Az edények elektromos meghajtása a tengeri meghajtás olyan módszere, ahol ezt elektromos motorok biztosítják .
A villamos energia szükséges ott általában úgy égésű motor - generátor rendszerek . Mivel a teljesítményelektronika fejlődése ezt lehetővé teszi, a meghajtást változó sebességű hajtások biztosítják .
Ez a technika ellentétes a közvetlen meghajtással, ahol a hőmotorok ( gőz vagy belső égésű motorok ) közvetlenül hajtják a légcsavarokat . Összehasonlítható a hibrid autókéval , annak minden változatával, bár lényegesen sikeresebb, mint az utóbbi.
Miután az elektromos kompok a fjordok , a norvég első elektromos áruszállító autonómiát több mint 120 km jelentette be 2018-ra.
Megjelenése óta gőzhajóval a kora XIX th század legtöbb hajó az erős mennyiségi hajtott gőzmozdony sorozat vagy a motor - propellerek vagy lapátkerék mechanikusan összekapcsolt .
Amint az elektromos motorok technológiája lehetővé tette a kellő teljesítmény megszerzését , nyilvánvalóvá vált, hogy egy villanymotor sokkal kompaktabb (azonos hasznos teljesítménnyel), mint egy hőmotor, a generátor- villanymotor szerelvényt sokkal könnyebb felszerelni a hajótestbe , mint a nagy motorok és a nagyon hosszú légcsavaros tengelyek, és így a szerelési korlátok csökkenthetők. A Siemens 1886-ban állítja az első elektromos meghajtást.
Az elektromos meghajtás egyik első emblematikus vívmánya Franciaországban a Normandie vonalhajózás volt , amelyet 1932-ben dobtak piacra, de ez a technika (a tengeralattjárók kivételével) alig járt sikerrel az 1980-as évek hajózása újjáéledése előtt . Új technológiák, amelyek „nem a szokásos ”hajók, például a halászati kutató hajók vagy a jégtörők , akkor nyereségesnek bizonyulnak a tengerjáró hajók és a vegyi tartályhajók számára .
Az első 120 km-es (65 tengeri mérföldes), 12-15 csomós sebességű elektromos teherhajót Norvégiában kell megépíteni 2017-2018-ban, hogy elkerüljék a napi több mint 100 dízel teherautó-út áramlását. A villamos energia főként hidroelektromos eredetű lesz.
Akár a felszínen, akár a víz alatt van ( tengeralattjáró ), a hajónak önellátónak kell lennie. Minden szükséges energiát előállít. Az igényeknek két típusa van:
Elektromos meghajtás esetén az első rendszer mechanikai energiát termel, amelyet egy generátor segítségével elektromos energiává alakítanak át. Ezt az elektromos energiát aztán meghajtásra és fedélzeti szükségletekre használják (világítás, navigáció, főzés stb.).
A halászati kutató hajóknak csendben kell lenniük ahhoz, hogy megközelíteni tudják a halakat. A keresett előnyök a következők:
Mivel ezt a típusú hajót állami szervek finanszírozzák, a pénzügyi jövedelmezőség nem elsődleges kritérium, ami megmagyarázza, hogy miért az elsők között alkalmazták az innovatív technológiákat.
Az elektromos meghajtás jobb nyomatékkontrollt biztosít a légcsavar számára, amely egy jégtörőben erőszakos lökéseknek van kitéve, ez a többi hajó esetében nem jellemző.
Azonban a valamivel alacsonyabb hatékonyság , valamint a korlátozott kapacitása a teljesítmény elektronika túlterhelés, azt jelenti, hogy ez a megoldás nem vált általánossá.
Az elektromos meghajtás fő indoklása az energiatermelés és annak felhasználása közötti elválasztás, amely nagyobb szabadságot enged a hajótest tömegének és térfogatának eloszlásában . A közelmúlt eredményei a hüvelyek használata, amelyek lehetővé teszik - többek között - ennek a térfogatnak egy részét a hajótestből való elutasítását.
Ez lehetővé teszi a hasznos mennyiség optimalizálását, ezáltal az utasok számának növelését, és ezáltal a beruházási idő megtérülésének csökkentését , amely döntő kritérium a hajótulajdonos számára.
Egyéb előnyökre lehet hivatkozni.
Az elektromos meghajtás egyike azoknak az elemeknek, amelyek lehetővé teszik a dinamikus pozícionálást , vagyis a hajó rögzített helyzetben tartását a szél és áram ellenére , horgony használata nélkül .
A hüvelyek megkönnyítik a kikötői manővereket is, sok esetben felszabadítva a vonalhajót a vontatóhajóktól . A kikötőből a másikba közlekedő hajók számára ez jelentős idő- és pénzmegtakarítást jelenthet. Ez megkönnyíti a turisztikai helyek megközelítését is. Megnövelik azonban a merülést , ami akadályozhatja a folyó torkolatához való hozzáférést.
A veszélyes rakományt szállító vegyipari tartályhajók és a kétütemű meghajtású dízelmotoros "klasszikus" nem biztosítja a szükséges biztonságot: meghibásodik, a hajónak a hiba kijavításáig kell sodródnia. Mivel nagyobb mértékű redundancia szükséges, néhány hajótulajdonos a dízel-elektromos meghajtást választotta. Az 1996 -ban piacra dobott , 37 000 dwt méretű vegyi tartályhajó, a Stolt Innovation volt az első, amely rendelkezik ilyen rendszerrel, amely lehetővé tette a szennyezés korlátozását és a gépház méretének csökkentését is.
