ニューオーリンズのスタートアップ、スワップ可能な開発を目指す

Jun 04, 2023

2022年3月14日午後11時49分、ハリー・バレンタインによって公開

米国商船アカデミーの卒業生2人がフリートゼロという会社を立ち上げ、近隣の主要港間を航行するバッテリー電気船の建造を計画している。 計画では、貨物の入ったコンテナとほぼ消耗したバッテリーを降ろし、交換用の貨物コンテナと新たに充電したバッテリーを船に積み込むことが求められています。 この方法を使用すると、船は比較的小さなバッテリーバンクを搭載できるようになります。

導入

世界中の政府は、二酸化炭素排出量を削減するよう商業海事部門に圧力をかけてきました。 標準サイズの輸送コンテナ内に収容できるグリッドスケールのバッテリー技術の開発により、そのようなバッテリー技術を船舶の推進に適応させる機会が提供されました。

コンテナベースのバッテリーは道路車両の推進には適しておらず、鉄道推進への用途は限られていますが、海洋技術の規模はコンテナベースの電気エネルギー貯蔵と互換性があります。 大型の商業船舶は、一連のコンテナバッテリーを運ぶための容積スペースと、そのようなバッテリーの重量を運ぶ容量の両方を提供します。 いくつかの競合企業は、標準的な輸送コンテナ内に収容されるように設計されたグリッドスケールのバッテリーと電力貯蔵システムを提供しています。

独自のバッテリーコンテナ

Fleetzero は、高さ 20 フィート×5 フィート、重量 8 トンの低コンテナに収容された、容量 2 MWh の独自のバッテリーを開発しています。 同社のバッテリーには、熱の蓄積の影響を受けにくい改良されたリン酸リチウム鉄 (LFP) 化学物質が使用されています。 バッテリーは頑丈で乱用にも耐えられるように設計されています。 フリートゼロは改良型LFPバッテリーを米国国内、アラバマ州バーミンガムにある施設で製造し、最初は米国の船舶に適用する計画だ。

運用計画では、さまざまな寄港地で放電したバッテリーのコンテナを充電済みのバッテリーのコンテナと交換することが求められています。 Fleetzero は、同社のコンテナ バッテリー システムが米国海運局 (ABS) から船舶推進用の承認を取得したとアドバイスしています。

リン酸鉄リチウム電池の進歩により、発熱のリスクが軽減され、放電深度 50% および 80% での寿命が延長されました。 一部の新しいバージョンのバッテリーは、80 パーセントの放電深度で 3,500 ～ 5,000 サイクルを達成できます。 海上推進用途では、バッテリーは年間最大 350 回のディープサイクル再充電を受ける可能性があり、時間の経過とともに徐々に減少する蓄電容量を補うと、少なくとも 10 年間は使用できることになります。 このような運用では、船舶は 12 時間ごとにバッテリーを交換し、再充電には最大 10 時間かかります。

パワー、スピード、距離

1,500 TEU を運ぶように設計された船を 25 ノットの速度で推進するには、25,000 kW のエンジン出力が必要になる場合があります。 船の速度をその半分に減速すると、必要な電力が 8 分の 1 に減少します。 プロペラの推進効率の低下を補えば、航行速度 12.5 ノットで 5,000 kW に相当する可能性があります。 船が 12.5 ノットで 30 時間航行する場合、150,000 kWh のエネルギー貯蔵容量が必要になります。 リン酸鉄リチウム電池 200,000kWh のコンテナを 100 個並べて、放電深度 80% まで電池を動作させて航海することができました。

充電済みバッテリーのコンテナは、船の到着時に港で準備が整います。 別の港へ出港する前に、収益コンテナを交換する場合と交換しない場合があります。

電池のコンテナを船上に運ぶ代わりに、船は電池のコンテナを積んだ小型はしけを曳航し、充電済みの電池のコンテナを積んだはしけをさまざまな寄港地で交換できるようにするかもしれません。 このような運用は、複数の船舶がバッテリーのコンテナを交換するために一時的に停止するような高密度の航路沿いで実行可能な可能性があります。

内陸水路

バッテリー電動タグボートが、航行可能な内陸水路に沿ってバージ曳航を押して航行する機会があり、タグボートの統合運用においてタグの両側に一対のバッテリーバージを配置する可能性がある。 閘門通過の余地を考慮して、各バッテリーバージは縦に 7 TEU、横に 4 TEU、最大 56 個のバッテリーコンテナを運ぶことができました。

2 隻のバッテリーバージを使用すると、合計 112 個のバッテリーコンテナが推進に使用可能なエネルギーを最大 175,000 kWh 提供します。 2,250 kW を必要とする曳航は、ほぼ消耗したバッテリーバージを充電済みのバッテリーバージと交換する必要が生じるまで、10 ノットで最大 75 時間運航できます。

外航ATB

沿岸航行を行う船舶サイズの多関節タグボートおよびバージ (ATB) ユニットのオペレーターが数名います。 このようなタグボートとバージの組み合わせは、北米の五大湖上流域でも航行します。 タグボートは、前方の主バージの水力影の中で航行し、タグボートの延長距離の運航を可能にしました。 延長された長さのバッテリー電動タグボートはバッテリーのコンテナを運び、選択された寄港地で消耗しかけたバッテリーを充電済みバッテリーと簡単に交換できるように設計されています。

結論

Fleetzero は、ほぼ消耗したバッテリーのコンテナと再充電されたバッテリーのコンテナを迅速に交換できるようにする設計変更を使用して、ディーゼル船をコンテナ バッテリー推進に改造することを計画しています。 彼らの計画では、内陸水路および国内沿岸航行の船舶にバッテリー電気推進を適用することが求められています。 彼らのコンセプトにはメリットがあり、将来の発展の可能性を示していますが、アメリカ国内の海事サービスでそのコンセプトを証明する必要があります。 アメリカの航行可能な内陸水路に沿った運用は、リン酸鉄リチウム電池のコンテナを使用した電池電気推進の将来の可能性のある領域を表しています。

ここで表明された意見は著者のものであり、必ずしも The Maritime Executive の意見ではありません。