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#Actualités du secteur
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Le moment est venu d'accélérer le développement de la propulsion hybride
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La recherche a démontré que les propriétaires de remorqueurs réalisent d'importantes économies d'exploitation et d'entretien, tandis que les investissements dans les systèmes de stockage d'énergie diminuent
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Bien que la propulsion hybride marine n'en soit qu'à ses débuts il y a à peine dix ans, les trains à propulsion hybride d'aujourd'hui s'avèrent offrir des dépenses d'exploitation inférieures à celles des systèmes de propulsion traditionnels par remorqueur.
Néanmoins, les systèmes de propulsion hybrides ne représentent encore qu'un faible pourcentage des systèmes de propulsion sur le marché. Alors, qu'est-ce qui empêche les propriétaires de commander des systèmes hybrides ?
Dans un rapport intitulé Hybrid power workboats : a holistic approach for better capex, Mark Watson de MAN Energy Solutions - directeur des ventes de la division remorqueurs et bateaux de travail de la division moteurs marins à quatre temps de MAN - a déclaré qu'il existe deux grands obstacles : des dépenses en capital initiales plus élevées et les risques perçus en matière de certification, d'installation et de fonctionnement des technologies hybrides.
Tug Technology & Business a rencontré M. Watson pour discuter de la façon dont lui et ses co-auteurs* ont cherché à combattre les idées fausses sur les différences de coûts et à promouvoir l'adoption et le développement des technologies hybrides.
Premièrement, le groupe a défini l'approche fondamentale : travailler avec des partenaires connus pour réaliser des économies et acquérir une expertise qui pourrait mener à d'autres innovations.
Deuxièmement, M. Watson estime que le projet a besoin d'un point de référence externe pour comparer le développement des technologies hybrides dans le secteur maritime. Pour lui, la réponse était claire.
"J'ai adopté une vision plus large et j'ai dit qu'il fallait examiner d'autres industries et c'est pourquoi nous avons examiné l'industrie automobile ", explique M. Watson.
"La technologie est nettement plus avancée que dans d'autres secteurs parce qu'ils ne le font que depuis plus longtemps, alors c'était un bon endroit pour dire d'accord, voici un point de départ, regardez où ils en sont rendus en 30 ans de développement[et] en prenant cela comme point de référence, comme objectif ", dit-il.
Une fois le repère défini, le prochain défi à relever consistait à mettre au point un système viable sur un type de navire qui avait du sens.
M. Watson a mis à profit le partenariat de MAN avec Aspin Kemp and Associates pour concevoir le système de propulsion hybride et s'est arrangé pour utiliser des propulseurs hybrides que Schottel avait développés indépendamment. En ce qui concerne le navire, il était logique de se concentrer sur les remorqueurs, car les deux entreprises avaient de l'expérience dans ce secteur.
Sur cette base, le groupe a réussi à démontrer qu'il pouvait réduire les augmentations des dépenses d'investissement initiales tout en conservant - et en améliorant dans certains domaines - les économies de dépenses opérationnelles attendues et les considérations de sécurité.
Pour l'installation de propulsion elle-même, le projet a permis de constater qu'une augmentation de l'investissement de moins de 10 % était nécessaire pour leur concept hybride, qui est passé à 12,5 % avec l'utilisation d'un système de stockage d'énergie (ESS).
Dans l'ensemble, cela représente entre 2,5 et 4 % de dépenses d'investissement initiales supplémentaires pour l'installation d'un système hybride, sans compter une estimation des coûts du chantier naval, y compris les fondations, le câblage, l'installation et les essais des composants.
Augmentations et économies de coûts typiques
Comme l'indique le rapport, bien que le pourcentage global d'augmentation des dépenses consacrées à leur solution de propulsion hybride se situe entre 10 et 12,5 %, des changements importants dans la répartition et la structure des coûts méritent d'être mentionnés. Selon l'utilisation d'un ESS, les groupes électrogènes de plus grande taille nécessaires pour un train à propulsion hybride sont 10 à 20 % plus chers que leurs équivalents traditionnels.
"Comme la fourniture d'énergie est transférée des moteurs principaux au système électrique, la taille des générateurs doit être augmentée en conséquence et la prise en compte de la conformité au niveau III de l'OMI doit également être prise en compte ici ", dit le rapport.
