Elfartygen seglar vidare

OS avslutades i helgen och Norge dominerade. Norge dominerar även inom elfartygen i världen. Även om isarna fortfarande ligger bland kobbar och skär kryssar vi genom de nordiska skärgårdarna för att spana trender…
95 % mindre CO2 och 80 % lägre driftskostnader – nu satsar Fjord 1 stort på hybrid- och elfartyg
Sedan första halvan av 2015 har elfärjan Ampere funnits i norska farvatten – en färja som kan ta 350 passagerare och 120 bilar. Nyligen presenterades några utmanande data – koldioxidutsläppen minskas med 95 procent och driftskostnaderna med 80 procent med Ampere och 53 nya ordrar är på gång för liknande färjor [1]. Men sedan 2015 har mycket vatten flutit genom de norska fjordarna…
Färjeoperatören Fjord 1 verkar vara helt inne på eldrift och har flera projekt på gång; både hybrider och helelektrisk drift. Totalt kommer Fjord 1s flotta snart att bestå av åtta helelektriska färjor [2].
Norge har många bilfärjor och från och med i vår kommer tre hybridelfärjon att trafikera i skärgården kring både Bergen och Trondheim. Färjorna är utvecklade av Norwegian Electric Systems (NES), som även utvecklar helelektriska färjor till Fjord 1 [3]. Leverantör av energilagret till den helelektriska färjan blir kanadensiska Corvus Energy – ett energilager på 2.9 MWh [4]. NES ska även bygga om fem gamla bilfärjor åt Fjord 1 [5].
Skeppsbyggaren Fjellstrand ska även de designa en helelektrisk färja till Fjord 1 – en katamaran byggd i lättviktsmaterial [6,7]. Fler helelektriska katamaraner är på gång – färjan ‘Future of the Fjords’ ska från april i år trafikera bl.a. Nærøyfjorden, som finns med på UNESCOs lista över världsarv. Två motorer på vardera 300 kW ska driva färjan med 16 knop och kan ta upp till 400 passagerare [8].
Även den turkiska Tersan Shipyard levererar två eldrivna passagerarfärjor till Fjord 1 för att trafikera längs västkusten [9]. Batteripacken är på 520 kWh styck och varje färja har två pack. Leverantören av batterierna, Plan B Energy Storage, har levererat till flera marina applikationer och under 2017 installerade företaget mer än 15MWh i marina applikationer [10].
Även autonoma elfärjor är på gång i Norge. Forskningsprojektet PILOT-E ska ta fram ett koncept i syfte att integreras i en större nationell transportplan. Projektpartners är bl.a. Kongsberg, Grenland Energy, Fjellstrand och Grønn Kontakt [11]. Men Norge kan mer… Världens första elektriska containerfartyg kommer senare i år att tas i drift. Det är Yara och Kongsberg som tillsammans bygger detta autonoma helelektriska fartyg – YARA Birkeland. Initialt ska fartygen ha en mänsklig styrman, men från 2020 tänker man sig att fartyget är helt självstyrande.   Med detta fartyg väntas CO2-utsläppen årligen reduceras motsvarande 40 000 dieseldrivna resor [12,13].
Även den norska fiskeflottan börjar elektrifieras. Laxfiskarna Salmar Farming AS har investerat i en eldriven fiskebåt, som Siemens elektrifierat. Båten, ‘Elfrieda’, mäter 14 x 8 meter och kan gå 12 km på ren eldrift [14].
Finland elektrifierar gamla färjor, tystare turister i Venedig och i Kina transporteras kol med el
Finlands äldsta färja är mer än 110 år och har nyligen fått ett nytt ’hjärta’. Färjan har konverterats till helelektrisk drift med ett drivsystem från Visedo, ett system som är åtta ton lättare än det gamla dieselsystemet. Färjan trafikerar längs Aura å i trakten kring Åbo. Laddningen sker nattetid [15]. Visedo kastar loss fler projekt för att elektrifiera den marina sektorn tillsammans med Kongsberg Evotec och Veth Propulsion. Visedo och Veth har tidigare utvecklat ett elektriskt drivsystem med ett effektspann på 300 – 1325kW [16,17].
