Viking Heat Engines

De lager strøm av skipets overskuddsvarme

Varme fra eksos og motorer kan spare store mengder drivstoff.

Illustrasjonen skal vise at en Craft Engine får plass i motorrommet og lager strøm til direkte bruk om bord, for eksempel til kjølecontainere.Det vil betyr redusert drivstoffbruk.
Illustrasjonen skal vise at en Craft Engine får plass i motorrommet og lager strøm til direkte bruk om bord, for eksempel til kjølecontainere.Det vil betyr redusert drivstoffbruk. (VHE)

Varme fra eksos og motorer kan spare store mengder drivstoff.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 235,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

Viking Heat Engines i Kristiansand har utviklet teknologien som kan omdanne relativt lav overskuddsvarme fra eksos og andre kilder om bord i et skip til strøm.

Teknologien er allerede i bruk på landbaserte anlegg. Nå er anleggene krympet og tilpasset installasjon i motorrom på skip.

Med sin CraftEngine vil Viking Heat Engines bidra til å redusere drivstofforbruk og dermed utslipp fra skipsfarten.

Selskapet er i sluttsamtaler med et stort rederi om fullskalatesting om bord i to store fartøy.

Etter IMO-vedtaket i april om at shipping innen 2050 må halverer sine utslipp, har Viking Heat Engines blitt kontaktet av fire store shippingaktører.

Partene utveksler tekniske data for å finne den beste løsningen for hvert enkelt prosjekt.

Krav som incentiv

Spesialrådgiver Jan Kjetil Paulsen i Bellona tror IMO-vedtak og incentiver vil utløse flere innovasjoner på energigjenvinning.

– Potensialet er stort, spesielt på store passasjerskip og cruiseskip med stort strømbehov til hotelldelen, sier Paulsen til TU.

Han har tro på teknologien til Viking Heat Engine og venter at interessen for energisparing og optimalisering vil øke. Det legger blant annet Color Line opp til i deres nye Color Hybrid.

Craft Engine kan omdanne overskuddsvarme helt ned i 80 grader til strøm. Teknikken er basert på varmeveksler med et flytende kjølemedium. Varmen brukes til gassekspansjon i en stempelmotor, koblet til en generator.

Deres batterihybride passasjerferger blir utstyrt med nye teknologi for å ta vare på eksos- og overskuddsvarme til bruk når skipet går på batteri. Skipet får også system for å utnytte sjøvann og absorbsjonskjøler til kjøling og kaldtvann. Teknologien og leverandører er så langt ikke beskrevet i detalj. 

Kjemi og mekanikk

Teknologien er basert på kjente prinsipper, både varmeveksling og stempelmotor, en Organic Rankine Cycle (ORC). Motoren er kjent og velprøvd teknologi, utviklet i samarbeid med tyske AVL Schrick, som også har kjøpt seg inn i Viking Heat Engines.

Overskuddsvarme helt ned i 80 grader kobles til en varmeveksler med et flytende kjølemedium. Varmen brukes til gassekspansjon i en stempelmotor, koblet til en generator.

Det har tatt syv år å utvikle og raffinere teknologien og systemet. Det er kun et par andre selskaper som har direkte konkurrerende teknologi, men med andre kjemikalier.

– Nøkkelen ligger er kombinasjonen av vår stempelmotor og kjølemediet og hvordan den kan utnytte lave temperaturer, faktisk helt ned i 70-80 grader, sier direktør for spesialprosjekter i Viking Heat Engines, Geir Robstad.

CraftEngine kan utnytte restvarme fra flere kilder om bord på et skip, alt fra eksos hovedmaskin, intercooler/spyleluft (Scavenge air), motorblokk, kjølevann og kombinasjoner av dette.

Prinsippskisse fra Craft Engine: Arbeidsfluidet går gjennom følgende trinn: 1. Pumpes fra lavt til høyt trykk. 2. Varmes opp og kokes under høyt trykk - faseendring fra væske til damp. 3. Dampen går inn i motorsylinderen. Arbeidsfluidet er nå «superheated». 4. Utvides i motorsylinderen fra høyt til lavt trykk. Energien fra det høye trykket blir konvertert til mekanisk rotasjonsenergi ved hjelp av stempelet. 5. Kondenseres ved lavt trykk – faseendring fra damp til væske. Bilde: Une Skjørten/ Viking Heat Engines

I og med at strømmen må benyttes direkte, vil Viking Heat Engines designe CraftEngine-systemet etter hvert enkelt skips behov.

– Dersom fartøyet ikke benytter all strømmen, vil systemet automatisk justeres til riktig effekt, sier Robstad. 

Kort nedbetaling

Viking Heat Engines har satt opp en rekke regnestykker for ulike skipstyper og størrelser. Ethvert skip har noe å hente, og tilbakebetalingstiden for investeringen er ikke avskrekkende lang.

Selskapet mener at de om bord i et mellomstort containerskip med en 300 kW CraftEngine kan produserer 1.650 MWh elektrisitet.

Det kan bety reduksjon av CO2-utslipp på 800 tonn og en årlig drivstoffbesparelse på 321 tonn. Da vil et anlegg være tilbakebetalt i løpet av tre år.

Framtidsrettet

Landbaserte Craft Engine enheter. Viking Heat Engines har utviklet systemet også for bruk om bord i skip. Bilde: Kjell Inge Søreide

Viking Heat Engine har jobbet mye med å forberede systemet på strenger krav til kjølemedier.

– Vi har utviklet vårt system til å fungere med ufarlige kjemikalier og ulike væsker. Det er en fordel for rederier å kunne være trygg på at vi har et system som er kompatibelt med kommende krav, sier Robstad.

Stempelmaskinen (ORC) er en viktig forutsetning for Craft Engine-teknologien. Den er nemlig ikke avhengig av et spesielt kjølemedium for å fungere, men kan drives av mange forskjellige, avhengig av temperatur arbeidsområdet og de termodynamiske egenskapene til kjølemediet.

Ifølge Viking Heat Engines bruker flere av konkurrentene teknologi designet spesifikt for én type kjølemedium. Det gjør at man er bundet til væskens begrensninger, og må tilpasse seg disse for å holde turbinen i gang.

Hybrid og batteri

Viking Heat Engines har sett på hvordan teknologien kan kobles til et mer komplekst energistyringssystem med batterilagring.

Foreløpig har de ikke forfulgt mulighetene. Det vil gjøre systemet atskillig dyrere og mer komplekst.

En Craft Engine pakkes ut og monteres på Barbados. Bilde: Viking Heat Engines

– Det ligger litt utenfor vårt kompetanseområde. Slike energilagringsløsninger har ikke alle skipstyper behov for og det vil bli dyrere og mer omfattende installasjoner. Men vi ser at det helt klart mulighet for synergier, spesielt for skip med andre driftsprofiler og energibehov enn et container- eller tankskip, sier Robstad.

Viking Heat Engine er åpen for samarbeid med selskaper som ser kombinasjonsmuligheter.

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå