Forprosjekt for grovprosjektering av pendelferje drevet av. fornybar energi

Størrelse: px
Begynne med side:

Download "Forprosjekt for grovprosjektering av pendelferje drevet av. fornybar energi"

Transkript

1 Forprosjekt for grovprosjektering av pendelferje drevet av fornybar energi av Edmund Tolo Jan-Fredrik Paulsen Morten Berhovde Og Sammenstilling av forenkla livsløpsvurdering av ferjer Av Stein Malkenes Prosjektnummer: Revisjon C Fjellstrand AS 5632 Omastrand Norway T: F: / 1

2 Innhold 1. Beskrivelse av prosjektet med innhold og mål Beskrivelse av aktiviteter og metoder Analyser og resultater med spesiell fokus på oppnådd reduksjon i CO2-utslipp Oppsummering og anbefalinger med tanke på evt. videre utvikling Fordeler ved batteridrift Støy Bruk av fornybar energi Effektiv bruk av energi Dieselmotor versus elektrisk batteri ULEMPER Definisjoner av framdriftsarrangement og fordeler og ulemper Eksisterende prosjekt USA NORGE SVERIGE SKOTTLAND/IRLAND TYSKLAND/SVEITS FRANKRIKE AUSTRALIA JAPAN CANADA Batteriteknologi Spenning Energitetthet Effekttetthet Syklisk levetid Ladetid Skraping/resirkulerbarhet Selvutladingstid Virkningsgrad Celle format Indre motstand Batteritemperatur Batterityper Batterisikkerhet Typiske batterifeil Konsekvenser av celle feil Kontrollsystem for batterier Celle beskyttelse Ladekontroll Kontroll av kraftbehov Bestemmelse av ladetilstand Tilstands bestemmelse Hva skal SOH brukes til? Celle balansering Logg bok funksjon

3 Kommunikasjon Patenter Spesielle sikkerhetstiltak ved batteridrift, utfordringer Krav fra Direktoratet for Samfunnsikkerhet og Beredskap Klasseselskap VALG AV SYSTEM LØSNING, NETTSYSTEM OG FREKVENS GENERELT SYSTEM BESKRIVELSE FORDELING AV FORBRUKERE PÅ NETTSYSTEMER VALG AV NETTSYSTEM VALG AV SYSTEM SPENNING Case studier Driftstid Kapasitet Kraft Lading Vekt Pris A. Uegnet samband Halhjem Sandvikvåg B. Hybrid samband C. Egnede samband Eksempelregnestykker: Jondal Tørvikbygd Melbu-Fiskebøl D: Hurtigbåt LIFE CYCLE ASSESSMENT

4 1. Beskrivelse av prosjektet med innhold og mål. Målet med dette forprosjektet har vært å undersøke om det nå er realistisk å bygge en pendelferge for drift ved hjelp av batterier for å redusere klimautslipp og om en nøyere prosjektering bør gjøres. Beskrivelse av aktiviteter og metoder. Følgende aktiviteter er avtalt gjennomført. Generell forklaring på fordeler ved batteridrift. Definisjoner på av de forskjellige muligheter for kombinasjoner. Dagens kunnskaps-status når det gjelder drift av kommersielle fartøy Dagens kunnskap-status når det gjelder batteri. Finnes det patenter en må ta hensyn til. Hvilke hovedutfordringer finnes det når det gjelder sikkerheten ved batteridrift. Hvordan bør vi starte arbeidet med å løse disse utforringene. Den tekniske delen er tatt med i kapittel om kunnskaps-status. Analyser og resultater med spesiell fokus på oppnådd reduksjon i CO2-utslipp. Analyser er inntatt i de forskjellige kapittel. Mulig utslippsreduksjon for CO2 er vist under fordeler med batteridrift. I tilegg er det kvantifisert reduksjon i NOx. Utslipp av svevestøv og SOx vil også bli redusert. Drift av ferger med fornybar energi er også et fortrinn. Oppsummering og anbefalinger med tanke på evt. videre utvikling. Etter vårt syn er det nå mulig å teste ut drift av en pendelferge drevet med batteri på en passende strekning. Både Hordaland Fylkeskommune og Samferdselsdepartementet har vist interesse for det arbeid vi og andre har gjort tidligere. For en mer detaljertavklaring på tekniske og kommersielle utfordringer er det imidlertid nødvendig å velge en eller flere fergestrekninger og gå betydelig mer inn i detaljer enn det vi har kunnet gjøre i forprosjektet.. Spesielt er det nødvendig å velge en batterileverandør for å kunne gå inn i de nødvendige tekniske og kommersielle detaljer. Et videre prosjekt vil også inkludere sikkerhets- / regelverksutvikling som vil måtte være på plass før ferge settes i drift. 4

5 2. Fordeler ved batteridrift. Utslipp av skadelige gasser til luft. En 100 % batteridrevet ferge har ingen miljøskadelige utslipp til luft fordi de iboende egenskaper til aktuelle batterier er at de ikke gir utslipp. Klimagassutslipp fra ferger i norske fergesamband utgjør ca tonn CO2 per år av totale klimautslipp fra transportnæringen. Fergestrekninger er opplistet i Håndbok 157 fra Statens Vegvesen. Mange av strekningene er ikke relevante med hensyn på trafikkfrekvens og kompleksitet med hensyn på at de gjerne er del av større samband etc. Av alle disse strekningene er likevel 69 samband vurdert som passende for batteridrift. Det er i tillegg 12 samband som mulige for batteridrift om de økonomisk eller teknisk er utfordrende i dag. Reduserte utslipp vil bidra til å gjennomføre Stortinget sitt klimaforlik. Ett av punktene i forliket er at Norge skal satse på å bli karbonnøytralt i To tredjedeler av utslippsreduksjonene skal skje nasjonalt En batteridrevet ferge har ingen partikkelutslipp (sot). Dette er først og fremst et problem i tettbygd strøk. Der fergekaier ligger inne i bebyggelsen kan dette være et problem. Ferger som manøvrer til kai kjører ofte dieselmotorene slik at de har så store utslipp at en kan se partiklene i form av røyk. Sur nedbør er først og fremst regn som inneholder syre som kommer av at vann reagerer med soten. Støy. I mange av de store fergeleiene har støy fra fergene blitt et betydelig problem. Landtilkobling finnes ofte ikke og tilkobling tar så lang tid at det ikke lar seg gjøre. En batteridrevet ferge vi generelt gi veldig lite støy fordi støyen fra en konvensjonell ferge stort sett er fra dieselmaskineriet og mest fra eksosutløpet. Elektromotorer som vil drive en batteridrevet ferge vil generelt ha veldig lave støynivå som i tilegg er kapslet inn. Oslo havn er ferdig med. Bruk av fornybar energi. Litt avhengig av hvilket driftsarrangement en bruker på ferga vil opptil 100 % av driftsenergien baseres på elektrisk strøm fra land og derved på fornybar energi. Det består i at batteriene lades fra landstrøm mellom hver fergetur og når ferga ellers ligger i ro. Vurdering av dette må gjøres for hvert enkelt fergesamband. Det er en norsk målsetting og overføre så mye som mulig av energibruken til fornybare kilder. Det vil være mulig å gardere seg mot at strømmen kommer fra kull, olje, gasskraftverk ved å kjøpe strøm med grønne sertifikat. Selv ved strøm produsert ved 5

6 kullkraftverk vil en batteridrevet ferge ha mulighet til lavere utslipp en i dag på grunn av god energiutnyttelse. Effektiv bruk av energi. I dag er framdriftsystemet for ferger delt i 2 konkurrerende systemfilosofier. Direkte mekanisk drift der en eller 2 diesel motorer via reduksjonsgear driver hver sin propell. Alle norske fjordferger er dobbeltendede, dvs. de har propell i begge ender og snur ikke ( pendelferger). Typisk pendelferge med direkte drift. Dette arrangementet har teoretisk god virkningsgrad. Den andre systemfilosofien er at propellene blir drevet med elektrisk motor og at det er flere frittstående diesel/gass motorer som driver generatorer. Investeringen blir høyere, men driftssikkerheten øker fordi du kan ha flere generatorer. Her vi en ha tap i elektriske komponenter/ledninger. Dieselmotorene går med konstant turtall og kan derfor gå med lavest mulig spesifikk forbruk. Det er imidlertid ikke kjent at dette i praksis gir lavere brennstofforbruk. Likevel er det gjerne slik at st slikt anlegg har flere generatorer, og kan stanse generatorsett for å operere de andre på optimal ytelse. For de fleste gassdrevene ferger må denne løsningen brukes fordi gassmotorer har vansker med å variere turtallet. Dieselmotor versus elektrisk batteri. Virkningsgraden av tilført energi til forbrenningsmotor (dieselolje) fram til propellen ved direkte drift(eksklusive propellvirkningsgrad) er ca 0,4. Tapene er hovedsakelig varme som fjernes med kjølevann og eksos). Med dieselelektrisk drift er virkningsgraden noe lavere fordi energien fra dieselmotoren skal omformes til elektrisk strøm i en generator før den overføres til den elektriske motoren der den igjen skal omformes til mekanisk energi. Ved elektrisk framdrift fra batteri via landstrøm vil virkningsgraden kunne komme opp mot 0,75. Energitapene her er hovedsakelig varmetap ved lading og utlading (ca 1-3 %), elektriske tap (10 %) og mekanisk ca 4 %. 6

7 På grunn av dette vil de totale klimagass utslippene fra en batteridrevet ferge kunne være lavere enn fra en konvensjonell ferge selv ved strømproduksjon fra ikke fornybare kilder. Med batteridrift betales ingen avgift, eller redusert NOx avgift. Oppfylling av kundekrav. Alle kommuner er pålagt en energiplan. Her er deler av Fjaler kommune sin plan: Kommunen skal kreve at staten, fylkeskommunen og driftsselskap til ei kvar tid skal nytte Best Tilgjengeleg Teknologi ved kjøp og bruk av transporttenester på sjø og land i Askvoll kommune. Teknologien skal bidra til klimagassreduskjon på transportsektoren. Batteridrift er nå antakelig best tilgjengelige teknologi på mange fergestrekninger. ULEMPER. Inntil videre vil anskaffelseskostnader for batteriferge vil være høyere en for en ordinær ferge. Kravet til ladestrøm vil være stort. Det betyr at det i mange tilfeller må legges fram høyspentlinjer. I verste tilfelle kan regionalnettet måtte forsterkes. I dag har netteier anledning til å ta anleggsbidrag fra kunden for bygging av en slik ladestasjon. I fylkesplanen for Hordaland har en med bygging av landstrømanlegg for ferger, men det er ikke tenkt på at disse skal brukes til lading. Dette vil kreve betydelig større anlegg en det som kreves til lys og varme ved landligge av en ordinær ferge. Dagens anbudsregime for fergedrift gjør det vanskelig å velge en dyrere løsning. Kilder: Osterøy Fergeselskap, TIDE ASA, Siemens, Energiplan for Fjaler kommune. 7

8 3. Definisjoner av framdriftsarrangement og fordeler og ulemper I kapittelet om eksisterende prosjekt er også vist detaljer av hvordan forskjellige løsninger arrangeres. Hybrid, noe som fremkommer ved krysning eller sammensetning av flere elementer Hybrid er her et begrep som benyttes til å beskrive en blanding mellom ulike energikilder. Hybrid = drift fra forbrenningsmotor eller batteri. Et slikt fartøy vil ha stor sikkerhet for at en feil i maskineri eller batteri ikke har betydning for driften. Det er mulig å benytte billigste driftsmåte ettersom olje og strømprisene varierer. Fartøyet vil kunne få kjøpe elektrisk energi til meget lav pris fordi en kan bruke tariff for utkoblebar energi ( kjeletariffen ). En dyr og plasskrevende løsning som likevel ser ut til å bli valgt i Skottland. Antakelig vil en løsning som ikke er fullt ut hybrid, dvs at dieseldrift ikke gir full fart være en aktuell løsning for å gi sikkerhet inntil batteridrift er utprøvd. Parallell hybrid = drift med batteri og forbrenningsmotor samtidig. Passer der det er varierende kraftbehov. Typisk er havneslepebåt der mye av tida brukes til internforflytting på sakte fart. Da kjører en med nullutslipp. Idet slepeoppdrag skal utføres starter en dieseldrevet generator i tilegg til batterienergi. Serie hybrid =elektrisk drift med lading av batterier fra forbrenningsmotor og/eller solceller. Dette er en løsning som gir mulighet til å benytte solenergi. Inntil videre er det i Norge antakelig ikke nok lys til å gi lading av betydning, men en kan godt tenke seg lading av nødbatterier ( radiobatterier) med solceller. Plug inn hybrid = elektrisk drift, batterier lades også fra landnettet. For fergedrift er dette en nødvendig løsning for å optimalisere utslipp og utnytte fornybar energi via landnettet. Teoretisk kan en tenke seg at landanlegget er et eget batteri som lades opp av en vindmølle. 8

9 4. Eksisterende prosjekt. Per vinteren 2011 er vi kjent med følgende prosjekt for drift av kommersielle fartøy med drift av/ delvis av elektriske batterier.det er bare tatt med prosjekt som er realisert eller står foran en snarlig realisering. De prosjekt som er realisert er alle mindre fartøy på korte strekninger der ladekapasitet og batterikapasitet er begrenset. Regjeringen i Skottland har tatt mål av seg til å utvikle større bil og passasjerferger med batteridrift. De har valgt ren hybrid drift. USA. Hornblower Hybrid 3 m høye vindturbiner for lading av batterier. 9

10 Batteri og motorkontrollsystem. Hornblower har bygd om et av sine fartøy på San Francisco Bay. Siden den er landets første hybrid ferge (sight seeing fartøy), er dette en båt med oppdrag langt utover det utseendet skulle tilsi. Den kalles en hybrid fordi den bruker energi fra sol, vind, elektriske batterier og diesel generatorer til å drive fartøyet. Fartøyet ble satt i drift i Når solcellepanel på toppen av skipet absorberer sollys og 3 m høye vindmøllene generer energi lades 380 V DC batterier. Ekstra effekt blir produsert av en diesel generator for lengre drift. Fartøyet kan operere på fremdriftsbatterier alene i over en time, noe som gir et stille cruise rundt i skjærgården. Hornblower Hybrid er ledende innen miljøvennlig fartøy og potensiale til å redusere vår daglige karbon fotavtrykk. Lengde 64 fot. Kapasitet 149 personer. Kilde :http://www.alcatrazcruises.com/website/hybrid.aspx NORGE. Osterøy Fergeselskap. Rederiet har i lengre tid syslet med tanken om å utrede de tekniske og økonomiske sidene rundt batteridrift av fergesambandet Breistein Valestrand. I løpet av Nov/Des 2008 ble det gjort en enkel utredning av de tekniske mulighetene samt kostnadene rundt en slik drift. Dette 10

11 ble utført av Kaptein Helge Kalvenes, Roald Solbakken fra Marine Support AS i Austevoll og Inspektør Ove Normann i rederiet. Sambandet Breistein Valestrand betjenes av OFS med fergen MF Ole Bull (45 Pbe og 135 Pax). MF Ole Bull har 66 avganger hverdager med overfart på 10 min og distanse 1 nm. Energibehov hverdager 5500 kwh. Årlig utslipp CO tonn og NOx - 20 tonn. Følgende hovedkomponenter er en del av elektrisk fremdrift ved ombygging av Ole Bull: Ladestasjon : 1 stk ladestasjon på land 1000 kwh Fremdriftsmotorer : 2 x 360 kw Kortsluttmotorer 3x440V 50Hz. Energipakke : 2 stk batteripakker à 500V, total kapasitet ca 5500Kwh (Enten Bly akkumulatorer eller Lithium Ion batteri) Invertere : 2 stk invertere DC/AC 3x440V 10-50Hz 360Kw for drift av fremdriftsmotorer : 2 stk inverter 70Kw DC/AC 3x220V for drift av skipsnett. Nødgenerator : 1 Stk 500 kwh generator for lading av batteri i tilfelle svikt i landstrøm eller for liten kapasitet på batteriene på slutten av dagen. Hovedtavle : 220V / 50HZ / 500 kwh Propell / styremaskin : Schottel Kilde: Forstudie - Notat fra Osterøy Fergeselskap av AGR Marine Engineering. AGR er et konsulentselskap for utvikling av skip i størrelse m. De har jobbet med et konsept for batteridrevne ferger i flere år. Kilde: Zero rapport november

12 SVERIGE. Kabelfergen Maj. Lengde 54 m, 199 passasjerer, 21 personbiler. Dødvekt 120 tonn. Ombygd til batteridrift I 2005 Den er utstyrt med Blysyrebatterier og 400V el motor. Da batteriene var nye ble fergen brukt uten dieselmotor ved lading 5-6 t om natten, 30 min om morgenen og 30 min om ettermiddagen. Batteriene har tapt seg og må ha 3-4 t lading med dieselgenerator under drift. Fergen bruker 60 l diesel per døgn til lading. Dette er en reduksjon på 75 % i forhold til den ferga som trafikkerte strekningen før. Samtidig har Maj betydelig større kapasitet. ZERO RAPPORT november 2010 og SKOTTLAND/IRLAND Det Skotske statsrederiet Caledonian Maritime Assets Ltd. har etter en analyse av ideer for felles design og anskaffelsestrategi for små ferger,arbeidet med et nytt prosjekt for hybridferger. Som et resultat har en utarbeidet et konsept for verdens første RORO passasjerferge med hybriddrift.rederiet samarbeider med Franske SAFT batterier. Saft er ansvarlig for batteriene av type li-ion batterier. Batteridrift skal integreres med 3 dieselmotorer, med 20 % batteridrift. Lengde ca 43 m, 43 biler. Energibehov per dag 3000 kwh/dag. Det trengs ca 10 t batterier. En 100% batteridrift vil gi kostnader og vekt som gjør dette vanskelig. Realiseringen forutsetter at skotske myndigheter støtter prosjektet. CMAL regner med å legge byggingen ut på anbud våren 2011 med en byggetid på ca ett år. 18 februar 2011 hadde Skotske myndigheter en informasjonsdag om finansiering av hybridferger og teknisk gjennomgang av prosjektet inkludert sikkerhet. 12

13 Greater redundancy Reduce fuel consumption Reduced impact of CO2 emissions and other pollutants Uncertainty of future fuel costs Insurance against increasing environmental regulation Noise reduction Possibility to operate in zero emission mode when vessel is at port Lower maintenance Hovedårsaken til valg av hybriddrift. G1 G2 G3 G4 Ship's Shore Service Supply 4 x 253kVA Generators 400V, 50Hz, 3ph Cos Ø = 0.9 Ships Service Ships Service Emer Swbd Battery Bank 350kWh DC Link DC Link Battery Bank 350kWh 395 kw RPM M1 M M2 M 395 kw RPM M Prop PROP kw PROP Prop kw 375 kw M Tenkt framdriftsanlegg med seriehybrid 13

14 ) Generator Mode 1 - Generator Mode 2 - Generator + Battery Mode 3 - Battery Mode 4 - Battery charging Shore Supply Variable Speed Drive AC DC DC Hotel Battery AC Propulsion Motor Forskjellige operasjonsmoder. Aft Battery Room Fwd Battery Room Prop 2 M2 G1 G2 G3 G4 M1 Prop 1 Aft Prop Room Aft Engine Room Fwd Engine Room Fwd Prop Room Arrangement i skrog Kilde: Zero Rapport nov 2010 og Og CMAL presentasjon 14

15 TYSKLAND/SVEITS. TÛRANOR PlanetSolar Prosjektene ble unnfanget ved Raphaël Domjan, en 38 år gammel sveitser, som med franskmannen Gérard d'aboville, (den første personen til å lykkes i å ro over Atlanterhavet). Fartøyet blir drevet av solenergi og har solceller over et stort dekk. De forventes å kunne fange opp 103,4 kw av solenergi til å drive motoren som teoretisk bare trenger 20KW, for å oppnå en gjennomsnittlig fart på åtte knop. Selv om det er håpet at det kan oppnås en toppfart på om lag det dobbelte. Mens det er imponerende at PlanetSolar kan oppnå alle sin fremdrift med bare solskinn, under den globale jordomseilingen planlagt i De 60 tonn katamaran har kostet ($ 24,400,000 USD) for å bygge. Båten er bygd på Knierim Yacht Club i Kiel i Nord-Tyskland og hadde sjøprøver mellom juni og september SunPower har levert ca av siste generasjons svarte fotovoltaiske celler,med en virkningsgrad på minst 22 %, som de mener å være den høyeste effektivitet solceller kommersielt tilgjengelig. Energien blir lagret i 648 Litium Ion celler med samlet kapasitet 2910 Ah og spenning 388 volt. PlanetSolar seiler verden rundt i år for å vise frem praktiske photovoltaic teknologi. Reisen går via Hamburg, London, Paris, New York, San Francisco, Singapore og Abu Dhabi. I februar 2011 er fartøyet ved Galapagos øyene i Stillehavet. Tekniske detaljer: Length (with flaps) Beam (with flaps) Height above waterline Draft 31 m (35 m) 15 m (23m) 6,10m 1,55m 15

16 Deadweight est. Crew planned for circumnavigation Working hours for completion Cruising Speed est. Max. Speed kg 4 people ,5 kn (14 km/h) 14 kn (26 km/h) Solar Generator Surface of Power (STC) Efficiency 537 m² 93,5 kw peak (ca 127 PS) 18.8% Battery Technology Battery Voltage Capacity Total Cells Weight per cell Total Weight Battery with chassis Efficiency Lithium Ion (NCA) 388V 2910 Ah (485Ah / cell) kg about 11 tons > 95% (in the Solaryacht application) Motor (2 Motors each side) Type Nominal Power Maximal power Transmission Ratio nominal load Permanent Magnet Synchronous Motor 2 x 1000 rpm (only 1 Motor each side) 2 x 1600 rpm (2 Motors each side) 1:10 92% Propeller and Steering System Principle Propeller Diameter Nominal Speed /Maximal Speed Vector Prop, Rudderless Steering System Pitch Control for optimization efficiency 5 blades about 2 meters 100 rpm / 160 rpm Materials used Carbon Fibre Sandwich Core Epoxy Resin + Hardener 20,6 tons 11,5 tons 16

17 FRANKRIKE Island of Aix II er en passasjer og bilferge på 34 m lengde bygd i 2010 på verftet FrP. GLEeeILS à Douarnenez Fartøyet holder hjelpe/ startbatterieneeoppladet ved hjelp av vindgenerator og solcellepaneler.fartøyet et bare i sesongdrift og i opplag brukes energi fra batteriene til å ventilere maskinrom og innredning. ODC Marine leverer første elektriske passasjerbåt med lithium batterier. Trygg, ren og økonomisk framdrift. Det var målet for Ecocano Azur Cruises, da de startet av L'Ecocano à Sète driften i midten av september i 2010, i i Sète Frankrike. Fartøyet er 10,8 meter lang med en bredde på 4 meter, bygget i aluminium, med en kapasitet på 52 seter. Det blir påstått å være den første passasjerfartøyet i verden utstyrt med litium-batterier (jern fosfat). Batteriene skal kunne tåle 3000 syklusene opplading og utlading, eller 10 år med operasjon. Ved en en kortslutning, overbelastning eller støt, kan det ikke ta fyr eller eksploderer. Båten har DC motorer for framdrift. 17

18 "Bygge kostnadene er sammenlignbar med en diesel båt" Båten skal primært gå i kanalene i Sete, men er også godkjent for IV kategori for å kunne operer fjerde kategorien i Thau lagunen. Båten er bygget på ODC s veft i dalian i Kina Bygge tilsynet ble utført av Bureau Veritas. 18

