Sistemas de carregamento rápido: tecnologia atual para o

Por Maggie Stagner, engenheira elétrica, Elliott Bay Design Group 11 de agosto de 2023

À medida que a devoção a um transporte marítimo mais sustentável se expande e as regulamentações se tornam mais rigorosas, a procura por operações com emissões mais baixas continua a aumentar. Como resultado, a indústria naval é confrontada com o desafio da electrificação em grande escala como solução energética alternativa.

Para balsas elétricas, uma tecnologia em desenvolvimento éSistemas de carregamento rápido (RCS) , que transferem energia elétrica da costa para uma embarcação em alta velocidade. Esses sistemas de cobrança estabelecem rapidamente uma conexão navio-terra, fornecendo uma solução de transferência de energia para embarcações com curtos períodos de atracação.

À medida que a indústria marítima dos Estados Unidos continua a adaptar-se a tecnologias de alimentação e propulsão mais sustentáveis ​​e começa a incorporar o armazenamento de energia em maior escala, existem opções de RCS ativas a serem consideradas. Notavelmente,A Escandinávia tem uma quantidade significativa de ferries plug-inem serviço que operam com RCS.

O desafio mais significativo associado à introdução do RCS são os movimentos do navio em relação ao cais. O sistema deve abranger uma lacuna até a embarcação e manter uma conexão elétrica segura sem interferir nas operações da embarcação. Posteriormente, a maioria dos sistemas existentes utiliza restrição positiva para minimizar os movimentos da embarcação. O desenvolvimento de tais sistemas requer frequentemente instalações substanciais ou modificações da infra-estrutura em terra. Alguns ferries plug-in na Escandinávia entraram em serviço antes que os seus correspondentes sistemas de carregamento final pudessem ser instalados. Uma etapa temporária de testes mecânicos pode comprovar a funcionalidade do sistema, o que atrasa os custos da infraestrutura elétrica até que a solução planejada seja verificada para uma instalação final.

O Elliott Bay Design Group (EBDG) está trabalhando no desenvolvimento de embarcações plug-in com vários clientes, incluindo Casco Bay Lines, Washington State Ferries e Water Emergency Transportation Authority. Essas balsas serão algumas das primeiras embarcações plug-in na América do Norte, apoiando um futuro mais sustentável para o transporte marítimo. Com uma ampla gama de tecnologias em constante desenvolvimento, é importante para a EBDG fornecer análises de engenharia imparciais que caracterizem com precisão as opções disponíveis para proprietários e operadores de embarcações. Alguns dos principais fatores que orientam os diversos projetos de sistemas são configurações de embarcações e docas, automação, energia requisitos, cronograma e rota. Os tipos de RCS podem ser categorizados livremente da seguinte forma:

Tecnologia Stemmann FerryCHARGER. Imagem cortesia de Will Ayers, EBDG

Fazer uma conexão segura entre a embarcação e os componentes em terra é de fundamental importância. No entanto, muitas vezes é desejada uma conexão rápida para maximizar a duração da carga sem afetar a programação da embarcação. O movimento da embarcação, incluindo a flutuação das marés, é um desafio a considerar que tem impacto na segurança e na velocidade da ligação.

A maioria dos RCS existentes utiliza amarração de restrição positiva, normalmente um dispositivo de amarração automatizado, para minimizar os movimentos da embarcação enquanto está na doca. Embora a amarração automatizada combinada com o RCS possa fazer conexões seguras rapidamente, esses sistemas que se conectam à lateral de uma embarcação não são adequados para uma configuração de atracação final e podem exigir modificações extensas na infraestrutura.

O carregamento de proa, uma configuração alternativa do sistema, pode ser montado em uma estrutura estacionária ou na rampa do veículo. Estas RCS podem não exigir restrições positivas e podem reduzir a magnitude das modificações necessárias nas infra-estruturas.

Outra solução possível é umadeu RCS . O turco oferece uma grande variedade de pontos de conexão através de um braço giratório que pode ajustar a posição vertical e horizontal, simplificando potencialmente os arranjos de amarração. Embora um turco manual possa reduzir a duração da carga aumentando o tempo de conexão, esta solução comparativamente simples poderia fornecer energia suficiente para uma embarcação com baixos requisitos de energia.