Сьогодні оператори терміналів стикаються з стантартним пакетом питань і проблем, коли планують свою електрифікацію. Чи буде достатньо пропускної здатності мережі та «зеленої» електроенергії для зарядки парку електричних машин? Чи не вимагатиме перехід на нову електричну інфраструктуру надмірно великих інвестицій? Як зарядка обладнання, що працює від акумуляторів, вплине на повсякденну діяльність? І, нарешті, чи знадобиться більше контейнеровозів для досягнення тієї ж пропускної здатності терміналу? У цій статті експерти Kalmar розглядають деякі ключові міркування та доступні варіанти електрифікації терміналів для контейнерних перевезень.

Для парку електричних маршрутних транспортних засобів технічний вибір типів обладнання та системи зарядки безпосередньо пов'язаний з експлуатаційними міркуваннями. Наприклад, доступність і потужність електромережі впливатимуть на планування та оптимізацію зарядки для великих парків обладнання. Таким чином, будь-яке рішення про електрифікацію парку маршрутних транспортних засобів включає в себе як операційні, так і технічні фактори.

"З точки зору експлуатації, є кілька пунктів, про які слід подумати, починаючи з робочих годин на день, - говорить Мікко Нурмела, старший менеджер з розвитку компанії Kalmar. «Тривалість робочого часу і частота перерв у роботі впливають на потребу в зарядці, так само як і тип робочого циклу - легкий, середній або важкий режим роботи».

Kalmar Charge Family - це пропозиція, що включає в себе технології акумуляторів, рішення для зарядки і програмне забезпечення для підтримки операторів як звичайних, так і автоматизованих терміналів при переході до операцій без викидів СО₂. Family включає в себе дві різні технології акумуляторів і зарядки, які можуть бути розгорнуті на основі індивідуальних експлуатаційних потреб терміналу. Електричний козловий кран для перевантаження контейнерів Kalmar з батареєю High Energy здатний працювати щонайменше чотири години безперервно з часом заряджання від 45 до 50 хвилин, тоді як крани з батареєю High Power здатні працювати до однієї години безперервно з часом заряджання від п'яти до шести хвилин за допомогою технології FastCharge.

Акумулятори High Energy розроблені для моделі експлуатації, в якій машини заряджаються під час обідньої перерви або інших перерв, які природно виникають під час роботи. На відміну від них, технологія акумуляторів High Power (раніше відома як технологія Kalmar FastCharge™) призначена для заряджання під час роботи. "Заряджаючи машину в моменти, коли вона зазвичай простоює під час роботи, ми знову можемо досягти безперервної цілодобової роботи з будь-якою технологією акумуляторів без будь-якого впливу на продуктивність терміналу", - зазначає Нурмела.

Керування піковими навантаженнями

Електричні машини Kalmar доступні зі стандартними зарядними пристроями CCS1/CCS2, а також з перевернутою пантографною (розкладною) зарядною системою Kalmar. Обидва рішення можуть використовуватися для будь-якої акумуляторної технології. Автоматизована пантографічна система FastCharge швидко розвивається і в даний час може справлятися зі струмом до 1 000 А. На одній щоглі FastCharge можна заряджати до двох машин одночасно.

«В операціях, де використовуються високоенергетичні акумулятори, які заряджаються під час обідньої перерви, загальна інфраструктура терміналу та електропостачання повинні підтримувати одночасну зарядку всього автопарку», - говорить Акі Хейккінен, керівник відділу розвитку продажів AMEA, Кальмар, Фінляндія. «З іншого боку, при використанні акумуляторів підвищеної потужності з більш швидкою можливістю зарядки, термінал матиме нижче пікове споживання енергії, але інфраструктура зарядки повинна бути розподілена в гарячих точках по всьому терміналу», - говорить Акі Хейккінен.

Різниця між необхідною піковою потужністю може мати значний вплив на вибір рішення для зарядки. Електричний навантажувач використовує середню потужність близько 50 кВт, тому типовий парк з 50 машин буде споживати 2,5 МВт енергії під час нормальної роботи. При одночасній зарядці за допомогою зарядного пристрою CCS2 потужністю 350 кВт той самий автопарк з батареями High Energy потребував би пікової потужності 17,5 МВт під час обідньої перерви. Якщо 10 станцій FastCharge заряджатимуть той самий парк з 50 машин з батареями High Power під час роботи, система потребуватиме лише приблизно 6 МВт пікової потужності.

