Вітрові турбіни, які працюють на основі індуктивної зарядки, можуть стати революційним рішенням для морського транспорту. Ця технологія дозволить кораблям отримувати енергію прямо в океані, що зменшить їхню залежність від портових станцій та традиційних джерел пального. Інновації у сфері відновлюваної енергетики відкривають нові горизонти для судноплавства, адже можливість заряджати великогабаритні судна в процесі плавання значно підвищує ефективність перевезень. Дослідники пропонують використовувати
Інженери розробили нову магнітну систему для бездротової зарядки електричних суден у морі. Розробка, яку очолили суднобудівна компанія Vard та дослідницький інститут SINTEF, замінює вразливі мідні контакти індуктивною зарядкою.
За їх допомогою електричне сервісне суднозаряджаєтьсяза допомогою нової індуктивної системи — у відкритому морі та з використанням енергії вітрової турбіни. Електромобілі вже мають мережі зарядних станцій уздовж усіх основних доріг, однак морська індустрія досі не має ефективної офшорної зарядної інфраструктури.
Норвезькі дослідники з SINTEF та суднобудівна компанія Vard розробили індуктивну (магнітну) систему зарядки,призначену для живлення електричних суденбезпосередньо у морі. Проєкт вирішує проблему суворих умов офшорного середовища, використовуючи герметизовані магнітні котушки замість металевих роз’ємів.
“Ми розглянули багато рішень у цій сфері”, — сказав старший науковий співробітник SINTEF Джузеппе Гвіді.
Спочатку технологію планують застосовувати для суден обслуговування вітрових електростанцій (SOV) та суден постачання для нафтової галузі (PSV), але Vard бачить її потенціал як основу зарядної інфраструктури вздовж усього узбережжя Норвегії.
“Ми протестували можливе рішення, яке працює майже як звичайний електричний контакт. Але ми можемо уникнути всіх проблем, оскільки передаємо енергію індуктивно, герметизуючи сам роз’єм у матеріалах, що витримують практично будь-які умови”, — додав Гвіді.
Традиційні системи з фізичними роз’ємами страждають від механічного зношування, корозії черезсолону воду та високих витрат на обслуговування, що робить їх ненадійними в морі. Проєкт Ocean Charger спрощує офшорну зарядку, замінюючи вразливі металеві контакти на магнітну систему типу “plug-and-play”.
Індуктивна технологія дозволяє заряджати електричні судна — зокрема сервісні кораблі для вітрових електростанцій і постачальні судна — безпосередньо в морі через герметизовані котушки, стійкі до солі та корозії.
“Рух і зношування роблять зарядку в морі складною при використанні класичного контактного з’єднання. Механічний знос, корозія та складне обслуговування підвищують ризики і витрати”, — сказав Говард Воллсет Лієн з Vard, керівник великого проєкту Ocean Charger.
Система усуває потребу суднам з електричним приводом повертатися в порт для підзарядки,що робить морську зарядку такою ж простою, як заправка автомобіля на трасі. Використовуючи магнітні поля, система передає енергію без фізичного металевого контакту, захищаючи компоненти від агресивного морського середовища.
Конструкція передбачає водонепроникні герметичні котушки як на зарядній станції, так і на судні, які не піддаються впливу солі або водоростей. Такий підхід “чашка в підскляннику” забезпечує надійне з’єднання, яке усуває ризики деградації обладнання в морських умовах.
“Не потрібно буде точно опускати роз’єм у приймальний отвір. Це майже як поставити чашку в підсклянник. Вона підійде незалежно від того, як її повернути. Дуже просто і зручно”, — сказав Гвіді.
Хоча концепція бездротової зарядки виглядає простою, вона базується на складному технічному ланцюгу перетворення енергії. Електроенергія проходить кілька етапів трансформації: від високовольтного постійного струму до високочастотних магнітних полів, які потімприймаються та стабілізуються на борту судна. Цей багатоступеневий процес забезпечує безпечну та ефективну подачу енергії до акумуляторів.
До цього моменту електричні офшорні судна опинялися в замкненому колі: щоб зарядитися, їм потрібно було повертатися в порт, витрачаючи значну частину щойно отриманої енергії лише на дорогу назад.
“Ocean Charger змінює цю логіку, встановлюючи магнітні “підсклянники” безпосередньо на вітрових турбінах або офшорних підстанціях, дозволяючи суднам заряджатися прямо на місці роботи”, — зазначають Interesting Engineering.
Дослідники зосередилися на електромагнітному дизайні, оптимізуючи намотування котушок і матеріалидля передачі великої потужності на судначерез компактну поверхню. Крім того, інтелектуальна система управління координує процес, забезпечуючи максимальну ефективність і мінімальні втрати енергії.
Подібні системи індуктивної передачі енергії для транспорту вже тестувалися в інших галузях, зокрема в міському електротранспорті та портовій інфраструктурі, де безконтактна зарядка розглядається як спосіб зменшення зношування обладнання та простоїв. У морському секторі паралельнорозвивається концепція берегового живленнясуден (shore power), коли кораблі під час стоянки підключаються до електромережі порту, однак офшорна зарядка у відкритому морі залишається значно складнішою через вимоги до потужності, стабільності магнітного поля та втрат енергії на великих дистанціях.
Стартап із Сан-Франциско хоче розмістити ЦОД у морських вітрових турбінах
Джерело:Interesting Engineering