Jak działają elektryczne promy: wewnątrz baterii zastępujące dieselowskie statki

Elektryczne promy działają na tej samej zasadzie co samochód elektryczny: duże baterie przechowują energię i dostarczają ją do silników elektrycznych, które napędzają śrubę napędową lub urządzenie sterujące, bez angażowania silnika diesla podczas normalnej pracy. Technologia przeszła od jednej norweskiej łodzi pilotażowej dekadę temu do programów zamówień na całą flotę w Szkocji, a Rada Highlands potwierdziła 2 października 2026 roku, że oficjalnie uruchomiła przetarg na nowy statek elektryczny, aby zastąpić prom Corran Ferry przez Loch Linnhe, zgodnie z ogłoszeniem samej rady.

Jak działa system napędowy

Przypadkiem odniesienia dla tej technologii jest MF Ampere, zbudowany przez norweską stocznię Fjellstrand i dostarczony w październiku 2014 roku operatorowi Norled, który rozpoczął komercyjną obsługę w maju 2015 roku jako pierwszy na świecie w pełni elektryczny prom samochodowy i pasażerski, według Ship Technology. Ten 80-metrowy katamaran aluminiowy przewozi do 360 pasażerów i 120 samochodów przez przeprawę 5,7 km przez Sognefjord, wykonując około 34 rejsy dziennie z prędkością 10 węzłów.

Dwa pokładowe silniki elektryczne Ampere o mocy 450 kW każdy zasilane są przez baterię litowo-jonową o pojemności 1000 kWh ważącą około 10 ton, zgodnie z raportem Ship Technology. Jeden silnik napędza urządzenia sterujące Rolls-Royce Azipull wyposażone w pędnik sterujący, który pozwala promowi manewrować bez oddzielnego steru. Ponieważ urządzenia sterujące mogą się obracać, ten sam system obsługuje zarówno napęd, jak i sterowanie.

Baterie ładują się w trakcie około dziesięciu minut potrzebnych do załadunku i rozładunku pojazdów na każdym molu. Siemens Energy, która dostarczyła pakiet napędu, stwierdziła, że lokalna sieć energetyczna była zbyt słaba, aby dostarczyć tyle energii w tak krótkim oknie, więc Norled i Siemens zainstalowali baterie buforowe na każdej stacji brzegowej — jednostkami o pojemności 260 kWh, które ładują się z sieci hydroelektrycznej i szybko rozładowują się do pokładowych baterii promu podczas postoju.

Dlaczego operatorzy przechodzą z diesla

Siemens Energy stwierdziła, że model Ampere zmniejsza koszty paliwa o 60% w porównaniu z równoważnym promem dieselowskim i że hybrydowe modernizacje na innych statkach zaoszczędziły do 90% kosztów paliwa, emisji i kosztów eksploatacji. Firma przywołała oddzielny przypadek, Bastø Electric, który opisała jako największy na świecie całkowicie elektryczny prom samochodowy i powiedziała, że zmniejszył emisje CO₂ o 75% w 2022 roku. Powołała się również na badanie Siemens Energy/Bellona, szacujące, że pełna elektryfikacja flot promów w kilku krajach europejskich mogła by zmniejszyć emisje w tych flotach o blisko połowę, oszczędzając szacunkowe 800 000 ton CO₂ rocznie, używając dostępnej obecnie technologii.

Transport morski w całości produkuje około 3% światowych emisji gazów cieplarnianych, a Siemens Energy zauważyła, że 81% z około 91 000 statków na światowej flocie to małe lub średnie jednostki — kategoria, do której należy większość tych promów, i segment, w którym napęd bateryjno-elektryczny uważany jest za najbardziej technicznie i ekonomicznie wykonalny, biorąc pod uwagę krótkie, stałe trasy i przewidywalne okresy ładowania.

