Batterier gjør skipskraner miljøvennlige

Batteripakker minsker bruk av dieselaggregat og nyttiggjør returkraften. Løsningen fra Grenland Energy kan spare én GWh per skipskran per år.– Dette er enda mer miljøeffektiv enn å sette batteriene inn i en el-bil, sier Lars Ole Valøen.

Skip som ligger til kai har som regel flere dieselgeneratorer gående for å sikre at kranene har nok kraft til de tyngste løftene under lasting og lossing. Generatorene går med ugunstig lav belastning det meste av tiden, noe som gir høyt drivstofforbruk. Dette er et økende miljøproblem for havnebyene. Grenland Energy har utviklet et batterisystem som kan inngå i hybridløsninger for krandrift om bord på lasteskip.

– Med vår batteriløsning kan du slå av den ene generatoren, slik at du buker to i stedet for tre generatorer. Ved at batteriet tar effekttoppene kan hjelpemotorene ligge på en stabil og optimal belastning, sier Valøen som er teknologisjef i Grenland Energy.

I følge Valøen kan hver batteriløsning som installeres redusere utslipp av CO2 med tilsvarende 100 biler årlig. Dessuten reduseres partikkelutslippet med tilsvarende 7000 gjennomsnittlige dieselbiler.

Lades med returkraft

Et annet problem med skipskraner er returkraft som går tilbake i systemet. Generatorene må kvitte seg med overskuddskraften og som regel blir den bare brukt til å pumpe sjøvann fra den ene siden av skipet til den andre.

– Dette er ikke bare energisløsing, det skaper også helt unødig forurensning, mener Valøen.

– Vårt batterisystem er konstruert for å yte svært høy effekt over en kortere tidsperiode. Når lasten senkes produserer kranene strøm. Vi kan nyttiggjøre returkraften til å lade batteriene, slik at de kan tilbakeføre energien når de skal løfte.

– Batteriene er ikke er konstruert med tanke på størst mulig lagringskapasitet, men for å yte svært høy effekt over en kortere tidsperiode. De har en ekstrem ladeytelse, det vil si at de tar opp igjen energi svært raskt, forteller Valøen.

Dette er den første høyeffektsoptimaliserte batteripakken for maritimt bruk, med en kapasitet på 67 kWh. En utfordring med denne typen energibunter er at det genereres mye varme.

Dette er enda mer miljøeffektiv enn å sette batteriene inn i en el-bil.

– Lars Ole Valøen

– Kjølesystemet må gi like god effekt overalt, og det må være robust på grunn av forholdene om bord på et lasteskip. Vi har utredet flere systemer, og landet på luftkjøling med vifte, forklarer Valøen.

– Løsningen er også konstruert slik at temperaturvariasjonene mellom de ulike delene av batteripakken er minimale, slik at battericellene ikke aldres i ulikt tempo, sier han.

Fuktighet, olje, salt og forurensninger er en del av luften ombord på et skip, derfor er kjøleviften og batteriene integrert i et lukket kretsløp som kan åpnes etter behov.

– Vi har også utviklet løsninger for å eliminere utfordringene med kondens. Vi har isolert kalde overflater i batteriene, maksimert de kjølbare overflatene på selve battericellene og finjustert dimensjoner i batterirekkene slik at luftgjennomstrømningen er like god i hele batterisystemet, forklarer teknologisjefen.

Stort markedspotensial

– Denne anvendelsen av batterier er den første i sitt slag innenfor handelsflåten. Ved siden av å slippe ut mindre CO2, vil vi kunne bidra til å bedre lokal luftkvalitet i havnene ved å redusere våre utslipp av SOX, NOX og sotpartikler. En bonus er at kranene blir mer effektive, slik at liggetiden ved kai går ned, sier administrerende direktør Camilla Grieg i Grieg Star i en pressemelding fra Enova.

– En annen effekt av installasjonen er skipet blir klargjort for å kunne bruke landstrøm i de havnene som tilbyr dette. Det vil gi ytterlige reduksjon av lokal forurensing som svovel og sotpartikler, forteller Valøen.

– Installeringene gjøres retrofit, og kan tilpasses de fleste typer elektriske skipskraner. Hvis løsningen blir inkorporert i skipsdesignen blir den økonomiske gevinsten enda større. I stedet for å sett inn tre generatorer designes skipet for to – samt en batteripakke, sier han.

En bonus er at kranene blir mer effektive, slik at liggetiden ved kai går ned.

– Camilla Grieg

I Grenland Energy ser man for seg flere maritime bruksområder. Høyeffektbatteriene vil være godt egnet i forbindelse med dynamisk posisjonering, der man bruker propellene til å holde fartøyet på plass under krevende arbeidsoperasjoner til sjøs.

– Slik posisjonering kan kreve stor motorkraft i korte perioder for å ta unna for store bølger. Det samme prinsippet gjelder for aktiv bølgekompensasjon offshore, der man trenger kraft for å kompensere for bølgenes bevegelser i forbindelse, sier Valøen.

Grenland Energy vil fortsette utviklingen av batterisystemer. Inntil videre står de også for hele produksjonen selv.