19 Fra batteri og generatorrommet. Brennstoff til mindre enn 5 euro per dag Båten, drevet av to motorer på 20 kw hver, kan nå en hastighet på 8 knop (6 knop cruise). Det har ikke bare vært utstyrt med litium-batterier, men også en generator som kan gi båten i 5 knop, eller lade batteriene. Enda viktigere, innebygde motorfundamenter kan enkelt ombygges til diesel fremdrift. Dette er en backup løsning, i tilfelle problemer, har ikke blitt brukt. Faktisk, etter å ha blitt godkjent av den franske Maritime Affairs, har båten fungert godt. Eieren har selv funnet ut at etter en dags bruk, ble batteriene utladet på 50%. Drivstoffkostnad ble redusert til et ubetydelig nivå. Å fylle "full tank" kostnader, ble mindre enn 5 euro per dag (på grunnlag av 8 cent per kwh og et forbruk på 30 kw per dag per motor). Plutselig er betalt billett fra en enkelt passasjer nok til å dekke kostnadene for energi mfor en dag! 19

20 Maskinrommet med framdriftsmotorene. Etter denne første suksessen, vil ODC Navy markedsfører andre modeller for det franske markedet. Det jobbes med nye prosjekter, inkludert muligheten for å lage elektrisk skip raskere. "Basert på suksessen med dette systemet utvikler vi raskere skip. Vi foreslår sjøbusser med 50 seter, 100 seter og 150 seter som kan klatre opptil 15 knop, og små båter med 12 plasser for havnene, sier Stephane Gonnetand. Med elektrisk framdrift kalles fartøyene "S3" (Sustainable Sea Shuttle). Kilder:Eric Eltvedt og 20

21 Le Ferry Boat. Dett er en liten passajerbåt som går på havna i Marseilles i Frankrike. Det er en katamaran med lengde 13 meter og med plass til 45 passasjerer. Havnekryssingen tar 2 minutter med 4 knops fart. Farmdriften er 2 propellere med 15 kw elektriske motorer. Energien skaffes fra kadmium nikkel batterier på 100kwh. Lading av batteriene kommer delvis fra 25 m2 spesial solceller på taket.disse solcellene er like effektive som 40m2 normale solceller. Batteriene blir også ladet opp av landstrøm om natta. Kilde :Le Marin.Vendredi 11 juin 201o 21

22 AUSTRALIA SOLAR SAILOR Sight seeing fartøy i Sydney havn. Katamaran :Lengde 21,5m. Bredde 10, 3 m.bygd i glassfiber av Jarkan Yachts i Huskisson i 2003.Konstruktør : Graham Parker Design. Kapasitet : 100 passasjerer ( 50 ute og 50 inne). Maskineri : serie hybrid. 22

23 2 x 40 kw DC elektrisk motor 1 x 80 kw gassdrevet generator.(lpg) 80 x 70 Ah bly gele batteri. 160 x 100 w solceller. Maksimal fart med bare solceller 6 knop Bare batteridrift: 5 knop i 2 timer. Bare generator gir 20 timer drift på 500liter LPG. Kilde :www.captaincook.com.au. SOLAR SAILOR HOLDINGS Ltd Australsk unotert aksjeselskap grunnlagt i Firmaet har et datterselskap i USA der de er minoritetsaksjonær. En tysk produsent av solceller har aksjer i SSH for $AUD 40 mill. Dette selskapet som har konstruert Solar sailor har en mengde design som ennå ikke er realisert. Felles for alle er at de er seriehybrid og at de bruker bly batterier og lading fra solceller og motor. En funksjon av solcelle seilene ar at de dreier og virker som et ordinært seil. Dette systemet er patentert. HMP (hybrid Marine Power System) er konstruert at det starter generatoren automatisk dersom det er behov for dette. Double Ender Ferry 600 passenger Solar Sailor Length 40 meters Beam 14 meters Draft 1.8 meters Power Series hybrid / Azimuth electric drive Main EngiSnes Speed Maximum Speed 16 knots, Cruising Speed 14 knots Electric Drive Speed Solar 4.5 knots, Battery 5 knots, Solar + Batteries 7 knots, Gensets 0-16 knots Sailing 25 knots windspeed gives 8-12 knots boatspeed 23

24 Batteries Lead Acid gel Fuel Diesel / optional Biodiesel or Gas Fit out Suitable for Transport, Cruising, Sightseeing Solar Wing 2 rigsd, fully adjustable sails Construction Steel or aluminium Survey Classification DNV or equivalent Project Supervision Solar Sailor SPECIFICATIONS Beam 14 meters 24

25 Spesifikasjon: Lengde 40 m. Bredde 14 m. Dypgang 1,8 m Energiforsyning: Serie hybrid/azimut elektrisk drevet. Fart med hovedmotorer (generator): maks 16 knop. Cruising : 14 knop. Elektrisk drift: Solenergi 4, 5 knop. Batteri: 5 knop Seil : 25 knop vindhastighet gir 8-12 knop båtfart. Batteri: Bly gele. Brennstoff: Diesel/opsjon: biodiesel eller gass. Utrustning: passende for ren transport, cruising eller sight seeing. Solvinger : 2 faste, fullt justerbare seil. Byggemateriale: stål eller alumium. D Power Series hybrid / Azimuth electric drive Main Engines Speed Maximum Speed 16 knots, Cruising Speed 14 knot SERIEHYBRID:, Gensets 0-16 knots 25

26 Sailing 25 knots windspeed gives 8-12 knots boatspeed Batteries Lead Acid gel Fuel Diesel / optional Biodiesel or Gas Fit out Suitable for Transport, Cruising, Sightseeing Solar Wing 2 rigid, fully adjustable sails Construction Steel or aluminium Survey Classification DNV or equivalent Project Supervision Power Series hybrid / Azimuth electric drive Main Engines Speed Maximum Speed 16 knots, Cruising Speed 14 knot Supervision Solar Sailor SPECIFICATIONS PARALLELLHYBRID. 26

27 JAPAN IHI Marine Unit I Tokyo har utviklet Zero Emission Electric ship basert på deres kontraroterende propellere. Protypen er tenkt å ha en lengde på 30 m og bredde 12 m.de to propellene vil drives av to 400 kw elektromotorer med energi fra litium-ion batterier som verftet har tilpasset skip.verftet samarbeider med myndigheter og klasseselskap for å utvikle sikkerhetsregler. Verftet arbeider nå for å realisere prosjektet sammen med en stor batterileverandør.konseptet vil også ha en sikker og lettvindt tilkopling til landstrøm Kilde: 27

28 CANADA 28

29 Foss Maritime Co, som bygde om den 78-fot diesel drevne Carolyn Dorothy til hybrid drift i januar 2009, vil bygge om et søsterskip i Campbell Foss Dolphin klassen havne slepebåt, med en støtte på $ 1 million fra California Air Resources Board. Begge slepebåtene betjener havnen i Los Angeles og Long Beach. I fjor finansierte California en sammenlignende studie av driften av Carolyn Dorothy og en konvensjonelt drevet søster slepebåt, Dolphin klasse Alta June. Resultatene som ble publisert i oktober, viste at Carolyn Dorothy gav 73 prosent mindre sot (svevestøv), 51 prosent mindre NOx og 27 prosent mindre karbondioksid (drivhusgass) enn Alta June. Alta June er drevet av to 2540-hk hoved dieselmotorer, sammen med to 325-hk hjelpe dieselmotorer som leverer strøm til slepebåtens "hotell" behov - lys, air condition - og vinsjen. Carolyn Dorothy er drevet av to 1800hk( 1342 Kw) hoved dieselmotorer, to 746 kw Siemens elektriske motorer / generatorer som kan hjelpe hoved dieselmotorene eller fungere 29

30 som en generator og lader 126 gel-cellers 12 v blybatterier, og to 425-hk (300kW) ekstra diesel generatorer som vanligvis leverer strøm til hotell behov. Batteriene for energi lagring er delt i to rekker med 63 batterier i hver. Hver rekke lagrer 170 kw-h energi fullt oppladet. Fartøyet har 2 stk 2,4 m diameter propeller. Havneslepebåter i havnene i Los Angeles og Long Beach tilbringer 60 prosent av tiden på mindre enn 20 prosent av fulle kraft og 95 prosent av tiden på mindre enn 67 prosent av maksimum. En konvensjonell taubåt vil bruke hoved dieselmotorene for full kraft hele tiden når den er operativ. Figurene viser det diesel-elektrisk drivverk på hybrid slepebåten. Som i tilfellet med de konvensjonelle slepebåtene er hovedmotorene knyttet mekanisk til propellene gjennom drivakselen, men det er en motor-generator enhet montert på akselen mellom hver motor og propell. Enheten kobles ut og inn med en clutch. Denne enheten gjør at elektrisk strøm fra batteriene og hjelpemotorer kan kjøres inn på akslingen for drift av båten, derfor har hovedmotorene på hybrid slepebåten lavere ytelse enn på konvensjonelle. Motor/generator gir også elektrisk strøm generert fra akselen på hovedmotorene eller freewheeling propell (regenerative power) som brukes for å lade batteriene eller til hotellformål eller til slepe vinsjen. Batteriene på slepebåten blir hovedsakelig ladet med strøm fra hjelpemotorene via en DC bus. Siden hjelpemotorene kan brukes både for lading av batterier og kraft til propellen, har de en høyere ytelse enn de på konvensjonelle slepebåten. Batteriene kan også bli ladet av landstrøm. Hybrid slepebåten er utstyrt med et energi styresystem som styrer strømkilder etter behov.. Kapteinen på hybrid slepebåten bruker et panel i styrehuset til å kommunisere gjeldende driftsmodus av slepebåten til energi-styringssystem. Hybrid slepebåten kan bruke ulike kombinasjoner av kraft systemet, avhengig av kraftbehov. Hoved dieselmotorer og den elektriske motorer / generatorer arbeider sammen når slepebåten skal bistå et skip. Slepebåten kjører bare sin diesel generatorer når den går i transitt i havna (en generator er nok strøm til slepebåten opp til 6 knop, to av dem for mer enn 6 knop). I ventemodus går ingen motorer og batteriene levere også hotell behovet. Stoppet og fortøyd på kaien, gir landstrøm kraft til hotell behov og lader batteriene. Hoved motorene er stoppet over 50 prosent av tiden. Hovedmotorene kjøres bare når de flytter en lekter eller hjelper et skip. Batteriene var opprinnelig basert på å gi kraft til propellene også, men oppnådd slepe kraft gjør at det ikke er nødvendig å bruke batteriene så mye for å forlenge batterienes levetid. Foss anslår at Carolyn Dorothys hybrid system reduserer drivstofforbruket med til liter i året, en besparelse på $ til $ årlig, og reduserer hovedmotoren vedlikeholdskostnader. 30

31 Carolyn Dorothy koste $ 8,000,000 å bygge, ca $ 2,500,000 mer enn et konvensjonelt drevet slepebåt. Kostnadene kan tas inn igjen i løpet av10 år, kanskje mye tidligere, avhengig av hvor høye drivstoffkostnadene blir i årene som kommer. Foss bygde Carolyn Dorothy på sitt verft i Rainier, Oregon, og planlegger å starte den fire måneder ettermontering av taubåten Campbell der i mars Ombyggingen er forventet å koste $ 2 millioner. Foss mener hybrid fremdriftssystem kan brukes med hell til store fartøy som tilbringer mye tid i saktefart - ferger, ankerhåndtering og forsyningsskip, ekskursjon båter. Kanskje til og med megayachts. Kilder: 31

32 5. Batteriteknologi. Et elektrisk batteri overfører oppladed elektrisk energi til kjemisk energi. Ved utlading (forbruk) omdannes kjemisk energi til elektrisk energi. Etter hvert som batteriteknologien har blitt bedre, har bruken økt fra områder der det var helt nødvendig med batterier, slik som mobiltelefon og lommelykter til områder der batteridrift for få år siden var utenkelig, slik som sager, boremaskiner og annet verktøy. Et kvantesprang kom da bilindustrien tok i bruk elektrisitet til framdrift. Dette har resultert i stor utvikling av nye batterityper og varianter innen samme type.. For batterier er det en del egenskaper som er viktige å kjenne for å velge riktig batteritype for drift av skip. Hvert batteri er bygd opp av et antall celler. Spenning. Oppgitt som nominal spenning, maksimum spenning og minimumsspenning i V DC. Basert på den spenning en skal ha på drivmotorene vil antallet celler variere. Det er en fordel med få celler med tanke på montasje, skifte og plassbehov. Nominell spenning ligger i dag på 2,0-3,7 volt per celle. Energitetthet. Angis i wattimer per kilo ( Wh/kg). Den angir hvor mye energi batteriet kan levere per kilo batterivekt. Høyere energitetthet-celler gir lengre driftstid enn celler med lavere tetthet, alternativt samme driftstid med ett mindre antall celler. Energitettheten varier for de forskjellige hovedtyper batteri. I tilegg varier det også innen samme type som vist på figuren. 32

33 Effekttetthet. Dette angir hvor stor effekt som kan hentes ut av batteriet. Den måles i W/kg eller W/liter: Oppgies normalt ved 80 % utladet batteri. Den endrer seg med oppladingsgraden. Høy effekttetthet vil gjøre at en kan gjøre et høyt energi uttak eller bruke høy ladestrøm. Dette har igjen betydning for størrelse, vekt og pris. Syklisk levetid. Batteriet blir brutt litt ned hver gang det lades/utlades. Syklisk levetid er antallet ganger batteriet kan lades opp før det må byttes ut. Lang syklisk levetid er meget viktig for batteridrevet ferge fordi batteripakken er en av de dyreste komponentene om bord. Ladetid. Er den tiden det tar å lade opp batteriet fra utladet til fulladet batteri. Ladetiden er avhengig av hvor stor effekt batteriet tåler å lades med. Siden det kan være nødvendig for en ferge å lade en kort tid mellom hver tur, er det nødvendig å bruke batterier som tåler stor ladestrøm. Dette er begrensing for en del batterier. Skraping/resirkulerbarhet. Det er nødvendig å bytte batterier med passende intervaller. Dersom de skal behandles som spesialavfall vil det være en kostnad, mens resirkulerbare batterier i beste fall kan gi en inntekt. Generelt inneholder batterier oftest farlige stoffer. Brenning med gjenvinning av varmen ser ut til å være den mest aktuelle metoden å ta vare på gamle batterier i dag. Selvutladingstid. Batterier lader ut seg selv dersom de står ubrukt. Lav selvutlading betyr at det ikke trengs vedlikeholdslading, det vil si mindre vedlikehold Dette er en egenskap som ikke er viktig for fergedrift. Imidlertid vil NaNi Ci batterier ha behov for 14 % av sin egen energi for å holde driftstemperaturen på 270 grader C. Har en først tatt disse batteriene i bruk er det ikke mulig å slå dem av. Virkningsgrad. Når mange celler settes sammen til et batteri ( batteribank) i MW størrelse greier batteriet ikke å levere total virkningsgrad som den enkelte celle. De dårligste kan bare levere 65 % og de beste 90 %. Dette må en ta hensyn til når batteripakke dimensjoneres. Celle format. En boks med væske har vært den vanlige måten å levere batterier i. Den tar stor plass. Sylindriske celler gir god produksjonseffektivitet men er dårlig plassmessig. De mest moderne batterier er har cellene som lag. 33

34 Indre motstand. Lav indre motstand gjør at tapet ved å koble sammen mange celler blir lite. I et batteri på en ferge vil ha et stort antall celler. Batteritemperatur. En del batterier krever kjøling og/eller utjevning av temperaturen mellom celler. For fergedrift vil det mest aktuelle være å bruke sjøvann til dette. Et slikt kjøleanlegg vil være en betydelig kostnad og også bruke energi i pumpesystemer. Batterityper. Det er en mengde typer batterier som kan væreaktuelle. Blysyre batteri(pb-acid) Nikkel Kadmium (Ni Cd) Nikkel metall hydrid ( Ni MH) Natrium (Na S) Natrium nikkel klorid (Na Ni Cl2) Sink luft (Zn O2) Sink brom (Zn Br) Litium polymer Litium ion. Disse batteritypene er detaljbeskrevet i Marintek rapport nr fra I dag er det litium batterier som er absolutt mest aktuelle for drift av en ferge både på grunn av høy energieffektivitet, høy effekttetthet og langt syklisk liv. 34

35 Tabellen under viser dagens situasjon for aktuelle batterier. Blybatteri er bare med som referanse:vekta tilsier at de ikke er aktuelle: Batteritype Bly/ syre Natrium Nikkel klorid Litium ion fosfat Litium polymer Nominell 2.0V 2.58V 3.20V 3.70V spenning Maksimum 2.60V 2.9V 3.60V 4.20V spenning Minimum 1.50V 2.0V 2.30V 2.75V spenning Energi tetthet 20 Wh/kg 100 Wh/kg 129 Wh/kg 163 Wh/kg Effekt tetthet 75 W/l 150 W/l 255 W/l 320 W/l Syklisk levetid >1500 >3000 (100% DOD) Indre motstand >20 ohms milliohms 0.5 milliohms milliohms Lade effektivitet 60% 85% 95% 99% Tilatt omgivelses -40oC to 270oC -20oC to 55oC -20oC to 60oC temp 60oC Selv 4%/month N/A <3%/month <0.001%/month utlading(20oc) Celle Format Liquid filled box High temp box Cylindrical/prismatic Layered Kilder: Corvus batterier og Marintek rapport. Batterisikkerhet. Knallgassen som utvikles i blybatterier er velkjent og danner grunnlaget for sikkerhetskravene i dag.knallgassen er meget eksplosiv. Litium batteriene som er mest aktuelle er også beheftet med sikkerhetsmessige utfordringer. Litium i metallform reagerer med vann eller det som brukes i elektrolytter, derfor finnes ikke fritt litium i batteriene. Litium ion batterier som feilbehandles kan få ukontrollerbar temperaturutvikling, de løper løpsk. Dette skjer når en celle blir overopphetet ved feilbehandling eller kortslutning. Denne varmen vil ytterligere akselerere reaksjonen og kunne gi giftige gasser, brann eller eksplosjon. Cellene kan inneholde organisk (brennbart) materiale og katoden utvikler oksygen ved oppvarming. Slik temperaturutvikling vil kunne skje forårsaket av vanlige situasjoner, slik som overlading, hurtiglading ved lav temperatur, dårlig cellekonstruksjon og for stor strøm gjennom batteriet. Inne i alle litiumbatterier finnes: elektroder som er bærere for en positiv litium anode og en negativ karbon katode med anode- og katode- materialene som et belegg på elektroden. 35

36 Elektrolytten er litium salt i et organisk oppløsningsmiddel. Det finnes en vegg som hindrer kortslutning mellom den positive og negative elektroden. I tillegg er det et fast elektrodedekke som er et tynt passivt lag som blir dannet av reaksjonen mellom elektrolytten og karbon-anoden under den første oppladingen. Dette laget beskytter anoden mot ytterligere reaksjon med elektrolytten. Situasjoner der dette laget blir ødelagt eller brutt vil gi muligheten for at en aggressiv reaksjon mellom anoden og elektrolytten starter. Anodedekket smelter ved 120 grader C og alle hendelser som gjør at temperaturen i batteriet blir høyere enn dette vil kunne resultere i at temperaturen løpe løpsk. En annen egenskap til det passive laget, er hvorledes det oppfører seg ved lav temperatur, der laget er en barriere mot ionevandring til anoden. Dersom ionene ikke kan komme til anoden kan de danne rent litiummetall som avleirer seg under opplading. Ved utlading kan flakene løsne og havne i elektrolytten. Disse små partiklene kan ødelegge skilleveggen og resultere mikro kortslutninger. Litium partikler som reagerer med elektrolytten danner litium karbonat. Dette er en kvit pasta som tørker ut elektrolytten og øker den indre motstanden i cella. Etter hvert som det foregår opp og utladninger vil dette øke på og en risikerer at beskyttelses laget brytes ned. En har da den situasjonen at metallisk litium, karbon anoden og elektrolytt.kan reagere med hverandre. Noen litium batterier har unngått disse problemene ved å bruke en uorganisk polymer som elektrolytt. Typiske batterifeil. Ukontrollert driftsforhold Gode batterier er ikke immune mot måten de brukes eller misbrukes på. Høy celletemperatur er det viktigste feilen, og dette kan skje i følgende situasjoner. Dårlig lade program design Uegnet celle for den aktuelle bruken Uegnet ladeprofil Overlading Miljøforhold. Mangel på kjøling. Høy lagringstemperatur Fysisk skade er også en medvirkende faktor De fleste av disse forholdene føre til overoppheting av cellen, som er det som til slutt ødelegger den. Feilbehandling. Misbruk betyr ikke bare bevisst fysisk mishandling. Det dekker også tilfeldige feilbehandling som kan være uunngåelig. Dette kan omfatte: slippe, knusing, gjennomtrenge, nedsenking i væske, frysing eller kontakt med ild, noe som kan oppstå for et bil batteri for eksempel. Selv om det er generelt akseptert at batteriet ikke kan overleve alle disse prøvelsene, bør imidlertid ikke batteriet i seg selv føre til økt fare eller sikkerhet. How Cells Fail 36

37 Handlinger eller prosesser som er skissert ovenfor kan føre til at cellene t ødelegges på følgende måter: Utarming av aktiv kjemikalier I galvaniske elementer er dette ikke klassifisert som en feil, siden dette er å forvente, men for andre celler forventer vi at aktive kjemikalier blir gjenopprettet gjennom oppladingsprossesen. Fordeling av elektrolytt Overoppheting eller overspenning kan forårsake kjemisk nedbrytning av elektrolytten. Elektrode plating I Litium celler, kan drift ved lav temperatur eller overstrøm under ladning forårsake avsetning av Litium metall på anoden. Dette resulterer i irreversible tap av kapasitet og til slutt en kortslutning. Økt indre impedans Cellens indre impedans har en tendens til å øke med alderen. Årsaken er redusert effektive arealet av elektroden. Redusert kapasitet Dette er en annen konsekvens av celle aldring og krystall vekst på elektroden. Kan noen ganger repareres gjennom å utsette cellen til ett eller flere dyp utladninger. Økt selvutlading De skiftende krystallstrukturer i aktive kjemikalier som nevnt ovenfor kan føre til at elektrodene sveller og øker presset på deleveggen, og som en konsekvens, øke selvutlading av cellen. Som med alle kjemiske reaksjoner øker dette med temperaturen. Dessverre er disse endringene vanligvis ikke reversible. Gassing Gassing kommer vanligvis på grunn av overlading. Dette fører til tap av den aktive kjemikalien, men i mange tilfeller kan dette også være farlig. I noen celler er de frigitte gassene eksplosive. Blysyre celler for eksempel, avgir oksygen og hydrogen(knallgass) når de blir overladet. 37

38 Trykkøkning Gassing og utvidelse av kjemikalier på grunn av høye temperaturer fører til oppbygging av trykk i cellen, og dette kan være farlig som nevnt ovenfor. I forseglede celler kan det føre til brudd i eller eksplosjon av cellen på grunn av trykket. Celler kan ha en utslippsventil for å slippe ut gasser. Volumutvidelse. Før trykket i cellen bygger opp til farlige grenser, kan noen celler blir utsatt for volumøkning på grunn av overoppheting. Dette gjelder særlig Litium polymer celler. Dette kan føre til problemer i plasseringen av cellen inn i batteriet kabinettet. Overoppheting Overoppheting er alltid et problem, og er en medvirkende faktor i nesten alle celle feil. Det har mange årsaker og det kan føre til irreversible endringer i kjemikalier som brukes, gassingen, utvidelse av materialer, volumøkning og forvrengning av cellens casing. Å hindre en celle fra overoppheting er den beste måte å forlenge levetiden. Gjennomtrengning av separator (skillevegg). Kortslutning kan være forårsaket av gjennomtrenging av skilleveggen på grunn krystall vekst, forurensning, bor på elektrodene eller oppmykning av skilleveggen på grunn av overoppheting. Termisk ukontroll. Den hastigheten som en kjemisk reaksjon skjer med dobles for hver 10 C økning i temperatur. Strømmen gjennom en celle får temperaturen til å stige. Ettersom temperaturen stiger går den elektrokjemiske reaksjons hastigheten opp og samtidig blir impedansen av cellen redusert,noe som fører til enda høyere strøm og høyere temperaturer som kan føre til ødeleggelse av cellen med mindre forholdsregler er tatt. Konsekvenser av celle feil Svikt i mekanismene nevnt ovenfor vil det ikke alltid føre til øyeblikkelig og fullstendig svikt i cellen. Svikten vil ofte innledes med en forverring i ytelse. Dette kan være uttrykk i redusert kapasitet, økt intern impedans og selvutlading eller overoppheting. Tilstandsbestemmelse( State of Health) i cellene kan gi et forvarsel om forestående svikt i cellen. Det er flere mulige feilmodi knyttet til fullstendig sammenbrudd av cellen, men det er ikke alltid mulig å forutsi hvilken som vil oppstå. Det avhenger veldig mye på omstendighetene. 38

