На судах используются два или более источника питания: главные двигатели и генераторы сочетаются с интегрированными накопителями энергии, такими как аккумуляторы или суперконденсаторы. Этим решаются две задачи. Первое — гибридизация производства энергии для оптимизации работы основного двигателя. Второе — гибридизация всего оборудования, потребляющего энергию.
Важная роль в новых технологиях принадлежит преобразователям частоты. Приводы переменного тока VLT® и VACON® морского применения устанавливают при получении гибридной энергии с помощью генераторов, а также при использовании гибридных нагрузок, например, при работе двигательных установок и кранов.
Стандартная ситуация — главные двигатели буксира или другого вспомогательного судна подолгу работают на холостом ходу. Вырабатываемая при этом энергия никак не востребована. Гибридная технология позволяет использовать аккумуляторы и маленькие дизельные генераторы при работе на холостом ходу, в стояночном режиме, при маневрировании. Такая же схема эффективна для парома, работающего в режиме «пуск-останов» и осуществляющего движение по заданному маршруту. Что касается динамического позиционирования, аккумуляторы могут использоваться с целью выработки энергии для создания тяги, пока не будет включен главный двигатель для ускорения и движения на большие расстояния.
На судах дальнего плавания оптимизация нагрузки главного двигателя осуществляется за счет установки валогенератора с приводом переменного тока между винтом и главным двигателем. Решение, известное как «прием мощности / отбор мощности», обеспечивает оптимальный контроль силовой установки на разных скоростях и снижает затраты энергии.
Кроме того, преобразователи частоты в системе бортового питания позволяют получать энергию из местных электросетей во время стоянки в порту. А значит, главный двигатель можно не задействовать.
Как показывает практика, гибридные пропульсивные установки очень эффективны. Судовладельцы снижают эксплуатационные издержки и повышают уровень рентабельности перевозок. Например, судно MS Goblin при той же производительности за счет применения гибридных систем на базе преобразователей частоты VACON NXP Liquid Cooled потребляет на 12,5% меньше топлива. Сокращение использования главных двигателей на 66% уменьшило затраты на техобслуживание. Сравнимые показатели и на судне MS Nadorias: экономия топлива — 15%, выбросы оксида азота — всего 3% от прежнего уровня, шум от генераторов — 42 вместо 60 дБ.
Новые технологии увеличивают срок службы судового оборудования и повышают надежность работы системы электроснабжения. Сокращение выбросов оксидов углерода и азота обеспечивает выполнение самых жестких нормативов по воздействию на окружающую среду. Комфортнее становятся условия для экипажа и пассажиров.
Важно отметить, что гибкость при проектировании и монтаже позволяет применять гибридные технологии как при строительстве, так и при ремонте и модернизации плавсредств. Сегодня все виды судов — от маленьких лодок до гигантских авианосцев — могут использовать гибридные системы для достижения более эффективных и экологичных показателей.
