Systèmes de charge rapide : technologie actuelle pour le

Par Maggie Stagner, ingénieure électricienne, Elliott Bay Design Group 11 août 2023

À mesure que l’engagement en faveur d’un transport maritime plus durable se développe et que les réglementations deviennent plus strictes, la demande d’opérations à faibles émissions continue d’augmenter. En conséquence, l’industrie maritime est confrontée au défi de l’électrification à grande échelle comme solution énergétique alternative.

Pour les ferries électriques, une technologie en développement estSystèmes de charge rapide (RCS) , qui transfèrent l'énergie électrique du rivage vers un navire à un débit élevé. Ces systèmes de recharge établissent rapidement une connexion navire-terre, offrant ainsi une solution de transfert d’énergie pour les navires ayant de courtes périodes d’amarrage.

Alors que l’industrie maritime américaine continue de s’adapter à des technologies d’alimentation et de propulsion plus durables et commence à intégrer le stockage d’énergie à plus grande échelle, il existe des options RCS actives existantes à considérer. Notamment,La Scandinavie dispose d'une quantité importante de ferries rechargeablesen service qui fonctionnent avec RCS.

Le défi le plus important associé à l'introduction du RCS concerne les mouvements du navire par rapport au quai. Le système doit franchir un espace avec le navire et maintenir une connexion électrique sûre sans interférer avec les opérations du navire. Par conséquent, la plupart des systèmes existants utilisent une retenue positive pour minimiser les mouvements du navire. Le développement de tels systèmes nécessite souvent des installations ou des modifications substantielles des infrastructures à terre. Certains ferries rechargeables en Scandinavie ont en fait été mis en service avant que leurs systèmes de recharge finaux correspondants puissent être installés. Une étape temporaire de tests mécaniques peut prouver la fonctionnalité du système, ce qui retarde les coûts de l'infrastructure électrique jusqu'à ce que la solution prévue soit vérifiée pour une installation finale.

Elliott Bay Design Group (EBDG) travaille au développement de navires rechargeables avec plusieurs clients, dont Casco Bay Lines, Washington State Ferries et Water Emergency Transportation Authority. Ces traversiers seront parmi les premiers navires rechargeables en Amérique du Nord, favorisant un avenir plus durable pour le transport maritime. Avec un large éventail de technologies en constante évolution, il est important pour EBDG de fournir une analyse technique impartiale qui caractérise avec précision les options disponibles pour les propriétaires et les exploitants de navires. Certains des facteurs clés qui déterminent les différentes conceptions de systèmes sont les configurations des navires et des quais, l'automatisation, l'alimentation électrique. exigences, calendrier et itinéraire. Les types de RCS peuvent être grossièrement classés comme suit :

Côté technologie Stemmann FerryCHARGER. Image fournie par Will Ayers, EBDG

Établir une connexion sûre et sécurisée entre le navire et les composants à terre est d'une importance primordiale. Cependant, une connexion rapide est souvent souhaitée afin de maximiser la durée de recharge sans affecter les horaires du navire. Le mouvement des navires, y compris les fluctuations des marées, est un défi à prendre en compte qui a un impact sur la sécurité et la vitesse de connexion.

La plupart des RCS existants utilisent un amarrage à retenue positive, généralement un dispositif d'amarrage automatisé, pour minimiser les mouvements du navire lorsqu'il est à quai. Bien que l'amarrage automatisé combiné au RCS puisse établir rapidement des connexions sécurisées, les systèmes qui se connectent au côté d'un navire ne sont pas bien adaptés à une configuration d'amarrage en extrémité et pourraient nécessiter des modifications importantes de l'infrastructure.

Le chargement par arc, une configuration alternative du système, peut être monté sur une structure fixe ou sur la rampe du véhicule. Ces RCS pourraient ne pas nécessiter de restrictions positives et pourraient réduire l’ampleur des modifications nécessaires aux infrastructures.

Une autre solution possible est una donné RCS . Le bossoir offre une large gamme de points de connexion grâce à un bras rotatif qui peut ajuster la position verticale et horizontale, simplifiant potentiellement les dispositions d'amarrage. Bien qu'un bossoir manuel puisse réduire la durée de charge en augmentant le temps de connexion, cette solution relativement simple pourrait fournir une puissance suffisante à un navire ayant de faibles besoins en énergie.