D'autres coûts d'équipement impliquent des moteurs électriques PTI/PTO pour convertir la puissance de la batterie électrique en puissance mécanique, qui "ne doit pas être sous-estimée" en dépit d'une tendance générale à la baisse du coût des composants électriques.
En termes d'économies, le rapport cite les économies potentielles les plus importantes découlant du choix du moteur principal.
"La réduction de 16 à 12 cylindres réduit les dépenses initiales de la chaîne cinématique de plus de 10 pour cent", ont révélé les résultats.
"La réduction de 16 à 12 cylindres réduit les dépenses initiales de la chaîne cinématique de plus de 10 %."
Les propriétaires peuvent trouver d'autres réductions de coûts dans le système de réduction catalytique sélective (RCS) de post-traitement des gaz d'échappement. "L'application d'un système modulaire de post-traitement permet l'utilisation d'un moteur 12V, l'utilisation d'un système optimisé et réduit, avec une réduction globale du nombre de composants utilisés," indique le rapport.
L'autre facteur important de réduction des coûts concerne les hélices de gouvernail, leur équipement auxiliaire et la ligne d'arbre. "Même si la plupart des composants restent les mêmes, comme le couple total sur l'arbre ne change pas de manière significative, il y a une économie d'environ 7%. Ceci est principalement dû à la substitution de l'embrayage à friction par l'entrée de puissance secondaire et un embrayage à débrayage conventionnel où les coûts supplémentaires sont surcompensés", explique le rapport.
Les auteurs du rapport ont également souligné l'importance des économies réalisées sur la durée de vie du navire, notamment la réduction des dépenses d'exploitation, un meilleur amortissement et la préservation de la valeur de l'investissement.
"Comme le montre l'expérience, une part réaliste de l'exploitation entièrement électrique peut atteindre 50 %, à condition que le flânerie et le transit puissent être couverts de telle sorte que les procédures opérationnelles ne soient pas affectées ", indique le rapport. En utilisant une durée de fonctionnement annuelle moyenne de 3 000 heures pour l'installation de propulsion, une économie de 50 % (1 500 heures par an) pourrait ajouter 10 ans entre les travaux de révision du moteur principal.
En fin de compte, bien qu'il ne se baserait pas sur une prédiction quant à la date exacte en raison des complexités liées au prix de la technologie des batteries, M. Watson a déclaré que ce n'était qu'une question de temps avant que la différence dans les dépenses d'investissement entre la propulsion traditionnelle et hybride soit nulle.
Toutes ces choses vont s'effondrer avec le temps, alors notre point de vue est le suivant : " D'accord, s'il y a une augmentation des investissements de 10 à 12 % aujourd'hui, peut-être dans 10 ans ou dans 5 ans, ce sera de toute façon pratiquement nul "
"S'il y a une augmentation de 10 à 12 % des dépenses d'investissement aujourd'hui, peut-être dans 10 ans ou dans 5 ans, ce sera de toute façon pratiquement nul."
"Ainsi, à plus long terme, nous y parviendrons grâce à un système hybride qui peut remplacer complètement un système conventionnel sans dépenses d'investissement supplémentaires. C'est évidemment l'objectif à atteindre et c'est ce qu'il faut faire pour le rendre compétitif et intéressant pour les opérateurs et les chantiers navals"
Pour l'instant, dit M. Watson, le type d'économies de coûts globales étudiées dans le cadre de son projet était un choix évident pour de nombreux opérateurs confrontés à une course à la réduction des émissions et de la consommation de carburant.
"Bien sûr, il y aura une forte pression pour réduire les émissions, surtout dans ce cas-ci, on pense au remorqueur portuaire, il fonctionne près du rivage, il est très visible et voir un remorqueur portuaire éjecter de la fumée noire... n'est une belle vision pour personne, dit-il.
"Je pense que le facteur environnemental est l'un des moteurs de la propulsion hybride et je pense que les opérateurs acceptent généralement que c'est ainsi que les choses vont se passer... C'est pourquoi nous nous sommes concentrés sur les investissements, car ils veulent voir quelque chose de compétitif qu'ils peuvent utiliser