Archipelago и Chartwell демонстрируют систему увеличения дальности хода, работающую на метаноле.
Стивен Уэзерли, генеральный директор Archipelago Yachts Британские компании Archipelago Yachts и Chartwell Marine завершили демонстрацию системы увеличения дальности хода, работающей на метаноле и предназначенной для электрических судов. По данным обеих компаний, система обеспечивает эффективную плотность энергии примерно в 10-12 раз выше, чем у существующих морских литий-железо-фосфатных батарей.
Демонстрация была проведена в рамках проекта Methanol Pathfinder UK, финансируемого Innovate UK и поддерживаемого правительством Великобритании в рамках конкурса Clean Maritime Demonstration Competition (CMDC6) и программы UK Shipping Office for Reducing Emissions (Shore).
Прототип, разработанный и испытанный на предприятии Archipelago Yachts на острове Уайт, преобразует метанол в водород, а затем генерирует электроэнергию с помощью топливного элемента. Эта система призвана увеличить дальность хода электрических судов без использования двигателей внутреннего сгорания.
Испытания показали, что полный процесс преобразования энергии достиг эффективности, сопоставимой с эффективностью судовых дизельных двигателей. Эффективная гравиметрическая плотность энергии потребленного метанола составила приблизительно 1.5 кВт·ч/кг.
Проект направлен на устранение одного из практических препятствий на пути более широкого внедрения электрическая тяга в морском секторе. Хотя суда с аккумуляторными электроприводами становятся все более распространенными на коротких маршрутах, более низкая плотность энергии батарей может ограничивать их использование на более длинных переходах, в коммерческих операциях и в морских условиях. В рамках проекта изучался метанол как жидкое топливо, которое могло бы увеличить дальность хода при сохранении практически нулевых выбросов при производстве из возобновляемых источников.
Стивен Уэзерли, генеральный директор Archipelago Yachts, говорит: «Результаты превзошли наши ожидания и подтверждают в реальных условиях эффективность технологии, которая может коренным образом изменить способы питания электрических судов. Мы продемонстрировали, что метанол может быть преобразован в полезную электрическую энергию с достаточной эффективностью, чтобы стать жизнеспособным решением для увеличения дальности хода судов, которые в противном случае были бы ограничены емкостью батарей. Достижение эффективной плотности энергии в 12 раз большей, чем у морских батарей, является важной вехой для отрасли».
Прототип сочетает в себе коммерчески доступные компоненты, в том числе метаноловый риформер E1 Marine, водородный топливный элемент Auriga Energy, электрическую силовую установку мощностью 100 кВт и высоковольтную аккумуляторную батарею емкостью 100 кВт⋅ч.
Оборудование размещалось в модифицированном 20-футовом контейнере, что позволило проектной группе проводить испытания и собирать данные о производительности в условиях, максимально приближенных к репрезентативным.
В результате проделанной работы расчетный уровень технологической готовности системы (TRL) повысился с 2-3 до 5-6, что позволило превратить ее из ранней концепции в интегрированный прототип, прошедший испытания.
Проведенный в ходе проекта экологический анализ показал, что при использовании экологически чистого метанола система обеспечивает практически нулевые выбросы углекислого газа на протяжении всего жизненного цикла, при этом существенно снижая выбросы NOx, SOx и твердых частиц по сравнению с обычными судовыми дизельными двигателями.
Анализ также показал, что в сфере отдыха сокращение выбросов может составить около 40 тонн CO2 на одно судно в год, а в коммерческом секторе, включая суда обеспечения морских ветроэнергетических установок и суда для перевозки экипажей, возможно еще большее сокращение выбросов.
Энди Пейдж, управляющий директор Chartwell Marine, говорит: «Одним из важнейших результатов является то, что мы получили конкретные данные о производительности, а не теоретические прогнозы. Технология теперь физически создана, интегрирована и проверена».
«Результаты показывают, что метанол предлагает реальный путь к преодолению ограничений дальности хода, с которыми в настоящее время сталкиваются электрические суда. Это открывает значительные возможности в секторах отдыха, коммерческого судоходства и морской добычи».
Компании заявляют, что проект уже привлек коммерческий интерес, и ведутся переговоры о создании специализированного предприятия для вывода технологии на рынок. Консорциум также сообщает, что определил потенциального клиента, заинтересованного в интеграции системы в полностью электрическое судно Archipelago.
Компании Archipelago Yachts и Chartwell Marine в настоящее время рассматривают следующий этап развития, который может включать создание демонстрационного судна, способного совершать плавания, а также подачу заявок на дополнительное финансирование для поддержки коммерческого внедрения.
По данным консорциума, эта технология может подойти для исследовательских яхт, лоцманских катеров, судов обеспечения морских ветроэнергетических установок и других типов судов, где использование только аккумуляторных силовых установок остается менее практичным.
Archipelago Yachts — британский производитель, специализирующийся на алюминиевых исследовательских яхтах. Компания разрабатывает суда, уделяя особое внимание дальности плавания и экологически чистым технологиям движения.
Chartwell Marine — британская компания, специализирующаяся на военно-морской архитектуре и проектировании судов. Она предоставляет проектные и консультационные услуги в коммерческом секторе, секторе морской ветроэнергетики, пассажирских и прогулочных морских перевозок.
