Jump to content

Dieselferge vs Elektriskferge


båtJack

Recommended Posts

Jeg er med i et båtprosjekt hvor jeg må sammenlikne en elektrisk ferge med en båtferge. jeg finner dessverre ikke noen ferger å bruke som eksempel.- de må gå over ca. lik strekning for at vi skal kunne sammenlikne dem. Er det noen som vet om noen ferger vi kan bruke som eksempel? vi må vite utslippene til begge fergene og energien de bruker hver dag. 

Kommentar fra moderator: Slått sammen to like emner

 

Link to post

Dette blir en svært problematisk sammenlikning da det neppe noensinne er bygd to identiske ferger der det ene fartøyet har elektrisk framdrift og det andre har elektrisk framdrift slik at man kan sammenlikne pærer med pærer og epler med epler. En sammenlikning kun basert på f.eks. kapasitet PBE blir ikke reell da den elektriske ferga nok også vil ha et mer moderne fartøysdesign som bidrar til høyere energieffektivitet. Noe man også kan oppnå på et nybygg med konvensjonell framdrift.

 

Hvordan skal elektrisiteten til batteridriften produseres? Skal den produseres med generatorer ombord? Vindkraft eller vannkraft? Importert kullkraft? Hva skal være med i utslippsregnestykket?

Link to post

Regnes tomgangskjøring og omkjøring for bilister ved el-ferge-instillinger med i slike regnestykker? Ser Ampere oppi sogn har mange avvik frå reiseplan..  Er det lov å sjå vekk frå avtrykk ved produksjon? luguber gruvedrift..  ..ja sjølvsagt er det vel lov å lukke øynene for det

Yanmar 6LYA-STP 340hk

Link to post
nordan family 27 skrev for 13 timer siden:

Det er en utfordring at det ofte ikke ligger infrastruktur/ strømnett med så store dimensjoner til ferge-lade-punktene. Skikkelig hodebry - det er jo ikke småkabler som skal på plass. Skal infrastrukturutbyggingen med i regnestykket?

 

I noen tilfeller der dette ikke er mulig har man i Norge løst denne problematikken ved å motere en ekstra batteripakke på fergekaia som lades kontinuerlig mens farga er på overfarten. Så dumper man inn all engergien landbatteriet har ladet opp til fergebatteriet under anløp med høy overføringskapasitet.

 

Miljøvennlig? Hmmm...

Link to post
Sjeldenutpå skrev for 10 timer siden:

 luguber gruvedrift..  ..ja sjølvsagt er det vel lov å lukke øynene for det

 

Er all gruvedrift luguber eller tenker du på enkelte mineraler som du har i din mobiltelefon, laptop og ymse batterier ellers i hus og hjem, båt og hytte?

Ser frem til den dagen Corona er en øl og Donald er en and!

Link to post

Heisann, @båtJack. Dette hørtes spennende ut! Det kommer ikke helt frem nøyaktig hvilke aspekter ved disse to fergene du skal sammenligne, men DNV-GL skrev en rapport for noen år siden som kanskje kan ha noen interessante perspektiver og tilnærminger. Hvorvidt den er 100% relevant for oppgaven din er ikke lett å si, men jeg syns nå den var interessant. Den ligger åpent ute her: https://www.nho.no/siteassets/nox-fondet/rapporter/2018/life-cycle-analysis-for-batteries-in-maritime-sector_final_v_0.1.pdf

 

Link to post
Sjeldenutpå skrev 36 minutter siden:

 Eg tenker bare på den ekstra driften for unødvendig uttak. 

 

Når det gjelder tiltak for å bedre miljø og sikre klodens fremtid så er det sikkert litt forskjellige meninger om hva som er nødvendig, eller ikke, og akkurat der har jeg inntrykk av at vi ikke er helt på bølgelengde. 

Ser frem til den dagen Corona er en øl og Donald er en and!

Link to post
Havarita skrev for 3 timer siden:

MF Folgefonn har gjort ombygging fra diesel til hybrid og deretter ren batteridrift.

 

Den kan jo være en god referanse.

