El remolcador eléctrico de ABB llama a los operadores del interior

Joshua Sebastian, Gerente de Ingeniería en The Shearer Group, Inc. (TSGI)

Joseph Keefe, Editor, revista MarineNews

Imagen de archivo: CRÉDITO ABB

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Durante mucho tiempo, un elemento básico para los proveedores de servicios offshore, una versión más compacta y cuidadosamente diseñada de la opción de diesel eléctrico ahora está disponible para barcos de empuje interiores. Para los operadores conscientes del presupuesto (¿y quién no, en este entorno?), Las estrellas finalmente pueden alinearse.

Durante muchos años, la propulsión eléctrica ha demostrado ser una solución de propulsión viable para muchos tipos diferentes de buques. Lo más familiar para los interesados ​​en los barcos de trabajo sería el advenimiento de los proveedores de servicio offshore 'diesel eléctrico' (OSV) que se convirtieron en algo común durante la era del boom en alta mar. Esos buques operaban en un entorno regulatorio diferente, con un énfasis que se inclinaba más hacia las eficiencias operacionales y el ahorro de combustible. Esos puntos de referencia siguen siendo importantes, por supuesto, pero los estándares Tier actualmente en rápido aumento de la EPA para motores marinos combinan nuevas presiones y muchas variables.

Esos sistemas costa afuera eran, en general, demasiado grandes para caber en un bote de empuje convencional en el interior, por lo tanto, el concepto nunca tuvo patas para el comercio interior. Hasta ahora. Los sistemas de propulsión eléctrica de ABB ahora están disponibles para ayudar a los propietarios de remolcadores de larga data que operan principalmente en las vías navegables de los Estados Unidos a resolver algunos desafíos muy modernos. En pocas palabras, la propulsión eléctrica a diesel ofrece a los propietarios una forma de construir embarcaciones que cumplan con las normas que operan en motores Tier 3 más fáciles de cumplir. Eso no significa que estos no sean sistemas eficientes y ecológicos. Ellos van a.

En general, nunca se ha sabido que el litoral sea uno de los primeros en adoptar las tecnologías más fácilmente disponibles, pero la experiencia demuestra que los propietarios nacionales del interior se comprometerán con las nuevas tecnologías cuando sea comercial. En ocasiones, las nuevas reglamentaciones pueden acelerar el proceso. De hecho, las nuevas reglas tienen importantes implicaciones de costo para los propietarios que buscan construir nuevas embarcaciones, al mismo tiempo que la realidad de una flota fluvial que envejece en un momento en que las tarifas de transporte son deficientes.

Edward Schwarz, vicepresidente de ventas de nuevas construcciones de ABB, tiene su propia opinión sobre lo que está ocurriendo hoy. "Los propietarios de embarcaciones fluviales de los Estados Unidos eran conocidos como pioneros en todo el mundo por introducir el uso constante de embarcaciones a vapor, lo que contribuyó a la primera revolución industrial", dice, y luego pregunta: "Entonces, ¿por qué existe la percepción de que La industria fluvial de los Estados Unidos es un grupo antitecnológico [?]; tal vez porque no aprecian la tecnología únicamente por el bien de la tecnología. Antes de cada adopción importante de tecnología en el mercado fluvial de los Estados Unidos, existe una alineación perfecta de oportunidades y soluciones. Hoy nos encontramos en uno de estos puntos y ABB está listo para ayudar al mercado interior de los EE. UU. A disfrutar de los beneficios de la 4ª revolución industrial, que se basa en la electrificación, la digitalización y la conectividad ".

La opción "convencional" implica la instalación de dos motores principales EPA Tier 4 principales complementados por un sistema de postratamiento, ya sea la opción de recirculación de gases de escape (EGR) o reducción catalítica selectiva (SCR). La última opción puede agregar tubería adicional, una recarga y un tanque de almacenamiento de urea y exigir mantenimiento por separado, todo dentro de los límites de un espacio de maquinaria ya estrecha. Sin garantía de que tales gastos y arreglos puedan generar tarifas más altas para respaldarlos, es posible que sea el momento adecuado para que la solución eléctrica obtenga una segunda mirada.

Los sistemas eléctricos diesel utilizan múltiples generadores para proporcionar energía a la planta de propulsión a través de motores eléctricos. Sin embargo, cuando se elige la propulsión eléctrica diesel, los requisitos de emisiones Tier 4 de la EPA pueden cumplirse utilizando una solución que incluye múltiples grupos electrógenos EPA Tier 3, sin perspectiva de la necesidad de costosas actualizaciones.

