급속 충전 시스템: 현재 기술

작성자: Maggie Stagner, 전기 엔지니어, Elliott Bay Design Group 2023년 8월 11일

더욱 지속 가능한 운송에 대한 헌신이 확대되고 규제가 더욱 엄격해짐에 따라 배출 저감 운영에 대한 요구도 계속 증가하고 있습니다. 이에 따라 해양산업은 대체에너지 솔루션으로 대규모 전력화라는 과제에 직면해 있다.

전기페리의 개발기술 중 하나는급속 충전 시스템(RCS) , 해안에서 선박으로 전력을 빠른 속도로 전송합니다. 이러한 충전 시스템은 선박과 해안 간 연결을 신속하게 설정하여 도킹 기간이 짧은 선박에 전력 전송 솔루션을 제공합니다.

미국 해양 산업이 보다 지속 가능한 동력 및 추진 기술에 계속 적응하고 더 큰 규모로 에너지 저장을 통합하기 시작함에 따라 고려해야 할 기존 활성 RCS 옵션이 있습니다. 특히,스칸디나비아에는 상당한 양의 플러그인 페리가 있습니다.RCS와 함께 운영되는 서비스 중입니다.

RCS 도입과 관련된 가장 중요한 과제는 부두에 대한 선박의 움직임입니다. 시스템은 선박과의 간격을 확장해야 하며 선박 작동을 방해하지 않고 안전한 전기 연결을 유지해야 합니다. 결과적으로 대부분의 기존 시스템은 선박 움직임을 최소화하기 위해 적극적인 구속을 활용합니다. 이러한 시스템을 개발하려면 해안 기반 시설의 상당한 설치 또는 수정이 필요한 경우가 많습니다. 스칸디나비아의 일부 플러그인 페리는 해당 최종 충전 시스템이 설치되기 전에 실제로 서비스를 시작했습니다. 임시 기계 테스트 단계를 통해 시스템 기능을 입증할 수 있으며, 이는 최종 설치를 위해 계획된 솔루션이 검증될 때까지 전기 인프라 비용을 지연시킵니다.

Elliott Bay Design Group(EBDG)은 Casco Bay Lines, Washington State Ferries 및 Water Emergency Transportation Authority를 ​​포함한 여러 고객과 함께 플러그인 선박 개발을 위해 노력하고 있습니다. 이 페리는 북미 최초의 플러그인 선박이 되어 더욱 지속 가능한 운송 미래를 지원하게 될 것입니다. 지속적으로 개발되는 다양한 기술을 통해 EBDG는 선박 소유자 및 운영자가 사용할 수 있는 옵션을 정확하게 특성화하는 편견 없는 엔지니어링 분석을 제공하는 것이 중요합니다. 다양한 시스템 설계를 주도하는 주요 요소 중 일부는 선박 및 도크 구성, 자동화, 전력입니다. 요구 사항, 일정 및 경로. RCS 유형은 다음과 같이 느슨하게 분류될 수 있습니다.

Stemmann 기술 측면의 FerryCHARGER. 이미지 제공: 윌 에이어스(Will Ayers), EBDG

선박과 해안 구성 요소를 안전하고 확실하게 연결하는 것이 가장 중요합니다. 그러나 선박 일정에 영향을 주지 않고 충전 시간을 최대화하려면 빠른 연결이 필요한 경우가 많습니다. 조수 변동을 포함한 선박의 움직임은 연결의 안전과 속도에 영향을 미치는 고려해야 할 과제 중 하나입니다.

대부분의 기존 RCS는 부두에 있는 동안 선박의 움직임을 최소화하기 위해 일반적으로 자동 계류 장치인 포지티브 구속 계류를 활용합니다. RCS와 결합된 자동 계류는 신속하게 안전한 연결을 만들 수 있지만 선박 측면에 연결되는 이러한 시스템은 엔드 도킹 구성에 적합하지 않으며 인프라에 대한 광범위한 수정이 필요할 수 있습니다.

대체 시스템 구성인 선수 충전은 고정 구조물이나 차량 경사로에 장착할 수 있습니다. 이러한 RCS는 적극적인 제한을 요구하지 않을 수 있으며 필요한 인프라 수정의 규모를 줄일 수 있습니다.

또 다른 가능한 해결책은RCS를 주었다 . 대빗은 수직 및 수평 위치를 조정할 수 있는 회전 암을 통해 광범위한 연결 지점을 제공하여 잠재적으로 계류 장치를 단순화합니다. 수동 데빗은 연결 시간을 늘려 충전 시간을 줄일 수 있지만, 이 비교적 간단한 솔루션은 전력 요구 사항이 낮은 선박에 충분한 전력을 제공할 수 있습니다.