 

Energipåfylling for hver overfart ser ut for å være en forutsetning, og korte strekninger.

Og dårligere rutetilbud, dessverre.

 

Hei Havarita. Takk for tipset, du vet vel ikke noe om hvor mye diesel ferga brukte pr kilometer? 

Link to post

Du kan prøve å få data-ark fra rederiet. (Nordled)

 

Effektbehovet (kWh/ nm) er det samme uavhengig av hvilken energibærer man bruker.

Finner du motortype er disse vanligvis oppgitt med spesifikk forbruk: g/kWh (gram per kW og time) eller g/hkh (gram per hestekraft og time).

Forbruket er da avhengig av hastigheten du kjører.

 

MF Folgefonn hadde opprinnelig 4x 460kW Diesel generatorer og 2 x750kW Azimut fremdrift. (Takk til Google & Wikipedia)

Toppfart 13knop. 75 PBE & 300 pax. (Den 4rde generatoren blir da 'til overs' eller standby om du vil). Den når 13 knop ved 1500kW tilført.

 

For å evaluere ulike alternativer opp mot hverandre, trenger du:

-Seilingsdistanse

-Hastighet (over hele distansen dersom denne varierer)

-Hvor ofte man har tilgang til lading, og hvor lang tid denne tar.

-Vekt av fremdriftsmaskineri (I det vesentligste: Motor & Gir / Motor & Generator)

-Volum av dieseltanker

 

Fartøyets design tåler en max vekt (deplasement) på hele fartøyet. (Alle fartøyets beregninger og godkjenninger er basert på max deplasement og max hastighet).

Dersom man bytter fremdriftslinje fra diesel til batterielektrisk blir vekten tilgjengelig for den elektriske fremdriftslinjen inkl batterier like stor som dieselfremdriftslinjen + fulle dieseltanker.

Om dette ikke gir nok tilgjengelig vekt, må man redusere 'payload' (Antall PBE og Pax). Det er den som skal tjene penger på fartøyet veldig lite glad i. :saint: De som står igjen på kaia når ferga går, er også lite begeistret for dette.:smash:

 

Det er i prinsippet samme hvilken ferge du tar utgangspunkt i når du skal sammenligne.

@Chief_Engineerhar rett i at når man designer fra bunnen av for batterier, så får man et annet skrog, men fergene er i utgangspunktet slanke og effektive skrog, som krever lite energi til fremdrift. Man hadde større fokus på energieffektive skrog i 'gamle dager'.

Når man designer fra bunnen av for elektrisk, kan man legge til rette for et fyldigere skrog som bærer mer vekt. I hastigheter 12-13 knop for disse fartøyene har det ikke så mye å si, men økt vekt krever mer energi ved samme hastighet. Man tillater seg da gjerne å 'fuske litt' i 'miljøets' tjeneste ved å redusere hastigheten, for at pakken skal fremstå attraktiv. Det kan man også gjøre fordi batterielektrisk har man bedre moment til manøvrering til/fra kai. (så lenge batteriet ikke er helt flatt:pray:).

 

PS: Pga ladetid i hver ende, kan man fort komme i en situasjon at man trenger 2 batteriferjer for å opprettholde rutetilbudet man klarer med en diesel-drevet.

 

Gleder meg til å se hva du kommer frem til.

Link to post
Havarita skrev 16 minutter siden:

...

PS: Pga ladetid i hver ende, kan man fort komme i en situasjon at man trenger 2 batteriferjer for å opprettholde rutetilbudet man klarer med en diesel-drevet.

Det var og kan være et problem, men det finnes nyere ESS som ikke er kjemi-basert som på alle måter klarer å lades opp tilstrekkelig fort. Vi er oppe i 7C og det er på full kapasitet i ESS. Dvs vi kan fylle 100% av kapasiteten på ESS på 9 minutter... Og det er mulig å overdimensjonere noe slik at ladetiden går ytterligere ned.

 

Spennende tider for elektriske ferger!

 

Vi må bare få dette klasset for Ikke kjemisk elektrisk lagring i skip - DNV er på saken.