39 Kortslutning - Hvis en celle i en batteri kjede ødelegges på grunn av en kortslutning, kan resten av cellene være litt overbelastet men batteriet vil fortsette å gi strøm til lasten sin. Dette kan være viktig i krisesituasjon. Kortslutning kan være utenfor cellen eller innenfor cellen. Batteriet sitt styringssystem (BMS) skal være i stand til å beskytte cellen fra eksterne kortslutninger, men det er ikke mye BMS kan gjøre for å beskytte cellen fra en intern kortslutning. Eksplosjon - Dette skal unngås for enhver pris, og batteriet må omfattes av beskyttelse kretser eller enheter for å hindre slike situasjoner oppstår. Brann - Dette er også mulig, og som nevnt ovenfor skal batteriet være beskyttet fra denne muligheten. Kilde: og electropedia. 6. Kontrollsystem for batterier. Det er tre hovedmål som er felles for alle Battery Management System (BMS) Beskytt cellene eller batteriet fra skade Forlenger levetiden på batteriet Opprettholde batteriet i en tilstand der den kan oppfylle de funksjonelle kravene til applikasjonen. For å oppnå dette kan BMS ha følgende funksjoner. Celle beskyttelse. Beskyttelse av batteriet ut fra toleransene i arbeidsforhold er grunnleggende for alle BMS programmer. I praksis må BMS gi full cellebeskyttelse for nesten alle eventualiteter. Operasjon av et batteri utenfor sine spesifiserte grenser, vil uunngåelig føre til svikt i batteriet.. Dette gjelder særlig for høy spenning og høy effekt batterier som må operere i vanskelige miljøer, og som samtidig er utsatt for feilbehandling av brukeren. Overdreven strøm under ladning eller utlading. Kortslutning. Over spenning - overlading. Under spenning. Høy omgivelsestemperatur. Overoppheting - Overskridelse av cellens temperatur grense. Trykkoppbygging inne i cellen. System isolasjon i tilfelle en ulykke. Misbruk. 39

40 Ladekontroll Dette er en viktig funksjon i BMS. Flere batterier er ødelagt av feilaktig ladning enn av noen annen årsak. Laderen har tre viktige funksjoner Lading av batteriet. Optimaliseringen av ladingsmengden (stabilisere) Å vite når du skal stoppe ladingen. Kontroll av kraftbehov Dette ikke er direkte knyttet til driften av selve batteriet. Hensikten er å minimere strømforbruk på batteriet ved å arrangere strømsparings teknikker inn i kretsen og dermed forlenge tiden mellom når batteriet skal lades. I alle system som kontrollerer batterier er et av målene er å maksimere tiden mellom hver lading. Batteri produsenten forsøker å oppnå dette ved å lage celler med størst mulig kapasitet. Batterikonstruksjon kan spille en viktig rolle i å få batteriet til vare lenger når det brukes strømstyrings ordninger som reduserer strømtrekket på batteriet. Strømstyrings system reduserer det totale strømforbruket ved å levere strøm kun til deler av kretsen som har et øyeblikkelig behov og reduser, eller slår av strømmen til kretser som ikke har det. Bestemmelse av ladetilstand. Mange styringsystemer krever kunnskap om ladetilstanden (SOC) av batteriet eller av de enkelte cellene. Dette kan ganske enkelt være for å gi brukeren en pekepinn på kapasitet som er igjen på batteriet, eller det kan være nødvendig i en kontroll krets for å sikre optimal kontroll av ladeprosessen. Å vite hvor mye energi som er igjen i et batteri sammenlignet med den energien det hadde da det var fullt, gir brukeren en indikasjon på hvor mye lenger et batteri vil fortsette å fungere før den må lades opp. Bruker en analogien med en drivstofftank på et skip, vil beregningen ofte bli kalt "tankmåler -funksjonen. Ladetilstanden er definert som den tilgjengelige kapasiteten, uttrykt som en prosentandel av en referanse, noen ganger den nominelle kapasiteten, men mer vanlig til dagens kapasitet. Tilstanden er vanligvis ikke oppgitt i et absolutt mål i kwh eller Ah av energi igjen i batteriet. Den ladetilstandreferansen som foretrekkes er å vurdere kapasiteten til en ny celle i forhold til dagens kapasitet på cellen. Dette er fordi cellens kapasitet gradvis reduseres ettersom cellen blir eldre. Som eksempel vil, mot slutten av cellens levetid, virkelig kapasitet være bare ca 80 % av den nominelle kapasitet,så selv om cellen var fulladet (100%) ville ladetilstanden bare være 80 % av den nominelle kapasiteten. Temperatur og andre effekter reduserer den effektive kapasiteten ytterligere. Denne forskjellen i referansepunkter er viktig hvis brukeren er avhengig av ladetilstands estimeringen som brennstoff tank måler i et skip. Dessverre bruker ofte ladetilstands målingen referansen definert som den nåværende kapasiteten på cellen i stedet for nominell kapasitet. I dette tilfellet vil en fullt oppladet celle som nærmer seg slutten av sin levetid, kunne ha en ladetilstand på 100 %, men det ville bare 40

41 ha en effektiv kapasitet på 80% av nominell kapasitet og justeringsfaktorer må brukes på estimert kapasitet til å sammenligne det med den nominelle kapasitet. Baserer ladetilstanden seg på nåværende kapasitet på batteriet heller enn den nominelle kapasiteten når det er nytt vil det tilsvare at kapasiteten på drivstofftanken blir redusert over levetiden til skipet uten at kapteinen blir informert. Tilstands bestemmelse. The State of Health (SOH) er et mål på et batteri har evne til å levere sin spesifiserte kapasitet. Dette er avgjørende spesielt der batteriene brukes til drift av viktig utstyr og er en indikator på om vedlikehold er nødvendig. SOH er en "måling" som reflekterer den generelle tilstanden til et batteri og dets evne til å levere den spesifiserte ytelsen sammenlignet med et nytt batteri. Den tar hensyn til slike faktorer som indre motstand, spenning og selvutlading. I løpet av levetiden til et batteri har ytelsen en tendens til å svekkes gradvis som følge av irreversible fysiske og kjemiske forandringer som skjer med bruk og med alderen. Til slutt er ikke batteriet lengere brukbart. SOH er en indikasjon på det punktet som er oppnådd i livssyklusen til batteri. I motsetning til ladetilstand ( SOC) som kan bestemmes ved å måle en faktisk tilstand i batteriet, er det ingen absolutt definisjon av SOH. Det er et subjektivt mål, der ulike mennesker som tolker ulike målbare batteri ytelser etter sine egne regler. Det er et estimat snarere enn et mål. Dette er greit så lenge anslaget er basert på en konsistent sett av regler, men det gjør sammenligninger mellom anslag gjort med forskjellige test utstyr og metoder upålitelige. Batteri produsenter spesifiserer ikke SOH fordi de bare leverer nye batterier. SOH gjelder derfor kun batterier etter at de har startet sin aldringsprosess enten på lager, eller når de er tatt i bruk. SOH definisjoner er derfor spesifisert av test utstyrsprodusenter eller av brukeren. Hva skal SOH brukes til? Formålet er å gi en indikasjon på den ytelsen som kan forventes fra batteriet i sin nåværende tilstand, eller å gi en indikasjon på hvor mye av den nyttige levetiden på batteriet som er brukt, og hvor mye gjenstår før det må skiftes ut. I kritiske applikasjoner som drift av skip og i nødstrømanlegg vil SOC gir en indikasjon på om et batteri vil kunne levere tilstrekkelig strøm når det skal. Kunnskap om SOH vil også hjelpe til å forutse problemer for å unngå å gjøre feil diagnose eller for å planlegge utskifting. 41

42 Celle balansering.i multicellers batteri vil små forskjeller mellom celler på grunn av produksjonstoleranser eller bruk ha en tendens til å bli forstørret med hver lading / utladings syklus. Svake celler blir overbelastede under ladingen og er årsak til at de blir enda svakere, inntil de til slutt forårsaker tidlig svikt av batteriet. Celle balansering er en måte å kompensere for svake celler ved utjevning ladningen på alle cellene i kjeden, og dermed forlenge batteriets levetid. For multicelle batterier, kan vi forvente at de vil ha et høyere feilantall enn enkelt celle batterier, på grunn av større antall celler som brukes. Jo flere celler som brukes, desto større muligheter for feil, og jo mindre pålitelighet. Batterier som er laget av lange strenger av celler i serie for å oppnå høyere driftsspenning på 200 til 300 volt eller mer, er spesielt sårbare. Problemene kan bli forverret dersom parallelle pakker av celler er nødvendig for å oppnå ønsket kapasitet. Med et batteri som består av n celler, vil feilraten for batteriet være n ganger feilraten på de enkelte cellene. Alle celler er ikke skapt like Potensiell feilprosent er enda høyere enn dette på grunn av muligheten for interaksjonen mellom cellene. På grunn av produksjon toleranser, ujevn temperatur fordeling og forskjeller i aldrings egenskapene til den enkelte celler, er det mulig at enkelte celler i en serie kan bli overbelastede og fører til for tidlig svikt i cellen., hvis det er en degradert celle i kjeden med redusert kapasitet, vil det under ladings syklus være fare for overlading før resten av cellene i kjeden er fylt opp. Resultatet er at temperatur og trykk bygger seg opp og mulig skade på cellen. Med hver lade - utlading vil svake celler bli svakere til batteriet svikter. Under utladning, vil de svakeste cellene tendere til å tømmes før de andre. Ulike metoder for celle balansering har blitt utviklet for å løse dette problemet ved å utjevne belastningen på cellene. Selv balansering. Ubalansert aldring er et mindre problem med parallelle kjeder som pleier å være selvbalansere siden parallellkobling innehar alle cellene på samme spenning og samtidig tillater utlading å flyte mellom celler. Det kan imidlertid være problemer med denne celle konfigurasjonen om en kortslutning oppstår i en av cellene siden resten av parallelle cellene vil lades gjennom den ødelagte cellen og det forverrer problemet. Historie - (Log Book Function) Overvåking og lagring av batteriets historie er en annen mulig funksjon hos batterikontrollsytem. Dette er nødvendig for å anslå "helsetilstanden" til batteriet, men også for å fastslå om det har vært utsatt for feilbehandling. Parametere som antall sykluser, maksimum og minimum spenninger og temperaturer og maksimal lading og utlading strømmer kan registreres for senere evaluering. Dette kan være et viktig verktøy i vurderingen av garantikrav. 42

43 Logg bok funksjon En alternativ metode for å angi SOH er å basere estimeringen på brukshistorien til batteriet, heller enn på noen målte parameter. Antallet lade - utladingssykluser av batteriet er en opplagt mål, men dette betyr ikke nødvendigvis at en tar hensyn til eventuelle ekstreme driftsforhold for av batteriet som kan ha påvirket funksjonen. Det er imidlertid mulig å registrere varigheten av perioder hvor batteriet har vært utsatt for feil behandling ut fra toleranse spenninger, strømmer eller temperaturer, samt omfanget av avvik. Batteribruk data kan lagres i minnet i batteristyrings-systemet sin "History Chip" og lastet ned ved behov. Denne alternative metoden bruker ikke noe eksterne teste utstyr, men det øker kompleksitet og kostnader til batteriet. Identifisering av batteriet gir også muligheten til å registrere informasjon om cellen, slik som produsentens typebetegnelse og cellen kjemi som kan legge til rette for automatisk testing, og batch eller serienummer og dato for produksjon muliggjør sporbarhet i tilfelle celle feil. For kritiske batteriet applikasjoner, eller med dyre batterier, er autentisering ofte brukt for å hindre bruk av ikke-godkjent batterier. Dette kan være å unngå kompatibilitetsproblemer med systemet, vern av strømstyrings ordninger eller det kan være for å unngå skade på omdømmet til produktet og merkevaren hvis mindreverdige eller upålitelige cellene ville bli brukt. Det kan også brukes til å kontrollere ettermarkedet i erstatnings batterier, ved å forhindre såkalte "knock-off" eller forfalsket batterier brukes. Kommunikasjon De fleste batterikontrollsystemer har en form for kommunikasjon mellom batteriet og laderen eller testutstyr. Noen har linker til andre systemer med grensesnitt med batteriet for å overvåke tilstanden eller dens historie. Kommunikasjon grensesnitt er også nødvendig for å tillate brukeren tilgang til batteriet for å endre kontroll parametere eller for diagnostikk og test. Mange av batteri programmene krever kommunikasjon med andre systemenheter eller med eksternt utstyr. Disse blir ofte kalt intelligente batterier. Dette kan bare være en datalink som brukes for tilstandskontroll, for datalogging, for diagnostikk, eller til å sette system parametere, eller det kan være en kommunikasjonskanal som bæresystem for styresignaler. Valget av kommunikasjonsprotokoll bestemmes ikke av batteriet men av programmet der det skal brukes. Data busser er i dag i vanlig bruk i skip og brukes også i batterikontrollsystemer. Kontrollsystemet er som en ser en helt vesentlig og uhyre viktig del av batteridriftspakken. Mange batterileverandører leverer kontrollsystem, men det finnes også frittstående leverandører. Kilde :electropedia. 43

44 7. Patenter. Patenter kan være en skranke for bygging av batteridrevet ferge. Patenter blir gitt for det enkelte land. Søknad om patent kan gjøres for veldig mange land i en omgang ( PCT søknad). Dersom søknaden synes å være patentbar må det søkes i hvert enkelt land der oppfinneren vil ha patent. Søknader kan ha svært lang behandlingstid og beskyttelsen av oppfinnelsen er tilstede i behandlingstida, men på langt nær alle søknader blir innvilget. Dersom en produsent ser at han kommer i inngrep med en patent bør han enten forandre sin konstruksjon slik at den ikke går i inngrep, eller be om å få benytte patenten. Finner en ut at en er i inngrep innen protestfristen, bør en protestere på at patent blir innvilget. For skip vil en patent ikke bare gi beskyttelse i byggelandet, men også i de land skipet operer eller passerer gjennom. Tatt i betraktning den mengden patenter som finnes har vi begrenset oss til å søke etter søknader som er sendt inn de siste 6 år i Europa og som ikke utelukkende dreier seg om undervannsbåter. Følgende søkeord er benyttet: battery, accumulator, rechargeable cell ferry, boat, ship, marine vessel/craft power Det er funnet 8 relevante patentsøknader : ferge med transporterbart batteri hybriddrift med bl.a. litium-ion-batteri skip med magnesium-karbon-batteri skip med litium-magan-batteri småbåt med ekstern batteripakke skip med litium-polymer-batteri skip med brenselcelle og oppladbart batteri method and apparatus for providing power to a marine vessel. Ingen av søknadene har foreløpig ført til patent. Søknaden skip med brenselcelle og oppladbart batteri er fra USA, den er meget vidtgående ( generelt søkes det om patent på å drive skip med elektriskbatteri) og vi antar den ikke vil gi patent. Resten er fra Europeiske firmaer.ingen er fra Norge. De søknadene som er relevant må granske av elektrospesialister for å unngå problemer senere. Som en ser av tittelen dreier det seg for en stor grad om typer av batteri. 44

45 8. Spesielle sikkerhetstiltak ved batteridrift, utfordringer. Fjordferger i Norge er utelukkende dobbeltendede pendelferger som ikke snur når de legger til kai. De har uavhengige propeller i begge ender og maskineri enten midtskips eller i hver ende. For en batteridrevet ferge vil det være flere mulige løsninger: En batteripakke som dekker begge propeller og annet forbruk 2 batteripakker som hver driver en propell og deler av annet forbruk. En dieseldrevet generator som oppfyller nødgeneratorkravet og gir en meget begrenset strøm til en eller begge propeller eller lading. En dieselgenerator som kan levere ladestrøm/ full kraft til en eller begge propeller. Valget mellom løsninger må taes etter en nærmere vurdering, men valg av batteritype vil ha mye å si for de valg som må gjøres. Sikkerheten kan deles opp i systemsikkerhet for hele framdriftssystemet og sikkerhet for den enkelte komponent i dette systemet. Utfordringer når det gjelder batterier er tatt med kapittelet om batterier. Dette kapittelet omhandler hvilke utfordringer en har med hensyn til eksisterende regelverk. Ferger er denne sammenheng definert som passasjerskip i innenriks fart. Det er 3 instanser som normalt kontrollerer sikkerheten på et norsk passasjerskip: Sjøfartsdirektoratet Direktoratet for og eksplosjonsvern Klasseselskapet. Sjøfartsdirektoratet har ansvaret for å godkjenne tegninger, inspisere skipet under bygging og utstede de nødvendige sertifikater. Tegningsgodkjenning gjøres med referanse til Sjøfartsdirektoratets regler.disse reglene er en blanding av Internasjonale krav, nasjonale krav og EU krav. For klassede skip vil Sjøfartsdirektoratet normalt ikke saksbehadle sikkerheten for hver komponent. Siden reglene skal dekke alle typer og størrelser av kontrollpliktige skip brukes fartøyets størrelse i brutto tonn, lengde, bølgehøyde i havområdet fartøyet skal operere i, passasjerantall som valgkriterium for hvilke regelverk som skal følges. Hovedvalgkriterium er fartsområdet definert som et geografisk område: hele norskekysten er oppdelt i slike fartsområder med nummer fra 1-4 og i tillegg liten kystfart. EU har fartsområder basert på bølgehøyde der fartøyet går med betegnelsene : B skip, C skip og D skip, der B har strengest krav. B skip sammenfaller med fartsområde 3. C skip med fartsområde 4. B skip med fartsområde Liten kystfart. For skip som dekkes av dette må EU sitt passasjerskipsdirektiv følges og ensidige lettelser fra norsk side vil være et brudd på EU avtalen. Det som tillatt er strengere sikkerhetskrav basert på spesielle lokale forhold. Dersom det skal gies dispensasjoner fra regelverk må rapporteres til FN sin skipsfarts organisasjon (IMO) og EU kommisjonen i henhold til en spesiell prosedyre. 45

46 Dersom batteridrift gjør at regelverket ikke kan følges vil det kreve en god del administrativt arbeid og at Sjøfartsdirektoratet er villige til finne løsninger. For skip i fartsområde 1 og 2 kan norske myndigheter ensidig akseptere løsninger som tilfredsstiller de sikkerthetskrav en finner forsvarlig. De aller fleste fergestrekninger vil ligge innenfor fartsområde 3. En prototype på en batteridrevet ferge bør derfor bygges for slik fart. Dekkes batteridrift i dagens regelverk? Regelverket prøver en i dag å gi som funksjons krav uten er å være preskriptiv til løsninger.likevel henger det igjen preskriptive løsninger. Som utgangspunkt må en basere seg på at fremdriftsmaskineri vil bestå av elektromotor(er) og batteri som forsyner motorene med energi. Siden elektromotorer til drift av propellen er helt vanlig akseptert å være innfor regelverket er det batteri som energikilde som det kan stilles spørsmål ved. Som et eksempel på typisk krav har EU regelverket har i kapittel II-1 Avsnitt C. 2 Krav om at det skal finnes midler hvorved fremdriftmaskineriets normale drift kan opprettholdes eller gjenopprettes, også selv om en av de viktige hjelpeinnstallasjoner skulle slutte å virke. Dette kravet passer dårlig på et fartøy med batteri, men det er flere måter å arrangere systemene på, som vil kunne gi tilsvarende sikkerhet også dersom en definerer batterier med lading og kontroll som en hjelpeinstallasjon. Dagens regelverk er tilpasset batterier brukt som : Radiobatterier Batterier for drift av viktige alarm og kontrollsystem. Start av nød, hjelpe og hovedmotorer. Ser vi på Sjøfartsdirektoratet sitt eget regelverk er et typisk krav: Elektrisk nødkraftkilde (1) En selvstendig elektrisk nødkraftkilde med nødtavle skal være plassert over skottdekket, på et lett tilgjengelig sted som ikke skal støte opp til grensene for maskinrom av kategori A eller de rom som inneholder den elektriske hovedkraftkilden eller hovedtavlen. (2) Dersom hovedkraftkilden er plassert i to eller flere rom som ikke er tilstøtende, der hvert rom har sine egne komplette systemer, herunder kraftfordelings- og kontrollsystemer, fullstendig uavhengig av hverandre og slik at en brann eller annen ulykke i et hvilket som helst rom ikke vil berøre kraftfordelingen fra de andre eller til funksjoner nevnt i sjette ledd, kan kravet til en selvstendig elektrisk nødkraftkilde i første ledd anses oppfylt. Dette forutsetter at det er installert en nødkraftkilde over skottdekket som minimum har kapasitet til å forsyne forbrukere som nevnt i sjette ledd nr. 2.1, nr. 2.2 og nr. 3. (3) Den elektriske nødkraftkilden kan være et akkumulatorbatteri som tilfredsstiller kravene. (1) Overgangskilden for elektrisk nødkraft skal bestå av et akkumulatorbatteri som er hensiktsmessig 46

47 plassert for bruk i en nødssituasjon og som skal kunne levere elektrisk kraft i en halv time uten oppladning eller for stort spenningsfall til: a) nødbelysning som fastsatt i 30d sjette ledd nr. 2.1 og 2.2, b) det generelle alarmsystemet, c) branndeteksjonssystemet, d) de vanntette dørene, men ikke nødvendigvis alle samtidig, med mindre det finnes en uavhengig overgangskilde med lagret energi, e) betjenings-, indikator- og alarmkretsene for vanntette dører. (2) Der det er nødvendig med elektrisk kraft for å gjenoppta framdriften, skal kapasiteten være tilstrekkelig til å gjenoppta framdriften av skipet, eventuelt sammen med annet maskineri, fra «dødt skip»-tilstand innen 30 minutter etter strømbrudd. Disse kravene kan antakeligvis også dekkes av framdriftsbatteriene. Krav fra Direktoratet for Samfunnsikkerhet og Beredskap DSB er ansvarlig for et tilsyn som også skal dekke andre etater sitt behov for elsikkerhetskompetanse, og samarbeidet med Sjøfartsdirektoratet er på dette feltet avgjørende for en helhetlig og enhetlig forvaltning. Elektriske fremdrift blir mer og mer vanlig på skip. Sammen med økende automatisering og at skipene blir mer avhengige av elektriske system, innebærer dette at elektrisitet får mer å si for totalsikkerheten om bord. DSB har som mål at sikkerheten ved det elektriske anlegget på maritime installasjoner blir bedre. For å ta vare på og bedre sikkerheten ved elektriske anlegg på maritime installasjoner, skal det særlig fokuseres på: nye forskrifter og normer for maritime anlegg bedre statistikk over uhell og ulykker overføring av praktiske tilsynsoppgaver til andre kompetente aktører vedlikeholdssystem og kvaliteten på internkontrollsystemene til rederiene godt samarbeid med Oljedirektoratet og Sjøfartsdirektoratet tilsyn i samsvar med internasjonale plikter Direktoratet sitt regelverk har tittelen: Regulation relating to maritime electrical installtions. Et krav i dette regelverket er: A risk analysis shall be carried out to uncover the risks in and relating to the electrical installation. The results of the analysis shall be taken account of in the electrical installation. 47