Wdrożenie floty w skali Szkocji

Podejście Ampere od tego czasu zostało skalowane do programu zamówień na całą flotę. Caledonian Maritime Assets Ltd (CMAL), podmiot będący właścicielem statków i infrastruktury portowej dla sieci świadczonych przez państwo promów Szkocji, prowadzi Program Zastępowania Małych Statków obejmujący siedem początkowych 50-metrowych promów elektrycznych dla tras zachodniej linii brzegowej, w tym Colintraive–Rhubodach, Lochaline–Fishnish i Iona–Fionnphort, z trzema dodatkowymi statkami planowanymi na drugi etap, zgodnie z publikacją branżową Riviera Maritime Media, która cytowała stocznię budującą te statki.

Każdy z tych promów budowany jest z pojemności baterii bliską około 6 megawat-godzin przy użyciu ogniw Corvus niklowo-kobaltowo-aluminiowych, które, jak doniosła Riviera Maritime Media, są o 30% lżejsze niż baterie litowo-żelazowo-fosforanowe o równoważnej pojemności — znaczący czynnik biorąc pod uwagę ograniczenia wagi małych statków. CMAL stwierdziła, że statki są zaprojektowane do pracy do 14 godzin dziennie i pełnego naładowania przez noc w mniej niż 10 godzin; dostawy mają rozpocząć się w trzecim kwartale 2027 roku i trwać w przedziałach trzech do czterech miesięcy do pierwszego kwartału 2029 roku. CMAL aktualnie obsługuje 17 małych statków na zachodnim wybrzeżu, wiele z nich zbliżających się do końca swojego okresu eksploatacji, obok trzech istniejących hybrydowych promów dieselowo-elektrycznych zbudowanych między 2012 a 2016 rokiem.

Wymiana promu Corran Ferry

Przeprawa Corran, jedna z najruchliwszych tras jednojednostkowego promu Szkocji, jest obecnie obsługiwana przez MV Corran, który pracuje od 2001 roku, według nadawcy STV. Rada Highlands powiedziała, że projekt zamiany jest finansowany przez 58 milionów funtów ze Inverness and Highland City-Region Deal, składającego się z 28 milionów funtów od rządu szkockiego wyznaczonych na nowy statek elektryczny, 20 milionów funtów od rządu brytyjskiego i 10 milionów funtów od Rady Highlands na prace brzegowe, takie jak pochylnie i infrastruktura ładowania.

Pracując z CMAL, która zapewnia wiedzę techniczną i wsparcie w zamówieniach, rada uruchomiła przetarg na jeden statek 2 października 2026 roku. Rada stwierdziła, że oczekuje przyznania kontraktu na budowę w marcu 2027 roku, ukończenia infrastruktury brzegowej do czerwca 2027 roku i zainstalowania i uruchomienia urządzeń ładowania brzegowego do września 2028 roku, przed wejściem nowego promu w służbę na początku 2029 roku. Nowy statek będzie typu przesuwno-rozładunkowego, zbudowany zgodnie ze standaryzowaną specyfikacją używaną w całym Programie Zastępowania Małych Statków CMAL. STV doniosła, że istniejący MV Corran zostanie zatrzymany jako statek rezerwowy po przejęciu trasy przez nowy prom elektryczny.

Co wciąż ogranicza technologię

Materiały Siemens Energy i raport Riviera wskazują na te same podstawowe ograniczenia: wagę baterii w stosunku do zdolności przewozowej statku, siłę lokalnej sieci elektrycznej w punktach ładowania i potrzebę bardzo szybkich obrotów, aby promy mogły się naładować w ciągu kilku minut, które spędzają podczas załadunku pasażerów i pojazdów. Czynniki te wyjaśniają, dlaczego napęd bateryjno-elektryczny do tej pory był wdrażany głównie na krótkich, stałych trasach z przewidywalnymi rozkładami — takich jak przeprawy przez fiordy i połączenia między wyspami — a nie w długich otwartych podróżach oceanicznych.