Link to post
Sondreland skrev for 8 timer siden:

Heisann, @båtJack. Dette hørtes spennende ut! Det kommer ikke helt frem nøyaktig hvilke aspekter ved disse to fergene du skal sammenligne, men DNV-GL skrev en rapport for noen år siden som kanskje kan ha noen interessante perspektiver og tilnærminger. Hvorvidt den er 100% relevant for oppgaven din er ikke lett å si, men jeg syns nå den var interessant. Den ligger åpent ute her: https://www.nho.no/siteassets/nox-fondet/rapporter/2018/life-cycle-analysis-for-batteries-in-maritime-sector_final_v_0.1.pdf

 

 

Den rapporten hadde noen interessante konklusjoner ja.:diving:

Overasket over at DNV GL vil ha sin signatur på den.:lipseal:

Jeg tror jeg vil anbefale at de tar med noen skipsingeniører når de regner på dette neste gang.

Endring i deplasement vurderes ikke i rapporten for noen av alternativene. Det kan gi noen rare utslag.

 

Tiltaket for PSV'en er relativt beskjedent, så kanskje man sparer fuel tilsvarende vekten batteripakken for hver tur?

Om de måtte sette igjen en container på land for hver tur, så er det ikke sikkert transporten har lik verdi?

 

For ferja sammenligner man en dieselferje som cruiser drar 800kW på cruise, med en batteriferje som bruker 450kW på cruise. Kanskje hastigheten da er lavere for ett av alternativene?

 

Etter rapporten skal 1kWh fra EU-mix ha et CO2-utslipp som er ca 50% høyere enn om man kjører MGO direkte (0,47kg vs 0,33kg per kWh).

Likevel er el-motoren så effektiv at man bare bruker en brøkdel av energien, og oppnår en 'miljøpayback' etter kun 2,5 mnd, mot 1,5 med Norsk energimix. :lipseal: Asbjørnsen og Moe kan bare gå å legge seg.

 

For Larvik-Oppedal kjenner vi fasiten:

Den har kansellert en mengde av avgangene, fordi man ikke får ladet nok til å krysse fjorden 100%. (80% måloppnåelse er ikke godt nok)

Ikke rart man sparer energi. Her er potensiale for å hente overskuddsenergi fra ventende sogninger på kaia til et par varmekraftverk også:headbang:

 

Og ikke et ord om hva herlighetene koster. De som skal betale billetter har begynt å interessere seg for det.

 

Hvorfor ikke gå for bro med en gang?

Link to post

Nå er kanskje verdens første batteriferje (Ampere) og bruke den som eksempel for mindre enn 100% regularitet ett dårlig eksempel. 

Lote-Anda går uten problem, og de fleste andre gjør det også, så sant ladingen er tilgjengelig på kaia. 

 

Har også sett i diskusjoner at ferjer ikke kan gå tur/retur pga ambulanse-beredskap. Og det er i beste fall en overdrivelse. Tror de fleste ferjene er satt opp med batterier som fint klarer å gå tur/retur, fordi de pga levetid på batteriene har såpass store batterier at de ikke lader/bruker enn 30-40% av tilgjengelig kapasitet, dette for at batteriene skal ha påkrevd levetid. Men trøbbel med regularitet kan oppstå når de iløpet av dagen ikke rekker å lade nok, og SoC på batteriene kommer under nivået de bør være på. 

 

For å ha kontroll på ladetid, så brukes gjerne Autocrossing, som sørger for optimal akselerasjon, fart underveis, og nedbremsing, med hensikt å bruke minst mulig energi, samt holde ruten, og ha de nødvendige 7-8-9 minuttene til lading. Kommer ferja tregt ut fra start, kan en kjøre raskere, og bruke mer energi, men bør ikke bruke mer enn det en får tilført i ekstra ladetid...

 

Er nevnt spesifikt forbruk for motorer over her også, antall g/kwh. Noen motorer kan være ned mot 170g/kwh...men det er som regel i ett rimelig smalt, ideelt område med optimal belastning og turtall. Reelt forbruk er gjerne både 10-20% høyere, men det kan sikkert en og annen chief eller maskinist bekrefte. 