48 Den vanligste metoden for en slik analyse er Failure mode and effect analysis. Det er en metode som er velkjent i maritime industri. En fullstendig FMEA for batteridrift forutsetter dyp medvirkning fra den aktuelle batteri og ladekontrollsystem leverandøren. Et annet krav er: 8.1 Accumulator batteries shall be suitably housed, and compartments used primarily for their accomondation shall be properly constructed and efficiently ventilated. 8.2 Electrical or other equipment which may constitute a source of ignition of flammable vapours shall not be permitted in these compartments. Re 50 gir direktoratet mulighet for å gi dispensasjoner. Direktoratet sin kommentar til dette punktet er: The security requirements laid down in the regulations are in the opinion of the Directorate for Fire and Electrical Safety, Norway so basic that granting exemption from them will only be relevant in very special cases. Any application for exemption must be based on a risk assessment. Når det gjelder kapasitet for startebatterier sier regelverket: When determining the battery capacity, the following must also be taken into consideration: The battery is normally not fully charged. Reduction of capacity due to ageing. Reduction of capacity due to high or low temperatures. Reduction of capacity due to rapid discharge. (NEK/IEC ). Hvorvidt en vil bruke de samme kravene til driftsbatteriene er ikke avklart, men resultatet av en Failure and Effect Analysis vil ha mye å si. Det er helt klart at DSB vil være en nøkkel i aksept av batteridrift og tett samarbeid mellom Direktoratet for Samfunnsikkerhet og Beredskap og Sjøfartsdirektoratet er nødvendig. Klasseselskap. Det er ikke noe krav om at ferger skal være godkjent i et klasseselskap, men i praksis blir det gjort for å dra nytte av den kunnskap som finnes. Alternativt vil Sjøfartsdirektoratet bruke klassereglene i sin godkjenningprosedyre. Siden det i dag er helt vanlig å bygge ferger med elektrisk framdrift der elektromotorer driver propellene.strøm blir produsert av flere generatorer som er drevet av diesel/gassmotorer. De fleste store klasseselskaper har derfor regler for elektrisk framdrift. Det følgende er basert på Det Norske Veritas regler for skip,januar

49 Pt.4 Ch.8 Sec.2 B 203 Load shedding and automatic restoration of power Where electrical power is necessary for propulsion and steering of the ship, the system shall be so arranged that the electrical supply to equipment necessary for propulsion and steering, and to ensure safety of the vessel, will be maintained or immediately restored in case of loss of any one of the generators in service. This means: The power system shall be equipped with automatic load shedding or other automatic means to prevent sustained overload of any generator, ref. G101 Where the electrical power is normally supplied by one generator provision shall be made, upon loss of power, for automatic starting and connecting to the main switchboard of standby generator(s) of sufficient capacity with automatic restarting of the essential auxiliaries, in sequential operation if required. Starting and connection to the main switchboard of the standby generator is to be preferably within 30 seconds, but in any case not more than 45 seconds, after loss of power. Where prime movers with longer starting time are used, this starting and connection time may be exceeded upon approval from the society. Where more than one generating set is necessary to cover normal loads at sea, the power supply system shall be provided with suitable means for tripping or load reduction of consumers. If necessary, important consumers may be tripped in order to permit propulsion and steering and to ensure safety. If the remaining on line generators are not able to permit propulsion and steering and to ensure safety, provision shall be made for automatic starting and connection to the main switchboard of the standby generator. Dersom generator byttes ut med electric battery. Vil en lettere se utfordringene. En klar oppdeling av hovedkraftkilde og nødkraftkilde vil antakelig være vanskelig. Når det gjelder nødkraftkilder sier: Pt.4 Ch.8 Sec.2 C 101 Emergency power source a. The emergency source of power shall not be used for supplying power during normal operation of the vessel. Exceptionally, and for short periods, the emergency source of power may be used for blackout situations, starting from dead ship, short term parallel operation with the main source of electrical power for the purpose of load transfer and for routine testing of the emergency source of power. (Interpretation of SOLAS Reg. II-1/ ). Når det gjelder kravene til lading av batterier : a. Each charging device is, at least, to have sufficient rating for recharging to 80% capacity within 10 hours, while the system has normal load. b. The battery charger shall be suitable to keep the battery in full charged condition, (float charge), taking into account battery characteristics, temperature and load variations. If the battery requires special voltage regulation to obtain effective 49

50 recharging, then this is to be automatic. If manual boost charge is provided, then the charger is to revert to normal charge automatically. må en kunne forutsette at disse kravene ikke kommer til anvendelse siden framdriftbatterier har en littannen funksjon en det som forutsettes i reglene. Batteri installasjon. Normal skal batterirom ha mekanisk ventilasjon til fri luft, men : Guidance note: Installation of battery types which may not produce explosive gasses but which may require other safety precautions will be evaluated on a case-by-case basis. Installation and ventilation recommendations from the manufacturer should always be followed. I utgangspunktet er kravet til batterimontasje: Pt.4 Ch.8 Sec.2 I 403 Arrangement a. Accumulator batteries shall be suitably housed, and compartments shall be properly constructed and efficiently ventilated. the batteries shall be so located that their ambient temperature remains within the manufacturer's specification at all times battery cells shall be placed so that they are accessible for maintenance and replacement in battery boxes, the cells shall be placed at one height only the space above cells shall be sufficient for maintenance and cooling For å finne et godt sikkerhetsopplegg er det nødvendig at både klasseselskap, myndigheter ( Sjøfartsdirektoratet og DBE) og batterikompetanse arbeider sammen. Utviklingen av batterier går så fort at sikkerhetskrav som var opplagte for 2 3 år siden ikke er aktuelle i dag. 50

51 9. VALG AV SYSTEM LØSNING, NETTSYSTEM OG FREKVENS GENERELT. Formålet med dette kapittelet har vært å se på valg av fordelings systemer, valg av spenningsnivå og frekvens, samt hvordan forbrukere fordeles på likestrøms (DC) og vekselstrøms (AC) systemer, for en riksvegferge med batteridrift. Batterier kan bare lagre og gi fra seg likestrøm(dc). SYSTEM BESKRIVELSE En ferge med batteridrift har de samme krav til sikkerhet, navigasjon, manøvrering, komfort og tilbud til passasjerer som en vanlig ferge. Det grunnleggende målet er å bygge opp systemer på en slik måte at det totale tap reduseres, for å oppnå best mulig energieffektivitet og minimal belastning på batteribank i alle ledd. Investeringskostnad og tilgjengelighet av produkter er også tatt inn i vurderinger. Typiske elektriske forbrukere på en batteri dreven ferge: fremdrifts motorer pumper og vifter for kjøling og ventilasjon manøver og kontrollsystemer varmepumper for oppvarming / kjøling belysning navigasjons & kommunikasjons utrustning Lading av batterier skjer fra vekselstrøm forsyningsstasjon på land, som automatisk kobler til skipet, og lader ved hver landligge, og generator(er) om bord, som back-up/sikkerhet. Ladelikeretter monteres om bord i skipet, og fungerer som kombinert lader og inverter. (Inverter = komponent som omformer likestrøm til vekselstrøm) Ved strømforsyning fra land vil den arbeide som en likeretter og lade likestrøms batteribank. Under drift på batterier vil den arbeide som en inverter som lager vekselstrøm fra batterier. FORDELING AV FORBRUKERE PÅ NETTSYSTEMER Det installeres et likestrøm-system for batterier og et vekselstrøm system for generelt forbruk. Forbrukere fordeles på disse systemene etter hva som er mest gunstig m.h.t tap, og hva som finnes tilgjengelig av utstyr. Batterier kan bare lagre og gi fra seg likestrøm(dc). Likestrøms system (DC): Likestrøms system forsynes fra batterier, batteri ladere og evt. generatorer, via de samme batteri ladere. Likestrøms system forsyner elektriske fremdrifts motorer og alle elektriske motorer om bord, som f.eks pumper og vifter, varmepumper via invertere. Elektromotorer som benyttes er standard asynkron vekselstrøm motorer styrt av en vekselretter fra likestrøm system. Vekselretteren er en halv frekvens styring, som er hastighets regulering på motorer. Alle motordrifter turtallsreguleres etter system behov, for minimalt effekt uttak fra batteribank. Begrunnelse Virkningsgrader på AC asynron-motorer er bedre enn DC motorer. 51

52 Investeringskostnader er lavere for asynkron-motorer enn likestrøms motorer Vedlikeholds kostnader på likestrøms motorer med børster og komutator ringer, er betydelig høyere enn vedlikeholds kostnader for asynkron motorer. Asynkronmotorer og frekvens styringer er i dag kommersielt tilgjengelige produkter for det aktuelle effektområdet. Investerings kostnad for vekselstrøm Asynkron motorer og frekvens styringer er lavere enn likestrøms motorer med tilhørende turtalls regulering. Vekselstrøms system (AC) Vekselstrøms system forsynes fra invertere fra likestrøms system, landtilkobling og evt generatorer. Vekselstrøms system forsyner lys, stikkontakter, instrumentering og kontrollutstyr, mindre pumper og vifter, lading av automasjons og navigasjon og radio batterier. Begrunnelse Produkter finnes kommersielt tilgjengelig i markedet for vekselstrøm. Investerings kostnad vil bli lavere enn for spesial produsert likestrøms-utstyr, samt utstyr for omforming av likespenning fra batterier. Invertere som lager vekselstrøm fra likestrøm er samme komponent som fungerer som baterilader ved landstrøm. VALG AV NETTSYSTEM. En batteri drevet ferge vil ha to nettsystemer. Et likestrøms system og et vekselstrøms system. Likestrøms-system (DC) Likestrøms system består av en positiv pol og en negativ pol. Det er to mulige måter å distribuere likestrøm på. -2 leder isolert system, hvor begge poler er isolert fra skrog -2 leder system med minus jordet til skrog ved strømkilden. Minus tilkoblet skrog gir fare for galvaniske strømmer og korrosjon, samt utkobling ved første jordfeil. Støyskjermer på kabler og utstyr tilkobles skrog. Ved minus tilkoblet skrog, er det fare for at støy kommer inn i systemer. Et isolert system kan kontinuerlig overvåkes ved jordfeil, og vil ikke gi utkobling ved første feil. Valg Det velges 2 leder isolert system Begrunnelse Isolert system gir ingen fare for galvaniske strømmer og evt korrosjon Isolert system gir ikke utkobling ved første jordfeil, og derved øket driftssikkerhet. Vekselstrøm-system (AC) Vekselstrøms system består av 3 faser og evt en nøytral leder. Det er to mulige måter å distribuere veskelstrøm på -3 fase 3 leder system hvor nullpunkt er isolert fra skrog -3 fase 4 leder system hvor nullpunkt er jordet i et punkt som referanse, og ført frem sammen med faser. Tre fase fire leder system med null leder er aktuelt kun for spenninger som passer til to normerte spennings nivåer. I EU/EØS er dette 400/230V system. Tre fase tre leder isolert system med flere spenningsnivåer krever transformatorer for omforming fra et spenningsnivå til et annet. 52

53 Transformator har tap på typisk 2,5%. Tre fase tre leder isolert system med kun et spenningsnivå kan velges om det viser seg at belastning på vekselstrøms nett blir lav nok til at transformatorer ikke har for høy kortslutnings ytelse i forhold til tilgjengelige vern og utstyr. Valg Det velges 3 fase 3 leder leder, isolert system med et spenningsnivå, 3x230V 50HZ. Alternativt, om effektbalanse viser at det blir høyere belastninger på vekselstrøms nett, velges tre fase fire leder system med nøytral-leder jordet i et punkt, 3x400V+N, som gir 400V mellom faser, og 230V mellom fase og null-leder. Dette reduserer behov for transformatorer, og derved vekt og tap. Begrunnelse Isolert system med et spenningsnivå gir færrest transformatorer med tap. Ved behov for høyere spenning vil det gi minst tap å velge tre fase fire leder system, som gir tre fase 400V og en fase 230V uten bruk av transformator. VALG AV SYSTEM SPENNING Generelt: I internasjonale normer, IEC 60092, defineres DC system med spenning opp til 1500VDC, og AC system med spenning opp til 1000VAC, som Low Voltage Systems. Norm stiller krav til krav til maks spenning 250VAC/VDC til lys, stikkontakter, kontroll og kommunikasjons utstyr. Det norske Veritas regelverk og NEK-410 Norm, som DSB forskrift for elektriske anlegg viser til, er begge basert på IEC Likestrøms system (DC): Likespenning tilpasses veksel rettere, slik at de gir ut en normert vekselspenning til elektromotorer ved full last med best mulig virknings grad. Likespenning må velges med tanke på å redusere kortslutnings ytelse som vil oppstå i systemet ved feil. Likespenning må velges med tanke på utstyrs tilgjengelighet og ytelser. Valg DC system spenning velges i området V, tilpasset spenningsnivå på batteribank serieparallellkoblinger. Her må også batterileverandørens dokumentasjon til feilsikkerhet i batteri med mange celler tas med i vurderingen. Begrunnelse Spenning passer direkte inn på DC siden på frekvens-styringer til el-motorer ved valgt AC spenning, uten å måtte omformes. Høy spenning reduserer strømmer og derved kabel tverrsnitt i systemet. Høy spenning reduserer kortslutnings strømmer Spenningsnivå tilpasset tilgjengelighet av utstyr som brytere, vern etc. Vekselstrøms system (AC) for generatorer, elektro motorer og landtilkobling for lading: Vekselspenning må velges med tanke på å redusere kortslutnings ytelse som vil oppstå i systemet ved feil. Vekselspenning velges med tanke på utstyrs tilgjengelighet og ytelser. Valg For AC system spenning for generatorer, elektromotorer og landtilkobling for ladning velges 3 fase 690VAC Begrunnelse 53

54 Dette er normert spenning innenfor EU/EØS. Produkter for 690VAC finnes off the shelf Høy spenning reduserer strømmer i systemet og derved kabel tverrsnittet. Høy spenning reduserer kortslutnings strømmer Spennings nivå passer dirkete til valgt DC spenning for direkte likeretting uten omforming av spenning. Vekselstrøms system (AC) for lys, kontroll, instrumentering og stikkontakter: Vekselspenning velges tilpasset utstyr som finnes kommersielt tilgjengelig Valg AC system spenning for lys og stikkontakter: 3fas/1fas 230VAC Begrunnelse -Dette er normert spenning innenfor EU/EØS. -Produkter finnes off the shelf -Spenningen passer til utstyr som omsettes i EU/EØS VALG AV SYSTEM FREKVENS AC Frekvens: Alternativer -50HZ -60HZ -Høyere frekvenser, f.eks 400HZ (som på fly) Nettfrekvens 50HZ brukes på fordelingsnettet på land i EU/EØS området. Nettfrekvens 60HZ er brukt i USA, og delvis Japan, Korea og Sør Amerika Valg Det velges 50HZ som nettfrekvens om bord, tilpasset nettfrekvens i EU/EØS området. Begrunnelse Frekvens er valgt for å passe til fordelingsnettet i EU/EØS området. Dette er valgt for at landtilkoblinger for lading vil passe direkte til nettfrekvens på land. Ved valg av 60HZ vil det være behov for omforming av frekvens på landstrøm ved hjelp av roterende eller statiske frekvens omformere. Dette vil fordyre løsningen, og innføre et tap, som dette ikke kompenserer for, verken teknisk eller økonomisk. Høyere frekvenser, f.eks 400HZ som i fly, vil redusere vekten på alle viklede komponenter, som generatorer, motorer, transformatorer. Det finnes i dag ikke kommersielt tilgjengelige produkter for dette, verken motorer, generatorer, transformatorer, bryterutstyr eller kabler. 400HZ introduserer nye elementer vedrørende kabler og utstyr som; Reaktiv volt-drop, Skin effekt, Proximity effekt, kablers forlegning mot magnetisk materiale, Fase avstander. Nettfrekvens i EU/EØS, 50HZ, må omformes til 400HZ for landtilkoblinger for lading, ved hjelp av roterende eller statiske frekvens omformere. Dette vil fordyre løsningen, og innføre et tap, som dette ikke kompenserer for, verken teknisk eller økonomisk. 54

55 10. Case studier Hva er forutsetningene for batteridrift? Typiske faktorer som er medbestemmende på om batteridrift er aktuelt er følgende. 1. Driftstid - Hvor lenge skal driften foregå med batteri. 2. Kapasitet - Hva er nødvendig ytelse. 3. Kraft- Er det tilgjengelig kraft til å lade batteriene 4. Ladetid Er det tid til å lade batteriene 5. Vekt - Vil vekten av batteripakken påvirke driften av fartøyet. 6. Pris - Vil prisen av batterier være utslagsgivende Driftstid. Det vil alltid være en balansegang mellom kapasitet og driftstid. Ferger har et bedre utgangspunkt for batteridrift enn andre fartøyer, siden det opereres på kjent rute, og en alltid vet hvor langt det er til målet. En har slik sett et bedre utgangspunkt enn f. eks biler, der en må planlegge for veldig ulike ruter, og der kø, motbakker og andre driftsforhold varierer sterkt. Likevel vil en del ferger operere over såpass lange ruter at batteridrift vil vanskeliggjøres. Kapasitet. Kapasitet består av flere elementer. Den enkleste måte er å beskrive det som ytelse over tid. Dette gir direkte størrelsen på batteripakken. Batteritypen avgjør om dette kan taes ut som en stor last over kort tid, med en kortsiktig topp last, f. eks ved manøver, eller om det kreves en lavere last over lengre tid. Kraft Lading av batterier kan for ulike fartøystyper være forskjellig. Det ideelle er å benytte ren vannkraft/ vindkraft kraft fra land, men det kan også finnes samband der lading fra motorer er aktuelt. Lading Ved lading fra land er det vesentlig at det er tilstrekkelig tid til å lade batteriene, og at det legges opp til dette i de rutetider som benyttes der slike ferjer eksisterer. De mest moderne batteriene kan motta hele sin effekt på mellom en halv time og en time. Dersom en full lading trenger en time, vil en likevel kunne operere med batteri med kun 15 minutter tilgjengelig for lading, men da må batteripakken være stor nok til å ta imot ladingen av forbrukt kraft på denne tiden, og dermed være 4 ganger større enn hvis full ladetid er tilgjengelig. Vekt Vekt er utslagsgivende for all transport. Ved installasjon av batterier vil vektøkningen være vesentlig. Ved lav hastighet vil vektens bidrag være mindre enn for raskere ferjer. Trenden de siste 15 årene er at ferjene har økt hastigheten. Spesielt på de mindre ferjene er det dermed viktig å holde vekten nede for å opprettholde hastighet og redusere forbrukt energi. Pris 55

56 Prisen på batteripakker er selvsagt vesentlig, og vil for enkelte operasjoner gjøre drift med batteri umulig. Dagens drift av ferjer I Norge er på anbud. Disse anbudene er over såpass korte tidshorisonter at selv om en skulle operere ferjer til en lavere kostnad på batteri enn med diesel, vil en vanskelig ut fra økonomiske prinsipper alene forsvare drift på batteri med nedbetaling over så kort tid. Økonomiske virkemiddel, eller direkte anbudskrav om batteridrift må inn for å gjøre de første anleggene lønnsomme A. Uegnet samband Som et eksempel på fergesamband der batterier ikke er aktuelt, er et samband der overfartstiden er lang, der liggetiden er kort, og der ytelsen for å opprettholde hastigheten er stor. Halhjem Sandvikvåg Hvis vi regner på sambandet Halhjem Sandvikvåg er dette typisk for problemstillingen. Distanse (m) Avstand (m) Fart (knop) Tid (sek) Minutt 40,02 kw kw kw 112 biler ferge Fart (kn) fremdrift kw elektrisk forbruk ombord Cruise tid (min) Manøver tid min) Retardasj on Tillegging til kai Overfartstid totalt Rute en vei - kwh ,34 2,59 2,59 0,50 40, Overfarten er 22 km / 12 nautiske mil og med 20 knop marsjfart samt manøvrering i begge havner gjøres turen på 40 minutter. Effektforbruket underveis for dagens ferger i 20 knop er i overkant av kw. En enkelt tur belaster da batteriene med ca 6000 kwh. Batteripakken må i utgangspunktet kun ha 40 % reserve. Problemet er likevel ladetiden. For å kunne opprettholde rutene på times ruter er kravet til ladetid 20 minutter. For å klare opplading av 6MWh på 20 minutter må en ha effekt på 18MW, noe som i seg selv er en omfattende installasjon. En batteripakke som skal tåle denne ladingen må da være på ca 20MWh. Da er vekten på 200 tonn og kostnaden av slike batterier mill NOK. Når dette allerede er et samband som drives på LNG, er det liten gevinst å hente på NOx, men potensialet er en vesentlig mengde CO2 som i dag bli produsert i dette sambandet. Det går selvsagt an å arrangere en utskiftbar batteripakke som lades på land med mindre effekt, og skiftes ut ved lasting /lossing. Batteriene om bord trenger da kun å være på 10MWh (ca 100 tonn) for å ha tilstrekkelig reservekapasitet. Utskiftbar batteripakke må være tilgjengelig i begge havner men i dette tilfellet blir størrelsen vanskelig håndterbar med sine 100 tonn, og ville kreve vesentlig plass i 56

57 kaiaarrangement også, særlig med tanke på at en slik pakke må finnes for hver ferge. Med tre ferger ville en slik løsning kreve totalt 900 tonn batterier, og dermed være uaktuell. B. Hybrid samband I utgangspunktet vil et hybrid samband passe på alle fartøy. Det er ingenting i veien for å benytte batterier for eksempel på deler av strekningen, men mye av den direkte gevinsten forsvinner så snart det likevel må installeres et strømaggregat med alle sine systemer i tillegg. Dersom en baserer seg på at all kraft må produseres om bord, har en introdusert et ekstra element for tap når dette kjøres gjennom batteriet. Likevel kan det være gevinster å hente dersom en for eksempel installerer et generatorsett som ikke tar hele lasten. Dersom en har en drift med 20 minutter overfart og 20 minutter landligge, kunne en i et slikt tilfelle installere et generatorsett som kun dekker 50 % av kapasiteten nødvendig for å opprettholde farten. En må regne med at på en prototype for drift med batteri vil det av sikkerhetsmessige grunner antakelig vil bli krav til et slikt nødaggregat. Ved landligge kjøres aggregatet på full effekt likevel, for å lade, mens en ved overfart benytter den oppladede batteripakken til å oppnå hastigheten. Dersom en lader fra landbasert ladestasjon når en er i havn, kan en likevel stanse motorene, for så å benytte denne kraften ved overfart. En slik parallellhybrid løsning gir en fleksibilitet ved at en kan benytte fartøyet også i andre samband, en kan forflytte fergen over større avstander kun på generatorsett men ved redusert hastighet, og en kan operere kun på batteri dersom overfarten er kortere, eller andre tider på døgnet når kravet til hastighet er mindre. Et slikt anlegg vil kunne oppnå spesielt lave landstrømkostnader fordi energiselskapene har spesielle tariffer for utkoblbarkraft (kjeletariffen). Der slike anlegg kunne være aktuelle, er ferjeruter som går inn til bykjerner der gevinsten av reduksjon i NOx og sot (svevestøv) er ekstra stor. 57

