Η τεχνολογία που δοκιμάστηκε στα πρώτα ηλεκτρικά ρυμουλκά με μπαταρία στην Κίνα χρησιμοποιείται σε μια νέα γενιά σκαφών για ρυμούλκηση μηδενικών εκπομπών.

Η Κίνα έχει γίνει βασικός περιφερειακός κατασκευαστής ηλεκτρικών ρυμουλκών με μπαταρία, χρησιμοποιώντας την κινεζική τεχνολογία για τη βελτιστοποίηση της αποθήκευσης ενέργειας και της πρόωσης, μειώνοντας παράλληλα τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Το πρώτο από τα ηλεκτρικά ρυμουλκά της χώρας, το Yun Gang Dian Tuo 1 , κατασκευάστηκε το 2021 από το ναυπηγείο του λιμανιού Lianyungang, Lianyungang Hongyun Industry Co, για λειτουργίες μηδενικών εκπομπών στο λιμάνι. Σχεδιάστηκε από το Maric Marine Design and Research Institute of China. Αυτό το ρυμουλκό 36 μέτρων έχει δοκό 10 μέτρα, βάθος κύτους 5 μέτρα και βύθισμα 4 μέτρα. Με μπαταρίες χωρητικότητας 5.160 kWh επί του σκάφους, έχει αντίστροφη δύναμη οπισθέλκουσας 40 τόνων.

Από την παράδοσή του τον Αύγουστο του 2021, έχει φορτιστεί περισσότερες από 570 φορές και έχει λειτουργήσει για περισσότερες από 7.000 ώρες με ηλεκτροκινητήρες, εξοικονομώντας περισσότερους από 725 τόνους καυσίμου και 2.175 τόνους ισοδύναμο CO2. Φορτίζει τη νύχτα και λειτουργεί στο λιμάνι κατά μέσο όρο 7,3 ώρες κατά τη διάρκεια της ημέρας, ολοκληρώνοντας περίπου τέσσερις εργασίες ρυμούλκησης κάθε μέρα.

Ακολούθησε το 2023 ο Yun Gang Dian Tuo 2 από το ίδιο ναυπηγείο. Αυτό έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα μπαταρίας 7.224 kWh, συνολική ισχύ 4.030 kW και αντίστροφη δύναμη έλξης 63 τόνων, καθιστώντας το το πιο ισχυρό ηλεκτρικό ρυμουλκό που κατασκευάστηκε εκείνη την εποχή. Αυτό το ρυμουλκό 39 μέτρων έχει δοκό 11 μέτρα, βάθος κύτους 5 μέτρα και βύθισμα 4 μέτρα.

Η Yun Gang Marine Services είναι ο κύριος πάροχος τεχνολογίας για αυτά τα ηλεκτρικά ρυμουλκά, παρέχοντας ηλεκτρικά συστήματα και συστήματα ισχύος, θαλάσσιους προωθητήρες, μπαταρίες ιόντων λιθίου και συστήματα διαχείρισης ενέργειας.

Σύμφωνα με έναν εκπρόσωπο της Yun Gang Marine, το Yun Gang Dian Tuo 2 φορτίζεται από έναν χερσαίο σταθμό εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) 6.000 V και αυτό μετασχηματίζεται επί του σκάφους για το δίκτυο διανομής συνεχούς ρεύματος (DC).

Στο πλοίο υπάρχουν 32 συστοιχίες μπαταριών σε τέσσερα διαμερίσματα που βρίσκονται στο μέσο του πλοίου για να χαμηλώνουν το κέντρο βάρους του και για προστασία σε περίπτωση ατυχήματος. Αυτές οι μπαταρίες ψύχονται συνεχώς από λάδι με βάση το πυρίτιο για την αποφυγή θερμικής διαρροής. Η ηλεκτρική ισχύς οδηγεί ηλεκτρικούς κινητήρες σε δύο προωστήρες αζιμουθίου της Sjmatek Maine Machinery, SLP20A, με έλικες σταθερού βήματος διαμέτρου 2.450 mm.

Το Ινστιτούτο Θαλάσσιου Σχεδιασμού και Έρευνας της Κίνας σχεδίασε τα πρώτα ηλεκτρικά ρυμουλκά μπαταρίας στην Κίνα, συμπεριλαμβανομένου του Yun Gang Dian Tuo 2 (πηγή: Yun Gang Marine Services)

Και τα δύο ρυμουλκά κάνουν ελιγμούς και ελλιμενίζουν μεταφορείς LNG σε έναν τερματικό σταθμό στο λιμάνι Lianyungang μαζί με άλλα συμβατικά ρυμουλκά.

Ο εκπρόσωπος της εταιρείας λέει ότι η Lianyungang Hongyun Industry κατασκευάζει άλλα πέντε ηλεκτρικά ρυμουλκά, άλλα τρία για το Λιμάνι Lianyungang, δύο των 4.030 kW και ένα των 2.990 kW, συν ένα των 4.030 kW για το λιμάνι Shenzhen και ένα από τα 2.990 kW για το λιμάνι Guangzhou – με τις παραδόσεις να ξεκινούν από Mar205. ηλεκτρικά συστήματα και η Sjmatek προμηθεύει τον εξοπλισμό της γέφυρας, τα χειριστήρια και την πρόωση.