Link to post
5 hours ago, Havarita said:

 

Den rapporten hadde noen interessante konklusjoner ja.:diving:

Overasket over at DNV GL vil ha sin signatur på den.:lipseal:

Jeg tror jeg vil anbefale at de tar med noen skipsingeniører når de regner på dette neste gang.

Endring i deplasement vurderes ikke i rapporten for noen av alternativene. Det kan gi noen rare utslag.

 

Tiltaket for PSV'en er relativt beskjedent, så kanskje man sparer fuel tilsvarende vekten batteripakken for hver tur?

Om de måtte sette igjen en container på land for hver tur, så er det ikke sikkert transporten har lik verdi?

 

For ferja sammenligner man en dieselferje som cruiser drar 800kW på cruise, med en batteriferje som bruker 450kW på cruise. Kanskje hastigheten da er lavere for ett av alternativene?

 

Etter rapporten skal 1kWh fra EU-mix ha et CO2-utslipp som er ca 50% høyere enn om man kjører MGO direkte (0,47kg vs 0,33kg per kWh).

Likevel er el-motoren så effektiv at man bare bruker en brøkdel av energien, og oppnår en 'miljøpayback' etter kun 2,5 mnd, mot 1,5 med Norsk energimix. :lipseal: Asbjørnsen og Moe kan bare gå å legge seg.

 

For Larvik-Oppedal kjenner vi fasiten:

Den har kansellert en mengde av avgangene, fordi man ikke får ladet nok til å krysse fjorden 100%. (80% måloppnåelse er ikke godt nok)

Ikke rart man sparer energi. Her er potensiale for å hente overskuddsenergi fra ventende sogninger på kaia til et par varmekraftverk også:headbang:

 

Og ikke et ord om hva herlighetene koster. De som skal betale billetter har begynt å interessere seg for det.

 

Hvorfor ikke gå for bro med en gang?

Nå vet ikke jeg hvilke Asbjørnsen og Moe eventyr du er vokst opp med, men vi kan jo gjøre et forsøk på å holde dette saklig. Først og fremst tror jeg ikke det er mangel på skipsingeniører i DNV GL, og det tror jeg ikke at du heller gjør, innerst inne. Du kan jo begynne med å google forfatteren av rapporten og se hva slags bakgrunn han har.

Videre tror jeg effekten på motstanden som følge av endringer i deplasement er tilnærmet neglisjerbare. Ja du løfter inn en batteripakke, men du løfter også ut dieselmotorer og dieseltanker (med innhold) som ikke akkurat er vektløse de heller. Hva nettoeffekten på vekten ender opp med å bli vet jeg ikke, men jeg tviler sterkt på at den utgjør noen særling endring i motstanden til et deplasementskrog av denne størrelsen. Enda mindre tror jeg denne eventuelle endringen i deplasement, uansett hvilken vei den måtte gå, er i nærheten av en størrelsesorden som kunne påvirket det kvalitative utfallet av denne rapporten i særlig grad. Jeg noterer meg også at du et par poster lengre opp antyder at vekten av dieselmotorer + dieseltanker med fuel veier ca like mye som den elektriske fremdriftslinjen inkl. batterier, noe som gjør det enda mindre forståelig at du her antyder at det kunne utgjort en stor forskjell. Nuvel.

 

Så skjønner jeg ikke helt hva poenget ditt med PSV-eksemplet er, mener du at de taper penger på at plassen til containeren ikke kan selges til annen last? Tvert i mot tror jeg vi om ikke lenge vil se at elektrifiserte skip vil bli svært attraktive på spot-markedet i nordsjøen, særlig i disse dager hvor Equinor har begynt å late som om de bryr seg, og at del-elektrifiserte skip tvert i mot vil bli svært attraktive. Uansett, så sprengt tror jeg rett og slett ikke kapasiteten på den jevne PSV er at disse kvadratmetrene med dekk er et stort problem, men vi får heller være enige om å være uenige.