58 C. Egnede samband Å sette klare enkle kriterier for når batteridrift er mulig på en strekning vil være vanskelig, da det er for mange kriterier å ta hensyn til og det er en kombinasjon av kriterier som skal til. Hvert samband må analyseres spesielt. Det meste av ferger kan rent teknisk sett drives fra batterier, og ved bruk av hybride løsninger i kombinasjon med tradisjonelle generatorsett kan for så vidt alle fergestrekninger ha en slik installasjon. For ren batteridrift er det imidlertid del begrensninger som kan settes ut fra lengden av ruten og dermed kapasiteten av batterier som må til i forhold til det enkelte samband. Rutedistanse er den klare faktoren som raskt kan skille de egnede rute Ved å sortere sambandene etter seilingsdistanse kan en derved finne de best egnede strekningene. Vi har derfor gått inn i Håndbok 157 fra Statens Vegvesen som inneholder et oppsett over alle fergestrekninger. Listen inneholder alle strekninger i Norge. Ikke alle er i daglig drift. Hele intensjonen med å drive ferger på batteridrift er også å redusere utslipp til luft ved å gå over fra fossilt brennstoff til vannkraft. Det vil derfor ikke nødvendigvis være de korteste, minst trafikkerte og teknisk enkleste strekningene som egentlig egner seg best, men heller der hvor en kan redusere mest mulig utslipp, der en beveger seg mer i ytterkant av hva som er teknologisk mulig. For å unngå at strekninger med sesongbetont trafikk kommer inn på listen er disse sortert bort, og nedenfor er kun vist de strekninger som opererer 12 måneder i året. Listen nedenfor har markert med grønt de fergestrekninger som er mindre enn 7,7km ( 4,2 nm). Dette vil i eksempelvis 9 knop gi inntil 28 minutt seilingstid Listen inneholder da 69 strekninger. Noen av disse er del av et samband på andre strekninger i dag, der den andre delen av ruten eventuelt måtte bli en hybrid løsning. Likevel er de nevnte strekningene fullt mulig å drive med en batteriferge. Det er ikke tatt hensyn til at noen av disse strekningene kan være planlagt erstattet med broer eller andre løsninger i mellomtiden, men der vi har funnet at dette har skjedd er det korrigert for. Videre er det ikke nødvendigvis kapasitet i strømnettet til ladekapasiteten som kreves. Nå kan kapasiteten løses på mange måter, og tilpasses ved hjelp av landbaserte batteripakker eller utskiftbare enheter, derfor anses ikke det som et problem som utelukker samband. Imidlertid har vi tatt bort en del fergesamband som har mange korte seilingert til mange stopp, men som totalt for en rundtur seiler ganske langt. Det finnes også noen små fergestrekninger som ikke er i ruten, f eks. Risør Øisang og kabelfergesambandet Solskjel i tillegg til noen tilsvarende små. Her er vel gjerne utslippene så små at en batteriferge ikke nødvendigvis tilfører en vesentlig miljøgevinst. Listen inneholder likevel 69 aktuelle strekninger. 58

59 Strekningsoversikt for 2009, fra Håndbok 157, Statens ant. Lengde lengde naut vegvesen mnd meter mil PBE Pass LOA kw 1 Buskerud SVELVIK VERKET , , Hordaland MASFJORDNES DUESUND (kabelferge) ,40 1 KF FJON Nord- Trøndelag ØLHAMMEREN SEIERSTAD ,54 1 M/F Geisnes , Vest- Agder ANDABELØY ABELSNES ,59 1 M/F Hidrasund , Sogn og Fjordane DALØY HALDORSNESET ,65 1 M/F "Nårasund" , Vest- Agder LAUNES KVELLANDSTRAND ,70 1 M/F Hidraferja , Nord- Trøndelag HOFLES GEISNES + (Lund 8500 m) ,76 1 M/F Olav Duun , Troms ROTSUND HAVNNES ( 3kt. Samb Klauvnes) ,05 1 M/F «Uløytind» , Rogaland SAND ROPEID ,10 1 MF Sand ,2 10 Nordland FESTVÅG MISTEN ,10 1 M/V «Kjerringøy» , Rogaland LAUVVIK OANES ,13 1 M/F «Finnøy» , Sogn og Fjordane LOTE ANDA ,13 1 MF Lote Troms HANSNES STAKKVIK ,13 1 M/F «Salangen» , Nordland DIGERMULEN FINNVIK ,24 1 M/F "Lofotferje 1" , Hordaland JEKTEVIK HODNANES ( + Nordhuglo 2600 m) ,30 1 MF Folgefonn , Møre og Romsdal KVANNE RYKKJEM ,32 1 MF Goma , Hordaland BREISTEIN VALESTRANDFOSSEN ,35 1 MF Ole Bull , Møre og Romsdal ÅRVIK KOPARNESET ,35 1 MF Austevoll , Finnmark NYVOLL KÅRSFJORD ,40 1 MF Jøfjord , Møre og Romsdal EIDSDAL LINGE ,46 1 MF Geiranger , Troms MIKKELVIK BROMNES ,46 1 MF Kvaløy , Møre og Romsdal SOLHOLMEN MORDALSVÅGEN ,50 1 MF Nordmøre , Møre og Romsdal STRANDA LIABYGDA ,51 1 M/F Sykkylvsfjord , Nord-Trøndelag EIDSHAUG GJERDINGA ,51 1 MF Vikna , Møre og Romsdal AUKRA HOLLINGSHOLMEN ,60 1 MF Ivar Aasen Nordland FORØY ÅGSKARET ,62 1 MF Rosendal , Troms STORNES BJØRNERÅ ,62 1 M/F "Vaggasvarre" , Møre og Romsdal ARASVIKA HENNSET ,71 1 MF Driva Hordaland HATVIK VENJANESET ,76 1 M/F Fosen , Sogn og Fjordane MANNHELLER FODNES ,77 1 M /F "Stryn" , Møre og Romsdal VOLDA FOLKESTAD ,79 1 MF Folkestad , Møre og Romsdal SØLSNES ÅFARNES ,84 1 MF Julsund , Finnmark AKKARFJORD KJERRINGHOLM (+ SEILAND) ,94 1 MF Akkarfjord , Møre og Romsdal ØRSNESET MAGERHOLM ,00 1 MF Eira , TJØTTA MINDLAND (Forvik-Vågsodden-Tro-Stokkasjøen) ,12 1 MF Kvam , nordland HORN ANNDALSVÅG ,16 1 M/F "Torghatten" ISANE STÅRHEIM ,38 1 MF DAVIK ,6 40 Møre og Romsdal FESTØYA SOLAVÅGEN ,40 1 MF RAUMA , SKEI GUTVIK ,49 1 MF LEKA , Møre og Romsdal FESTØYA HUNDEIDVIKA ,59 1 MF Ørsta , Sogn og Fjordane VANGSNES DRAGSVIK ( + Hella) ,62 1 MF Lærdal , Møre og Romsdal SKJELTENE HARAMSØYA ( + Lepsøya) ,70 1 MF Os ,8 45 Sogn og Fjordane LAVIK OPPEDAL ( kontrakt utlyst for miljøferge) ,75 1 MF Svanøy , Hordaland JONDAL TØRVIKBYGD ,78 1 M/F «Ølen» , Sogn og Fjordane LEIRVÅG SKIPAVIK ( + Sløvåg 2220meter) ,80 1 M/F "Melderskin" , Møre og Romsdal HALSA KANESTRAUM ,93 1 MF Aukra , Nordland VENNESUND HOLM ,97 1 MF Lysingen , Troms REFSNES FLESNES ,97 1 M/V «Hålogaland» , Hordaland KVANNDAL UTNE ( Kinsarvik ute pga bro??) ,02 1 MF Jondal , Sogn og Fjordane DALE EIKENES ,08 1 MF Florøy ,06 478,4 53 sør-trøndelag BREKSTAD VALSET ,08 1 M/F «Ørland» , Troms ALTEVIK AUSTNES ( Bjarkøy Sandsøy Grytøy) ,08 1 MF Dyrøy , Hordaland LEIRVÅG SLØVÅG ,10 1 MF Melderskin , Hordaland BUAVÅG LANGEVÅG ,14 1 MF Utstein , Troms STORSTEINEN LAUKSUNDSKARET ( + Nikkeby) ,20 1 MF Reinøy , Nord-Trøndelag BORGANN RAMSTADLANDET ,24 1 MF Haranes ,15 294,4 59 Møre og Romsdal SANDVIKA EDØYA ,28 1 MF Tustna , Møre og Romsdal TRANDAL SÆBØ ( standal Lekneset Skår ,35 1 M/F «Halsa» , Troms SVENSBY BREIVIKEIDET ,35 1 BF Jæggevarre , nordland HEMNESBERGET LEIRVIKA ,40 1 MF Aldra , Hordaland KLOKKARVIK HJELLESTAD +( Bjelkarøy Lerøy) ,51 1 MF Fjorgar , Møre og Romsdal SEIVIKA TØMMERVÅG ,69 1 MF Bjørnsund , Hordaland HUSAVIK SANDVIKVÅG ,74 1 MF HEILHORN , Hordaland GJERMUNDSHAMN -Årsnes sidan 2010) ( via varaldsøy) ,81 1 MF Vikingen Sogn og Fjordane GJERVIK FURE ( + Askvoll) ,94 1 MF Dalsfjord , sør-trøndelag FLAKK RØRVIK ,01 1 MF Korsfjord , Møre og Romsdal VOLDA LAUVSTAD ,06 1 MF Lauvstad , Hordaland SKÅNEVIK SUNDE I MATRE ,10 1 MF Kvinnherad ,9 956, sør-trøndelag DJUPFEST TARVA ,16 1 MF Stoksundferja ,

60 Eksempelregnestykker: Jondal Tørvikbygd. I dag trafikkeres denne av MF Ølen, 51 biler,199 pass. Overfartstiden er oppgitt til ca 20 minutt. Dersom vi ser på en 75 bilers aluminium katamaran ferge til å krysse strekningen får vi forbrukt energi som vist i tabell nedenfor, etter hvilken fart som benyttes i ruten. Distanse (m) Avstand (m) Fart (knop) Tid (sek) ,15 Minutt Beregning av tid, kraft og energibehov for drift av Distanse Avstand batteriferge på strekningen Jondal - Tørvikbygd. (m) (m) Fart (knop) Tid (sek) Utgangspunkt 75 PBE katamaran ferge, 70m tonn DWT i gj. snitt ,59 Minutt kw kw kw Fart (kn) fremdrift kw elektrisk forbruk Cruise tid (min) Manøver tid min) Retardasj on Tillegging til kai Overfartstid totalt Rute en vei - kwh ,44 0,65 0,54 0,50 21, ,49 0,65 0,54 0,50 19, ,90 0,65 0,54 0,50 17, ,58 0,65 0,54 0,50 16, ,46 0,65 0,54 0,50 15, ,50 0,65 0,54 0,50 14, ,66 0,65 0,54 0,50 13, Vi beregner ut fra eksisterende ferjerute: Jondal - Tørvikbygd, rute 1006, hverdager Tilkoblingstid 0,5 minutt Ladetid LADING Tap ved lading 1,5% Status Status Avg kai avg tilgjengelig rutehefte tid rutefart knop seilingstid minutt Forbruk kwh Akk.Forbruk minus lading Ladekraft kw minutt Lading kwh kwh før lading etter lading 1 J 06:15 00: , , % 92 % 2 T 06:40 00: , , % 96 % 3 J 07:15 00: , , % 87 % 4 T 07:40 00: , , % 91 % 5 J 08:15 00: , , % 83 % 6 T 08:40 01: , , % 97 % 7 J 09:40 00: , , % 96 % 8 T 10:10 00: , , % 89 % 9 J 10:35 00: , , % 83 % 10 T 11:00 00: , , % 85 % 11 J 11:30 00: , , % 87 % 12 T 12:00 00: , , % 81 % 13 J 12:25 00: , , % 75 % 14 T 12:50 00: , , % 69 % 15 J 13:15 00: , , % 63 % 16 T 13:40 00: , , % 65 % 17 J 14:10 00: , , % 68 % 18 T 14:40 00: , , % 70 % 19 J 15:10 00: , , % 72 % 20 T 15:40 00: , , % 75 % 21 J 16:10 00: , , % 77 % 22 T 16:40 00: , , % 71 % 23 J 17:05 00: , , % 65 % 24 T 17:30 00: , , % 67 % 25 J 18:00 00: , , % 70 % 26 T 18:30 00: , , % 72 % 27 J 19:00 00: , , % 75 % 28 T 19:30 00: , , % 77 % 29 J 20:00 00: , , % 79 % 30 T 20:30 00: , , % 82 % 31 J 21:00 00: , , % 84 % 32 T 21:30 00: , , % 86 % 33 J 22:00 00: , , % 84 % 34 T 22:30 07: , , Her er det 34 kryssing per døgn. 60

61 Siden ruten er lagt opp med mindre tilgjengelig tid på noen avganger har vi tilpasset ruten til å operere vekselvis med 11 og 13 knop som vist i tabell over. Energiforbruket per kryssing veksler da mellom ca 155 kwh og 201 kwh. Dette er gjort for klare laste- / losse tid, og samtidig ha tilgjengelig tid til lading. Tilkoblingstid for ladesystem er satt til et halvt minutt. Tilgjengelig ladetid vil selvsagt også følge rutetidene, og ladeeffekten må tilpasses dette. Her er satt opp effekter fra 450 til 900 kw lade-effekt. Siden en her trenger inntil 900 kw lading, blir det ladekapasiteten som blir dimensjonerende for størrelsen på batteripakken. For å ta i mot en såpass stor ladeeffekt bør batterikapasiteten være på ca 1000 kwh. Med en energitetthet på 100 Wh /kg vil da vekten være ca 10 tonn. Det totale energibehovet per døgn vil i dette regnestykket være på 6306 kwh. Om samme effekt skulle fremstilles med diesel maskineri, ville det være ekvivalent med 1449 liter per døgn til ren fremdrift, i tillegg til at det her også går det samme til landstrøm på natt/ landligge. Dette er basert på spesifikt diesel forbruk 210 g/kwh, og en tetthet av diesel 0,85 kg/liter. Kraftbehov: Diesel drift ekvivalent Totalt energiforbruk fremdrift 5866 kwh 1449 liter Forbruk ved landligge 355 kwh 355 kwh Tap ved lading dag 84 kwh Totalt energibehov per dag, inkl tap ved lading 6306 kwh Lading i ruten på dagtid 5599 kwh Nødvendig opplading på natt 267 kwh Tap ved lading natt 2 % 4 kwh Total ladekapasitet nødvendig natt kwh inkl tap 271 kwh Nødvendig ladekapasitet natt 39 kw Kapasitet ved mellomlading 900 kw Størrelse batteripakke kwh Tid for totallading av hele pakken 1,11 timer (Minimum 1) Energi tetthet 100 Wh/kg Batterivekt 10,00 tonn Kostnadseffekt: Dersom en ser på et forenklet prisbilde på elektrisk kraft, viser dette at det faktisk allerede i dag kan være en driftsmessig besparelse på å benytte batterier. Dette regnestykket vil selvsagt ha svakheten at prisene både på diesel og elektrisk kraft er lite forutsigbare. I tillegg er levetiden på batteriene gjerne satt til 10 år. Dette gir en batterikostnad på 1 mill per år. Denne kostnaden er usikker, da ulike leverandører oppgir levetider mellom 7 og 20 år. På den andre siden bortfaller vedlikehold av motorer og tilhørende systemer. En NOx avgift for 15 tonn NOx vil også komme som et tillegg i regnskapet. 61

62 Miljøeffekt: Basert på samme fartøy med en diesel motor er miljøbesparelsen i størrelsesorden 15 tonn NOx / år og 1640 tonn CO2 per år. Dersom en gjennomsnitt eldre ferge er i sambandet kan dette utgjøre det doble pga mindre effektive skrog og tyngre ferge. Diesel drift ekvivalent Årlig energiforbruk kwh Pris på strøm 0,6 kr/ kwh Pris nettleie 0,35 kr/ kwh Pris diesel 5 kr/ liter Energipris - kostnad per dag 5990 kr / dag 7247 kr /dag 337 kr/ dag - strøm Årlig kostnad kr/år kr/år Driftsbesparelse basert påoverfor nevnte priser kr/år Diesel drift ekvivalent NOx 0 7,2 g/kwh 0 15 tonn/år CO2 0 Diesel - 3,1 kg per liter(inkl prod /transp/forbrenning) tonn/ år Lengre strekninger: Det er mulig å operere ferger på batteri også for lengre strekninger. På de lengre strekningene er det imidlertid oftere større ferger som opererer, og dette setter gjerne større krav til kapasitet både på land og om bord. Det kan likevel være mulig å operere de 12 strekningene som er listet opp nedenfor. Men ser en f. eks på Hareid Sulesund som ikke er den lengste, så er fergens størrelse basert på stor trafikk, og det vil bli veldig store batteripakker for å klare nødvendig hastighet. 74 Sogn og Fjordane MÅLØY OLDEIDE ( + Husevåg) ,27 28,4 1 MF Vågsøy ,6 75 Møre og Romsdal LARSNES KVAMSØYA ( Åram Voksa) ,27 28,4 1 MF Kvam , Nordland BOGNES SKARBERGET ,30 28,7 1 MF Melshorn Nordland NESNA TOMMA ( + vikholmen Handnesøy) ,32 28, Hordaland KINSARVIK UTNE ,35 29, Hordaland FEDJE SÆVRØY ,36 29,1 1 MF Fedjefjord Hordaland LØFALLSTRAND VARALDSØY ,40 29, nordland SØVIK HERØY ,43 29,5 1 MF Alsten nordland MELBU FISKEBØL ,48 29,9 1 MF Sigrid , Nord-Trøndelag LEVANGER HOKSTAD ,90 32,7 1 MF Ytterøyningen , nordland HORSDAL SØRARNØY (+SUND) ,91 32,8 1 MF Gildeskål 73 Møre og Romsdal HAREID SULASUNDET ,18 27,9 1 MF Tidefjord Melbu-Fiskebøl Som eksempel på hvordan en ferge på de lengste strekning kan opereres, har vi sett på den siste nevnte, Melbu-Fiskebøl. Her er seilingsdistansen 8300 meter. Fergestørrelsen er i dag en 70 bilers ferge. Denne størrelsen ferge kan enkelt opereres i 9-10 knop. I denne ruten er det 11 tur retur reiser per dag. Dette er moderat, og gir et godt utgangspunkt for batteridrift. Dessuten er det et lengre opphold formiddag som gir mulighet for full opplading 62

63 1/5 11-9/4 12 DX7 D D D D D D D D D D Fiskebøl f.kai Melbu f.kai Med en operasjonshastighet på 10 knop vil reisetiden over være omtrent 28,4 minutt i hht beregning nedenfor. Kailigge, ved lasting /lossing / lading Fast til kai, før tilkobl. Manøver ut Retardasj Manøver til Total fra havn Akselerasjon Overfart on kai Tid - akkumulert 0 0,00 0,50 0,75 1,75 25,66 27,66 28,16 28,41 Tid - minutt(desimal) 28,41 0,00 0,50 0,25 1,00 23,91 2,00 0,50 0,25 Hastighet knop Akkumulert distanse meter distanse ,7 54,0 216, ,7 61,7 0,0 Antall pbe 70 biler' 70 Motor effekt kw Hotell/system effekt kw 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 kwh/pbe.km Total effekt kw ,324 Energi kwh 188 0,0 3,5 1,8 7,1 169,4 4,2 1,5 0,9 Vi forutsetter at fergen som blir planlagt med batteridrift er energioptimalisert for å være tilpasset batteridrift. Med en slik ferge beregner vi et energiforbruk på 188kWh på en overfart. I den ruteplanen som er innsatt vil en slik drift gi ladetid ved lasting / lossing mellom 11 og 51 minutt. Ved å benytte ladepunkt i begge fergeleier med kapasitet på 620 kw vil en kunne opprettholde kapasitet gjennom dagen med en batterikapasitet på 1MWh. Oppedal - Lavik sambandet, ferje B Tilkoblingstid 0,25 minutt Ladetid LADING Tap ved lading landligge / laste/ losse rutefart minutt Totalt forbrukt kwh Forbrukt via batteri kwh Akk. Forbruk minus lading Landstrøm effekt kw Avg kai avg tilgj. rute tid Seilingstid minutt kwh Melbu 06:20 Fiskebøl 07:10 00:50 00:28:25 00:21: , , Melbu 07:50 00:40 00:28:25 00:11: , , Fiskebøl 08:30 00:40 00:28:25 00:11: , , Melbu 09:50 01:20 00:28:25 00:51: , , Fiskebøl 10:30 00:40 00:28:25 00:11: , , Melbu 11:10 00:40 00:28:25 00:11: , , Fiskebøl 11:50 00:40 00:28:25 00:11: , , Melbu 12:30 00:40 00:28:25 00:11: , , Fiskebøl 13:15 00:45 00:28:25 00:16: , , Melbu 14:00 00:45 00:28:25 00:16: , , Fiskebøl 14:40 00:40 00:28:25 00:11: , , Melbu 15:20 00:40 00:28:25 00:11: , , Fiskebøl 16:00 00:40 00:28:25 00:11: , , Melbu 16:40 00:40 00:28:25 00:11: , , Fiskebøl 17:40 01:00 00:28:25 00:31: , , Melbu 18:30 00:50 00:28:25 00:21: , , Fiskebøl 19:15 00:45 00:28:25 00:16: , , Melbu 20:15 01:00 00:28:25 00:31: , , Fiskebøl 20:55 00:40 00:28:25 00:11: , , Melbu 21:30 00:35 00:28:25 00:06: , , Fiskebøl 22:10 00:40 00:28:25 00:11: , , :10 00:28:25 07:41: , Lading kwh 63

64 Fergen har en samlet operasjons/ seilingstid på 10,5 timer i døgnet når den er operert på 10 knop, mens landtid er nær 6 timer under drift og vel 7,5 timer der den vil være tilgjengelig for lading om natten. Timer Total operasjonstid 10:25:08 Landligge dag 05:53:17 Ladetid tilgjengelig - natt 07:41:35 Sum 24,00 FERRYCAT BATTERI L/B 80/21 Totalt energiforbruk fremdrift 4144 kwh Forbruk ved landligge 365 kwh Tap ved lading dag 84 kwh Totalt energibehov per dag, inkl tap ved lading 4593 kwh Lading i ruten på dagtid 3376 kwh Nødvendig opplading på natt 768 kwh Tap ved lading natt 1,5 % 12 kwh Total ladekapasitet nødvendig natt kwh inkl tap 779 kwh Nødvendig ladekapasitet natt 111 kw Ladetid på natt 7,00 timer Kapasitet ved mellomlading 620 kw Margin batteripakke Antall enkelt kryssinger uten lading i rutefart 5,31 Størrelse batteripakke kwh Tid for totallading av hele pakken 1,61 timer Energi tetthet 100 Wh/kg Batterivekt 10,0 tonn Med en batteripakke på 1MWh vil dermed en slik operasjon benytte 620 kw for klattlading på dagtid og ca 111 kw ladekapasitet på nattetid. En slik kapasitet kan være et problem i strømnettet, men dette kan avhjelpes også ved å sette inn mindre batteripakker på land som jevner ut belastningen. Figuren viser beregnet batteristatus gjennom dagen med valgte ladekapasitet og batteristørrelse 64

65 D: Hurtigbåt Som et eksempel der drift med batteri ville være mulig er f. eks hurtigbåten Snarveien Askøy- Bergen. Der er det imidlertid slik at vekten av en nødvendig batteripakke og elektromotorer vil øke totalvekten med ca 10 tonn i forhold til diesel fremdriftsløsninger som er der i dag. En slik vektøkning medfører omtrent to knop tap i hastighet som må kompenseres med ekstra ytelse. Dette medfører at effektforbruket økes, og at driftskostnadene vil øke I forhold til drift med diesel motorer. Med dagens batteriteknologi er forholdet mellom vekt, effekt og pris slik at prosjektet ikke kan gjennomføres uten at andre intensiver med større effekt enn NOx avgift gjør dette mulig. 11. LIFE CYCLE ASSESSMENT 65

