Seminar Aandrijftechniek voor Offshore HYBRID PROPULSION. De Graaf Aandrijvingen BV Eddo Cammeraat Directeur Eigenaar

Transcriptie

1 Seminar Aandrijftechniek voor Offshore HYBRID PROPULSION De Graaf Aandrijvingen BV Eddo Cammeraat Directeur Eigenaar

2 Introductie De Graaf Aandrijvingen BV Regelgeving Emissies Scheepvaart Principe Hybrid Propulsion Huidige stand van de techniek, de componenten Toekomstige Trends & ontwikkelingen Q&A Agenda

3 De Graaf Aandrijvingen Kantoor in Capelle a/d IJssel Opgericht in 1963 Leverancier & Engineer van Mechanische Aandrijfsystemen voor de Maritieme, Offshore en Olie&Gas Industrie. Range aan Tandwielkasten, Draaikranslagers, Koppelingen+Remmen en Lieren Lid van: FEDA, IRO en NMT

4

5 Introductie Scheepvaart is essentieel voor de wereldeconomie: meer dan 90% van de wereldwijde handel gaat over zee. Zonder scheepvaart zou de ene helft van de wereld verhongeren en de andere helft bevriezen, aldus IMO. Scheepvaart is bovendien een van de minst milieuonvriendelijke vormen van commercieel transport. Maar de milieuprestaties van scheepvaart kunnen nog beter.

6 Negatieve gevolgen Scheepvaart voor het milieu: Luchtemissies (NO X, CO 2, en SO X maar ook fijnstof etc.) huishoudelijk afval (vaste stoffen) afvalvloeistoffen (sewage) olielozing (geen lading) aangroeiwerende systemen (anti-fouling) ballastwater (invasieve soorten) onderwatergeluid verbrandingsoven (incinerator) lading scheepsontmanteling

7 Luchtemissies

8 Luchtemissies De internationale zeescheepvaart is verantwoordelijk voor een groot deel van de luchtvervuiling in Europa. Terwijl de uitstoot van giftige stoffen op het land daalt, neemt de emissie door schepen toe. En hoewel de uitstoot door schepen vooral op zee plaatsvindt, is de internationale scheepvaart de grootste bron van vervuilende en verzurende neerslag op het land. Veel van de uitgestoten stoffen verspreiden zich over grote afstanden, en 70% van de scheepvaart speelt zich binnen 400 km van de kust af

9 Regelgeving In 1973 heeft de IMO de International Convention for the Prevention of Pollution from Ships (MARPOL) aangenomen. In 2005 trad Annex VI (Luchtemissies) van MARPOL in werking Als gevolg van nieuwe regelgeving (IMO 2015) voor ECA s (Environmentally Controlled Areas) worden alternatieve voortstuwingsconcepten in toenemende mate van belang. Platform:

10

11 Alternatieve voortstuwingsconcepten?

12 Alternatieve voortstuwingsconcepten?

13 Alternatieve voortstuwingsconcepten?

14 Alternatieve voortstuwingsconcepten: Renewable: Wind (Zeilen), Solar (Panelen) Schonere brandstoffen (LNG, Waterstof,..) Elektrisch Hybride (Diesel-Elektrisch, vele combinaties) Echter: meest optimale concept is sterk afhankelijk van de operating mode(s) van een vaartuig

15 Scheepstype Voortstuwing Aandrijfoplossing Voorbeeld Tankers, Containerships, Bulkers RoRo ferries Dredgers, Container, Cruise Liners Tugs, Supply vessel, Ferries, Passenger/ Research Vessel FP (fixed propeller) CPP (control pitch propeller) Z-drive (zigzag power input) L-drive (vertical power input) Cruise Liners Pod drive (electric motor in underwater pod) Azipod (360 turnable) Ferries, Supply Vessel Overig VSP (Voith Schneider propeller) Waterjet or tunnel thruster Quelle: Kenntemich 15

16 De belangrijkste componenten in een Hybride voortstuwing 1/2 Tandwielkast(en) met geïntegreerde koppelingen (hydraulisch gestuurd) meerdere ingaande en uitgaande assen. Dieselmotor(en), Gasturbine(s). (Permanent Magneet) Electromotor(en) die ook als Generator kunnen werken. Eventuele pomp(en) voor bv FiFi, Bulk of Bagger.

17 De belangrijkste componenten in een Hybride voortstuwing 2/2 Hydraulische pomp(en) voor de koeling en schakeldruk voor de koppelingen. Batterij systeem Frequentie regelaar en control systeem voor het sturen en regelen van het elektrische aandrijf/generator systeem.

18 Seriële vs Parallelle Hybride Aandrijving Seriële hybride aandrijving Parallelle hybride aandrijving

19 Hydraulisch Schakelbare (HS) Koppeling Met E-motor/Generator

20 HS Koppeling met Gasturbine + Diesel aangedreven systeem

21 HS Koppeling op Ingaande As E-motor/Generator op Thruster KOPPELING AANDRIJVING E-MOTOR GENERATOR THRUSTER FIRE FIGHTING

22 HS Koppelingsysteem (Prop.act)

23 HS Koppeling Geïntegreerd in Tandwielkast Met E-motor/Generator

24 HS Koppeling Geïntegreerd in Tandwielkast

25 HYBRIDE TANDWIELKAST

26 AANDRIJVING SCHROEF AS E-MOTOR GENERATOR FIRE FIGHTING BAGGER

27 DC-Link Bus

28 De Electro-Pod/Thruster GEÏNTEGREERDE E-MOTOR MET PLANETAIRE REDUCTOR

29

30

31 Voordelen 1/3 Hybride Voortstuwingssystemen Reductie van brandstofverbruik en emissies (NO X, CO 2, en SO X ). Verkleinen van de hoofdmotoren met elektrische versterking voor een maximale sleepkracht. Reductie van het geluidsniveau in de meeste operating modes. Verbeterde redundantie.

32 Voordelen 2/3 Hybride Voortstuwingssystemen Gereduceerd aantal bedrijfsuren van de hoofdmotor en daarmee een reductie van de servicekosten. Modulair (en schakelbaar) systeem met bv geïntegreerde hulpaandrijvingen voor fire-fighting, hydrauliek en (lading, bagger)pompen. Voldoen aan de ECA Milieueisen waarmee het mogelijk blijft om veelzijdige operations uit te voeren in specifieke geografische gebieden. Verbetering van huidige en toekomstige ontwerp factoren (IMO/EU).

33 Voordelen 3/3 Hybride Voortstuwingssystemen Voldoen aan de groene profieleisen van contractors en operating companies. Toegang tot officiële financierings- en belastingvoordelen (NO X ) die nu in verschillende markten beschikbaar zijn. Verbeterde concurrentiekracht door innovatieve technische oplossingen.

34 Samengevat Regelgeving zal de komende decennia nog verder aangescherpt worden Scheepvaart en Offshore applicaties zullen zich verder ontwikkelen Hybride oplossingen bestaan al jaren maar er wordt en zal nog veel ontwikkeld worden Er is geen eenduidige oplossing, alles is en blijft afhankelijk van het gebruik

35 Hartelijk dank voor uw aandacht en interesse