• Base

En su denominador común más bajo, la solución de propulsión eléctrica de ABB es un "batidor de nivel". Eso no quiere decir que no sea lo correcto para el operador responsable y obediente de hoy. Es. Y, es un buen diseño. Con ese fin, diesel eléctrico se cortó los dientes en los mercados costa afuera, un sector en el que encontró un gran éxito. Pero, en su infancia, era demasiado grande para el mundo de los remolcadores. Y, también fue costoso. La versión actual de ABB ahora es más pequeña, más competitiva en cuanto a precios y diseñada para el remolcador interior. Y como no es necesario depender de la posición de los ejes, la logística de colocarlo en el espacio limitado de maquinaria disponible es un poco más fácil.

Usando la iteración más reciente de este concepto, con un generador empaquetado ABB más pequeño, un operador de remolcador podría, a veces, usar un motor principal, en lugar de dos, junto con el grupo electrógeno. Como resultado, los motores principales experimentan menos tiempo de funcionamiento, operando a RPM ideales, todo lo cual agrega menos desgaste a los motores y, por supuesto, intervalos más largos entre el servicio requerido. La naturaleza automatizada del sistema puede incluso sincronizar todos los intervalos de servicio del motor para que coincidan, lo que resulta en menos tiempo de inactividad y más tiempo de funcionamiento disponible para que el remolcador logre lo que se pretende: hacer dinero.

Simplemente, el sistema consume electricidad a medida que la produce, consume menos combustible y, por lo tanto, produce una firma ambiental más pequeña. El sistema, impulsado por la tecnología de automatización de ABB, decide cuánta energía se necesita. Por lo tanto, y para los operadores más grandes, la probabilidad de que un Capitán u otro sea etiquetado como el "gas de la flota" puede ser eliminado. Esto se debe a que, dependiendo de las características de carga del motor, la configuración de ETB también puede cambiar de carga baja a carga completa más rápidamente, en una ganancia de rendimiento que será discernible para el capitán. Por su parte, ABB afirma que puede ahorrar hasta un 30 por ciento de combustible.

• Tuercas y pernos

Más barato de construir que un sistema de nivel 4, y su funcionamiento es menos costoso (OpEx) que un sistema de remolcadores terrestres Tier 3 construido hace solo dos años, el paquete de remolcadores eléctricos de ABB es, en su mayoría, independiente de fabricantes de equipos originales. ABB actúa como integrador de sistemas, facilitando y permitiendo una interfaz fluida con y entre todos y cada uno de los motores, transmisiones y cajas de cambios marinas. Si tiene un favorito - CAT, Cummins, Scania, Twin Disc, Schottel, ZF o Steerprop (lo que usted prefiera) - un sistema de propulsión eléctrica puede diseñarse para unir esos componentes.

El remolcador eléctrico de ABB (ETB) aborda las nuevas regulaciones, lo que aumenta los costos de CAPEX para nuevas construcciones, el imperativo de menores costos OPEX y la demanda de una mayor confiabilidad del buque. Suministrado como un sistema personalizado para cada remolcador, el advenimiento de ETB en tierra representa potencialmente la próxima generación de remolcador para la red de navegación interior de los Estados Unidos.

En un análisis publicado recientemente, Clarkson Research afirmó que, "optimizando la carga de los motores, los sistemas diesel-eléctricos pueden reducir el consumo de combustible y las emisiones". Pero, los propietarios de cruceros, buques cisterna, gaseros, portacontenedores, buques de alta mar y Los remolcadores, muchos de los cuales operan en las condiciones más duras del mundo, han elegido la propulsión eléctrica diesel sobre su equivalente mecánico por su mayor eficiencia, flexibilidad y confiabilidad.

Joshua Sebastian, Gerente de Ingeniería de The Shearer Group, Inc. (TSGI), fue más directo, al decirle a MarineNews: "Creemos que la tecnología detrás de la propulsión eléctrica diesel finalmente ha madurado hasta el punto de que ahora es una opción competitiva para su consideración el mercado interior Creemos que es vital para la implementación exitosa de esta tecnología asociarse con compañías como ABB que tienen un récord comprobado con diesel eléctrico combinado con servicio doméstico, combinado con instalaciones de soporte doméstico ".

Por su parte, ABB ya ha suministrado más de 1.300 buques con propulsión eléctrica a diesel. Hasta 4000 remolcadores que operan a lo largo de los ríos de los Estados Unidos, que transportan anualmente 25,000 barcazas y transportan 630 millones de toneladas de carga a lo largo de 25,000 millas de vía fluvial, esperan los mismos beneficios.

