Fergen MF Folgefonn, som går i rute i Hordaland, får induksjonslading ved kaia i Jektavik.
Testingen av ladesystemet og vakuumfortøyning på Folgefonn begynner alt i løpet av våren.
Til sommeren skal induksjonsladingen testes mens fergen går i ordinær rute på trekantsambandet Jektavik-Nordhuglo-Hodnanes.
Demoferge
Folgefonn fortsetter sitt liv som en ferge for utforsking og demonstrasjon av ny teknologi, utviklet i noen av medlemmene i NCE Maritime Clean Tech, det vil si Wärtsilä, Cavotec, Norled, Apply og Haugaland Nett.
MF Folgefonn var opprinnelig en ordinær dieselferge, men er ombygget og har fått installert batteripakke for hybriddrift siden 2014.
Nå får den snart montert utstyr for induksjonslading samt automatisk fortøyning.
- Fra september kreves det i alle nye skip: Den norske løsningen er den eneste som er godkjent i USA
Rask og effektiv
– Ferger har gjerne kort liggetid ved kai, og er ofte også i bevegelse. Derfor har det vært viktig å få til et ladesystem som ikke krever fysisk kontakt. Induksjonsladeren kan gi full effekt selv med en avstand opp til 50 centimeter, sier teknisk direktør i Wärtsilä, Ingve Sørfonn.
På grunn av dårlig infrastruktur og krafttilgang, installeres en batteripakke i tilknytning til induksjonsladeren på kaia i Jektavik. Dermed vil ikke Folgefonn slå ut nettet ved lading på full effekt.
– I februar monteres platen for induksjon på skipet. Men utstyret for øvrig er ikke klar for testing før ut på våren. Arbeidet på kaianlegget starter ved påsketider, sier Sørfonn til TU.
Foreløpig blir det kun lading ved den ene kaia. Skal Folgefonn kunne kjøre helelektrisk, trengs lading ved enda en kai.
Induksjonsladesystemet er utviklet av Wärtsilä på Stord i samarbeid med Cavotec, med norsk kontor i Mjøndalen ved Drammen.
80 prosent på 10 minutter
Selve induksjonssystemet er utviklet av Wärtsilä i samarbeid med Sintef Energi. Laderen vil i første omgang ha en effekt på noe over 1 MW, noe som er om lag 300 ganger effekten på en vanlig hjemmelader til et startbatteri.
MF Folgefonn har to elektromotorer på 750 kW hver i tillegg til fire dieselgeneratorer på 460 kW hver. Med liggetid på 10 minutter vil anlegget kunne lade litium-ion-batteriene opp til minst 80 prosent med en effekt på 1 MW.
Ladingen begynner så snart fergen med induksjonsplaten nærmer seg ladearmen på land, påmontert en 1x2 meters plate. Så lenge ladeplaten er 75 prosent innenfor skipets induksjonsplate, er det full lading.
– Induksjonsladeenehet opererer med best virkningsgrad rundt 40-50 cm. Ved denne avstanden vil den fungere med tilting og bevegelser en ferje har i alle normale operasjoner, sier Sørfonn.
Skiller lag
Wärtsilä og Cavotec utviklet opprinnelig ladesystem og vakuumfortøyning som en integrert enhet. Under samtaler og diskusjoner med fergerederier ble det klart at fortøyning og ladeenheter må være atskilt.
Det er både på grunn av ulike krav til overføringskapasitet og dermed størrelser på ladeenehetene samt at plassering av fortøyningenhet ikke alltid passer å ha der ladingen skal skje.
– Ved nybygg vil disse enhetene stå langs kaifront og plassering av ladeplate om bord vil være standardisert. Ved induksjonslading er vi ikke avhengig av fortøyningssystem, men vakuumfortøying er klart en fordel for å spare energi ved landligge og stabilisere fartøysbevegelser, sier Sørfonn.
- Hurtiggående passasjerbåter er miljøverstinger: Slik kan de bli nær utslippsfrie
Holder 20 tonn
På Folgefonn blir fortøyningsenheten plassert mot akterenden. Fergen holdes på plass med en tann i lemmen i forkant. Vakuumfortøyningen har en holdekraft på 20 tonn og kan beveges 7000 mm i vertikalplanet og 600 millimeter horisontalt.
– Vi er i sluttfasen av engineering nå. Produksjonen vil finne sted i vårt anlegg i Italia. Etter planen blir det testing i andre kvartal, sier administrerende direktør Sofus Gedde Dahl i Cavotec Norge.
Cavotec leverer også enheten med armen som holder ladeplaten på landsiden. Også den kan bevege seg og har tilsvarende arbeidsrom horisontalt og vertikalt.
– Sensorer styrer enhetene og setter i gang lading så snart ladeplaten på fergen og ladearmen er innenfor et predefinert avstandsområde. På den måten kommer lading veldig raskt i gang og kan pågå helt til fergen går fra kai, sier Gedde Dahl.
- Her er Norge verdensledende: Nå skal vi gjøre det til en milliardindustri
Vakuum på Anda-Lote
Selskapet har også fått kontrakt på vakuumfortøyningssystemene Fjord1 skal benytte på Anda-Lote-sambandet. Det blir de to neste helelektriske fergene på norske fergesamband.
Cavotec leverte også vakuumfortøyning til Ampere, verdens første store bil- og passasjerferge som går på batteri.
Ved å benytte slike automatiske fortøyningssystemer behøver ikke elfergene å bruke maskinkraft og energi til å trykke mot kaia, slik ferger vanligvis gjør.
- Narvik: Suger fast skipene til kaia
Utviklingsutfordring
Wärtsilä har jobbet hardt for å få ned kostnadene på induksjonssystemet.
Det er brukt siste generasjon IGBT-transistorer og annet kraftelektronisk utstyr i anlegget, og spesielt styringssystemet har vært en viktig faktor for å få ned prisen og oppnå akseptabel stabilitet, ifølge Energiteknikk.net.
Forsker Jon Are Suul ved Sintef Energi, som var med på prosjektet i en tidligere fase, forteller til Energiteknikk.net at systemer for induktiv energioverføring ved lavere effekt vanligvis krever betydelig overdimensjonering av enkelte komponenter hvis de skal håndtere variasjoner i posisjonen.
– Det kunne vi ikke gjøre her, det ville øke kostnadene for mye. I stedet for utviklet vi en alternativ designmetodikk, som utnytter karakteristikkene til systemet slik at variasjoner i posisjonen kan håndteres med koordinert regulering av frekvens og spenning. Dermed kunne vi også redusere behovet for overdimensjonering.
- Studentene utviklet verdens minste kappe- og sløyemaskin: Nå kommer henvendelsene fra hele verden