66 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer Prosjektrapport Samanstillingar av foreinkla livsløpsvurdering av fartøy. Nokre grunnleggande samanstillingar av funn frå kjende livsløpsvurderingar av fartøy. Innspel til utsleppsfrie ferjer i Norge som nasjonalt klimatiltak. Emisoft AS Juni

67 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer Innleiing. Fjellstrand AS har over noko tid utvikla eit batteriferjekonsept i aluminium. Verftet er tydelege på at konseptet betrar klima-, miljø- og energieffektiviteten innan denne delen av transportsektoren i høve konvensjonelle ferjer, og såleis gir ein politisk og konkret etterspurt samfunnsgevinst. Som del av det vidare arbeidet ønsker Fjellstrand AS å gjennomføre ei ekstern vurdering av nokre definerte klima-, energi- og miljøtema knytta til ferjebygging og drift. Eit første delprosjekt i så måte er å sjå nærare på nokre kjende livsløpsvurderingar av fartøy og samanstille nokre resultat, særleg innan klima- og energiområda, for eit utvalg av dei tre mest kjende byggematerialane for fartøy. I tillegg ønsker Fjellstrand AS innspel til ei vurdering av eit foreinkla livsløp for batteri som energibærar for norske innanriksferjer. Sidan dette arbeidet har som eit delmål å formidle komplekse og meir prinsippielle samanstillingar på avgrensa, men forståelege måtar, er denne rapporten utforma med eit folkeleg språk og med enkle illustrasjonar. Tekst som er merka med grå utheving er meint som innspel til norske myndigheiter til vidare arbeid på området parallelt med Fjellstrand AS, og eventuelt andre verft sitt utviklingsarbeid. Prosjektet har samarbeidd med og rapportert til designansvarleg hos Fjellstrand AS, Edmund Tolo. Prosjektmedarbeidar hos Emisoft As har vore miljøkonsulent Jon Eivind T. Strømme. Prosjektleiar har vore seniorrådgjevar klima og miljø, Stein Malkenes. Vi takkar for eit spennande samarbeid og ynskjer god lesnad. Florø/Bergen, 6. juni 2011 Stein Malkenes -prosjektleiar- 2

68 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer Samandrag og konklusjonar. Denne rapporten viser nokre oppsummeringar frå gjennomgangar av eit utvalg tilgjengelege livsløpsvurderingar av materialbruk for fartøy, noko informasjon og samanstillingar om energi og klima. I tillegg viser rapporten eit foreinkla oppsett av informasjon om gjenbrukssystem for lithiumbatteri. Hovudkonklusjonane i rapporten er følgande: Batteriferjer som klimatiltak. Ei satsing på batteridrivne innanlandsferjer i Norge vil vere eit konkret og klart klimatiltak med umiddelbare, dokumenterbare klimagevinstar. Konseptet medfører nullutslepp av direkte klimagassar frå ferjene sine driftsfasar i livsløpet (30 år, teoretisk) Dette vil kunne dokumentast gjennom eigne klima-, miljø- og energirekneskap Teknologien er kjend og tilgjengeleg. Batteriferjer i eit foreinkla livsløp Det finnast tilgjengelege internasjonale livsløpsvurderingar av ulike kategoriar fartøy Ulike byggematerialer gjev ulike klima-, energi- og miljøfotavtrykk gjennom livsløpet. Vekt av eit fartøy er viktig for klima-, energi- og miljøeffektiviteten gjennom livløpet. Det kan sjå ut til at aluminium førebels er det mest gunstige materialvalget for å oppnå eit best mogleg klima-, energi- og miljøeffektivt livsløp av ei ferje. Dette særleg ut frå attvinningspotensialet i sluttfasen av fartøyet sitt livsløp. Det er likevel eit hovudinntrykk at valg av drivstoff er viktigare for eit fartøy sitt klima-, energi- og miljøfotavtrykk, enn valg av byggemateriale. Det ser ut til å vere akseptable aktørar og etablerte prosedyrer for resirkulering av batteri i Europa. Desse aktivitetane er regulert gjennom eige EU-direktiv. 3

69 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer Vidare utfordringar for norske myndigheiter Arbeidet med denne rapporten har vist at einskilde områder av klima-, miljø- og energivurderingar av ferjer har behov for ytterlegare kunnskap og informasjon. Vi tillet oss derfor å tilrå følgande: Det er behov for dokumentasjon av klima-, energi- og miljøfotavtrykket i livsløpet til framtidas ulike kategoriar norske innanlandsferjer, inkludert framdriftsmaskineri. Dette for ytterlegare å bidra til eit objektivt avgjerdsgrunnlag for vidare valg av ferjekonsept i Norge, særleg i lys av landets klimaforpliktingar og mål. Det kan etablerast energi- og klimapakkar for kvart relevant ferjesamband. Ein slik pakke kan bestå av at myndigheitene gjennom konsesjonsvilkåra legg opp til lokalprodusert, dedikert fornybar energi på langsiktig kontrakt med ferjeoperatør Denne type statleg utviklingsarbeid bør foregå parallelt med verfta sine vidare utviklingsprosjekt på området og ikkje komme i vegen for framdrifta til verfta og deira samarbeidspartnarar. 4

70 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer INNHALD 1. PROSJEKTMÅLSETTINGAR HISTORIE OG FRAMTID Båtbyggartradisjon og kunnskap Frå vikingskip til framtidsfartøy METODE OG INFORMASJONSGRUNNLAG Litt om livsløpsvurderingar Foreinkla ivsløpsvurdering Metode og informasjonsgrunnlag NOKRE ENKLE SAMANSTILLINGAR AV KJENDE LIVSLØPSVURDERINGAR FOR BYGGEMATERIALAR FOR FARTØY Direkte og indirekte klima-, miljø- og energifotavtrykk - Greenhouse Gas Protocol Oppsummering av ei livsløpsvurdering av materialvalg for hurtigferjer Gjenbruk, eller skroting Kort oppsummering av gjenbruksfasen for stål, aluminium og karbonfiber / ENERGI OG FERJEDRIFT I NORGE Kort om energi - "energiens økologi" Energibildet til ferjer Energielement frå ferjestrekninga Jondal - Tørvikbygd Kortreist kraft - etablering av energi- og klimapakkar for batteriferjesamband Frå Jondal - Tørvikbygd til FN sitt klimapanel INFORMASJONSFORMIDLING FOR GJENBRUK AV LITHIUM BATTERIPAKKE Bakgrunnsinformasjon og atterhald Attvinning / destruksjon av batteri Konvensjonelle maskineri i livsløpet - dieselmotorar. Resirkulering av skip REFERANSAR

71 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer 1. PROSJEKTMÅLSETTINGAR Hovudmålet med dette prosjektet er å vise nokre foreinkla samanstillingar av kjende livsløpsvurderingar for eit utvalg byggematerialar for fartøykategoriar. I tillegg er det eit mål å illustrere batteridrift som eit alternativt framdriftssystem, særleg å vise prosedyrar for attvinning / destruering i sluttfasen i batteriet sitt livsløp. Dette er gjort ved å vise nokre resultat frå allereie gjennomførte livsløpsvurderingar for fartøy. Rapporten fokuserer særleg på klima- og energimessige tilhøve. Økonomiske og miljømessige tilhøve ut over klima- og energi er ikkje teke med i denne rapporten. Sjølv om prosjektet er eit første, foreinkla arbeid, er det eit mål å gje prosjektresultatet ei form og eit innhald som er så konkret, forståeleg og realistisk at det kan danne eit konkret grunnlag for viktige valg og brukast både i Fjellstrand AS sitt vidare utviklingsarbeid og ha ein overføringsverdi til andre aktørar. Figur 1: Fjellstrand AS ligg ved Hardangerfjorden. Det tradisjonsrike verftet har levert innpå 150 katamaranar til 37 land i verda og utviklar stadig nye, framtidsretta konsept. Foto: Stein Malkenes 6

72 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer 2. HISTORIE OG FRAMTID 2.1. Båtbyggartradisjon og kunnskap. Norge har tusenårige båtbyggartradisjonar og den norske maritime kulturarven er kanskje det mest sentrale grunnlaget i vår historiske samfunnsutvikling og ikkje minst i framveksten av det norske velferdssamfunnet. Kvar del av kyst- og fjordstroka i Norge har enno kunnskapen knytta til dette tradisjonelle faget forankra hos sine lokale båtbyggarar. Slik er det også i områda langs Hardangerfjorden der den kjende Strandebarmingen er den lokale, historiske robåttypen. Nærast nabo til Fjellstrand AS er såleis, ikkje uventa, den lokale båtbyggaren. På Fjellstrand AS finn ein eit av Norges mest kompetente skipsutviklings- og skipsbyggingsmiljø, kanskje tufta på dei gamle, lokale interessene og kunnskapen i faget. Figur 2: Det blir enno bygd tradisjonelle robåtar i Hardanger. Her er ein staseleg nybygd (april 2011) Strandebarmsfæring, furuskrog på eikekjøl og stamnar, klar for sjøsetting. Færingen er bygd i ein liten verkstad omlag 100 meter frå utrustningskaia til Fjellstrand AS. Foto: Stein Malkenes 7

73 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer 2.2. Frå vikingskip til framtidsfartøy Fjellstrand AS er kontinuerleg i arbeid med framtidsretta prosjekt og utvikla og bygde tre snøggåande ferjer i aluminium allereie i 2003, noko som plasserer verftet langt framme på dette området. Verftet er såleis ein sentral bidragsytar i å slutte sirkelen frå vikingskipa og seglskutene, nemleg å konstruere fartøy som kan bidra til samfunnsutvikling, utan direkte utslepp til luft i fartøyets levetid. Figur 3: Til venstre ser ein Fjellstrand AS si aluminiumferje frå Ferja har levert samfunnsnyttig transportarbeid gjennom mange år. Til høgre er ein illustrasjon som viser verftet si formgjeving av neste generasjon aluminium batteriferjer. Foto/illustrasjon: Fjellstrand AS 3. METODE OG INFORMASJONSGRUNNLAG 3.1. Litt om livsløpsvurderingar Livsløpsvurderingar (Life Cycle Assessment - LCA) kom i bruk på 1960-talet under namnet kumulativt energiforbruk. Heile idèen med konseptet er å gje eit oversyn over eit produkt, teneste, eining osb sine klima-, miljø-, og energimessige fotavtrykk frå vogge til grav - og også frå vogge til vogge. Dette er ofte svært omfattande analysar, bygd på innhenting av store mengder samanliknbar og relevant informasjon, og konseptet har i dei seinare år utvikla seg betydeleg og blitt eit meir og meir vanleg verktøy. Mellom anna definerer ISO prinsipp og rammeverk for livsløpsvurderingar, og stiller nokre krav til metodikk Foreinkla ivsløpsvurdering I denne rapporten legg vi til grunn to prinsippielle variantar av livsløpsvurderingar: Prinsippet om foreinkla livsløp - det vil seie at vi samanstiller tilgjengeleg informasjon frå allereie gjennomførte livsløpsvurderingar om eit avgrensa utvalg tilhøve som kan samanliknast Prinsippet om frå vogge til vogge som i praksis betyr at vi kort også skal sjå på eit avgrensa utvalg samanstillingar og informasjon for gjenbruks/skrotingsfasen i livsløpet 8

74 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer 3.3. Metode og informasjonsgrunnlag I arbeidet med denne rapporten er det ikkje foreteke eigne foreinkla livsløpsvurderingar. Informasjonen i rapporten er henta frå ulike rapportar og dokument og forsøkt samanstillt. Det betyr at denne rapporten kun viser til arbeid på området utført tidlegare og at denne rapporten forsøker å bidra til å overføre eit utvalg av den tilgjengelege informasjonen til norsk ferjerøyndom. Rapporten ser hovudsakleg på nokre tilhøve mellom fossil og fornybar ferjedrift. Referansar og dokumentoversyn / register finnast både som fotnotar og til slutt i rapporten. Figur 4: Når eit nybygd fartøy forlet utrustningskaia ved Fjellstrand AS, går fartøyet frå produksjonsfasen til driftsfasen i livsløpet. Foto: Fjellstrand AS 9

75 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer 4. NOKRE ENKLE SAMANSTILLINGAR AV KJENDE LIVSLØPSVURDERINGAR FOR BYGGEMATERIALAR FOR FARTØY Dette kapitlet viser nokre hovudsamanstillingar frå tidlegare utførte livsløpsvurderingar 1 av tre ulike materialvalg for bygging, drift og skroting/gjenvinning av hurtiggåande fartøy. Som vist i kapittel 3.2. legg vi til grunn prinsippet om vogge til vogge Direkte og indirekte klima-, miljø- og energifotavtrykk - Greenhouse Gas Protocol. Det er ofte vanleg innan skipsfartsnæringa å definere eit fartøys miljøpåverknader til direkte utslepp til luft i fartøyets driftstid. Det vil seie at ein assosierer miljøomgrepet med drift av fartøyet sitt framdriftsmaskineri og dei utsleppa til luft som følger av drift av fartøyet. Uttrykk som til dømes klimagassar og miljøutslepp blir brukt om kvarandre og brukast i liten grad fagleg presist. I så måte går aktørane i denne næringa fort ned i maskinrommet og dette blir den arenaen ein oftast opererer i. Dette blir tydleggjort i debatten om batteriferjer kontra heilt, eller delvis fossilt drivne fartøy - utsleppsfrie ferjer kontra ferjer med utslepp til luft. Samtidig er det viktig å understreke at mesteparten av konsumert energi i løpet av eit fartøys livsløp kjem nettopp frå drivstoffbruken i fartøyets driftstid 2. Imidlertid er eit fartøy sitt klima-, og energimessige fotavtrykk langt meir samansett og gjev seg ulike uttrykk og effektar. Ein internasjonal metode for å synleggjere, konkretisere og handtere energi- og klimatilhøva av dette biletet, er Greenhouse Gas Protocol. Dette er ein metode som synleggjør ei verksemd og eventuelt eit produkt sine direkte og indirekte klima-, og energitilhøve. Hovudprinsippa i denne metoden ser slik ut: Figur 5: Figuren viser Carbon Disclosure Project / Greenhouse Gas Protocol. Denne måten å systematisere energi- og klimagassbildet til ei eining ( fartøy) på er i aukande grad nytta over heile verda. Den grønne pila er Scope1 - den direkte klimagass/energibruken frå ei eining ( fartøy). Den blå pila, Scope 2, viser eventuelle klimagasseffektar ved kjøp og bruk av ulike energiformer inn til eininga - ein indirekte klimagass/energipåverknad. Den oransje pila i Scope 3 viser indirekte klimagasspåverknad frå eininga knytta til ulike aktivitetar for eininga. I ein klimarekneskap er Scope 3 frivilleg, medan Scope 1 og 2 er obligatoriske. 1 Sjå særleg rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship (Burmann m.fl, Kungliga Tekniska Høgskolan, Stockholm) 2 Meir enn 99,5% av konsumert energi i løpet av dei undersøkte fartøyas livsløp kjem frå drivstoffbruken i fartøyas driftstid, hevdar rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship. Kapittel 11 (Burmann m.fl, Kungliga Tekniska Høgskolan, Stockholm) 10

76 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer Det er mogleg at Greenhouse Gas Protocol, eller delar av denne metoden, kan ver eit nyttig verktøy for å vise direkte og indirekte klima- og energifotavtrykk for ulike ferjetypar. Det er også mogleg, og ofte sannsynleg, at dei klima- og energibetringane ein klarar å oppnå på eit område, kan føre til dårlegare resultat på andre områder 3. Dette er grunnleggande økologi og ein må eventuelt sjå nærare på slike tilhøve på eit seinare tidspunkt Oppsummering av ei livsløpsvurdering av materialvalg for hurtigferjer Rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship 4 har gjennomført ei fullstendig livsløpskostnads- og energivurdering av eit hurtigferjekonsept med tre ulike byggematerialar. I dette kapitlet velger vi å vise nokre av resultata frå dette arbeidet. Vi gjør samtidig merksam på at funna i rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship ikkje nødvendigvis er direkte overførbare til norske innanlandsferjer og det norske ferjesystemet. Vi tilrår derfor at norske myndigheiter utarbeider denne type livsløpsvurdering for konkrete ferjetypar og strekningar i Norge parallelt med verfta sine utviklingsprosjekt. Figur 6: Figuren viser ein illustrasjon av fartøytypen som er brukt i rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship. Stålfartløyet er bygd og i drift, medan aluminiums- og sandwichfartøya er teoretisk berekna i rapporten ut frå førebelse design. Rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship har sett nærare på følgande tre materialvalg for samme type fartøy: Eit fartøy med stålskrog med aluminium overbygg Eit fartøy bygd kun i aluminium Eit sandwichfartøy med karbonfiber Nokre av hovudfunna i denne livsløpsvurderinga gjeldande for design, produksjon/bygging, drift og skroting/gjenbruk er: Stålversjonen gjev den høgste kostnaden og høgste energiforbruket 3 Den mest kjende av slike modellar er den såkalla Sommerfugleffekten. Sommerfugleffekten ble lansert av den am. meteorologen Edward Lorenz 29. desember 1972 i en forelesning til "the Am. Association for the advancement of Science" ("Predictability: Does the flap of a butterfly's wings in Brazil set off a tornado in Texas") 4 Cost and energy assessment of a high speed ship (Burmann m.fl, Kungliga Tekniska Høgskolan, Stockholm) 11

77 TJ Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer Sandwichkonstruksjonen har dei lågaste livsløpskostnadane Aluminiumskonstruksjonen gjev det lågaste energiforbruket i livsløpet Det er ei kjend sak at klassiske stålfartøy er tyngre og har høgre energiforbruk uansett måleeining, enn lettare fartøy bygd i andre materialar. Det funnet som kanskje er mest interessant er årsaka til at aluminiumsfartøyet har lågare energiforbruk i livsløpet enn sandwichfartøyet. I følge rapporten ligg årsaka i råvare- og produksjonsfasane i livsløpet til dei to materialkategoriane der sandwichfartøyet og karbonfiberproduksjonen har den høgste forbrukt energirate pr. produsert eining, i høve aluminiumsfartøyet. Rapporten synleggjør desse viktige tilhøva slik: Total energy consumption Steel Aluminium Composite Manufacturing, recycling, and recovery Fuel consumption Figur 7: Figuren viser den totale energiforbruket i livsløpet til fartøy bygde i stål, aluminium og karbonfiber. Figuren viser at aluminium har lågast energibruk i produksjons- og gjenvinningsfasane (145 TJ mot 180 TJ). Figuren er henta frå rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship (Burmann m.fl). Identiske ferjer bygd i høvesvis aluminium og karbonfiber vil truleg ha rimeleg identisk energiforbruk i driftsfasen av livsløpet, men vi ser her at rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship konkluderer med at det er meir energikrevjande å produsere og bygge eit fartøy i karbonfiber, enn å produsere og bygge eit fartøy i aluminium. Tilsvarande ser vi at produksjon og bygging av eit stålfartøy er mindre energikrevjande enn bygging av fartøy både i aluminium og karbonfiber. For stålfartøyet blir likevel energirekneskapen i livsløpet langt dårlegare enn for dei to andre fartøykategoriane. Dette grunna vektskildnaden og at tyngre fartøy treng meir energi for å oppnå samme fart som lettare fartøy. Rapporten seier ingenting om det er mogleg å bygge identiske fartøy i høvesvis aluminium og karbonfiber og om eit av dei to fartøya då eventuelt vil vere lettare, enn det andre og dermed truleg gje noko betre livsløpsresultat på einskilde områder. 12

78 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer I ein kommentar til rapporten LCA for ferjer Helsingfors-Tallin 5, viser Rogalandsforskning 6 at: Kvalitativt er analysen interessant i det den viser en sterk dominans av miljøbelastninger knyttet til driftsfasen. Valg av byggemateriale påvirker derfor miljøvirkningene først og fremst gjennom hvor effektiv drift den aktuelle løsningen tillater....undersøkelsen viser at for den aktuelle situasjonen, vil valg av drivstoff ha større betydning enn valg av byggemateriale Gjenbruk, eller skroting. Eit vesentleg tilhøve i livsløpet til eit fartøy er knytta til korleis fartøyet sine ulike komponentar kan gjenbrukast, resirkulerast, eller må destruerast etter at driftsfasen av fartøyet er over og fartøyet ikkje lenger skal/kan brukast. Både stål og aluminium vil i denne fasen vere råvarer til gjenvinning, medan karbonfiber, i følge rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship har ein meir kompleks resirkuleringsprosess Destruering og/eller gjenvinning av karbonfiber/kompositt Med utgangspunkt i den noko usikre, tilgjenglege informasjonen knytta til gjenbruk/destruksjon av karbonfiber/kompositt, har vi gjort ein liten runde informasjonsinnhenting om dette temaet i Norge. Den innhenta informasjonen er særleg levert av firmaet Ragasco AS på Raufoss 7 som produserer kompositt gassflasker. Ragasco AS er eit dotterselskap av Hexagon Composites ASA med hovudkontor i Ålesund. Hovudinntrykket vi sit att med er følgande: Det pågår eit norsk prosjekt som ser på dette temaet. Deltakarar i dette prosjektet er Veolia, SINTEF Materialer og kjemi, Norsk komposittforbund, Reichhold og Nordboat Førebelse resultat tyder på at dei kan løyse opp omlag 80% av kompositten ved 220 graders oppvarming 8 Det er usikkert om det finnast kjende dokumentasjonar i form av klima-, miljø- og/eller energirekneskap for dette temaet Tyske erfaringar viser at utrangert komposittmateriale kan vere råvarer i sementproduksjon og Norsk Komposittforbund har følgande informasjon og synspunkt omkring dette 9 : 5 Hydro Research (Sørensen 1999) 6 Rogalandsforsknings rapport RF-2000/171 7 Telefongjennomgang med HMS-sjef Bård Nyjordet, Ragasco AS Denne informasjonen er henta frå ein artikkel i magasinet "Seilas" Power-Point presentasjon, Norsk Komposittforbund

79 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer Effekt påp drifsforhold og påp sement kvalitet Under testkjøringen ble alle parameter sjekket. Både med hensyn til driftsforhold i sementovnen, utslipp via renseanlegg og kvaliteten på den ferdige sementen. Ingen tester viste uheldig påvirkning på indre miljø, ytre miljø eller på det ferdige sement produkt. Selskapets konklusjon er at kompositter er et meget egnet råmateriale for sementproduksjonen. I tillegg til å tilføre verdifull energi (resin) omvandles alt inert materiale (fyllstoff og fiber) til sement i prosessen. Ved det tyske anlegget var det behov for å tilsette 20 tonn silika pr. time som en mineral justering. Deler av denne kvantiteten ble erstattet av fyllstoff og fiber som har et høyt innhold av silika. Sementsporet er en fullverdig gjenvinning Ved en behandling i sementovn kan vi derfor være sikre på at våre avfallsfraksjoner oppfyller de krav som lover og regler setter til en forsvarlig avfalshåndtering og gjenvinning. Alt vi tilsetter i sementovnen blir til verdifull energi og nye produkter. I dette tilfellet sement. P.g.a. den høye behandlingstemperaturen blir det ingen slag produkter. Noe man får ved behandling et tradisjonelt forbrenningsanlegg. Det er heller ingen begrensing på hvilke type komposittprodukter som kan gjenvinnes på denne måten. Her er det kapasitet for både fritidsbåter, vindmøllevinger, tanker, rør, skibokser, gassflasker og alle andre produkter vår industri produserer. Figur 8: Figuren viser synspunkt frå Norsk Komposittforbund på gjenbruk av kompositt. Aska ved forbrenning vil vere kategorisert som spesialavfall, medan det i sementproduksjon vil all kompositten inngå som råvare ved at kompositten omdannast til sand ved høge temperaturar. Kompositt som råvare til sementproduksjon er forbunde med relativt høge kostnader, for tida kr ,-/tonn, for leverandøren av komposittmaterialet Komposittmateriale er ikkje lenger lov å deponere i Norge. 14

