Til innholdet

Utvikling av hybrid fremdriftssystem for fiskefartøyer: Forprosjekt

Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
Der det benyttes passive fiskeredskaper består et sjøvær av gange til og fra fiskefeltet samt fasene setting, venting og haling av redskaper. Hvis kravet er at et sjøvær på 10 timer, der gangtid utgjør 26 % av tiden, skal gjennomføres med energi basert på strøm ladet under landligge, vil det kreve et batteri med lagringskapasitet på nærmere 230 kWh for en sjark med lengde på 11 meter. Med dagens batteripriser er ren batteridrift for et helt sjøvær ulønnsomt.

Resultatene viser at mindre hybride fiskefartøy kan være lønnsom allerede i dag hvis energi fra batteriene kun benyttes til venting og haling. Dette krever en batterikapasitet på ca. 40 kWh. Ønskes energien fra batteriet også til setting av bruk, forventes en slik investering å være lønnsom innen 2020. Dette krever en batterikapasitet på ca. 75 kWh. Redusert støy og bortfall av avgasser under batteridrift bidrar positivt til fiskernes arbeidsmiljø og helse.

Resultatene viser også at rene batteriløsninger i dag for mindre hybride fiskefartøy, ikke er lønnsom uten bruk av støtteordninger. Ved fortsatt fall i batterikostnadene vil nødvendig lønnsomhet kunne oppnås innen de neste 5–7 år. For driftsløsninger som krever mindre batteripakker kan hybride løsninger være lønnsom allerede i dag. Reduserte driftskostnader for hybride løsninger bidrar vesentlig til denne lønnsomheten. Ved 100 % batteridrift for denne flåten forventes et redusert årlig CO₂-utslipp på over 80.000 tonn. Hvis forflytningen til og fra feltet baserer seg på dieseldrift og resten på batteridrift, reduseres utslippet med 40 %. Redusert støy og avgasser under batteridrift bidrar samtidig positivt til fiskernes arbeidsmiljø og helse.
Alternative energibærere og redusert energiforbruk i fiskeflåten er et tema som er aktuelt, og som stadig aktualiserer seg selv mer og mer. Bakgrunn for forprosjektet er at Selfa Arctic er i gang med utvikling av eldriftsløsninger for mindre fartøyet med lavere effektbehov, samt ønske fra  en reder fra Myre i Vesterålen, Andre Reinholdsen, om å få bygget et 15-meters fartøy rigget for teinedrift og snurrevad med mulighet for levende lagring av fangst. Reinholdsen ønsker å benytte konseptet utviklet i FHF-prosjektet Teknologi for fangst og føring av levende hvitfisk som utgangspunkt. Fartøyet ønsker han å bygge med hybrid fremdriftsløsning med diesel-elektrisk og plug-in elektrisk fremdrift.
 
Dimensjonerende krav vil blant annet være:
• Batteribank tilstrekkelig for fiskeoperasjonen under teinefiske
• Dieselelektrisk fremdriftssystem for snurrevad og transportetapper
• Mulighet for å lagre generert overskuddsenergi fra dieselelektrisk på batteribank
 
Det finnes flere konsepter som inneholder ett eller flere av disse elementene. Selfas kompetanse vil også være viktig i arbeidet med utvikling av en hybrid fremdriftsløning for en 50-fots teinesjark, og vil videre bidra til etablering av realistiske konsepter for et hovedprosjekt. Det blir også viktig for prosjektet å vurdere fremdriftskonsepter som i dag finnes i markedet og som er under utvikling.
1. Å foreta to realistiske konsepter for hybrid fremdriftskonsepter (serie- og parallellhybride løsninger) på to fiskefartøystørrelser (11 og 15 meter), som vurderes i forhold til to konvensjonelle fremdriftssystemer (diesel og diesel-elektrisk drift).
2. Å vurdere løsning med konstant magnetmotor for begge hybride fremdriftskonseptene.
3. Å beregne kraftbehov og krav til lagring av energi (batterikapasitet) for transitt og fiskeoperasjonene for to ulike fiskeri.
4. Å beregne energibalanser og driftskalkyle for angitte fartøystørrelser og driftsoperasjoner, samt for alle framdriftsalternativer. Forbruk av drivstoff og strøm (fra land og egenprodusert) skal også beregnes.
5. Å beregne totalkostnader (investeringer og operasjonskostnader) for alle løsninger.
Den forventede nytteverdien er å redusere konsumet av fossilt drivstoff i kystfiskeflåten, noe som:
1. reduserer fangstkostnader til fisker
2. reduserer miljøbelastningen ved fangst av hvitfisk
Følgende hovedpunkter vektlegges i gjennomføringen av prosjektet:
• Identifikasjon og summering av forbrukstall (eksisterende fartøy) for alle utstyrskomponentene for hver driftsprofil. Tallene baserer seg på målinger som gjennomføres som en del av prosjektet, samt oppgitte utstyrsspesifikasjoner. Det vil være behov for enkel instrumentering (moment/thrust).

• Realistiske energiregnskap etableres med basis i dagens fremdriftsløsninger og definerte driftsprofiler.

• Aktuelle parallell- og seriehybride løsninger med basis i utprøvd teknologi tilgjengelig  på markedet, identifiseres. Grad av teknologisk modenhet for ønsket anvendelse, vurderes spesielt. Dette være seg:
o Batteribank
o Gearsystemer
o Omformere
o Styrings- og overvåkingssystemer
o Sikkerhet (knallgass o.l.)

• Aktuelle leverandører av relevante fremdriftsystemer besøkes.

• Energibalanser beregnes for alternative maskinkonfigurasjoner og batteriløsninger, og vurderinger gjøres i forhold til oppfyllelse av driftskrav.

• Simuleringer av forskjellige kapasiteter og ytelser gjennomføres for hver driftsprofil og forbruksenhet. Optimale kombinasjoner av kapasiteter/ytelser identifiseres.

• Det utarbeides et forslag for et hovedprosjekt som munner ut i kontrahering av nybygg for begge fartøysstørrelser som inneholder:
o Forslag til leverandører
o Utviklings- og forskningsbehov med adresse til FoU- mijøer som er i stand til å løse disse
o Progresjon i byggeprosess
o Finansieringsmodell for hovedprosjekt
 
Prosjektdeltakere
• SINTEF Nord
• SINTEF Fiskeri og havbruk
• Selfa Arctic
• M/S “Bjørkåsbuen”
• M/S “Sandfjordjenta”
• M/S “Kloegga”
Prosjektet formidles gjennom sluttrapport og populærvitenskapelig artikkel som publiseres i fiskeripressen samt på SINTEF og FHF sine nettsider. Formidling i presse underveis i prosjektet vil bli vurdert.
keyboard_arrow_up