En términos simples, los sistemas eléctricos diesel utilizan unidades de frecuencia variable para entregar su eficiencia a través de un perfil de operación más amplio, a lo largo de todo el ciclo operativo del motor. Eso se traduce en ventajas cuantificables para los operadores del interior que estén dispuestos a realizar el movimiento hacia una firma ambiental más limpia y una operación más eficiente:

• Ahorro de combustible : a menudo, el fletador paga el combustible. Un barco eficiente en combustible es un barco más atractivo.
• Redundancia : la solución eléctrica diesel permite que la energía se distribuya a cualquiera de los motores de propulsión, lo que significa que el impacto de la falla de un motor primario se reduce al mínimo.
• Flexibilidad : el buque puede diseñarse como un Z-Drive y un buque propulsor convencional.
• Seguridad : en el diseño de ABB ETB, el sistema puede configurarse de modo que una falla de un solo motor puede conducir a una reducción de solo el 25% en la potencia disponible, sin que esta pérdida tenga efecto sobre la dirección o la pérdida total de la propulsión.
• Comodidad para la tripulación : Mantenga a su tripulación más feliz con niveles de ruido y vibración más bajos mediante el uso de motores más pequeños.
• Perfiles de funcionamiento : El sistema de remolque ABB ETB explota variadores de frecuencia para optimizar el uso de potencia en un amplio rango de operaciones: cuando está en modo de espera o moviendo barcazas vacías, por ejemplo.
• Investigación : ABB ha estado afinando su tecnología de diesel para su aplicación a un diseño de remolcador, basando su trabajo en un estudio de operaciones fluviales reales realizadas durante un período de 365 días que abarca 500 embarcaciones de bote a presión.
  
• Disponibilidad de mantenimiento / buque : los productos estandarizados y comprobados respaldados por los equipos de servicio ABB locales de Houston aseguran que aquellos a bordo se adapten sin problemas a las operaciones de diesel.
• Capacitación : la Academia Marina de ABB capacita a los operadores para que sean más proactivos en la operación y el mantenimiento de los equipos para maximizar la disponibilidad y minimizar el tiempo de inactividad.
• Autonomía : el remolcador moderno no funciona con un electricista a bordo, por lo que el equipo es robusto y requiere muy poca interacción a bordo.
• Conectividad : ABB tiene casi 1,000 embarcaciones cuyos equipos están conectados a Centros de Operaciones Colaborativas, monitoreando 24/7 desde centros, uno aquí en los Estados Unidos.
• Mantenimiento predictivo : los sistemas de control y alimentación de ABB admiten el sistema de diagnóstico remoto y la supervisión basada en la condición, lo que facilita el cumplimiento de SubM y reduce los requisitos / costos de mantenimiento del motor.
• En los Astilleros : el alcance de suministro estándar de ABB incluye todos los generadores, la distribución de energía, el control de automatización y los consumidores de energía eléctrica, lo que garantiza un solo proveedor para los principales sistemas eléctricos.
• Garantía : ABB ofrece algunas de las garantías estándar más amplias e inclusivas en la industria marítima.
• Flexibilidad : se puede usar tanto para propulsores (transmisiones en L) como para embarcaciones de diseño convencional
• Menor OpEx & CapEx : Más barato de construir, más económico de ejecutar, menos costoso de mantener.

• No viene: ya aquí

Principalmente conocido por su eficacia en el mundo de la energía costa afuera donde las operaciones de DP requerían un mantenimiento preciso y constante de la posición, salpicado por breves intervalos de servicio de soporte pesado, el modelo eléctrico diesel no es nada nuevo. Pero eso no quiere decir que no haya tenido servicio en los últimos ocho años, en condiciones difíciles, en los ríos de América del Sur con un barco RAL diseñado para su propósito que emplea unidades de Schottel.

Lawren Best, el Supervisor de Desarrollo de Diseño de Robert Allan, le dijo a MarineNews en junio: "Cuando se construyeron, estos fueron los botes de empuje más ligeros de triple z-drive en el mundo. Este sistema de propulsión es diesel-eléctrico, con tres grupos electrógenos diesel de velocidad media independientes Wartsila 9l20, cada uno de los cuales desarrolla 1.710 ekW. Los motores de propulsión de CA actuales y los componentes de accionamiento eléctrico de los accionamientos de azimut Schottel SRP 1215 de ABB producen un Bolardo de 69 toneladas por delante y 63 toneladas por popa. Para este proyecto, la propulsión eléctrica a diesel proporcionó ventajas de flexibilidad en el posicionamiento de los motores y accionamientos para garantizar el mejor ajuste operativo en aguas extremadamente poco profundas, así como una mayor capacidad de respuesta del sistema de propulsión de los motores de velocidad media al maniobrar ".

Hasta la fecha, la solución de propulsión ABB ETB aún no puede reclamar ninguna instalación doméstica en el interior. Sin embargo, puede ser solo una cuestión de tiempo. Es un hecho que los remolcadores y barcazas interiores representan el 85 por ciento de los buques de EE. UU. Y no es poca cosa que los remolcadores son los más antiguos, con un 66 por ciento más de 25 años. Por lo tanto, la estrategia actual de crecimiento (o mantenimiento) de una flota no por nuevo edificio, sino por la adquisición de los activos existentes no será viable en el futuro previsible. Cuando llegue ese momento, el ETB de ABB estará allí para llenar el vacío.

Este artículo apareció por primera vez en la edición impresa de julio de 2018 de la revista MarineNews .