Οι μπαταρίες σε αυτά τα ρυμουλκά θα φορτίζονται είτε σε σύντομο χρονικό διάστημα είτε σε πολλές ώρες τη νύχτα. «Οι μπαταρίες θα πρέπει να φορτίζονται περισσότερο για βέλτιστη απόδοση, καθώς οι σύντομες φορτίσεις θα μειώσουν τελικά την απόδοση της μπαταρίας», λέει ο εκπρόσωπος της εταιρείας στη Riviera. «Οι εξελίξεις στην τεχνολογία μπαταριών σημαίνουν ότι θα είναι πιο εξελιγμένες και ικανές να εκπληρώσουν περισσότερα για τα πλήρως ηλεκτρικά πλοία».

Τα ηλεκτρικά ρυμουλκά στην Κίνα σχεδιάζονται από τον Maric και ταξινομούνται από τον νηογνώμονα της χώρας. Κάθε ένα έχει ένα σύστημα πρόωσης και παρακολούθησης ενέργειας που καταγράφει δεδομένα σχετικά με μεταβλητές παραμέτρους όπως η θερμοκρασία, οι κραδασμοί του μηχανήματος και οι διακυμάνσεις ισχύος. Αυτό αναλύεται και επεξεργάζεται για βέλτιστη απόδοση και για τον εντοπισμό πιθανών ζητημάτων. «Τα δεδομένα που καταγράφονται χρησιμοποιούνται από το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας και για προληπτική και προγνωστική συντήρηση», λέει ο εκπρόσωπος της εταιρείας.

Άλλα ναυπηγεία στην Κίνα έχουν κατασκευάσει ρυμουλκά με ηλεκτρική και υβριδική πρόωση. Τον Δεκέμβριο του 2022, τα Ναυπηγεία Jiangsu Zhenjiang ολοκλήρωσαν ένα ρυμουλκό αζιμουθίου πρύμνης (ASD) με υβριδική πρόωση και έξυπνα συστήματα. Το Qing Gang Tuo 1 παραδόθηκε στο λιμάνι του Qingdao, με μπαταρίες ιόντων λιθίου χωρητικότητας 2.760 kWh και κινητήρες ντίζελ που παράγουν ισχύ 1.912 kW – όλοι συνδυάζονται για να κινούν δύο ηλεκτροκινητήρες 600 kW και προωθητές αζιμουθίου.

Όταν είναι ενεργοποιημένοι οι κινητήρες ντίζελ, αυτό το σκάφος μήκους 39 μέτρων έχει έλξη κολόνας μπροστά από 61 τόνους και πρύμνη 58 τόνους. Όταν χρησιμοποιείτε μόνο τις μπαταρίες και τους ηλεκτρικούς κινητήρες, η έλξη της κολόνας είναι 25 τόνοι και η πίσω πλευρά είναι 23 τόνοι. Αυτό το ρυμουλκό έχει πλάτος 11 m, βάθος 5 m και μέγιστη ταχύτητα 11 κόμβων. Μπορεί να περάσει για 2,5 ώρες μόνο με μπαταρίες με ταχύτητα 10 κόμβων. Οι μπαταρίες μπορούν να φορτιστούν πλήρως σε περίπου 2,5 ώρες χρησιμοποιώντας την ισχύ της ξηράς και μπορούν να φορτιστούν από τους κινητήρες ντίζελ. 

Το Qing Gang Tuo 1 είναι ένα από τα πρώτα ρυμουλκά που έχουν σημειώσεις i-Ship (N, M, E, I) του China Classification Society για αυτόνομους χώρους μηχανών, απομακρυσμένη παρακολούθηση και έξυπνη πλοήγηση.

Τον Δεκέμβριο του 2023, η Ningbo Oil Handling & Tug (Barge) Co παρέλαβε το ρυμουλκό ASD Yonggang Tuo 80 , με υβριδική πρόωση που διαθέτει σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, από τα Ναυπηγεία Jiangsu Zhenjiang. Διαθέτει παράλληλη υβριδική πρόωση diesel-ηλεκτρική συνολικής ισχύος 3.680 kW που προέρχεται από μπαταρίες και ηλεκτροκινητήρες που υποστηρίζονται από έναν κύριο κινητήρα και ένα σύστημα διαχείρισης ενέργειας.

Επίσης το 2023, η Fujian Mawei Shipbuilding παρέδωσε το Xia Gang Tuo 30 στο Xiamen Port Shipping με υβριδική πρόωση που περιλαμβάνει δύο ηλεκτροκίνητα κατευθυνόμενα προωστικά WST18FP-L με προπέλες σταθερού βήματος από τη Wärtsilä.

Το τέταρτο τρίμηνο του 2024, η Jiangsu Zhenjiang ολοκλήρωσε το ρυμουλκό ASD με μπαταρίες, το Ning Gang Dian Tuo 1 για την Nanjing Port (Group) Co, και έγινε το πρώτο ρυμουλκό με καθαρά ηλεκτρική πρόωση που λειτουργεί στον ποταμό Yangtze.

Σχεδιάστηκε από το Zhenjiang Shipyard για να έχει μια συσκευασία μπαταρίας φωσφορικού λιθίου-σιδήρου, ένα δίκτυο διανομής ισχύος συνεχούς ρεύματος και κινητήρες μόνιμου μαγνήτη που οδηγούν προωθητές αζιμουθίου για μηδενικές εκπομπές και χαμηλό θόρυβο κατά τη μεταφορά και τη λειτουργία. Η κατασκευή του αποτελεί μέρος του έργου Ηλεκτρισμού του ποταμού Yangtze, προωθώντας την τεχνολογική πρόοδο στη μείωση των εκπομπών στα λιμάνια και κατά μήκος αυτού του βασικού διαδρόμου μεταφορών.