Электрическая тяга не производит вредных выбросов и чрезвычайно удобна в использовании: суда, которые ее используют, бесшумны, испытывают гораздо меньший уровень вибрации и просты в обращении. И последнее, но не менее важное с точки зрения его преимуществ: параллельный гибрид представляет собой привлекательное экономическое предложение.

Leroy-Somer и Control Techniques уже много лет являются поставщиками оборудования для морской техники. В сотрудничестве с компанией Mayday Electronics они создали высокоэффективную силовую установку, которая находится на переднем крае гибридных технологий. Система была разработана для CNB PRO, торговой марки строительной компании Naval Bordeaux (Bénéteau Group), и ее клиента, NAVE VA.

Гибридная силовая установка позволяет перевозить 135 пассажиров во время посещения природного заповедника Скандола на Корсике без выбросов CO2 и использования аккумуляторов, устраняющих шумовое загрязнение, создаваемое двигателями внутреннего сгорания.

Доверяя ноу-хау CNB PRO в области пассажирских транспортных судов и опыту военно-морских архитекторов, Bureau Mauric, корсиканская компания по организации лодочных экскурсий NAVE VA, недавно приобрела новую модель CNB PRO 20 Hybrid. Как специалисты по организации посещений охраняемых объектов, NAVE VA рассматривает это решение не как вариант, а скорее как экологический долг.

В режиме низкой скорости, для маневрирования в порту или в охраняемых зонах, судно переключается на электроэнергию. «Тишина невероятная», — объясняет Эрик Брюн из компании Mayday, которая разрабатывает и поставляет силовую установку для этих гибридных судов. Он развивает скорость от 6 до 8 узлов, что вполне достаточно.

Быстрая окупаемость инвестиций

Параллельный гибрид отличается от последовательного гибрида тем, что размер электродвигателя может быть сконструирован в соответствии с желаемым применением, что в случае NAVE VA предназначено для режима низкой скорости от 6 до 8 узлов. Таким образом, достигается оптимальная эффективность: при низких оборотах электродвигатель используется в оптимальном рабочем диапазоне. Кроме того, вес установки значительно меньше при эквивалентной долговечности. Еще одним преимуществом является то, что двигатели внутреннего сгорания могут быть остановлены при включении электрического режима. Верфь CNB PRO, расположенная в Бордо (западная Франция) и входящая в группу компаний Bénéteau, выявила решающее преимущество гибридных силовых установок: «Дизельные двигатели не работают с оптимальной эффективностью на низких оборотах. Они обладают низким уровнем эффективности и склонны к загрязнению. Тот факт, что дизельный двигатель может быть выключен для использования электрической силовой установки, помогает сохранить его. Таким образом, срок его службы может быть удвоен в зависимости от области применения», — объясняет Пьер Ломпеч из CNB PRO.

Для судна NAVE VA это означало бы замену двигателя через 16 лет, а не только через 8. В реальном выражении замена двух дизельных двигателей представляет собой бюджетный эквивалент стоимости электрической силовой установки.

«Использование электрической силовой установки вместо двигателя внутреннего сгорания для маневрирования в порту, стоянки у причала и движения на низкой скорости сокращает время использования двигателей внутреннего сгорания на этапах, когда они наименее эффективны. В таких условиях эксплуатации достигается значительное снижение затрат на топливо и техническое обслуживание. Для каждого дизельного двигателя можно сэкономить 70 литров топлива в час, что в общей сложности составляет 140 литров в час. Принимая во внимание общие дополнительные расходы на электрическую силовую установку (примерно от 350 тыс. до 400 тыс. евро в зависимости от емкости комплекта батарей) и сезонное использование, специфичное для нашего клиента, последний рассчитывает, что сможет списать эти дополнительные расходы менее чем за четыре сезона, и в то же время увеличьте срок службы дизельных двигателей при одновременном увеличении интервалов их технического обслуживания», — говорит Пьер Ломпеч.

Электрическая двигательная установка также обеспечивает резервирование, что крайне важно для пассажирских судов.

С 1968 года NAVE VA специализируется на морских экскурсиях в самое сердце самых красивых районов западной и южной Корсики, и они хотят вести свой бизнес этичным и устойчивым образом.

Технология, которая, как ожидается, будет развиваться

«Законодательство меняется. Электроэнергия становится обязательной для все большего числа применений, и не только в охраняемых природных заповедниках. Мы разрабатываем гибридную систему, в частности параллельную гибридную систему, которая идеально подходит для судов длиной менее 30 метров. Его использование можно было бы распространить на регулярные паромные перевозки, сообщение между двумя портами, а также речное или прогулочное судоходство», — заключает Пьер Ломпеч.

