Sistemas de carga rápida: tecnología actual para el

Por Maggie Stagner, ingeniera eléctrica, Elliott Bay Design Group 11 de agosto de 2023

A medida que se expande la devoción por un transporte marítimo más sostenible y las regulaciones se vuelven más estrictas, la demanda de operaciones con menores emisiones continúa aumentando. Como resultado, la industria marina se enfrenta al desafío de la electrificación a gran escala como solución energética alternativa.

Para los ferries eléctricos, una tecnología en desarrollo esSistemas de carga rápida (RCS) , que transfieren energía eléctrica desde la costa a un barco a un ritmo elevado. Estos sistemas de carga establecen rápidamente una conexión entre el barco y la costa, lo que proporciona una solución de transferencia de energía para embarcaciones con períodos de atraque cortos.

A medida que la industria marítima de los Estados Unidos continúa adaptándose a tecnologías de energía y propulsión más sostenibles y comienza a incorporar el almacenamiento de energía a mayor escala, existen opciones RCS activas a considerar. Notablemente,Escandinavia tiene una cantidad importante de ferries enchufablesen servicio que operan con RCS.

El desafío más importante asociado con la introducción del RCS son los movimientos del barco en relación con el muelle. El sistema debe abarcar un espacio hasta la embarcación y mantener una conexión eléctrica segura sin interferir con las operaciones de la embarcación. Posteriormente, la mayoría de los sistemas existentes utilizan restricción positiva para minimizar los movimientos de la embarcación. El desarrollo de tales sistemas a menudo requiere instalaciones o modificaciones sustanciales de la infraestructura costera. De hecho, algunos ferries enchufables en Escandinavia han entrado en servicio antes de que se pudieran instalar sus correspondientes sistemas de carga finales. Una etapa de prueba mecánica temporal puede demostrar la funcionalidad del sistema, lo que retrasa los costos de infraestructura eléctrica hasta que se verifique la solución planificada para una instalación final.

Elliott Bay Design Group (EBDG) está trabajando en el desarrollo de embarcaciones enchufables con varios clientes, incluidos Casco Bay Lines, Washington State Ferries y Water Emergency Transportation Authority. Estos ferries serán algunos de los primeros buques enchufables en América del Norte, lo que respaldará un futuro más sostenible para el transporte marítimo. Con una amplia gama de tecnologías en continuo desarrollo, es importante para EBDG proporcionar un análisis de ingeniería imparcial que caracterice con precisión las opciones disponibles para los propietarios y operadores de embarcaciones. Algunos de los factores clave que impulsan los diferentes diseños de sistemas son las configuraciones de embarcaciones y muelles, la automatización, la energía requisitos, horario y ruta. Los tipos de RCS se pueden clasificar en términos generales de la siguiente manera:

Tecnología Stemmann en el lado FerryCHARGER. Imagen cortesía de Will Ayers, EBDG

Es de primordial importancia establecer una conexión segura entre el barco y los componentes en tierra. Sin embargo, a menudo se desea una conexión rápida para maximizar la duración de la carga sin afectar el horario del barco. El movimiento de los barcos, incluida la fluctuación de las mareas, es un desafío a considerar que afecta la seguridad y la velocidad de la conexión.

La mayoría de los RCS existentes utilizan un amarre de restricción positiva, generalmente un dispositivo de amarre automatizado, para minimizar los movimientos de la embarcación mientras se encuentra en el muelle. Si bien el amarre automatizado combinado con RCS puede establecer conexiones seguras rápidamente, los sistemas que se conectan al costado de una embarcación no se adaptan bien a una configuración de atraque final y podrían requerir modificaciones importantes en la infraestructura.

La carga en arco, una configuración de sistema alternativa, se puede montar en una estructura estacionaria o en la rampa del vehículo. Es posible que estos RCS no requieran una restricción positiva y podrían reducir la magnitud de las modificaciones de infraestructura necesarias.

Otra posible solución es unadio RCS . El pescante ofrece una amplia gama de puntos de conexión a través de un brazo giratorio que puede ajustar la posición vertical y horizontal, simplificando potencialmente los arreglos de amarre. Aunque un pescante manual puede reducir la duración de la carga al aumentar el tiempo de conexión, esta solución comparativamente simple podría proporcionar suficiente energía a una embarcación con bajos requisitos de energía.

A continuación se describen varias tecnologías RCS activas y en desarrollo.

La tecnología de carga existente y en transformación refuerza el creciente compromiso con un futuro de transporte marítimo más sostenible. Aunque la electrificación de buques incluye elementos desafiantes, también ofrece una oportunidad de contribuir a la evolución de la potencia y la propulsión de los buques.