80 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer 4.4. Kort oppsummering av gjenbruksfasen for stål, aluminium og karbonfiber / kompositt Kort oppsummert vil ein som prinsipp ha følgande inntrykk for gjenbruk for dei tre materialkategoriane 10 : Materiale Gjenbruksvurdering Gjenbruksmetode Energibehov Stål God Smeltast om og nyttast på nytt Energikrevjande Aluminium God Smeltast om og nyttast på nytt Energikrevjande Karbonfiber Middels/ dårleg Mange ulike prosessar. Uoversiktleg. Komposittvariantar kan resirkulerast mellom anna til sement 11. Rapporten Cost and energy assessment of a high speed ship legg til grunn forbrenning av karbonfiber-materialet og ser ikkje på resirkulering som alternativ. Energikrevjande Tabell 1: Figuren illustrerer eit hovudinntrykk av gjenbruksituasjonen for stål, aluminium og karbonfiber/kompositt. Illustrasjon: Emisoft AS. Denne fasen av livsløpet for dei tre materialkategoriane - gjenbruksdelen (til vogge) - er viktig å systematisere, dokumentere og samanhalde konkret for eit norsk ferjesamband og fartøytype. Vi foreslår derfor at norske myndigheiter gjennomfører eit slikt prosjekt parallelt med verfta sine utviklingsprosjekt. 10 Merk at dette er eit inntrykk og ikkje noko vitskapleg, dokumentert oversyn 11 Norsk Komposittforbund

81 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer 5. ENERGI OG FERJEDRIFT I NORGE Kort om energi - "energiens økologi 12 " Økonomisk vekst bygger på ein tilsvarande vekst i etterspurnaden etter og produksjon av energi. Energidebatten handlar derfor hovudsakleg om korleis skaffe meir energi og korleis skaffe meir "rein, fornybar energi", og i mindre grad om korleis tilgjengeleg energi kan utnyttast mest mogleg energi- og kostnadseffektivt. Norge er ein storprodusent av såvel fossil (lagerressurs) som fornybar (kretsløpsressurs) energi. Likeeins er Norge, hovudsakleg gjennom låge energiprisar, eit "energisløsesamfunn" og toppar ofte energiforbruket per innbyggar på internasjonale statistikkar 13. Energi brukast og omdannast til andre energiformer. Den forsvinn ikkje 14. For å skaffe meir energi til å fòre den økonomiske veksten med, kan samfunnet enten bygge ut fleire energiproduksjonseiningar, spare og økonomisere (husholde 15 ) eksisterande, tilgjengeleg energi, eller kombinere desse to strategiane. Uansett valg, vil desse ha ulike miljø- og klimaeffektar. Nokre kan slå ut positivt, medan andre slår ut negativt, alt etter korleis ein målar og set opp rekneskapane for tiltaka. Ei sentral mistyding i den norske energidebatten er at dersom Norge bygger ut meir vasskraft og vindkraft og sender den til EU, vil den "reine, fornybare energien" erstatte den fossile kraftproduksjonen der. Slik er det ikkje. Sidan EU har ein konstant kvotemarknad for kjøp og salg av CO 2 - kvotar vil tilførsel av norsk vass- og eventuell vindkraft til EU kun komme som eit tillegg til den fossile energien, regulert gjennom kvotemarknaden. Dersom den norske fornybarenergien skulle erstatte delar av fossil energiproduksjon i EU, måtte Norge ha kjøpt opp betydelege kvotar i marknaden og skrota desse 16. Eit anna grunnleggande energitilhøve er knytta til spørsmålet om elektrifisering av norsk sokkel som eit klimatiltak. Ved elektrifisering vil ein oppnå reduksjon av norske klimagassutslepp og ein betre nasjonal klimarekneskap. Samtidig vil den erstatta gassen bli seld til den europeiske marknaden og brent der, noko i hushaldningane og noko mellom anna i gasskraftverk. Krafta frå gasskraftverka er så tilgjengeleg i marknaden og kan/vil bli importert til Norge att under spesielle innanlandske kraftsituasjonar. Nokre hovudtilhøve ved denne situasjonen vil då mellom anna vere: Norge importerer ureinsa gasskraft frå Europa På vegen frå Nordsjøen via Europa og tilbake til Norge har ein påført seg eit energitap Den globale klimarekeskapen blir ikkje betra av elektrifisering av norsk sokkel, kun den nasjonale rekneskapen Det oppstår konflikter knytta til framføring av elektrisk kraft frå land til sokkelen jfr. Hardangersaka og linjesakene i Nordhordaland, Sogn og Fjordane/Møre og Romsdal, Nordland, Troms og Finnmark. Kva har så dette med norske ferjer å gjere? 12 Omgrepet lansert av Stein Malkenes, Svolvær, Sjå IEA sine årlege energibruksstatistikkar 14 Sjå termodynamikken 15 Økologi tyder mellom anna korleis ein husheld sine naturressurssar slik at ressursane varer evig 16 "Grønne sertifikater - dyr og formålsløs fornybar moro". Fagdirektør Torstein Bye (Statistisk sentralbyrå) og professor Michael Hoel (Universitetet i Oslo), publisert i Samfunnsøkonomen nr

82 Samanstilling av foreinkla livsløpsvurdering av ferjer 5.2. Energibildet til ferjer I debatten om norske ferjer inn i framtida er det eit uttalt mål å betre klima-, miljø- og energiprestasjonane. Korleis dette skal gjerast, er meir uklart og delte meiningar om. Dersom målet er å bygge og drifte ferjer utan direkte klimagassutslepp i fartøyas levetid (sjå kapittel 4.2), og såleis bruke slike ferjer som tiltak for å betre den nasjonale klimarekneskapen, så er dette mogleg ved mellom anna å ta i bruk kjend batteriteknologi. Då vil ein kunne realisere og føre rekneskap for konkrete klimaresultatoppnåingar og samtidig kunne gje økonomiske oversyn over dei samfunnseffektar dette kan ha. I den andre enden av dette bildet kjem då utfordringane knytta til at det oppstår auka behov for elektrisk energi og at denne i utgangspunktet må vere dokumentert fornybar. Avhengig av kvar i landet eventuelle batteriferjer skal trafikkere, vil tilgjenge til tilstrekkeleg dokumentert fornybar energi vere vesentleg. I tillegg vil det vere eit sentralt element at ei eventuell batteriferje må erstatte ei fossilferje ved at fossilferga bli teken ut av drift, eller i sin tur erstattar ei fossilferje som har endå større dokumenterte fossile utslepp og at denne ferga i sin tur blir teke ut av drift for godt 17. Det er gjort konkrete berekningar på kor store dei konkrete behova for elektrisk kraft og reduksjon av utslepp vil vere på definerte ferjestrekningar. Ei slik berekning er gjennomført av Fjellstrand AS for sambandet Jondal - Tørvikbygd i Hardanger Energielement frå ferjestrekninga Jondal - Tørvikbygd. Lat oss med utgangspunkt i Fjellstrand AS sine berekningar 18 forsøksvis sjå nærare på nokre enkle klima- og energitilhøve for ferjestrekninga Jondal - Tørvikbygd, eit klassisk, norsk ferjesamband. I eit ordinært livsløpsscenario er hovudfasane: Figur 9: Figuren viser dei prinsippielle hovudfasane i eit ordinært livsløp. Illustrasjon: Emisoft AS. 17 Det er vanleg at brukte fartøy selgast vidare, ofte til utlandet. 18 Hva er forutsetningene for batteridrift? Case studier. Fjellstrand AS,

Elbiler tekniske løsninger og ladesystemer

Elbiler tekniske løsninger og ladesystemer Næringspolitisk verksted 06.11.2008 Elbiler tekniske løsninger og ladesystemer Egil Mollestad CTO Think Global as Page 1 17 år med El-bil erfaring Page 2 TH!NK city spesifikasjoner Antall seter 2 (opsjon

Detaljer

Batteridrevet Nesoddenferje

Batteridrevet Nesoddenferje Batteridrevet Nesoddenferje Er det gjennomførbart og er det en god idé? Eirik Ovrum 01.08.2014 1 DNV GL 2014 01.08.2014 SAFER, SMARTER, GREENER Batteries for energy storage can either be used in all-battery

Detaljer

BIL-HIFI TRIMMING 4 X 4 BÅTANVENDELSER

BIL-HIFI TRIMMING 4 X 4 BÅTANVENDELSER BIL-HIFI TRIMMING 4 X 4 BÅTANVENDELSER OPTIMA YELLOWTOP DYPSYKLUSBATTERI FOR EKSTREME ANVENDELSER LAV INTERN MOTSTAND SØRGER FOR BEDRE LYDKVALITET INGEN GASSUTSLIPP ELLER VOND LUKT, 100 % LEKKASJESIKKERT

Detaljer

Presentasjon av HPC og HET teknologien. Av Sjur A Velsvik Eldar Eilertsen

Presentasjon av HPC og HET teknologien. Av Sjur A Velsvik Eldar Eilertsen Presentasjon av HPC og HET teknologien. Av Sjur A Velsvik Eldar Eilertsen Innhold. Hva er HET teknologien Bruksområder Kostbesparelser Miljø effekt Fremtid Hva er HET teknologien? Energisamler og energitransportør

Detaljer

Vårt skip er lastet med

Vårt skip er lastet med Vårt skip er lastet med NHO Sjøfart organiserer 30 rederier som opererer 420 fartøyer i norsk innenriksfart. Fartøyene er hurtigruteskip, ferger, hurtigbåter, slepebåter, skoleskip, lasteskip og redningsskøyter.

Detaljer

Transnova Konferansen 2014

Transnova Konferansen 2014 Transnova Konferansen 2014 Ladbare fremdriftsløsninger i skip Energilagring i hybride og elektriske fremdriftssystemer Ingve Sørfonn Vår strategi Wartsila som teknologiselskap IMO regelverk

Detaljer

Blockbatterien Industri Batterier / / Motive Power TENSOR.»Det nye høy-energi batteriet for høye ytelses krav og maksimal effektivitet«

Blockbatterien Industri Batterier / / Motive Power TENSOR.»Det nye høy-energi batteriet for høye ytelses krav og maksimal effektivitet« Blockbatterien Industri Batterier / / Motive Power»Det nye høy-energi batteriet for høye ytelses krav og maksimal effektivitet« Motive Power > Det unike høy-energi batteriet for maksimal økonomisk effektivitet

Detaljer

Arcona 380Z (Zero Emission) Morgendagens seilbåt idag

Arcona 380Z (Zero Emission) Morgendagens seilbåt idag Arcona 380Z (Zero Emission) Morgendagens seilbåt idag Vakre, fartsfylte linjer Utviklet av og for seilere Byggeteknikk som gir en lett og stiv konstruksjon Sandwichlaminat Vakumbag støpeteknikk Stålramme

Detaljer

Bergen, 12.mai 2015 Fremtidens elektriske samferdselsløsninger Kan tas i bruk nå! ABB

Bergen, 12.mai 2015 Fremtidens elektriske samferdselsløsninger Kan tas i bruk nå! ABB Bergen, 12.mai 2015 Fremtidens elektriske samferdselsløsninger Kan tas i bruk nå! Slide 1 ZERO utfordrer miljøbedrifter Marius Holm, daglig leder i ZERO Steffen Waal, adm. dir i ABB Norge «Vi ønsker å

Detaljer

NYTTIGE TIPS OM BATTERIER I SOLCELLEANLEGG

NYTTIGE TIPS OM BATTERIER I SOLCELLEANLEGG Technical document no. 01-2012 rev.a NYTTIGE TIPS OM BATTERIER I SOLCELLEANLEGG OMFANG Disse tipsene gjelder alle vanlige "solcellebatterier" (blybatterier), inkludert AGM-batterier som er de vanligste

Detaljer

Forurensning av atmosfæren med CO2 er en reell trussel for miljøet på kloden

Forurensning av atmosfæren med CO2 er en reell trussel for miljøet på kloden Forurensning av atmosfæren med CO2 er en reell trussel for miljøet på kloden Ved å ta denne trusselen på alvor kan vi samtidig oppnå større trivsel for alle som ferdes på og ved sjøen 1 Klimamål har blitt

Detaljer

Design aspekt ved skrog og fremdrifts - arrangement på FJORD1 sin nye LNG pendelferge til E39 mellom Bergen og Stavanger (del 2)

Design aspekt ved skrog og fremdrifts - arrangement på FJORD1 sin nye LNG pendelferge til E39 mellom Bergen og Stavanger (del 2) Design aspekt ved skrog og fremdrifts - arrangement på FJORD1 sin nye LNG pendelferge til E39 mellom Bergen og Stavanger (del 2) Teknologiutvikling og Drift av Hurtiggående fartøy og ferger, 1. desember

Detaljer

Studie av overføring av kjemisk energi til elektrisk energi og omvendt. Vi snakker om redoks reaksjoner

Studie av overføring av kjemisk energi til elektrisk energi og omvendt. Vi snakker om redoks reaksjoner Kapittel 19 Elektrokjemi Repetisjon 1 (14.10.02) 1. Kort repetisjon redoks Reduksjon: Når et stoff tar opp elektron Oksidasjon: Når et stoff avgir elektron 2. Elektrokjemiske celler Studie av overføring

Detaljer

Endring av ny energimelding

Endring av ny energimelding Olje og Energi Departementet Endring av ny energimelding 15.12.2015 Marine Wind Tech AS Jan Skoland Teknisk idè utvikler Starte Norsk produsert marine vindturbiner Nå har politikerne muligheten til å få

Detaljer

STAY IN charge FULLADE VER GANG

STAY IN charge FULLADE VER GANG Stay in charge FULLADET HVER GANG EN NY GENERASJON LADERE FRA EXIDE Stell pent med batteriene dine så varer de lenger. Exide Technologies er en verdensledende batteriprodusent og har all den nødvendige

Detaljer

Riksveg- og fylkeskommunale fergesamband Kravstilling for lav- og nullutslippsløsninger

Riksveg- og fylkeskommunale fergesamband Kravstilling for lav- og nullutslippsløsninger Basert på oppfordring fra SVV under leverandørkonferanse for ovenfor nevnte tema presenterer LMG Marin herved representative eksempler på hva en kan oppnå ved bruk av de ulike tilgjengelige teknologier

Detaljer

Spenning Kapasitet (mm) (mm) (g) (V) (mah) PR10-D6A PR70 1,4 75 5,8 3,6 0,3 PR13-D6A PR48 1,4 265 7,9 5,4 0,83 PR312-D6A PR41 1,4 145 7,9 3,6 0,58

Spenning Kapasitet (mm) (mm) (g) (V) (mah) PR10-D6A PR70 1,4 75 5,8 3,6 0,3 PR13-D6A PR48 1,4 265 7,9 5,4 0,83 PR312-D6A PR41 1,4 145 7,9 3,6 0,58 Produkt Zinc Air-batteri Modellnavn IEC Nominell Nominell Diameter Høyde Vekt Spenning Kapasitet (mm) (mm) (g) (V) (mah) PR10-D6A PR70 1,4 75 5,8 3,6 0,3 PR13-D6A PR48 1,4 265 7,9 5,4 0,83 PR312-D6A PR41

Detaljer

Strømforsyningen har følgende nøkkeldata:

Strømforsyningen har følgende nøkkeldata: Generelt: EL800-4813 er en driftssikker strømforsyning basert på switch-mode teknologi som gir høy virkningsgrad og små dimensjoner. Strømforsyningen er beregnet for å stå i paralelldrift med et 48V batteri

Detaljer

Sulfatering: Alle blybatteriers naturlige fiende

Sulfatering: Alle blybatteriers naturlige fiende Tekniske notater Sulfatering: Alle blybatteriers naturlige fiende Grunnleggende om bly- syrebatterier Et bly- syrebatteri består av en plastkasse som inneholder en eller flere celler. Hver celle består

Detaljer

Forleng batteritiden. Bevissthet om batteribruk

Forleng batteritiden. Bevissthet om batteribruk Forleng batteritiden Bevissthet om batteribruk Fem måter å forlenge batterilevetiden på En avslått motor er den største utfordringen for et batteri. Apparater og systemer krever strøm, og hvis for mye

Detaljer

Strømforsyningen har følgende nøkkeldata:

Strømforsyningen har følgende nøkkeldata: Generelt: EL500-2405 er en driftssikker strømforsyning basert på switch-mode teknologi som gir høy virkningsgrad og små dimensjoner. Strømforsyningen er beregnet for å stå i paralelldrift med et 24V batteri

Detaljer

Drivstofføkonomiske fremdriftssystem

Drivstofføkonomiske fremdriftssystem 3.12.2014 SEMINARPRESENTASJON Oddbjørn Følsvik Drivstofføkonomiske fremdriftssystem - 2 speed gir - Thorque - CRP-PM Kunnskap Kjernekompetanse System integrasjon Tannhjul design Fjernstyring Tribologi

Detaljer

Batteri og Hybridløsninger

Batteri og Hybridløsninger Innovasjon og teknologiutvikling Batteri og Hybridløsninger Nils Aadland INNOVASJON 3 Fremtiden blir elektrisk Kjent teknologi fra U-båter & El. Biler Hybrid: Batteri + Motor til nødlading eller direkte

Detaljer

Batterier og Strøm i Båt

Batterier og Strøm i Båt Batterier og Strøm i Båt Noe underlag fra minikurs for BM 2015 av Harald Nilsen Viktig inndeling. Startbatteri og forbruksbatteri. Først noen viktige begreper: Ah eller amperetimer. Dette er batteriets

Detaljer

BRUKSANVISNING PL-C004P 6V / 12V 4.5A ELEKTRONISK BATTERILADER

BRUKSANVISNING PL-C004P 6V / 12V 4.5A ELEKTRONISK BATTERILADER BRUKSANVISNING PL-C004P 6V / 12V 4.5A ELEKTRONISK BATTERILADER 2011 Powerline Industrial Ltd. All rights reserved. Powerline PL-C004P (6/12 Volt, 4.5 Ampere) Norsk Bruksanvisning: TILTENKT BRUK: Produktet

Detaljer

TEKMAR 2015. ESS Energy Saving System. Hva med Havbruksnæringen? Fiskerstrand Verft AS Olav Fiskerstrand Teknisk Sjef

TEKMAR 2015. ESS Energy Saving System. Hva med Havbruksnæringen? Fiskerstrand Verft AS Olav Fiskerstrand Teknisk Sjef FISKERSTRAND VERFT AS TEKMAR 2015 ESS Energy Saving System Hva med Havbruksnæringen? Trondheim, 01-02.12.2015 En grønnere teknologi. Fiskerstrand Verft AS Olav Fiskerstrand Teknisk Sjef AGENDA Fiskerstrand

Detaljer

Gass som drivstoff i (fremtidens) mellomstore skip.

Gass som drivstoff i (fremtidens) mellomstore skip. Gass som drivstoff i (fremtidens) mellomstore skip. Leif-Arne Skarbø Vice President T&D Rolls-Royce Marine, Engines - Bergen NO X 92 % CO 2 23 % SO X 100 % Rolls-Royce Marine Bergen Diesel 2007, litt om

Detaljer

BRUkeRHÅNdBOk GRATULeReR

BRUkeRHÅNdBOk GRATULeReR BRUKERHÅNDBOK GRATULERER med kjøpet av din nye profesjonelle svitsjmodus-batterilader. Denne laderen inngår i en serie profesjonelle ladere fra CTEK SWEDEN AB og representerer den nyeste teknologien for

Detaljer

TEKNISK DOKUMENTASJON

TEKNISK DOKUMENTASJON Generelt: EL630-1203 er en driftssikker lineær strømforsyning spesielt designet for å arbeide sammen med vedlikeholdsfrie batterier. Strømforsyningen er beregnet for å stå i parallelldrift med et 12V batteri

Detaljer

Håndbok for Birdie1 Lithium-Ion Golftralle

Håndbok for Birdie1 Lithium-Ion Golftralle Håndbok for Birdie1 Lithium-Ion Golftralle 2 Innhold: 1. Beskrivelse, deleliste 2. Monteringsanvisning 3. Drift og vedlikehold 4. Bruksanvisning for Lithium-Ion batteriet 5. Servicetilbud Beskrivelse,

Detaljer

Intelligent hurtiglading for elektriske busser

Intelligent hurtiglading for elektriske busser Intelligent hurtiglading for elektriske busser Dialogkonferanse Brakar, Drammen, 15. mars 2016 Christian Jahr, Siemens AS En elbil var tidligere for spesielt interesserte Salg av nye elbiler i Norge 2010:

Detaljer

NORSK BRUKSANVISNING PL-C001P 6V / 12V 1A ELEKTRONISK BATTERILADER

NORSK BRUKSANVISNING PL-C001P 6V / 12V 1A ELEKTRONISK BATTERILADER NORSK BRUKSANVISNING PL-C001P 6V / 12V 1A ELEKTRONISK BATTERILADER 2011 Powerline Industrial Ltd. All rights reserved. Powerline PL-C001P (6/12 Volt, 1 Ampere) Norsk Bruksanvisning: TILTENKT BRUK: Produktet

Detaljer

Marine aggregater 4-16 kw

Marine aggregater 4-16 kw Marine aggregater 4-16 kw Kvalitetssterke aggregater fra Lombardini Marine Marine aggregatet. Lombardini Marine generatorer er resultatet av mange års studier, utviklet etter nøye markedsundersøkelser

Detaljer

Nødlyssentralen har følgende nøkkeldata:

Nødlyssentralen har følgende nøkkeldata: Generelt: NL600-2410-36 er en driftssikker nødlyssentral basert på switch-mode teknologi som gir høy virkningsgrad og små dimensjoner. Nødlyssentralen er beregnet for å stå i paralelldrift med et 24V batteri

Detaljer

Produkt-/FDV-dokumentasjon

Produkt-/FDV-dokumentasjon Produkt-/FDV-dokumentasjon NRF-nr. Artikkelnavn 9722778 Batterilader CTEK MXS 25.0 Batterilader med temperatursensor Fysiske data Vekt: 2,50 kg Lengde: 235 mm Volum: 1,99 dm 3 Bredde: 130,00 mm Høyde:

Detaljer

KRAFTIG & KOMPAKT EY74A2LJ2G/PN2G/X. Drill & trekker

KRAFTIG & KOMPAKT EY74A2LJ2G/PN2G/X. Drill & trekker KRAFTIG & KOMPAKT EY74A2LJ2G/PN2G/X Drill & trekker 2 Ny børsteløs motor Den nye børsteløse motoren med stor diameter genererer høy kraft og effekt. En ny og avansert elektronisk kontroll sørger for stabil

Detaljer

Hvordan behandle Lipo

Hvordan behandle Lipo Hvordan behandle Lipo Bidrag fra Pål Stavn Denne artikkelen ble publisert i Model Informasjon nr. 3 2007 Vet du hvordan vi bør behandle Lipo batteriene for å få mest mulig ut av de? Foruten en spesiell

Detaljer

BRUKSANVISNING PL-C010P 12V 10A ELEKTRONISK BATTERILADER

BRUKSANVISNING PL-C010P 12V 10A ELEKTRONISK BATTERILADER BRUKSANVISNING PL-C010P 12V 10A ELEKTRONISK BATTERILADER 2011 Powerline Industrial Ltd. All rights reserved. Norsk Bruksanvisning PL-C010P 10A Elektronisk Batterilader TILTENKT BRUK Batteriladeren er beregnet

Detaljer

Kjemi og miljø. Elektrokjemi Dette kompendiet dekker følgende kapittel i Rystad & Lauritzen: 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 og 10.5

Kjemi og miljø. Elektrokjemi Dette kompendiet dekker følgende kapittel i Rystad & Lauritzen: 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 og 10.5 1 Kjemi og miljø Elektrokjemi Dette kompendiet dekker følgende kapittel i Rystad & Lauritzen: 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 og 10.5 Kapittel 10 Elektrokjemi 2 10.1 Repetisjon av viktige begreper: 2 10.2 Elektrokjemiske

Detaljer

Rutland Regulator. RWS200 Instruksjonsmanual (Part No. CA-11/20 12v CA-11/21 24 v)

Rutland Regulator. RWS200 Instruksjonsmanual (Part No. CA-11/20 12v CA-11/21 24 v) Rutland Regulator RWS200 Instruksjonsmanual (Part No. CA-11/20 12v CA-11/21 24 v) Dokument nr. SM-314 Utgivelse A Utarbeidet av as Maritim 2002 Side 1 av 5 Advarsel Vennligst les denne manualen før du

Detaljer

- DOM Group Safety AS

- DOM Group Safety AS Made in Italy - DOM Group Safety AS Presenterer Supertech Den eneste løsningen som virker direkte inne i tanken Spar Miljøet med opp til 75% reduksjon i avgasser Spar opp til 12% drivstoff «SUPERTECH optimaliserer

Detaljer

Lohner Porsche ca 1899 modell Verdens første Hybrid

Lohner Porsche ca 1899 modell Verdens første Hybrid Lohner Porsche ca 1899 modell Verdens første Hybrid T-Ford masseproduksjon Forbrenningsmotor enorm teknisk fremgang Billig Bensin/Olje Ny teknologi må være teknisk bedre enn den gamle, billigere å lage,

Detaljer

24.9.2015 EØS-tillegget til Den europeiske unions tidende KOMMISJONSDIREKTIV 2009/108/EF. av 17. august 2009

24.9.2015 EØS-tillegget til Den europeiske unions tidende KOMMISJONSDIREKTIV 2009/108/EF. av 17. august 2009 24.9.2015 EØS-tillegget til Den europeiske unions tidende Nr. 58/341 KOMMISJONSDIREKTIV 2009/108/EF 2015/EØS/58/38 av 17. august 2009 om endring av europaparlaments- og rådsdirektiv 97/24/EF om visse deler

Detaljer

-batterier. A p r i l 2 0 1 2. w w w. g e t e k. n o

-batterier. A p r i l 2 0 1 2. w w w. g e t e k. n o -batterier A p r i l 2 1 2 AGM/GEL og GEL batterier - energi for miljø et! w w w. g e t e k. n o Fakta om SUNTEKbatteriene SUNTEK batter ier AGM (Absorbed Glass Material) Svovelsyren absorberes i separatorer

Detaljer

Krav til null- og lavutslipp ved kjøp av ferjetjenester. Edvard Sandvik, seniorrådgiver Statens vegvesen, Vegdirektoratet

Krav til null- og lavutslipp ved kjøp av ferjetjenester. Edvard Sandvik, seniorrådgiver Statens vegvesen, Vegdirektoratet Krav til null- og lavutslipp ved kjøp av ferjetjenester Edvard Sandvik, seniorrådgiver Statens vegvesen, Vegdirektoratet Det norske ferjemarkedet 130 ferjesamband og 200 ferjer Årlig omsetning på 5 mrd.

