Som første batterileverandør er Grenland Energy AS i havn med sertifisering av maritime høyeffektbatterier.
Batterisystemet har nylig blitt DNV GL-sertifisert og godkjent av Sjøfartsdirektoratet. Det første sertifiserte batteriet skal nå monteres i en av Grieg Star Shippings L-klasse-lasteskip, hvor det skal gi strøm til kransystemet.
Nå skal navlestrengen til dieselgeneratorene få en konkurrent i form av en kabel til batteriet. Gevinsten er formidabel.
Miljøbonus
Ved å introdusere et batteri i et system av dieselgeneratorer oppnår man to ting.
Færre dieselgeneratorer trengs ved havneoperasjoner og de som må gå kan kjøres med optimale driftsbetingelser. Win win.
Forventet årlig innsparing av CO2-utslipp tilsvarer det 100 biler slipper ut årlig. Det er bra, men når forurensningene tas inn i regnestykket blir det mer imponerende.
NOX-utslippene reduseres med 5000 bilekvivalenter og partikkelutslippene med hele 7000 bilekvivalenter.
Siden kranoperasjonene ofte skjer når skipet ligger til kai er slike reduksjoner svært betydningsfulle.
Strenge krav
I motsetning til i en elbil er kravene til hva som skjer dersom det skulle oppstå en termisk hendelse i et maritimt batteri svært strenge.
I en bil kan sjåføren parkere, løpe i sikkerhet og la bilen brenne ut. Det er ikke like enkelt i et skip.
– Dette er reflektert i det nye regelverket som stiller svært strenge krav til såkalte termiske hendelser. Hvis de skulle skje må de kunne begrenses og håndteres. Det er akkurat det vi har jobbet mot. For det første bruker vi en celle som er svært lite utsatt for intern kortslutning. For det andre kan vi kontrollere og isolere slike hendelser helt ned på cellenivå, og hindre at en brann sprer seg til andre celler, sier teknisk direktør i Grenland Energy AS, Dr Lars Ole Valøen.
Effekt, ikke energi
I motsetning til batterier som sitter i alt fra elbiler til mobiltelefoner er ikke lagringskapasiteten avgjørende i applikasjonen til hybridkrandrift.
Her er det evnen til å lade ut og lade opp raskt som betyr noe. Derfor benytter Grenland Energy en annen type batterier. De har ca. halvparten av lagringskapasiteten til celler der energiinnhold er viktigst.
Her er mer av cellen viet til det interne ledningsnettet og evnen til å lede mye strøm.
Det, og kjemien som er optimalisert for sikkerhet, gir batteriet en helt annen karakteristikk enn de som sitter i elbiler og mobiler.
– Det batteriet vi nå har solgt har en kapasitet på 67 kWh. Det er mindre enn det som sitter i en Tesla, men det er beregnet på å gi fra seg opptil 730 kW og kunne lades med 430 kW. Det er nok til å drive en motor på nesten 1000 Hk. Dette er ytelser som batteriet skal fungere under i daglig drift og ikke bare en demonstrasjon på noen sekunder, sier han.
Slike effekter ville normalt gi svært stor varmeutvikling i batteriet og behov for et avansert og kostbart kjølesystem.
– Den billigste måten å holde temperaturen på er å la være å utvikle varme. Teknologien vi har utvikler ikke mye varme, men vi har selvfølgelig også et kjølesystem for å kunne utnytte systemet optimalt, sier Valøen.
Mindre dieselbehov
Den vanlige måten å kjøre kraner på i dag er via dieselgeneratorer. Når et skip ligger til kai går gjerne kranen, men det er ikke så store strømtrekk i resten av skipet.
Likevel må man gjerne kjøre mer enn en generator for å ha strøm nok om man skulle ha behov for tunge løft.
Generatorene går derfor mye på lav belastning og produserer overskuddsenergi som må håndteres. Ofte kjøres ballastpumpene for å bli kvitt overskuddsenergien.
Med batteriet kan man skru av minst en generator. Det holder at en generator er i drift. Når energien fra den ikke trengs for å løfte, kan den lade batteriet.
Samtidig trenger ikke dieselmotoren gå på en belastning som er ugunstig for utslippene. Den kan gå på et optimalt turtall fordi den jobber i hybriddrift med batteriet.
– Batteriet gjør at dieselmotorene bare trenger å yte det som trengs og med et minimum av utslipp. I dette tilfellet for krandrift, men slike batterier kan brukes til alle anvendelser hvor energibehovet fra dieselmotorer svinger hele tiden. F. eks. ved dynamisk posisjonering av fartøyer i sjøen eller heave-kompensasjon, sier Valøen.
Økonomi
Det er tre ting som bestemmer økonomien i et slikt system. Det ene er innsparingen av drivstoff. Når et skip ligger til kai med kranoperasjoner er reduksjonen i forbruk rundt 30 prosent.
Den andre innsparingen kommer fra redusert slitasje på dieselmotorene og den tredje er eventuelle reduksjoner i havneavgifter, som man antar vil favorisere lave utslipp av forurensinger.
– Med dagens lave oljepris regner vi med en tilbakebetalingstid på mellom tre og fire år når batterisystemet ettermonteres. Går oljeprisen opp vil regnestykket bli mer gunstig. Er det snakk om nybygging vil kostnaden til batteriet betale seg ned mot et halvt år, men dessverre er det ikke mye fart i markedet for nybygg akkurat nå, men markedet for ettermontering er absolutt tilstede, sier Valøen, og legger til at de har mange planer for å utvikle batterisystemer til andre nisjer og markeder.
Batteriet som Grenland Energy har utviklet skal inn i et større system som Kongsberg Maritime har utviklet og solgt til Grieg Star Shipping.
