Ny grøn teknologi kan revolutionere færgefarten

Molslinjen iværksætter i løbet af 2023 forsøg med såkaldte flywheels på Express 4, og potentielt kan bornholmske færger snart sejle på fuldstændig grøn strøm fra den nye teknologi, fortæller manden bag firmaet Wattsup Power.

Molslinjen er godt på vej til at tage næste skridt mod at kunne drive sine færger, og deriblandt de bornholmske, på revolutionerende grøn energi.

Rederiet oplyste i november, at det har valgt at investere i firmaet Wattsup Power A/S, som er hjemmehørende i Hvidovre, og som har udviklet en helt ny teknologi, som vil kunne lagre grøn strøm fra eksempelvis vindmøller, hvorefter strømmen kan drive passagerfærger.

Det kræver dog forskellige godkendelser overhovedet at installere teknologien i form af de såkaldte "flywheels", svinghjul, på en passagerfærge.

Der bliver i Molslinjen og Wattsup Power arbejdet på højtryk for i første omgang i en forsøgsordning at få flywheels ombord på Express 4, som besejler Odden-Aarhus, og hvor disse flywheels godt nok ikke kommer til at drive selve færgen, men dog forskellige elektriske systemer om bord på den. På den måde kan man teste, hvordan de opfører sig i et maritimt miljø.

Og derfra er der ifølge Martin Speiermann, direktør i Wattsup Power, som han startede i 2014, ikke langt til, at færgen vil kunne sejle på grøn strøm fra disse flywheels.

Det er Søfartsstyrelsen, der skal godkende installationen af flywheels på passagerfærger, oplyser Martin Speiermann.

– For Molslinjen og andre rederier handler det om, at de skal efterleve nogle krav for at kunne forsikre deres færger, siger han.

Flywheels er ikke hidtil blevet brugt i Europa, oplyser direktøren, men et af de største værfter i USA har også investeret i Wattsup Power og har fået godkendelse til, at flywheels kan bruges til at lagre energi på vindmølleproducenten Ørsteds skibe, som skal operere i USA.

Har du et bud på, hvornår teknologien kan blive installeret på Express 4?

– Ja, vi håber på, at det sker i løbet af foråret eller forsommeren til næste år, siger Martin Speiermann.

– Det hænger lidt på, at Danfoss skal levere nogle komponenter, som de først kan levere i juni, men vi arbejder på at få godkendelse med den gamle model af Danfoss' komponenter, som vi er i besiddelse af.

Det er nogle såkaldte "invertere", Danfoss skal levere, og som kan tage energien fra flywheels og levere den videre til elnettet på – i denne sammenhæng – færgen og i sidste instans sørge for, at motorerne kan lave fremdrift.

Et flywheel – 70 af disse, som har køleskabsstørrelse, kan drive Express-færgerne på fuldstændig grøn strøm. Foto: Wattsup Power

Frikadellerne

I første omgang, altså i forsøgsperioden, skal systemet dog ikke levere strøm til motorerne.

– Men til noget, der er lige så vigtigt, siger Martin Speiermann.

– Til kaffemaskinerne, til at kunne varme frikadellerne og så videre. Så første skridt på Express 4 er at få nogle flywheels om bord, hvor de kommer til at stå på vogndækket. På sådan et skib er der kun ét elektrisk elnet, men vores flywheels bliver altså specifikt koblet på, så de for eksempel kan levere strøm til kaffemaskinen. Så bliver de testet i cirka tre-fire måneder, og skulle de af en eller anden grund pludselig ikke levere strøm, kobler man bare over på det andet system, på den måde har man livrem og seler på. Men det er altså dét, Molslinjen har investeret i hos os.

Og hen ad vejen skulle jeres flywheels gerne kunne drive hele færgen?

– Ja.

Hvad er tidshorisonten?

– Den er 2023. Vi er ved at producere 250 flywheels, men det er ikke kun til Molslinjen. Vores investor ECO, Edison Chouest Offshore, bygger blandt andet skibe i USA, og rent kommercielt bliver det der, de først kommer i brug.

Du mener, at tidshorisonten på, hvornår man vil kunne drive Molslinjens færger med flywheels, er 2023?

