Как работают электрические паромы: изнутри батареи, заменяющие дизельные суда

Электрические паромы работают по тому же основному принципу, что и электромобиль: большие батареи накапливают энергию и подают ее на электромоторы, которые приводят в движение гребной винт или подруливающее устройство, без участия дизельного двигателя во время обычной работы. Технология прошла путь от одного норвежского опытного судна десять лет назад к программам закупок по всему флоту в Шотландии, причем Совет Highlands подтвердил 2 октября 2026 года, что он официально запустил тендер на новое электрическое судно для замены парома Corran Ferry через Loch Linnhe, согласно объявлению самого совета.

Как работает система пропульсии

Эталонным случаем для этой технологии является MF Ampere, построенный норвежской верфью Fjellstrand и поставленный в октябре 2014 года оператору Norled, который начал коммерческую деятельность в мае 2015 года как первый в мире полностью электрический автомобильный и пассажирский паром, по данным Ship Technology. Этот 80-метровый алюминиевый катамаран вмещает до 360 пассажиров и 120 автомобилей через переправу 5,7 км через Sognefjord, совершая около 34 рейсов в день со скоростью 10 узлов.

Два бортовых электромотора Ampere мощностью 450 кВт каждый питаются от батареи литий-ионной батареи емкостью 1000 кВтч, весящей около 10 тонн, — сообщила Ship Technology. Один мотор приводит в движение подруливающие устройства Rolls-Royce Azipull с управляемым винтом, который позволяет парому маневрировать без отдельного руля. Поскольку подруливающие устройства могут вращаться, одна и та же система обеспечивает как пропульсию, так и управление направлением.

Батареи перезаряжаются в течение примерно десяти минут, необходимых для загрузки и разгрузки автомобилей у каждого пирса. Siemens Energy, поставившая пакет пропульсии, указала, что местная электросеть была слишком слаба, чтобы доставить такое количество энергии в такой короткий промежуток времени, поэтому Norled и Siemens установили буферные батареи на каждой береговой станции — мощностью 260 кВтч, которые заряжаются от гидроэлектрической сети и быстро разряжаются в бортовые батареи парома во время остановки.

Почему операторы переходят от дизеля

Siemens Energy указала, что модель Ampere снижает затраты на топливо на 60% по сравнению с эквивалентным дизельным паромом и что гибридные переоборудования на других судах экономили до 90% затрат на топливо, выбросов и эксплуатационных расходов. Компания привела отдельный пример, Bastø Electric, который она назвала самым крупным в мире полностью электрическим автомобильным паромом и сообщила, что в 2022 году сократил выбросы CO₂ на 75%. Она также ссылалась на исследование Siemens Energy/Bellona, предполагающее, что полная электрификация флотов паромов в нескольких европейских странах могла бы сократить выбросы в этих флотах почти вдвое, сэкономив примерно 800 000 тонн CO₂ ежегодно, используя имеющиеся в настоящее время технологии.

Морской транспорт в целом производит около 3% мировых выбросов парниковых газов, и Siemens Energy отметила, что 81% из примерно 91 000 кораблей в мировом флоте — это малые или средние суда, категория, в которую попадают большинство этих паромов, и сегмент, в котором батарейно-электрическая пропульсия считается наиболее технически и экономически целесообразной с учетом коротких фиксированных маршрутов и предсказуемых окон зарядки.

Выпуск флота в масштабе Шотландии

Подход Ampere с тех пор был масштабирован в программу закупок по всему флоту. Caledonian Maritime Assets Ltd (CMAL), организация, владеющая судами и портовой инфраструктурой сетей шотландских государственных паромов, проводит Программу замены малых судов, охватывающую семь первоначальных 50-метровых электрических паромов для маршрутов западного побережья, включая Colintraive–Rhubodach, Lochaline–Fishnish и Iona–Fionnphort, с тремя дополнительными судами, запланированными для второго этапа, согласно отраслевому изданию Riviera Maritime Media, которое ссылалось на верфь, строящую эти суда.

Каждый из этих паромов строится с емкостью батареи примерно 6 мегаватт-часов, используя ячейки Corvus никель-кобальт-алюминий, которые, по сообщению Riviera Maritime Media, на 30% легче батарей литий-железо-фосфата эквивалентной емкости — значительный фактор с учетом ограничений по весу малых судов. CMAL заявила, что суда рассчитаны на работу до 14 часов в день и полную перезарядку за ночь менее чем за 10 часов; поставки должны начаться в третьем квартале 2027 года и продолжаться с интервалом в три-четыре месяца до первого квартала 2029 года. CMAL в настоящее время эксплуатирует 17 малых судов на западном побережье, многие из которых приближаются к концу своего срока службы, наряду с тремя существующими гибридными дизель-электрическими паромами, построенными в 2012–2016 годах.

Замена парома Corran Ferry

Переправа Corran, один из самых загруженных маршрутов однопаромного парома Шотландии, в настоящее время обслуживается MV Corran, который работает с 2001 года, согласно вещательной компании STV. Совет Highlands сказал, что проект замены финансируется за счет 58 миллионов фунтов стерлингов из Inverness and Highland City-Region Deal, состоящий из 28 миллионов фунтов стерлингов от шотландского правительства, выделенных на новое электрическое судно, 20 миллионов фунтов стерлингов от правительства Великобритании и 10 миллионов фунтов стерлингов от Совета Highlands на береговые работы, такие как слипы и зарядная инфраструктура.

Работая с CMAL, которая обеспечивает техническую экспертизу и поддержку в закупках, совет запустил тендер на одно судно 2 октября 2026 года. Совет заявил, что ожидает присуждения контракта на строительство в марте 2027 года, завершения береговой инфраструктуры к июню 2027 года и установки и ввода в эксплуатацию берегового зарядного оборудования к сентябрю 2028 года, до ввода в эксплуатацию нового парома в начале 2029 года. Новое судно будет иметь рампу для погрузки-разгрузки, построенное в соответствии со стандартной спецификацией, используемой во всей Программе замены малых судов CMAL. STV сообщила, что существующий MV Corran будет сохранен в качестве дежурного судна после того, как новый электрический паром возьмет на себя маршрут.

Что все еще ограничивает технологию

Материалы Siemens Energy и доклад Riviera указывают на одни и те же базовые ограничения: вес батареи относительно грузоподъемности судна, сила локальной электросети в местах зарядки и необходимость очень быстрого оборота, чтобы паромы могли перезаряжаться в те несколько минут, которые они проводят при загрузке пассажиров и автомобилей. Эти факторы объясняют, почему батарейно-электрическая пропульсия до сих пор применялась в основном на коротких фиксированных маршрутах с предсказуемыми расписаниями — таких как переправы через фьорды и связи между островами — а не в длительных открытых плаваниях.