Invånarna i Venedig klagar ofta över turisterna. Men nu kan en tystare elbåt, Scossa, hyras, som tar upp mot 40 passagerare. Även här är det Siemens som är i farten med att utveckla det elektriska drivsystemet. Fler båtar är i pipeline. [18]
I den kinesiska provinsen Guangzhou finns nu ett enormt fraktfartyg, som är utrustat med två elmaskiner på 160 kW och ett energilager på 2.4 MWh (en mix av superkondensatorer och batterier) som räcker till 80 km på en laddning (med en fart på ca. 6,5 knop). Laddningen tar två timmar – ungefär så länge det tar att lasta fartyget. Ironiskt nog transporterar fartyget 2000 ton kol… [19,20]
Bussar på vatten, kan vi använda samma batterier?
Många färjor kan till viss mån liknas vid bussar, i alla fall de passagerarfärjor som går inne i städerna – Stockholm, Rotterdam, Amsterdam, m.fl., och senare i år även Göteborg, eller mellan städer som Helsingborg-Helsingör.
Olika städer inför incitament för att öka andelen passagerarfartyg som drivs på el. Sedan årsskiftet får man i Amsterdam 20 procent reducerat pris på hamnavgiften om fartyget är eldrivet [21].
Li-jonbatterier tros få en betydande roll inom den marina sektorn, i alla fall om man får tro analytiker på Navigant Research [22]. År 2026 tro de att marknaden är 4,2 GWh, vilket ska jämföras med personbilsmarknaden som Bloomberg tror vara runt 500 GWh samma år [23].
Under 2018 kommer Siemens att flytta sin batteriproduktion (red.anm: sammansättningsfabrik) till Trondheim. Flytten kommer kosta Siemens ca. 10,5 miljoner Euro [24].
Frågan är om man kan se många passagerarfartyg som ’bussar på vatten’ och att samma batterier skulle kunna användas. Rent principiellt finns inga hinder. I ett fartyg torde kylningen av batterierna vara enklare. Även personbilsbatterier kan användas i mindre motorbåtar. Ett exempel där bilbatterier används inom den marina sektorn är BMWs samarbete med Torqeedo. Batterier från BMW i3 används i drivsystem till motorbåtar. I detta fallet är det nya batterier, men även andrahandsanvändning torde vara av intresse [25].
Egna kommentarer
Många färjeleder eller persontrafik inne i städer torde vara optimala att elektrifiera. Laddning måste dock beaktas för fartyg ’långt ut bland skären’ där kanske elnätet inte är helt optimalt för laddning.
Alla sektorer verkar vara ute efter Li-jonbatterier. Men en sektor som borde utvärdera andra teknologier är just den marina sektorn där man i många fall ändå behöver ballast…
[1]All-electric ferry cuts emission by 95% and costs by 80%, brings in 53 additional orders länk
[2] Havyard wins $117m deal to build five new electric ferries for Fjord1 länk
[3] Norwegian Electric Systems to provide hybrid electric systems for three new ferries; Odin’s Eye DC grid system länk
[4] 2.9MWh storage system to power new Norwegian ferry
länk
[5]Ferries to feature ultra-rapid DC system länk
[6] Fjellstrand books order for zero emission ferry. länk
[7] Fjellstrand’s Rolls Out Environmental Ferry
 länk
[8] All-electric ferry to navigate Norway fjords
länk
[9] TURKISH SHIPYARD DELIVERS BATTERY FERRIES TO NORWAY länk
[10] PBES Energy Storage powers Norway’s newest battery electric ferries länk
[11] Full-electric Autonomous Ferry Concept Launched
länk
[12] Norwegian firms Yara, Kongsberg to build self-steering container ship länk
[13]  Yara and Kongsberg partner to build world’s first autonomous electric container feeder ship; moving goods from roads to ships länk
[14] World’s first electrically powered boat for fish farming goes into operation in Norway länk
[15] Historic Turku ferry converted to all-electric operation
länk
[16] Visedo partners with Kongsberg Evotec, Veth Propulsion on electric solutions länk
[17] New Visedo deals to deliver breakthrough electric marine applications – Company partners with industry leaders Kongsberg and Veth länk
[18] Gliding through Venice – New electrically propelled tourist boat sets new standards länk
[19] A new all-electric cargo ship with a massive 2.4 MWh battery pack launches in China länk
[20] China just launched the world’s first electric cargo ship
länk
[21] Emission-free vessels receive a 20% discount
länk
[22] Market Data: Non-Automotive Transportation Markets for Advanced Batteries länk
[23] Litium ion Battery. Cost and Markets. Bloomberg New Energy Finance.  länk
[24] Siemens to make batteries for electric boats in Norway
länk
[25] Torqeedo using BMW i3 batteries in electric propulsion system for boats; 30.5 kWh for $33K länk