Detaljer

Anne Sigrid Hamran Havnedirektør i Oslo Havn KF

Anne Sigrid Hamran Havnedirektør i Oslo Havn KF Anne Sigrid Hamran Havnedirektør i Oslo Havn KF 1 Fem tips fra havna som skal gjøre Oslo til en grønnere by 2 1 tips. Vi må få mer gods over på sjø 3 Norges største containerhavn Aldri før har så mange

Detaljer

er små partikler i atomkjernen. Nøytronene er nøytrale, og vi bruker symbolet n for nøytronet. Nøytronet ble påvist i 1932.

er små partikler i atomkjernen. Nøytronene er nøytrale, og vi bruker symbolet n for nøytronet. Nøytronet ble påvist i 1932. Figurer kapittel 3 Elektroner på vandring Figur s. 62 Elektron e p Nøytron n e Proton Modell av et heliumatom. Protoner Nøytroner Elektroner Nukleoner er små partikler i sentrum av atomene, dvs. i atomkjernen.

Detaljer

Bruk av brenselceller til fremdrifts- og kraftforsyning i skip

Bruk av brenselceller til fremdrifts- og kraftforsyning i skip Bruk av brenselceller til fremdrifts- og kraftforsyning i skip Gasskonferansen, Bergen, 26. april 2007 Tomas Tronstad, DNV Research & Innovation Utfordringen Mer enn 2/3 av verdens lastetransport gjøres

Detaljer

Valg av traksjonsbatteri og lader

Valg av traksjonsbatteri og lader Valg av traksjonsbatteri og lader Batteriet er truckens hjerte Uten mat og drikke, duger helten ikke Hjernen og styrken rett kombinasjon av lader og batteri gjør hverdagen enklere 1 1 Generelt om traksjonsbatterier

Detaljer

Hold tempoet oppe. www.toyota-forklifts.eu

Hold tempoet oppe. www.toyota-forklifts.eu www.toyota-forklifts.eu Hold tempoet oppe Vi presenterer Toyota Li-Ion, den nye lagertruck-serien som går lengre på mindre energi og med lavere kostnader. Ikke mer nedetid eller venting, lageret vil alltid

Detaljer

VOLVO 8500 Energi- og utslippsvirkninger av produksjon av Volvo 8500 busser

VOLVO 8500 Energi- og utslippsvirkninger av produksjon av Volvo 8500 busser VOLVO 8500 Energi- og utslippsvirkninger av produksjon av Volvo 8500 busser Morten Simonsen Vestlandsforsking Januar 2010 Endret: Februar 2012. 1 2 Innhold Innledning... 4 Materialsammensetning og energibruk...

Detaljer

GETEK AS G E T E K e n e r g i f o r m i l j ø e t

GETEK AS G E T E K e n e r g i f o r m i l j ø e t GETEK AS Energi fra solen! Del II energi uten strømnett Asbjørn Wexsahl, Daglig leder GETEK AS Utgammel Litt om meg Utdanning etter videregående Befalsskole NTH- fysikk Stabsskole Praksis Ansvar for en

Detaljer

Hydrogen & Brenselcelle biler Viktig for en miljøvennlig fremtid!

Hydrogen & Brenselcelle biler Viktig for en miljøvennlig fremtid! Forskningskamp 2013 Lambertseter VGS Av: Reshma Rauf, Mahnoor Tahir, Sonia Maliha Syed & Sunniva Åsheim Eliassen Hydrogen & Brenselcelle biler Viktig for en miljøvennlig fremtid! 1 Innledning Det første

Detaljer

Mulige løsninger for Ruters båttilbud

Mulige løsninger for Ruters båttilbud Mulige løsninger for Ruters båttilbud Dialogkonferanse om båtsamband på fornybar energi 12. november 2015 Anita Eide, prosjektleder strategi, Ruter As Oversikt over presentasjonen Presentasjonen består

Detaljer

Kosmos SF. Figur 3.2b. Figurer kapittel 5: Elektroner på vandring Figur s. 128 + + Modell av et heliumatom. Protoner

Kosmos SF. Figur 3.2b. Figurer kapittel 5: Elektroner på vandring Figur s. 128 + + Modell av et heliumatom. Protoner Figurer kapittel 5: Elektroner på vandring Figur s. 128 Elektron e p Nøytron n e Proton Modell av et heliumatom. Figur 3.2b Protoner Nøytroner Elektroner Nukleoner Elementærladning Elementærpartikler er

Detaljer

Teknologi som fasinerer Lithium-ion-batterier

Teknologi som fasinerer Lithium-ion-batterier Ledningsfritt Back 774 Ledningsfritt Oversikt Bosch-tilbehør 11/12 Teknologi som fasinerer Lithium-ion-batterier Ingen minneeffekt : Problemfri lading uavhengig av om batteriet er ¾ eller ½ tomt. Begrenset

Detaljer

Fornybar energi. Komme i gang med LEGO Energimåler

Fornybar energi. Komme i gang med LEGO Energimåler Fornybar energi Komme i gang med LEGO Energimåler de LEGO Group. 2010 LEGO Gruppen. 1 Innholdsfortegnelse 1. Oversikt over Energimåleren... 3 2. Feste Energiboksen... 3 3. Lade og utlade Energimåleren...

Detaljer

Presentasjon av Masteroppgave

Presentasjon av Masteroppgave 1 Presentasjon av Masteroppgave State of the Art Electrical Driven Winches for Offshore Cranes Årsmøte Kranteknisk Forening 2008 Sivilingeniør Margrethe Aven Storheim, DNV 2 Oppgaven Kartlegge state of

Detaljer

ZEROFjord Ferger uten utslipp

ZEROFjord Ferger uten utslipp ZEROFjord Ferger uten utslipp Desember 2014 Benjamin Myklebust, ZERO 1 Bakgrunn Transportsektoren er i stor grad drevet av fossile drivstoff, så også i maritim sektor. Norske utslipp fra ferger er om lag

Detaljer

BATTERIER Først en liten forklaring om type batterier og utvikling

BATTERIER Først en liten forklaring om type batterier og utvikling BATTERIER Først en liten forklaring om type batterier og utvikling A B C Bly batterier var det første som ble brukt, og benyttes fremdeles av noen leverandører. Bly batteriene var lette og administrere,

Detaljer

Klimavennlig sjøtransport Anne-Kristine Øen

Klimavennlig sjøtransport Anne-Kristine Øen Maritimt Forum Bergensregionen Klimavennlig sjøtransport Anne-Kristine Øen Foto: Solstad - Haakon Nordvik Maritimt Forum - Bergensregionen Representerer den maritime næringsklyngen i Bergensregionen 150

Detaljer

www.peugeot.no Forhandlers stempel

www.peugeot.no Forhandlers stempel Utarbeidet av: BD Network Realisering: Altavia Paris Utgiver: Gutenberg Networks Automobiles Peugeot RC Paris B 552 144 503 Trykket i EU Delenr 93-PEU50000PAREL Forhandlers stempel www.peugeot.no NYE PARTNER

Detaljer

MONTERING OG BRUKERVEILEDNING SOLSTRØMREGULATOR 7V 7VA 7VAB - 12VA 12VAB. Bruksanvisning

MONTERING OG BRUKERVEILEDNING SOLSTRØMREGULATOR 7V 7VA 7VAB - 12VA 12VAB. Bruksanvisning MONTERING OG BRUKERVEILEDNING SOLSTRØMREGULATOR 7V 7VA 7VAB - 12VA 12VAB NO Bruksanvisning Regulatoren Regulatoren har to hovedoppgaver. Den skal hindre strømmen å returnere til panelet om natten. Det

Detaljer

Strømforsyningen har følgende nøkkeldata:

Strømforsyningen har følgende nøkkeldata: Generelt: EL120-2401-1.8 er en driftssikker lineær strømforsyning spesielt designet for å arbeide sammen med vedlikeholdsfrie batterier. Strømforsyningen er beregnet for å stå i parallelldrift med et 24V

Detaljer

DC/AC inverters DC/AC invertere

DC/AC inverters DC/AC invertere DC/AC inverters DC/AC invertere Mascot range of DC/AC inverters Using a 12V or 24V battery, these inverters are ideal for applications such TV, video, smaller household appliances, and tools for camping,

Detaljer

BT301 BATTERITESTER MED SKRIVER (GYS 055186) BT501 BATTERI/LADER/STARTER TESTER MED SKRIVER (GYS 055209)

BT301 BATTERITESTER MED SKRIVER (GYS 055186) BT501 BATTERI/LADER/STARTER TESTER MED SKRIVER (GYS 055209) BT301 BATTERITESTER MED SKRIVER (GYS 055186) BT501 BATTERI/LADER/STARTER TESTER MED SKRIVER (GYS 055209) TESTPROSEDYRE / BRUKERINSTRUKS VIKTIG: 1. For testing av 6 og 12 volt batterier (BT301/BT501) og

Detaljer

8. Ulike typer korrosjonsvern. Kapittel 10 Elektrokjemi. 1. Repetisjon av noen viktige begreper. 2. Elektrolytiske celler

8. Ulike typer korrosjonsvern. Kapittel 10 Elektrokjemi. 1. Repetisjon av noen viktige begreper. 2. Elektrolytiske celler 1 Kapittel 10 Elektrokjemi 1. Repetisjon av noen viktige begreper 2. Elektrolytiske celler 3. Galvaniske celler (i) Cellepotensial (ii) Reduksjonspotensialet (halvreaksjonspotensial) (iii) Standardhydrogen

Detaljer

Arne Onshus. Oppgaveseminar i forbindelse med Agritechnica 2007. Landbruksteknikk og agronomi 2007. HIHM

Arne Onshus. Oppgaveseminar i forbindelse med Agritechnica 2007. Landbruksteknikk og agronomi 2007. HIHM Arne Onshus Oppgaveseminar i forbindelse med Agritechnica 2007. Landbruksteknikk og agronomi 2007. HIHM 1 Innholdsfortegnelse: Innledning 3 Sammendrag 4 Material og metoder 4 Resultater 5 Diskusjon 10

Detaljer

UTREDNING FASE 1 LANDSTRØM TIL SKIP AKER SOLUTIONS MOSS

UTREDNING FASE 1 LANDSTRØM TIL SKIP AKER SOLUTIONS MOSS UTREDNING FASE 1 LANDSTRØM TIL SKIP AKER SOLUTIONS MOSS Side: 1 KUNDE Aker Solutions AS KUNDE REF. Erik Opperud TTEL Utredning av mulighet for etablering av landstrøm til skip ved Aker Solutions terminal

Detaljer

Batterielektriske biler

Batterielektriske biler Hydrogen vs. Elektriske biler Batterielektriske biler Norges Tekniske Vitenskapsakademi, NTVA 21. januar 2014 Lerchendal gård Teknologi for et bedre samfunn 1 Rekordsalg av elbiler - Dagens Næringsliv

Detaljer

Nokia reservestrøm DC-11/ DC-11K 9212427/2

Nokia reservestrøm DC-11/ DC-11K 9212427/2 Nokia reservestrøm DC-11/ DC-11K 5 2 4 3 9212427/2 2008 2010 Nokia. Alle rettigheter forbeholdt. Innledning Med Nokia reservestrøm DC-11/ DC-11K (heretter kalt DC-11) kan du lade batteriet i to kompatible

Detaljer

Bruksanvisning for Bluepower oppladbar strømstasjon Vennligst les nøye gjennom bruksanvisningen og oppbevar den til senere bruk.

Bruksanvisning for Bluepower oppladbar strømstasjon Vennligst les nøye gjennom bruksanvisningen og oppbevar den til senere bruk. Bruksanvisning for Bluepower oppladbar strømstasjon Vennligst les nøye gjennom bruksanvisningen og oppbevar den til senere bruk. Ved feil bruk av apparatet vil garantien falle bort. 1 Bluepower oppladbar

Detaljer

Offshore vindkraft. Peter M. Haugan Norwegian Centre for Offshore Wind Energy (NORCOWE) og Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen

Offshore vindkraft. Peter M. Haugan Norwegian Centre for Offshore Wind Energy (NORCOWE) og Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen Offshore vindkraft Peter M. Haugan Norwegian Centre for Offshore Wind Energy (NORCOWE) og Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen Forskningsdagene 2009, Bergen Slide 1 / 28-Sep-09 Fossile brensler

Detaljer

Elektrifisering, Ladestasjoner m.m.

Elektrifisering, Ladestasjoner m.m. Elektrifisering, Ladestasjoner m.m. Hans Skjelbred ETTERMARKEDSFORUM 2011 Laholmen hotell,strömstad 9. juni 2011 Innhold Hvem er jeg Om Transnova Mine erfaringer med el-bil El-biler som kommer. Eksempler

Detaljer

DEFA helse og utslipp

DEFA helse og utslipp DEFA helse og utslipp http://www.vg.no/nyheter/innenriks/bil-og-miljoe/ny-rapport-doedelig-daarlig-oslo-luft/a/23357361/ VG følger Etter sammenligninger av om lag 50.000 dødsfall i Oslo gjennom 10 år,

Detaljer

Bruksanvisning for bærbar vind- og solcelledrevet strømforsyningsenhet

Bruksanvisning for bærbar vind- og solcelledrevet strømforsyningsenhet Bruksanvisning for bærbar vind- og solcelledrevet strømforsyningsenhet Prod.nr. NP1000 Denne strømforsyningsenheten er et nytt miljøvennlig produkt som omgjør naturkraft sollys og vind til strøm. Produktet

Detaljer

Tilstedeværelse av vann / fuktighet og oksygen er en nødvendig forutsetning for korrosjon av stål

Tilstedeværelse av vann / fuktighet og oksygen er en nødvendig forutsetning for korrosjon av stål 1 Produksjon og nedbryting av stål Stål som vi ønsker å bevare Råmateriale jernmalm Rust Tilstedeværelse av vann / fuktighet og oksygen er en nødvendig forutsetning for korrosjon av stål 2 3 Nødvendige

Detaljer

Naturgass som drivstoff i skip. Eidesvik Offshore ASA Jan Fredrik Meling

Naturgass som drivstoff i skip. Eidesvik Offshore ASA Jan Fredrik Meling Naturgass som drivstoff i skip Eidesvik Offshore ASA Jan Fredrik Meling Gasskonferansen i Bergen 4.mai 2006 Eidesvik Eidesvik is to be a leading supplier of maritime operation of advanced special ships

Detaljer

Få det. riktig måte! gjort.

Få det. riktig måte! gjort. Få det gjort. På riktig måte! NYHET! Bosch batteridrevne bor-/skrumaskiner PSR 14,4 LI-2 og PSR 18 LI-2 med Bosch PowerControl. Boring og skruing har aldri vært så enkelt og komfortabelt. Mer informasjon

Detaljer

LNG som drivstoff for skip

LNG som drivstoff for skip LNG som drivstoff for skip Per Magne Einang www.marintek.sintef.no 1 LNG som drivstoff for skip Innhold Avgassutslipp fra skipsfart Gassdrift av skip i Norske farvann Konkurransekraft LNG vs MDO Gassdrift

Detaljer

Sammen for verden. En fremtid sammen. Presse Informasjon

Sammen for verden. En fremtid sammen. Presse Informasjon Sammen for verden. En fremtid sammen. Presse Informasjon Innhold 01 - Greenfinity Foundation 3 02 - Styrende prinsipper, verdier, mål 3 03 - Anvendelse av midler 4 04 - Prosjekter 4 05 - Hjelp og støtte

Detaljer

Solceller i forsvaret VIRKEMÅTE OG BRUKSOMRÅDER

Solceller i forsvaret VIRKEMÅTE OG BRUKSOMRÅDER Solceller i forsvaret VIRKEMÅTE OG BRUKSOMRÅDER Farstad, Torstein Otterlei Ingeniørfaglig innføring SKSK 10. juni 2015 Innhold Innledning... 1 Forståelse... 2 Bruksområder... 3 Operasjoner i Norge... 3

Detaljer

BATTERILADERE 12V - SERIE 5-Stegs Elektroniske ladere Beskyttet mot f.eks sjøluft

BATTERILADERE 12V - SERIE 5-Stegs Elektroniske ladere Beskyttet mot f.eks sjøluft BATTERILADERE 12V - SERIE 5-Stegs Elektroniske ladere Beskyttet mot f.eks sjøluft NC-1206 12V 6A Elektronisk Batterilader LED lamp viser ladestatus Kr. 560.- Braketter for fastmontering medfølger Anbefalt

Detaljer

Brukerveiledning Elektrisk mini-atv GB-141 500/800 W

Brukerveiledning Elektrisk mini-atv GB-141 500/800 W Brukerveiledning Elektrisk mini-atv GB-141 500/800 W Introduksjon Gratulerer med ditt kjøp av dette flotte elektriske kjøretøyet! Denne mini-atv-en vil gi deg mange timers morsom underholdning. ATV-en

Detaljer

Prinsipp; analytten bestemmes som følge av for eksempel måling av spenning, strøm, motstandmålinger. Det finnes flere metoder blant annet:

Prinsipp; analytten bestemmes som følge av for eksempel måling av spenning, strøm, motstandmålinger. Det finnes flere metoder blant annet: Voltammetri Elektrokjemi Prinsipp; analytten bestemmes som følge av for eksempel måling av spenning, strøm, motstandmålinger. Det finnes flere metoder blant annet: Coulometri (måling av strøm og tid) Konduktometri

Detaljer

Status for Hydrogenveien, - fordeler ved hydrogenbasert system

Status for Hydrogenveien, - fordeler ved hydrogenbasert system Classification: Internal Status: Draft Status for Hydrogenveien, - fordeler ved hydrogenbasert system Anne Marit Hansen, forretningsutvikler Hydrogen og leder HyNor Oslo Energidagene 16-17.oktober, 2008

Detaljer

Klarer mer enn 1 million skruforbindelser.

Klarer mer enn 1 million skruforbindelser. OMBYGGING Klarer mer enn 1 million skruforbindelser. FEIN byggskrutrekker som batteridrevet og nettdrevet maskin. Børsteløs PowerDrive-motor fra FEIN Nytt fra byggskrutrekker-eksperten: FEIN ASCT 14 og

Detaljer

LEGO Energimåler. Komme i gang

LEGO Energimåler. Komme i gang LEGO Energimåler Komme i gang Energimåleren består av to deler: LEGO Energidisplay og LEGO Energiboks. Energiboksen passer i bunnen av Energidisplayet. Du installerer Energiboksen ved å la den gli på plass

Detaljer

Beslutningsstøtte for drift av fartøy

Beslutningsstøtte for drift av fartøy Beslutningsstøtte for drift av fartøy Karl-Johan Reite, SINTEF Fiskeri og havbruk Overordnede mål Økonomiske mål Energieffektivitet [kg olje per innsats] Fangsteffektivitet [innsats per kg fisk] HMS Inntektsevne

Detaljer

Landstrøm fra ide til realisering. Eva Britt Isager Klimasjef Bergen kommune

Landstrøm fra ide til realisering. Eva Britt Isager Klimasjef Bergen kommune Landstrøm fra ide til realisering Eva Britt Isager Klimasjef Bergen kommune 29.mai 2008 Det igangsettes et prosjekt parallelt med arbeidet med plan for indre havn. Prosjektets visjon skal være "Bergen

Detaljer

Hybridbuss på el og biogass

Hybridbuss på el og biogass 27.03.2014 Hybridbuss på el og biogass Hybridbuss på el og biogass Oddmund Sylta, Direktør i Skyss Den Norske Gasskonferansen Stavanger, 27. mars 2014 Hordaland fylkeskommune Tredje største fylke i Norge

Detaljer

Bruksanvisning BreCOM VR 500

Bruksanvisning BreCOM VR 500 Bruksanvisning BreCOM VR 500 Breens Jaktutstyr AS Drognestoppen 2 N-2150 Årnes Tel +4763909585 post@brecom.no www. brecom.no BreCOM VR 500 bruksanvisning Vi er takknemlige du har valgt BreCOM jaktradio

Detaljer

Hva kan vi gjøre for å få til bærekraftig transport og hva kan vi gjøre for miljøets beste?

Hva kan vi gjøre for å få til bærekraftig transport og hva kan vi gjøre for miljøets beste? Miljøvennlig transport Ny teknologi og alternative drivstoffer Samferdselsdepartementes presseseminar 22 mai 2007 Rolf Hagman (rha@toi.no) Side 1 Hva kan vi gjøre for å få til bærekraftig transport og

Detaljer