door aquanaut » 26 Feb 2016, 11:12
Als je het puur voor de kosten moet doen is het niet lonend om je schip elektrisch te maken.
Een dieseltje blijft altijd het goedkoopst, je hebt in de opzet van het schip uit het voorbeeld immers dit dieseltje ook nodig voor de generator.
Wat er bij komt is een aantal energie omzetters en een opslag medium.
Wel is het zo dat bij het voorbeeld van Harrold het rendement waarschijnlijk een stuk is verbeterd.
Maar diezelfde verbetering haal je ook al een flink deel door de oude Caterpillar te vervangen voor een modern klein dieseltje.
De kosten bij dit schip voor alleen de omvormers en het accupakket (plus wat materiaal om te monitoren, bedienen) gaat boven de prijs van een knappe diesel.
Dan heb je nog geen generator.
Uitgangspunt bij onze offerte was 1000Ah 48V gel tractie, dat is de grootste investering (los van de generator)
Toch is deze techniek erg interessant en hebben we inmiddels al diverse schepen voorzien van de apparatuur om deze techniek mogelijk te maken.
Op dit moment zijn we bezig met een volledig elektrische rondvaartboot met een 100kW voortstuwer en 120 kWh 800VDC Lithium opslag.
Hier kost de accu bruto ~ € 150000,00 (bouw start Q4-2016)
Half uur laden, anderhalf uur varen, dus tijdens het inschepen van de passagiers wordt er verbinding gemaakt met een walstation, daarna kan een normale vaartocht plaatsvinden.
Afgezien van de, ook door Harold beschreven (laag) DC jacht systemen hebben wij een verdeling gemaakt in 3 verschillende setups:
3 phase 400V gemaakt door omvormers vanuit een laag DC batterij bank (max 48V), motor aansturing met een frequentieregelaar.
3 Ph AC motor via een DC drive gevoed wordt uit een 144V accubank, welke via een speciale constructie mat 3 x 48V wordt geladen.
En de eerder genoemde 800 VDC omzetten naar 400V AC via een bi directionele converter en hierop via een frequentieregelaar de AC motor aansluiten.
Bij alle systemen is het mogelijk om puur op accu's te blijven varen (eventueel aangevuld met solar) of een generator toe te voegen als range extender of voor het extra vermogen.
Voor deze sleepboot is gekozen voor een AGM accu, dat is een van de mogelijke accubanken, waar in het verhaal jammer genoeg geen aandacht aan wordt besteed is het rendement van een accu.
Hierin zijn namelijk verschillen, deze kunnen in geld geld uitgedrukt flink oplopen als je deze verschillen in brandstof moet betalen (via de generator opladen)
Het overall rendement van een klassieke lood/zuur batterij (open/Gel/AGM) is ongeveer 70%
Over het hele laadspectrum betekend dit dus 30% verlies.
Vooral het laatste stuk van de absorptiefase en de floatfase zijn erg inefficient.
Toch moet er op regelmatige basis doorgeladen worden tot in deze fases anders heeft de accu geen lange levensduur.
Een "veel duurdere" Lithium accu heeft een efficiëntie van 93-97% procent, hier heb je dus maar 3% verlies....
Daarbij, mits juist berekend en beveiligd zijn er veel meer cycli uit een lithium batterij te halen (gaat dus langer mee)
En een lithium batterij kent niet het verplichte volledig doorladen (zelf liever niet).
Wij hebben een pilotproject stroomvoorziening draaien (geen boot helaas) waar we monitoren wat de dieselbesparing is van:
1: Alleen een 40kVA aggregaat
2: Een 40kVA aggregaat aangevuld met een 15kVA 3 fase omvormer/laad combi en 800Ah loodzuur tractie batterij
3: Een 40kVA aggregaat aangevuld met een 15kVA 3 fase omvormer/laad combi en 400Ah LiFEPO4 accu.
Het vergelijk tussen 1 en 2 leverde al een besparing op van ongeveer 70 % op de brandstofkosten (17 draaiuren per week vs 168 draaiuren)
Tussen 2 en 3 zit weer een besparing van bijna 50%!!!!!! doordat er met veel meer vermogen geladen kan worden en er geen nadraaien nodig is om de cyclus af te maken.
Tussen 1 en drie besparen we dus bijna 85% op de brandstofkosten.
We zijn nu aan het onderzoeken wat het effect is op de generator van 24 uur per dag lummelen en gemiddeld 2,5 uur draaien op 85% belasting per dag op de overhaal tijd.
De generator verhuurder haalt nu met de traditionele generator 10000-13000 uren voor revisie.
Aquanaut
Domme vragen bestaan niet, domme antwoorden helaas wel!