Prosjektnummer
900673
Neste generasjon energieffektive trålere
Det er gjort omfattende modelltester med tre skrogmodeller av en tråler. Prosjektet bygger på prosjektet “Fremtidens tråler” (FHF-prosjekt 331012) der det ble dokumentert store energibesparelser ved å tråle med to propeller, samt store energibesparelser i sjøgang med to propeller og en ny baugfasong “wavepiercer”. Resultater fra dette prosjektet vedrørende skrogmotstand og propulsjonsvirkningsgrad i fri fart (ikke tråling) var imidlertid ikke tilfredsstillende, og det ble heller ikke dokumentert hvilken effekt baugfasongen og to propeller hadde hver for seg på energiforbruket i sjøgang.
I dette prosjektet har finjustering av skroglinjer resultert i akseptabel skrogmotstand for to-skrue-konseptet og propellvirkningsgraden er betydelig forbedret ved bruk av en såkalt “low drag”-dyse samt et integrert ror-/propellsystem som er utviklet av Rolls-Royce Marine (PROMAS).
Det er også dokumentert hvilken virkning den nye "Wavepiercer" har i tre ulike bølgehøyder og tilsvarende hvilken effekt to propeller har i sjøgang. Ny baugdesign og to propeller gir til sammen betydelig reduksjon i fremdriftseffekt ved signifikant bølgehøyde over 2 meter. Tråling med to propeller i stille vann gir nesten 10 % lavere energiforbruk enn ved bruk av en propell. Ytterligere forbedringer kan påregnes i dårlig vær. Hybrid fremdriftsanlegg gir muligheter for å kjøre dieselelektrisk i fartsområdet der dieselelektrisk drift er mest lønnsomt. Gjenvinning av varme fra eksos kan utnyttes i fabrikk eller til å produsere strøm som avlaster akselgenerator.
I dette prosjektet har finjustering av skroglinjer resultert i akseptabel skrogmotstand for to-skrue-konseptet og propellvirkningsgraden er betydelig forbedret ved bruk av en såkalt “low drag”-dyse samt et integrert ror-/propellsystem som er utviklet av Rolls-Royce Marine (PROMAS).
Det er også dokumentert hvilken virkning den nye "Wavepiercer" har i tre ulike bølgehøyder og tilsvarende hvilken effekt to propeller har i sjøgang. Ny baugdesign og to propeller gir til sammen betydelig reduksjon i fremdriftseffekt ved signifikant bølgehøyde over 2 meter. Tråling med to propeller i stille vann gir nesten 10 % lavere energiforbruk enn ved bruk av en propell. Ytterligere forbedringer kan påregnes i dårlig vær. Hybrid fremdriftsanlegg gir muligheter for å kjøre dieselelektrisk i fartsområdet der dieselelektrisk drift er mest lønnsomt. Gjenvinning av varme fra eksos kan utnyttes i fabrikk eller til å produsere strøm som avlaster akselgenerator.
-
Sluttrapport: Neste generasjon energieffektive trålere
SINTEF Fiskeri og havbruk. Rapport A23707. 24.08.2013. Av Roar Pedersen og Einar Vegsund.
I Norge er det 41 fartøy som har torsketrålkonsesjon. Statistikk fra 2007 viser at 13 fartøy med ombordproduksjon hadde en gjennomsnitlig inntekt på 64 mill. kr og drivstoffkostnader på 11,5 mill kr.
Når drivstoffutgiftene utgjør en så stor del av driftskostadene så kan stor variasjon i oljepris tidvis føre til at fisket er ulønnsomt. Dette gjelder spesielt for reketråling der kombinasjonen av lav pris på råstoff og høy oljepris har ført til at tildelte rekekvoter ikke har blitt benyttet.
I 2009 var det 15 fartøy som fylte vilkårene for deltagelse i rekefisket ved Øst-Grønland. Den disponible norske kvoten var på 3500 tonn reker. Bare to fartøy deltok i fisket og totalt innrapportert fangst var på 979 tonn reker.
De største og mest moderne trålerne har et drivstofforbruk på ca 12 tonn per dag og med 320 driftsdøgn blir dette 3840 tonn i året. Med utgangspunkt i 2007 så blir dette ca. kr. 3000 per tonn drivstoff. Innsparingspotensialet ved å satse på et nytt fartøy med ny teknologi ligger i gjennomsnitt på 768 tonn per år per fartøy (20% reduksjon) og med en kostnadsreduksjon på 2,3 mill. kr per år per fartøy. For tiden er oljeprisen stigende.
I tillegg er flåten utsatt for stadig høyere miljøkrav med tanke på utslipp av klimagasser. For å møte utfordringene knyttet til trålflåtens energieffektivitet ønsker man å oppnå energibesparelser ved å ta i bruk ny og videreutviklet teknologi når det gjelder skrog, propulsjon, maskinkonfigurasjon og varmegjenvinning.
I tillegg er flåten utsatt for stadig høyere miljøkrav med tanke på utslipp av klimagasser. For å møte utfordringene knyttet til trålflåtens energieffektivitet ønsker man å oppnå energibesparelser ved å ta i bruk ny og videreutviklet teknologi når det gjelder skrog, propulsjon, maskinkonfigurasjon og varmegjenvinning.