A repülőgép-hordozók és a tengeralattjárók katonai épületek, amelyek gyakran az atomenergiát használják fő energiaforrásként. Ugyanakkor a volt francia repülőgép-hordozók, a Clemenceau és a Foch, az ex. A Cruiser Colbert és a francia vonalhajózás nehéz fűtőolaj (vagy dízel) kazánokkal rendelkezik, amelyek nagynyomású gőzturbinákat látnak el, mert ez a rendszer előnyös a gyors hajók számára
Az atomreaktor hőt szolgáltat: "nukleáris kazánnak" hívják. Ezt a hőt nagynyomású gőzzé alakítják, amely turbinákat hajt meg, amelyek a sebességcsökkentőkön keresztül hajtják meg a meghajtáshoz szükséges mechanikai teljesítményt, valamint a villamos energia termeléséhez generátorok segítségével.
Ekkor a választás az elektromos és a gőzmeghajtás között van: a gőz hátránya a turbinák lassabb megvalósítása a kazánok felmelegedéséhez szükséges idő miatt, és a nagy nyomás miatt gőzrobbanás kockázatával jár. A nukleáris fűtési rendszerek esetében hozzáadódnak az ilyen típusú energiához kapcsolódó kockázatok.
Az összes katonai tengeralattjáró, amelynek dízelmotorjai a felszínen vannak a fő meghajtásban, merülés közben elektromos meghajtásúak, mivel anaerob működési kapacitásra van szükségük , amelyet akkumulátorral működő villanymotorok biztosítanak . Mindazonáltal különleges esetet képviselnek, mivel az elektromos hálózat akkor egyenáramban van , amely megoldást szinte soha nem alkalmaznak a felszíni hajókra.
Vezetéknév | Szállítva | Sorozat | Építési terület | típus | Hajótulajdonos | Váltakozó. | Motorok | Villanyszerelő | Sebesség | Sajátosságok |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Normandia | 1932 | 1 | CP | Nyugágy. | CGT | 4 × 34 MW | 4 × 29 MW | Als-Thom | 32 kt | szinkron motorok |
Marion Dufresne | 1995 | 1 | ACH | Rech. | TAAF | 3 x 2750 | 2 × 3 MW | Cegelec | 16 kt | egyenirányítók - inverter a tirisztorok |
Oriana | 1995 | 2 | Meyer | Hajókázás | P&O | 48 MW | 2 ×? MW | ABB | 24 kt | ciklokonverterek |
A tengerek legendája | 1995 | 6. | Kalifornia , MASA ( Helsinki ) | Hajókázás | RCCL | 5 × 11,5 MW | 2 ×? MW | Cegelec | 24 kt | egyenirányítók - inverter a tirisztorok |
Stolt Innovation | 1996 | 17. | Danyard , ACH , INMA | Chimiq. | Stolt | ? MW | 2 ×? MW | Cegelec | ? nd | egyenirányítók - inverter a tirisztorok |
Thalassa | 1996 | 1 | Leroux ( Dieppe ) | Rech. | Ifremer | 12 × 1,13 MW | 1 × 8,8 MW | Cegelec | 14,7 kt | inverterek a tirisztorok aktív szűrő a nyomaték |
nc | 1996 | 1 | Barreras ( Vigo ) | Tonhalcsónak | Saupiquet | ? MW | 1 ×? MW | Cegelec | ? nd | egyenirányítók - inverter a tirisztorok |
Farsangi sors | 1996 | 3 | Fincantieri | Hajókázás | Karnevál | ? MW | 2 ×? MW | ABB | ? nd | |
Misztrál | 1999 | 1 | AZT | Hajókázás | Fesztivál | ? MW | 2 × 4,5 MW | Alstom PC | ? nd | inverterek az IGBT-ben |
Évezred | 2000 | 4 | AZT | Hajókázás | Híres ember | 60 MW | 2 × 19,5 MW | Alstom PC | ? nd | gázturbinák, tirisztorok, 2 hüvely |
Mária királynő 2 | 2000 | 1 | AZT | Nyugágy. | Cunard | 115 MW | ˜4 × 20 MW | Alstom PC | 32 kt | gázturbinák, tirisztorok, 4 hüvely |
Energia | 2006 | 3 | AZT | Chimiq. | GDF , NYK | ? MW | ? MW | Converteam | ? nd |
Megjegyzések:
A hajó fedélzetén számos lehetséges módszer áll rendelkezésre az elektromos energia előállítására, a hagyományos dízelmotoroktól a szélturbinákig , ideértve az atomerőművet és az üzemanyagcellákat is .
A leggyakrabban használt technikák:
Az utolsó három technika összetettsége miatt nem alkalmas a hajtástól független elektromos gyártásra.
Elosztja az elektromos energiát a meghajtásnak , a "műszaki" segédeszközöknek (amelyek működőképessé teszik a hajót) és a szállodaiparban (amely a fedélzeten lévő emberek életét érinti).
Általában két hálózatra oszlik, a kikötőre és a jobb oldalra , amelyek általában függetlenek, de az egyik oldal meghibásodása esetén újra elláthatják egymást . Ez a konfiguráció lehetővé teszi a redundancia elérését több szinten: gyártás, elosztás, meghajtás.
A hüvely egy, egy vagy két propellert hajtó villanymotort tartalmazó hajó hajótestének alá szerelhető kormányozható nacella. Ez a technika, amely csak elektromos meghajtásban képzelhető el, mivel a hüvely térfogatát korlátozni kell, nemrégiben ismert.