– Ja, det er det, 100 procent. De flywheels, vi laver, nedskalerer teknologien til at bruge den på Jorden. Den teknologi, der er tale om, har man siden 2009 brugt på Den Internationale Rumstation, som er i kredsløb om Jorden. Der bruger man ikke batterier eller brint eller andre ting, man bruger flywheels til at drive det hele. Det samme gælder raketter, der flyver til Mars og så videre. Vi benytter så i vores flywheels dansk teknologi, som man bruger i vindmøller, for det drejer sig om ting, der skal kunne dreje hurtigt rundt. Det er dét, der er det nye, at vi kan bruge noget, der ikke som de ting, man benytter i rummet, koster det hvide ud af øjnene, men materialer, som er til at betale. Og jeg er ikke i tvivl om, at det fungerer, men der er selvfølgelig en proces med nogle godkendelser, når man introducerer en ny teknologi på færger, som skal sejle med mange passagerer om bord.

70 flywheels

Martin Speiermann slår fast, at strømmen ikke produceres på flywheelsene, men bliver gemt på dem.

– Strømmen produceres på en vindmølle, på solceller, et kraftværk og så videre, men så kan man overføre dem til flywheelsene, hvorefter du vil have energi nok til at sejle frem og tilbage med en færge.

Mellem for eksempel Rønne og Ystad?

– Ja, for eksempel mellem Rønne og Ystad, det er et godt eksempel.

Og hvor mange flywheels skal der til at drive sådan en færge?

– For Expressens vedkommende er det cirka 70.

Og hvert flywheel fylder hvor meget?

– De minder om et køleskab: Én gange en meter, og de er 1,8 meter høje.

Og 70 flywheels kan lagre energi nok til, at man kan sejle frem og tilbage mellem eksempelvis Bornholm og Sverige?

– Præcis. Det er en forholdsvis lille operation.

Tror du på, at der til næste år vil være færger, der sejler på flywheels?

– Om Molslinjens færger gør det, ved jeg ikke, men der vil være færger, der gør det.

Og muligheden for, at en af Molslinjens færger gør det er reel?

– Absolut, siger Martin Speiermann.

– Vi er ved at bygge fabrikker til at producere flywheels, og vi tror jo på projektet.

 

Flywheel – svinghjul

På WattsUp Powers hjemmeside bliver de såkaldte flywheels – flywheel er engelsk for svinghjul – beskrevet således, idet teksten er oversat fra engelsk via google:

Svinghjul er i bund og grund et mekanisk batteri, der lagrer kinetisk energi i en roterende masse.

Avanceret kraftelektronik og en motor/generator konverterer den kinetiske energi til elektrisk energi, hvilket gør den øjeblikkelig tilgængelig, når det er nødvendigt. Vores systemer er modulopbyggede og kan konfigureres til at opfylde kravene til effektkapacitet for en række forskellige applikationer, fra 100 kW til multi-MW systemer.

WattsUp Powers svinghjulsteknologi er en patenteret kompositfælg, understøttet af et nav og en aksel med en integreret motor og generator. Sammen danner fælgen, navet, akslen og motoren/generatoren rotorsamlingen.

Strømelektronik og motoren/generatoren omdanner effektivt elektrisk energi til mekanisk energi, når svinghjulet oplades, og tilbage til elektrisk energi ved afladning. Når der oplades (eller absorberer) energi, fungerer svinghjulets motor som en belastning og trækker strøm fra nettet for at accelerere rotoren til en højere hastighed. Ved afladning skiftes motoren til generatortilstand, og rotorens inertienergi driver generatoren, hvilket skaber elektricitet, som injiceres tilbage i nettet. Svinghjulssystemet drejer altid i samme retning og kan øjeblikkeligt skifte frem og tilbage mellem opladnings- og afladningstilstande.

WattsUp Powers højtydende rotorenhed drejer op til 50.000 gange i minuttet. Rotorsamlingen er indesluttet i et forseglet vakuumkammer, som giver et næsten friktionsmindre miljø og også eliminerer eksponering for ilt og fugt, hvilket forlænger levetiden af ​​de interne komponenter.

For at reducere slid og yderligere forlænge levetiden af ​​de indvendige dele, samtidig med at friktionen minimeres, bruger et magnetisk løftesystem, et ikke-berørende magnetfelt til fuldt ud at løfte og understøtte rotoren.

WattsUp Powers patenterede top- og bundlejesystem sikrer, at den roterende rotor bevarer sin rotationsakse med ekstremt lave lejebelastninger. Med evnen til at udføre mere end 350.000 fuld dybde opladnings- og afladningscyklusser, kan WattsUp Power svinghjul overgå og overleve andre lagringsteknologier i højcyklusapplikationer, og det robuste design minimerer behovet for vedligeholdelse af svinghjulssystem.