כיצד פעילות מעבורות חשמליות: בתוך דחיפת הסוללות המחליפות סירות דיזל

מעבורות חשמליות פועלות על אותו עיקרון בסיסי כמו מכונית חשמלית: סוללות גדולות אוגרות אנרגיה ומאכילות אותה למנועים חשמליים המסובבים את הפרופלר או הדוחף, ללא מנוע דיזל במהלך הפעולה הרגילה. הטכנולוגיה התפתחה מסירת נموذج נורווגית יחידה לפני עשור לתוכניות רכש ברמת הצי בסקוטלנד, כאשר המועצה של הייטלנד אישרה ב-2 באוקטובר 2026 שהשיקה רשמית את הקול לאומי לכלי חשמלי חדש להחלפת עבור קורן על פני לוך לין, על פי הודעת המועצה שלה.

כיצד פועל מערכת ההנעה

המקרה ההפניה לטכנולוגיה הוא MF Ampere, בנוי על ידי בנית הספינות הנורווגית Fjellstrand וסופק באוקטובר 2014 לאופרטור Norled, אשר החל בשירות מסחרי במאי 2015 כמעבורת מכוניות וריכוז חשמלית לחלוטין בעולם הראשונה, על פי Ship Technology. הקטמרן אלומיניום של 80 מטרים יכול לשאת עד 360 נוסעים ו-120 מכוניות על פני חציית 5.7 קילומטר של Sognefjord, עושה בערך 34 טיולים ביום בחודוש ניווט של 10 קשרים.

שני המנועים החשמליים של Ampere, מדורגים ב-450 קילוואט כל אחד, מופעלים על ידי חבילת סוללות ליתיום-יון של 1,000 קילוואט-שעה הוקשה כ-10 טונות, דיווח על ידי Ship Technology. מנוע אחד מנהל משדרות Rolls-Royce Azipull המצויידות בבורג בעל כוח בקרה של נוצות, המאפשר למעבורת לתמרן ללא הגה נפרד. כיוון שהדוחפים יכולים להסתובב, אותו מערכת מטפלת בהנעה וההגה כאחד.

הסוללות טוענות מחדש במהלך כעשר דקות שלוקחות לטעינה פריקת רכבים בכל רציף. Siemens Energy, אשר סיפקה את החבילת ההנעה, אמרה כי הרשת החשמלית המקומית הייתה חלשה מדי כדי להעביר כל כך הרבה אנרגיה בחלון זמן כל כך קצר, כך שנורלד וסימנס הציבו סוללות חוצץ בכל תחנת חוף - יחידות של 260 קילוואט-שעה שנטעינות מהרשת הידרו-חשמלית וקרוע במהירות לסוללות על הספינה במהלך העצירה.

למה מפעילים עוברים מדיזל

Siemens Energy אמרה שמודל ה-Ampere מפחית את עלויות הדלק ב-60% בהשוואה למעבורת דיזל שוות ערך ושהשדרוגים היברידיים של סוללה בכלים אחרים חסכו עד 90% בצריכת דלק, פליטות והוצאות הפעלה. החברה ציינה מקרה נפרד, ה-Bastø Electric, שתיארה כמעבורת מכוניות חשמלית מלאה הגדולה ביותר בעולם ואמרה שהפחיתה פליטות CO₂ ב-75% בשנת 2022. היא גם הפנתה למחקר Siemens Energy/Bellona המעריך כי המשך חשמול מלא של צי מעבורות בכמה מדינות אירופיות יכול להפחית פליטות בצי זה בקרוב לחצי, וחסוך כ-800,000 טונות של CO₂ בשנה תוך שימוש בטכנולוגיה הקיימת כרגע.

הובלה ימית בכללותה מייצרת כ-3% מפליטות הגזים הדלוקים העולמיות, וסימנס אנרגיה ציינה כי 81% מכ-91,000 הספינות בצי העולמי הם כלים בגודל קטן או בינוני - הקטגוריה שרוב מעבורות אלה נופלות בהן והחלק בו נדרס ההנעה החשמלית לסוללה נחשבת בר-ביצוע ביותר מבחינה טכנית וכלכלית בהתחשב במסלולים קצרים וקבועים וחלונות טעינה חזויים.

