Operación eléctrica mejorada y durabilidad de la batería (Asociación ZEWT)

Resultado esperado:

Se espera que los productos y resultados del proyecto contribuyan a todos los siguientes resultados esperados:

• Demostrar autonomía, de al menos 150 nm (o 277.8 KM para navegación interior) utilizando almacenamiento eléctrico como única fuente de energía, permitiendo al mismo tiempo una recarga rápida de cero emisiones en ruta.
• Aumentar la potencia de salida, proporcionando más de 5 MW como potencia de propulsión máxima con la capacidad de red correspondiente.
• Mejorar los sistemas para aumentar el número de ciclos de carga combinados con carga de alta potencia para adaptarse a las necesidades operativas de diferentes tipos de buques y servicios.
• Identificar los perfiles operativos y los casos de negocio para los cuales el transporte marítimo eléctrico aportará mejoras significativas, teniendo en cuenta las prioridades y disposiciones del paquete Fitfor55, especialmente FuelEU Maritime, Naiades III, AFIR y RED.
• Desarrollar soluciones que se adapten a diferentes tipos de buques y sus perfiles operativos y proporcionar hojas de ruta para la replicación.
• Abordar la degradación y el fallo en condiciones operativas marítimas específicas.
• Mejorar la vida útil y el uso seguro de las baterías en el transporte acuático abordando los perfiles de operación, la degradación y los modos de fallo asociados con las condiciones operativas únicas del transporte acuático.

Alcance:

Este tema tiene como objetivo mejorar la idoneidad de la operación totalmente eléctrica de transbordadores, transporte marítimo de corta distancia, buques offshore y de navegación interior, considerando los servicios que prestan, sus perfiles de operación y las posibilidades de interactuar con la infraestructura de carga. Aspectos como el aumento del rango de autonomía de operación y la carga rápida son un elemento crucial para el transporte marítimo de corta distancia y las rutas interiores con períodos de atraque cortos. La carga rápida también puede ejercer una tensión adicional sobre las baterías en términos de rendimiento y durabilidad. La optimización de la arquitectura eléctrica a bordo y la química de las baterías, así como los sistemas optimizados de monitoreo y gestión de baterías y una capacitación más extensa de la tripulación pueden, hasta cierto punto, abordar este desafío. Los aspectos del ciclo de vida deben considerarse desde el diseño en la integración y operación de los buques, así como el final de la vida útil de las baterías, asegurando que las operaciones se puedan realizar durante toda la vida útil esperada del buque. El tema también explora la necesidad de aumentar la capacidad de potencia de los buques totalmente eléctricos, con el objetivo de definir escenarios en los que el aumento de la potencia de propulsión máxima es necesario para garantizar la seguridad de las operaciones. Las propuestas deben cubrir la interfaz entre los buques y las operaciones portuarias, abordando los requisitos reglamentarios, incluidos los procedimientos operativos.

Las propuestas deben abordar todos los siguientes aspectos:

• Demostración a gran escala de soluciones innovadoras para un rango extendido y ciclos de batería extendidos más allá de la simple ampliación de las baterías comerciales existentes. Soluciones para aumentar el rango operativo actual de los buques eléctricos a al menos 150 nm (o 277.8 KM para navegación interior) para transporte marítimo de corta distancia, transbordadores, buques offshore de 400-6500 GT, o 86-135 metros para buques fluviales interiores en ríos de flujo libre río arriba, permitiendo una carga rápida en ruta y siendo aplicables a las condiciones operativas representativas del buque elegido. Demostración de la viabilidad económica del buque en operación normal. Las demostraciones también deben considerar una referencia de línea base que ya sea de última generación.
• Identificar los perfiles operativos y los servicios que requieren una mayor producción de energía para una operación segura y efectiva, desarrollando soluciones y modelando escenarios para garantizar una gestión y navegación de energía segura y eficiente, teniendo en cuenta el paquete de baterías y las posibilidades de recarga.
• Incorporar medidas de eficiencia energética, que incluyen, entre otras, una red AC-DC eficiente, gestión térmica, componentes eléctricos de alto voltaje, gestión de energía y modelado de energía para una óptima…