Jeg klarer heller ikke umiddelbart å se hvor du finner at de antar 450kW propulsjonseffekt på el-fergen i transit, men vis meg gjerne for jeg er enig i at det hadde vært en merkelig antakelse å basere rapporten på. For min del ser det ut som de har antatt nøyaktig den samme effekten under transit på begge fergene, nemlig rundt 750kW, som illustrert vha. effektbehovet til el-fergen i plottet som er limt inn under her et sted. Det jeg kan være enig i at er diskuterbart er om det er rettferdig å anta at el-fergen har moringssystemer som gjør at de slipper å holde seg til kai vha. propellene mens dieselfergene ikke har det, men denne antakelsen grunner nok i kunnskap om vanlig praksis hvor det rett og slett er slik at de færreste dieselferger av denne typen fortøyer ved hvert anløp.

Poenget ditt om eu's energimix er heller ikke helt kalrt, nøyaktig hvilket ledd i regnestykket er du stiller spørsmålstegn ved? C02 utslippet pr. kWh til EUs energimix eller effektiviteten til el-motorer? Begge? Det er veldig godt mulig at det er unøyaktigheter i rapporten, mange av dem er allerede beskrevet i sensitivitetsanalysen bakerst i rapporten, men dette må du nesten utdype.

Angående poenget ditt om regulariteten til rutene som pr. i dag betjenes av elferger er det veldig godt mulig at du har rett. Jeg vet rett og slett ikke, og jeg bor dessverre så langt unna disse flotte båtene at driften av dem ikke angår meg direkte. Jeg er ikke av den oppfatning at samferdselen på vestlandet har stoppet opp etter at diverse elferger har blitt satt inn, men jeg observerer jo at det av og til er problemer og det er absolutt riktig at ikke er bra eller gøy for de affiserte. Personlig er jeg blant dem som tror det er viktig at vi tar de grepene vi kan for å redusere utslipp av både det ene og det andre. For meg så innebærer det også at litt nybrotsarbeid for å oppnå disse målene må tåles, f.eks. å jobbe for å kunne elektrifisere fergesamband. Om man i tillegg kan utvinne energi fra frusterte Sogninger, som du foreslår, kan det være at verdens energiproblemer langt på vei er løst uansett og at vi kan bekymre oss over helt andre ting, som f.eks. Coronaviruset.

Jeg beklager til trådstarter for at vi kun bringer digresjoner til tråden din, jeg står ved det jeg sa om at jeg vil anbefale deg å lese teksten dersom du skal skrive en oppgave om temaet. Det er sikkert mange antakelser i rapporten som kan bestrides, men jeg tror metodikken de bruker har mye fornuftig for seg og det burde kunne gi deg noen gode hint på veien.

image.png

Redigert av Sondreland (see edit history)
Link to post
Sondreland skrev for 9 timer siden:

Jeg vet rett og slett ikke, og jeg bor dessverre så langt unna disse flotte båtene at driften av dem ikke angår meg direkte. Jeg er ikke av den oppfatning at samferdselen på vestlandet har stoppet opp etter at diverse elferger har blitt satt inn, men jeg observerer jo at det av og til er problemer og det er absolutt riktig at ikke er bra eller gøy for de affiserte.

Ganske vanlig tilstand for forståsegpåere.

 

Vi som blir berørt av dette med forsinkelser, reisetid,uforutsigbarhet, kostnader og til og med fergebrann ser at dette er bare sorgen. I eit totalreknestykke vil det neppe bli nokon co2 gevinst. Passasjerane som står på land må jo feks halda varmen.

Det er omfattende inngrep langs kysten for å få ladet dette klattverket.  Og tar eg ikkje feil så er fleire av de første ladegreiene allerede bygget om. Men slike kostnader og "fotavtrykk" holdes utenfor.  Og innan dei reisande har endra sine reisevaner, forhandla fram flexitid, skaffa seg hybel, og fergene truleg virkar greit nok, så er det tid for nytt annbud og nye aktører med nye løsninger til nye krav til stor glede for byråkrater og folk frå innlandet. 