Пассажирское судно, поставляемое NAVE VA, оснащено двумя двигателями мощностью 800 л.с., что позволяет ему развивать скорость 20 узлов в дизельном режиме. В электрическом режиме он развивает максимальную скорость 8 узлов и обеспечивает автономность от 6 до 8 часов при скорости 6 узлов. Подзарядка занимает максимум 6 часов и осуществляется от трехфазного источника питания harbour или бортового электрогенератора.

«В будущем цена на электрические двигатели может снизиться еще больше. Батареи занимают много места и по-прежнему стоят довольно дорого — около 1 евро за ватт-час. Поскольку установленная электрическая мощность составляет 125 кВт*ч, стоимость аккумуляторов составляет примерно половину стоимости силовой установки. Остальная часть состоит из механической приводной системы, двух электродвигателей и приводных блоков с регулируемой скоростью вращения. Обеспечить соответствие морским условиям несложно. Двигатели и приводы с регулируемой скоростью устанавливаются в сухом доке, крепления изготовлены из нержавеющей стали, и часто требуется лишь минимальная адаптация к окружающей среде, например, нанесение нескольких слоев краски», — объясняет Эрик Брюн.

«Несмотря на преимущества системы, по-прежнему используется очень мало параллельных гибридных систем, особенно во Франции. Помимо пассажирского парома, у нас есть проекты в области прогулочных катеров для «суперяхт» и военного назначения», — говорит Эрик Брюн.

Серия LSRPM из линейки двигателей Dyneo® компании Leroy Somer отличается высоким уровнем эффективности и исключительно компактной конструкцией.

Leroy-Somer и Control Techniques являются мировыми специалистами в области приводных решений и предлагают широкий ассортимент продукции, специально разработанной для морского мира

«Мы выбрали синхронный двигатель с постоянными магнитами серии Dyneo® серии LSRPM с частотой вращения 750-3000 об/мин из-за его высокой производительности и исключительно компактной конструкции. Мы нашли более компактные двигатели, но в них использовались отдельные системы охлаждения, что усложняет установку в ограниченном пространстве машинного отделения. Кроме того, компания Leroy-Somer предложила сделать двигатель пригодным для использования в море, в частности, снабдив его алюминиевым корпусом, соответствующим экологическим требованиям», — добавляет Эрик Брюн.

«Надежность продукции Leroy-Somer и Control Techniques также является преимуществом. Первое судно, оснащенное двигателями Leroy-Somer на двигательной установке Mayday, находится в непрерывной эксплуатации с апреля 2012 года. Это паром «Элиос» в Марселе (южная Франция), спроектированный совместно с оператором ICARD Maritime, который совершил более 2000 морских рейсов без каких-либо проблем. На самом деле мы выбрали промышленные двигатели, которые испытаны в обрабатывающей промышленности, а не в морских условиях. Двигатели используются всего несколько часов в день, в то время как на некоторых заводах они работают 24 часа в сутки», — заключает Эрик Брюн.

«Морской рынок стал для нас приоритетным», — объясняет Матье Эрио, менеджер по развитию бизнеса Marinefor в Leroy-Somer: «Необходимо сконцентрировать максимальное количество энергии в очень ограниченном пространстве, и наши продукты достигают этого благодаря высокому уровню эффективности и компактному дизайну». Предлагаемые синхронные устройства с регулируемой скоростью вращения на постоянных магнитах входят в линейку Dyneo®. К ним относятся двигатели Leroy-Somer LSRPM и приводы с регулируемой частотой вращения последнего поколения от компании Control Techniques, линейка Unidrive M. В двигателях LSRPM используется запатентованная технология Leroy-Somer с магнитным ротором, инновационная конструкция которого обеспечивает значительно повышенный КПД, намного превышающий тот, который требуется в промышленности, во всем диапазоне скоростей двигателя.

Эта технология также значительно уменьшает габариты и вес двигателя по сравнению с асинхронной технологией. Универсальные приводы с регулируемой скоростью Unidrive M серии Control Techniques обеспечивают оптимизированный уровень энергопотребления, надежности и гибкости. Таким образом, общая стоимость установки и эксплуатации может быть значительно снижена.

Блок управления двигателем, оснащенный технологией управления Unidrive M

Преимущества двигательного решения Leroy-Somer & Control Techniques / Mayday Electronics:

• Повышенный комфорт: тишина, отсутствие запаха топлива или выбросов CO2
• Эксплуатационные преимущества: сниженный расход топлива, меньшие затраты на техническое обслуживание, быстрая окупаемость инвестиций, продление срока службы силовой установки.
• Технология, созданная с использованием приводных систем с оптимизированным размер, вес и расход топлива