Найти в Дзене
Шарапов Механик

"МС Амера" как натурный опыт электрификации прибрежного флота. Система DC Grid.

Оглавление
Рисунок 1. Круизный лайнер "МС Амера"
Рисунок 1. Круизный лайнер "МС Амера"

Амера - старушка, на самом деле. Если раздобыть ИМО номер, можно проследить всю историю судна. Лайнер был спущен на воду в 1988-м году и назывался "Роял Викинг Сан"; менял названия, судовладельцев, операторов и флаг, пока в 2024-м году не попал под программу глобокой модернизации. Это логично. 36 годиков - приличный возраст для судна. Оборудование устарело и ремонт не поможет, так как оно просто не соответствует современным требованиям. Хороший экземпляр для обкатки технологии перехода на электричество 😉.

🟩СИСТЕМА "DC Grid"

DC - это Direct current (постоянный ток). Постоянный ток возвращается и занимает свою нишу, на которой имеет безоговорочное преимущество перед током переменным. Портовый буксир Sea Wolf, о котором я писал, тоже электрифицирован по схеме постоянного тока. Если коротко, то в цепи: "зарядная станция-батарея-силовая установка" просто нет места переменному току.

Рисунок 2. Схематичное изображение системы DC Grid.
Рисунок 2. Схематичное изображение системы DC Grid.

Проблема в том, что судовые электростанции в подавляющем большинстве случаев - это системы переменного тока. Генератор - трансофрматор (если нужен) - потребитель. Это очень надежная схема, отработанная и отточенная до совершенства десятилетиями накопленного опыта. Если в сети появляется батарея, то появляется и необходимость в устройстве "коммуникации" батареи и остальной системы, так как работать в цепи переменного тока она не может. Нужен конвертер, а он дорогой, имеет конечный срок эксплуатации ( вне зависимости от условий эксплуатации) и занимает место. Система DC Grid - это от накопителя и до потребителя система постоянного тока, что рационально для туристического лайнера, работающего в прибрежной зоне, имеющего длительный период стоянки в порту. Самое главное (денежки) - систему не нужно разрабатывать "с нуля" всвязи с ее модульностью, позволяющей просто набрать систему из базовых компонентов.

Рисунок 3. Пример модулей, из которых набирается система DC Grid.
Рисунок 3. Пример модулей, из которых набирается система DC Grid.

Все подсистемы связаны в единую экосистему, управляются централизованно, что еще может помешать широкому распространению подобной практики?

🟩ИНФРАСТРУКТУРА

Это именно то, во что "упирается" любой даже самый амбициозный проект. Ресурсы выделяются на него, но не на в будущем обслуживающую его инфраструктуру. Модернизаторы МС Амера об этом знают, поэтому инфраструктура портов захода тоже будет модернизирована.

Рисунок 4. Пример силовой электрической сети пассажирского терминала.
Рисунок 4. Пример силовой электрической сети пассажирского терминала.

С постоянным током на берегу дела обстоят проще. Протянуть кабель до терминала - не проблема. Но вот самое интересное - это метод подключения, это ведь не Теслу на зарядку поставить...

Рисунок 5. Концепт роботизированной руки для подключения зарядного кабеля.
Рисунок 5. Концепт роботизированной руки для подключения зарядного кабеля.

Имея опыт работы на судах с системой бесшовного перехода на береговое питание, могу сказать, что таскать такие кабели - зяняние физически тяжелое, хоть и основной участок пути помогает преодолеть лебедка. Компания АВВ предлагает полную автоматизацию подключения при помощи роботизированного комплекса.

Рисунок 6. Роботизированный комплекс автоматического подключения береговых кабелей.
Рисунок 6. Роботизированный комплекс автоматического подключения береговых кабелей.

Это немного усложнит швартовые операции, так как значительно будет снижена допустимая погрешность позиционирования, но такой опыт довольно быстро аккумулируется и превращается в рутинную операцию.

🟩БЕРЕГОВОЕ ПИТАНИЕ

Даже если судно не оснащено гибридной или полностью электрической силовой установкой, оно может переходить на питание с берега во время стоянки в порту. Самое главное - это обеспечение бесшовного перехода (то есть без обестачивания на борту) на питание с берега.

Рисунок 7. Схема системы берегового питания судна.
Рисунок 7. Схема системы берегового питания судна.

Для чего может понадобиться переход на береговое питание? Это могут быть "зеленые" инициативы компании, как японский терминал АМР (Аэ Эм Пи) в порту Лос Анжелеса ( терминал Тра Пэк), или требования властей порта, выражаемое сниженными портовыми сборами для судов, оснащенных подобными системами. Да и в целом, береговое электричество оказывается дешевле судового. Есть еще один полезный для нас, механиков, фактор: мы можем вывести из работы основную электростанцию и произвести на ней те работы, что раньше были возможны только в период докования.

🟩ЭКОНОМИЯ НА ПРИМЕРЕ МС АМЕРА

Рисунок 8. Возможные варианты экономии топлива при переходе на электроэнергию.
Рисунок 8. Возможные варианты экономии топлива при переходе на электроэнергию.

И теперь самое главное. МС Амера только начинает свой путь в качестве "подопытного электрокролика". Финальный облик судовой силовой установки можно будет увидеть спустя несколько лет опробации технологии, выявления слабых мест и модификаций. А еще нельзя забывать о конвенции СОЛАС, что требует наличия на борту как минимум одного основного генератора и одного аварийного. Буду следить за новостями и делиться ими с тобой, читатель.

Подпишись и читай интересные технические статьи! Спасибо.