הגלילה לרמת הצי של סקוטלנד

הגישה של Ampere הוגדלה כעת לתוכנית רכש ברמת הצי. Caledonian Maritime Assets Ltd (CMAL), הגוף בבעלותו כלים וזירות עגינה לרשת מעבורות בניהול המדינה של סקוטלנד, מפעילה תוכנית החלפת כלים קטנים המכסה שבע מעבורות חשמליות ראשוניות של 50 מטר לנתיבי החוף המערבי כולל Colintraive–Rhubodach, Lochaline–Fishnish ו-Iona–Fionnphort, עם שלוש כלים נוספים מתוכננים לשלב שני, על פי פרסום תעשיה Riviera Maritime Media, שהצטטה מהנמל שמשנה את הכלים.

כל אחד מהמעבורות הללו בנוי בעיתוי קרוב ל-6 מגא-וואט-שעות של קיבולת סוללה תוך שימוש בתאים Corvus ניקל-קובלט-אלומיניום, שדיווח ממנו Riviera Maritime Media קל מ-30% יותר מסוללות ליתיום-ברזל-פוספט בקיבולת שוות - גורם משמעותי בהינתן מגבלות משקל על כלים קטנים. CMAL אמרה שהסירות עוצבו להפעלה עד 14 שעות ביום ולטעינה מלאה בלילה בתוך פחות מ-10 שעות; משלוחים מתוכננים להתחיל ברבעון השלישי של 2027 וממשיכים בהפרשים של שלוש עד ארבע חודשים עד לרבעון הראשון של 2029. CMAL מנהלת כרגע 17 כלים קטנים על החוף המערבי, כמה מהם קרובים לסוף עמידת התעודה שלהם, לצד שלוש מעבורות היברידיות דיזל-חשמליות קיימות שנבנו בין 2012 ל-2016.

החלפת מעבורת קורן

המעבר של קורן, אחד מנתיבי מעבורת הספינה האחת העסוקים ביותר בסקוטלנד, מוגש כעת על ידי MV Corran, שהופעלה מאז 2001, על פי שדרן STV. המועצה של הייטלנד אמרה כי פרויקט ההחלפה ממומן עם £58 מיליון מ-Inverness and Highland City-Region Deal, המורכבת מ-£28 מיליון מממשלת סקוטלנד המיועדת לכלי החשמלי החדש עצמו, £20 מיליון מממשלת בריטניה, ו-£10 מיליון מן המועצה של הייטלנד לעבודות יבשתיות כגון מגלשות ותשתית טעינה.

בשיתוף פעולה עם CMAL, אשר מספקת מומחיות טכנית ותמיכה בהשגות, הוקמה המועצה בקול לאומי של כלי יחיד ב-2 באוקטובר 2026. המועצה אמרה כי היא מצפה להעניק את חוזה הבניה במרץ 2027, כאשר התשתית היבשתית מסתיימת ביוני 2027 וציוד טעינה בחוף מותקן ומופעל בספטמבר 2028, לפני שהמעבורה החדשה נכנסת לשירות בתחילת 2029. הכלי החדש יהיה עיצוב roll-on/roll-off, בנוי על פי המפרט המתוקנן המשמש בכל תוכנית החלפת הכלים הקטנים של CMAL. דיווח STV כי MV Corran הקיימת תישמר כספינת הקלה ברגע שמעבורת החשמל החדשה תיקח אחריות על הנתיב.

מה עדיין מגביל את הטכנולוגיה

חומר Siemens Energy והדוח של Riviera שניהם מפנים לאותם אילוצים הבסיסים: משקל הסוללה ביחס ליכולת הנשיאה של הכלי, חוזק הרשת החשמלית המקומית בנקודות הטעינה, וההצורך בחזורות מהירות מאוד כדי שמעבורות יוכלו להיטען מחדש בכמה דקות בודדות שהם משקיעים בטעינה של נוסעים ורכבים. גורמים אלה מסבירים מדוע הנעת סוללה חשמלית הועסקה עד כה בעיקר במסלולים קצרים וקבועים עם לוחות זמנים ניבויים - כגון חציות פיורד וקישורי בין-אי - במקום להפלגות ארוכות בים פתוח.