Буксир будущего по версии ABB

Сегодня владельцы буксиров очень заинтересованы в оптимизации и эффективном использовании двигателя с учетом характерного для работы этого типа судов неравномерного "профиля" работы (частые реверсы, перегрузки и недогруз мощности и т.п.). О своих новейших решениях в этой области нашей редакции рассказали специалисты ABB. 

На повестке дня – энергоэффективность 

Очевидна причина интереса к гибридным решениям и электрической пропульсии, где энергия используется "обдуманно". Это динамичные системы, которые легко регулируются и позволяют экономить энергию и снизить объем вредных выбросов.

В АВВ Marine & Ports был разработан ряд технических решений по повышению энергоэффективности судов. В их числе  использование энергии СПГ / гибридной электроэнергии, дизель-электрических установок, валогенератора с переменной частотой вращения, общесудовой системы постоянного тока, систем накопления энергии (водородных аккумуляторов и топливных элементов). Каждый из вариантов имеет свои преимущества, и выбирать наилучшее решение стоит, исходя из поставленных задач и условий работы буксирного судна, а также предпочтений судовладельца.

Например, использование комбинации гребного электродвигателя и СПГ в качестве топлива, позволяющего регулировать нагрузку, делает буксир высокоэффективным и экологичным, но возможность применения подобного буксира зависит от инфраструктуры порта – речь идет о возможности заправки СПГ.
 
Система накопления энергии (аккумуляторные батареи и/или топливные элементы) – одно из самых экономически эффективных и экологически безопасных решений, однако опять же необходимо наличие соответствующей инфраструктуры в порту.
 

Новый движитель Azipod® M мощностью 7,5-14,5 / "ABB Marine", Ltd

В целом, на данный момент ABB прорабатывает ряд технических решений по увеличению энергоэффективности на буксирных судах. В их числе – создание общесудовой сети постоянного тока DC Grid, которая позволит экономить до 20% судового топлива, общесудовая сеть малой мощности MicroGrid с интеграцией различных источников питания и нагрузок (также позволяет экономить судовое топливо) – для судов малой мощности. А также в разработках система валогенератора с переменной частотой вращения, которая позволяет получить баланс между коммерческой и экологической составляющими. Такая гибридная технология, как утверждают разработчики ABB, дает возможность использовать один и тот же блок в качестве генератора, вспомогательного двигателя. Потребуется лишь незначительное изменение привычной системы.

С учетом того, что меры по ограничению выбросов парниковых газов в портах ужесточаются, судовладельцы вынуждены приспосабливаться и активно инвестируют в экологичные, эффективные пропульсивные системы. Владельцы буксиров работают над вопросом снижения объема вредных выбросов и повышения уровня автоматизации. Технология экологичного будущего занимает свое место: "зеленые" буксиры популярны во многих портах мира и все больше внимания сегодня уделяется автоматизации судов данного типа. Именно на развитие этих характеристик сейчас нацелены в ABB. Приведенные выше технические решения способны значительно уменьшить негативное воздействие судовых энергетических установок на экологию.

Кроме того, АВВ располагает техническими решениями по автоматизированному замеру уровня выбросов судовых двигателей в атмосферу.

Электрификация. Цифровизация. Связь.

На данный момент АВВ также работает над автоматизированными замерами уровня выбросов судовых двигателей. В сотрудничестве с технологическим подразделением верфи Keppel O&M, Keppel Marine and Deepwater Technology (KMDTech) компания трудится над разработкой технологий для автоматизации судов и модернизирует 32-метровый портовый буксир с использованием инновационных цифровых технологий. 

"Автономный буксир – первый в Южной Азии – начнет работу в порту Сингапура в конце 2020 года. Интерес к технологиям, с помощью которых буксиры могут работать автономно, больше, чем когда-либо, – утверждают разработчики. – Мир стремится к эффективной, экологичной и безопасной навигации. Модернизация буксиров производится с использованием передовых технологий в области цифровизации, электрификации и связи".

Как утверждает ABB Marine & Ports, главной задачей для компании сейчас является помощь владельцам буксиров в том, чтобы они могли использовать установленные на судах системы самым эффективным образом, причем на любом этапе. Выбор технологического решения опять же будет зависеть от профиля эксплуатации судна.

Если же не только оценивать облик "идеального буксира будущего" с точки зрения энергоэффективности и экологии, но и обозначить требования к его пропульсивным свойствам, то он должен обладать несколькими отличительными свойствами. 
 

Буксир "Юрибей" компании ФГУП "Атомфлот". Оснащен комплексными решениями ABB / "ABB Marine", Ltd

Во-первых, это "идеальная маневренность". Буксир, оснащенный современной пропульсивной установкой, уже способен осваивать движения в любом направлении с места, иметь возможность разворачиваться на 360 градусов "на месте". 

В случае работы буксира в ледовых условиях, что будет очень востребовано в ближайшие годы, судну должен быть гарантированно обеспечен достаточный запас заявленной по ледовому классу проектной ледопроходимости. Для этого, среди прочего, пропульсивная установка должна иметь достаточный запас по возможности превышения предельного вращающего момента (т.н. "over-torque") как в % от номинала, так и по продолжительности такого превышения.
 
В-третьих, должен быть обеспечен повышенный уровень надежности конструкций, систем и механизмов пропульсивного комплекса с учетом характерного для работы буксиров крайне неравномерного "профиля" работы (частые реверсы, перегрузки и недогруз мощности и т.п.). 

Если опять же говорить о разработках АВВ в этом направлении, то можно в качестве такого примера обратиться к уже реализованной концепции "Пропульсивный комплекс – азимутальная винторулевая колонка с электрическим приводом типа Azipod®". В настоящее время АВВ продолжает развитие этой разработки не только в части улучшения указанных характеристик, но и работает над расширением линейки типоразмеров ВРК типа Azipod® (по мощности, ледовому классу, наличию/отсутствию насадки и т.п.).


Материалы по теме: 

"Рабочие лошадки" российского флота - о строительстве и эксплуатации буксирного флота
Головная боль буксировщиков на Севморпути: ни судов, ни условий - интервью о том, как проходят буксировки в арктических условиях 
Даменовский "Арго" для российских рек и морей - об устройстве уникального для Северо-запада буксира
Инновационный ледокол "Обь" готовится к Сабетте - портовый ледокол с решениями ABB