Prosjektet er en oppfølger til prosjektet “Fremtidens tråler” (FHF-prosjekt 331012) og i samarbeid med et rederi siktes det mot en forbedring og kommersialisering av resultater fra dette prosjektet.
FHF skal bidra til FoU som skal gjøre den norske fiskeflåten
verdensledende innen miljøvennlig og bærekraftig fiskeri. Med dette menes et skånsomt og selektivt fiske med fokus på kvalitet og økt råstoffutnyttelse. Videre skal FHF bidra til å utvikle energieffektive og sikre fartøy, og legge til rette for implementering av miljøvennlig teknologi.
verdensledende innen miljøvennlig og bærekraftig fiskeri. Med dette menes et skånsomt og selektivt fiske med fokus på kvalitet og økt råstoffutnyttelse. Videre skal FHF bidra til å utvikle energieffektive og sikre fartøy, og legge til rette for implementering av miljøvennlig teknologi.
Å få verifisert en reduksjon i drivstofforbruk på 20 % i forhold til dagens beste trålere ved hjelp av modellforsøk og beregninger.
Delmål
• Å videreutvikle skroglinjer for en tråler som i noen grad skal ha isbrytende egenskaper og som er utstyrt med to propellere i dyse.
• Å teste Rolls-Royce sitt integrerte propell/ror system (Promas) mht. egenskaper under tauing av trål og som dobbeltinstallasjon.
• Å vurdere bruk av Rolls-Royce sitt HSG-konsept (hybrid shaft-generator) som tillater optimalt turtall og stigning på propell. HSG er en akselgenerator, men kan også brukes som elektrisk motor for dieselelektrisk drift av propell med strøm fra hjelpemotor når det er behov for lav framdriftseffekt.
• Å utnytte av eksosvarme og kjølevann optimalt for å redusere strømforbruket.
• Å videreutvikle skroglinjer for en tråler som i noen grad skal ha isbrytende egenskaper og som er utstyrt med to propellere i dyse.
• Å teste Rolls-Royce sitt integrerte propell/ror system (Promas) mht. egenskaper under tauing av trål og som dobbeltinstallasjon.
• Å vurdere bruk av Rolls-Royce sitt HSG-konsept (hybrid shaft-generator) som tillater optimalt turtall og stigning på propell. HSG er en akselgenerator, men kan også brukes som elektrisk motor for dieselelektrisk drift av propell med strøm fra hjelpemotor når det er behov for lav framdriftseffekt.
• Å utnytte av eksosvarme og kjølevann optimalt for å redusere strømforbruket.
Prosjektet vil bidra til å gjøre trålerflåten mer lønnsom og miljøvennlig gjennom lavere drivstofforbruk per kg fangst som igjen gir lavere utslipp av klimagasser per kg fanget fisk / reker.
Utgangspunktet er det siste og beste innen konvensjonell skrogform av i dag og en ny skrogform med to propeller. For det nye skrogkonseptet vil ulike maskinkonfigurasjoner bli vurdert mht. minst mulig tap i ulike driftskondisjoner. Når dette er på plass så detaljutformes skroget der ulike alternative utforminger blir sammenlignet ved hjelp av CFD-analyser (Computical Fluid Dynamics).
De to skrogmodellene kan deles i to deler slik at forskip fra den ene modellen kan kombineres med akterskipet fra den andre modellen. På denne måten finner en forskjellene mellom de to baugformene og de to akterskipene. De ulike testene avslører egenskapene mht. slepemotstand, propulsjonsegenskaper, effekt-tillegg i sjøgang og bevegelser. Ved å kombinere to forskip og to akterskip på tilsammen tre modeller så vil det være mulig å skille mellom propulsjonsegenskaper og skrogegenskaper mht. effekt-tillegg i bølger. Det samme opplegget kjøres i tre forskjellige bølgespektra, Hs = 1,5, Hs = 3,0 og Hs = 4,5m og med tre hastigheter i hvert spektrum. Dette gir ni forskjellige kondisjoner som brukes til å beregne tilnærmet virkelig forbruk for ulike skrogalternativer.
Prosjektet er organisert som et samarbeidsprosjekt mellom Rolls-Royce Marine AS og Olympic Seafood AS med bistand fra Marintek og Sintef Fiskeri og havbruk. Rolls-Royce er skipsdesigner, utstyrsleverandør og prosjektansvarlig. Olympic Seafood er rederi, potensiell kunde og har oppfatninger om hvilke krav som bør stilles til neste generasjon tråler. Marintek er leverandør av modellforsøkstjenester og gir råd om skrogutforming i forhold til ønskede egenskaper. Sintef Fiskeri og havbruk står for prosjektledelsen og har bred kompetanse mht. FoU innen fiskefartøy og redskap.
Det skal ikke etableres noen referanse-, styringsgruppe eller utvalg. Det er ikke rom for å utføre prosjektet på noen annen måte enn slik som det er planlagt utført.
Rolls-Royce Marine AS legger ned en betydelig egeninnsats i prosjektet og vil i første omgang kommunisere resultatene direkte til sine kunder for å selge fartøydesign og utstyr.
Dette vil skje ved direkte kontakt og på messer i inn- og utland. Det er også naturlig å kommunisere resultatene fra prosjektet gjennom ulike medier.
Dette vil skje ved direkte kontakt og på messer i inn- og utland. Det er også naturlig å kommunisere resultatene fra prosjektet gjennom ulike medier.