Yanmar 6LYA-STP 340hk

Link to post

Tiltakene man har sett på på PSV er kun tillegg. Man tar ikke ut noe. Da vil enhver økning i deplasement, gi tilsvarende reduksjon i nyttelast (Payload).

Virkningen trenger ikke være så stor for hastigheten, men totaldeplasementet må være det samme. Det kan bety at om pakken veier 10tonn, så får man med seg 10tonn mindre last (eller fuel). Det er useriøst at dette ikke er diskutert i rapporten.

 

For ferje så bytter man ut en installasjon med en ny installasjon, og beklager jeg har latt meg forlede av virkeligheten med noen tall.

Men fortsatt: At energiforbruket reduseres fra 12271MWh til 4775MWh fordi man har så effektive elektromotorer, stemmer rett og slett ikke.

Energimengden er funksjon av deplasement og hastighet, der hastighet betyr mest. Det refereres til energimengde inn på propell i begge tilfeller. 

Også her forutsettes (uten at det er skrevet) at deplasementene er like. Det burde sjekkes ut. Det sier seg selv at om ferja synker av batterivekten, gir ikke beregningene noen mening. 

Under like forhold er energimengden til forflytning tilnærmet like. Når man sammenligner bør man endre på få parametre om gangen.

 

Gitt utslippstallene i rapporten for MGO (Marine Gas Oil) og EU-Mix stemmer, vil man produsere 50% mer CO2 med batteriløsning enn MGO når man legger EU-mix til grunn. Langt hyggeligere resultat når man referer til Norsk strøm mix med 92% fossekraft.

 

Det vil for alle alternativene være i miljøets tjeneste å redusere vekt og hastighet, men denne gevinsten har man uansett fremdriftslinje.

 

Jeg fastholder anbefalingen om å inkludere skipsingeniører til rapporten, noe DNVGL har utmerket kompetanse på.

Metodikken for levetidsbetraktninger som er brukt i rapporten er helt OK.

Men som alle andre steder: Rammene man setter, preger resultatet. Preferanser og ønske om et bestemt resultat kan kamufleres med flotte grafer.

Link to post
31 minutes ago, Havarita said:

Men fortsatt: At energiforbruket reduseres fra 12271MWh til 4775MWh fordi man har så effektive elektromotorer, stemmer rett og slett ikke.

Energimengden er funksjon av deplasement og hastighet, der hastighet betyr mest. Det refereres til energimengde inn på propell i begge tilfeller. 

Også her forutsettes (uten at det er skrevet) at deplasementene er like. Det burde sjekkes ut. Det sier seg selv at om ferja synker av batterivekten, gir ikke beregningene noen mening. 

Under like forhold er energimengden til forflytning tilnærmet like. Når man sammenligner bør man endre på få parametre om gangen.

Nei, det refereres ikke til energimengde inn på propell.12271MWh baserer seg på det at den termiske virkningsgraden til dieselmotorer ligger et eller annet sted rundt 40% (fra kjemisk energi i en enhet diesel til tilført energi til akslingen) mens virkningsgraden for det elektriske drivverket fra ladestasjon til aksling ligger rundt 86% (i følge antakelsen til rapporten). Det reflekterer rett og slett det faktum at i dieselmotorer så går godt over halvparten av energien bokstavelig talt opp i røyk (varme i eksos og kjølevann), noe som vanligvis ikke skjer med elektriske drivverk. Her kan man jo naturligvis legge til @Sjeldenutpå sitt gode poeng over, og referere til fergebrannen i fjor hvor batteriene faktisk gikk opp i røyk men la oss nå holde det utenfor og heller diskutere daglig drift av disse skipene.

Redigert av Sondreland (see edit history)
Link to post

Delta i diskusjonen

Du kan skrive innlegget nå, det vil bli postet etter at du har registrert deg. Logg inn hvis du allerede er registrert.

Guest
Svar på dette emnet

×   Du har postet formatert tekst..   Fjern formattering

  Only 75 emoji are allowed.

×   Innholdet du linket til er satt inn i innlegget..   Klikk her for å vise kun linken.

×   Det du skrev har blitt lagret.   Slett lagret

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.



×
×
  • Create New...