В рамках системи електричних козлових кранів на базі FastCharge обсяг робіт Kalmar, як правило, включає поставку контейнерних зарядних станцій, а також пантографічного обладнання та щогл. Станція FastCharge живиться від джерела живлення середньої напруги і поставляється з необхідним трансформатором і розподільчим пристроєм. Інфраструктура терміналу, як правило, створюється клієнтом, тому він повинен враховувати такі фактори, як розташування зарядного пристрою у дворі, фундаментні роботи для станції та щогли, а також електричні, кабельні та комунікаційні роботи, необхідні на майданчику.

Зарядка в потрібний час

Kalmar FleetOptimiser для автоматизованих козлових кранів - це рішення системи автоматизації KalmarOne для планування та диспетчеризації робіт. Рішення також може призначати завдання зарядки для автоматизованого обладнання на основі заданих параметрів.

"FleetOptimiser в основному планує і призначає зарядки точно так само, як рухається контейнер, - каже Акі Хейккінен. "Рішення також відстежує рівень заряду акумуляторів і споживання енергії по всьому автопарку, гарантуючи, що всі машини заряджатимуться, коли це необхідно. Крім підтримки належного рівня заряду для всіх машин, FleetOptimiser від Kalmar також оптимізує використання зарядних станцій, щоб уникнути заторів".

Для козлових кранів з ручним управлінням рішення Kalmar ChargeOptimiser пропонує аналогічну функціональність. Обидва рішення також можуть враховувати зміни вартості електроенергії, щоб знайти найкращий час доби для зарядки.

Оцінка загального впливу

 Основна відмінність у загальній вартості володіння між гібридними та електричними автомобілями-тягачами полягає у суттєво різному співвідношенні між капітальними та операційними витратами. Електричні мостові транспортери вимагають приблизно на 30% вищих початкових інвестицій через вартість акумуляторів і зарядних пристроїв для обладнання. Однак вони також пропонують приблизно на 20% нижчі річні експлуатаційні витрати завдяки економії енергії та витрат на технічне обслуговування.

"У довгостроковій перспективі електричні мостові транспортні засоби пропонують дуже конкурентоспроможну загальну вартість володіння, - зазначає Мікко Нурмела. "Як тільки можливість зарядки буде вбудована в природний потік операцій, вона пом'якшить будь-який вплив електрифікації на продуктивність. Отже, цілком реально очікувати, що при переході на електрифікацію терміналу не обов'язково знадобляться додаткові машини".

Випробувано на практиці

Електричні козлові крани  Kalmar вже експлуатуються на багатьох терміналах по всьому світу. Нещодавно компанія Kalmar поставила вісім повністю електричних козлових кранів з батареями High Energy, які обслуговуються двома станціями швидкої зарядки FastCharge, на термінал DP World London Gateway. Машини оснащені зарядними пристроями як CCS2, так і FastCharge і можуть працювати протягом чотирьох годин з годинними перервами на зарядку.

У Роттердамі два нових електричних козлових крани Kalmar допоможуть досягти мети терміналу - до 2035 року досягти нульового рівня викидів на ключових терміналах терміналу. На терміналі планується випробувати один електричний козловий кран Kalmar з батареєю High Energy і один з батареєю High Power. Машини заряджаються від однієї станції Kalmar FastCharge.

На причалі APM Terminals Pier 400 в Лос-Анджелесі два електричних крани Kalmar AutoStrad™ доповнять існуючий парк з 132 кранів AutoStrad™. Ще два гібридних AutoStrad™ оснащуються батареями підвищеної потужності. Машини заряджаються за допомогою двох станцій швидкої зарядки FastCharge.

"Однією з переваг козлового крану Kalmar є те, що він сконструйований як модульна машина, - зазначає Акі Хейккінен. "По суті, ми просто замінюємо гібридну силову установку на повністю електричну акумуляторну батарею великої потужності та пов'язані з нею системи. Ініціатива на причалі 400 була особливо цікавим пілотним проектом, і ми з нетерпінням чекаємо на довгострокові результати від нашого клієнта".

Зміна мислення

Електрифікація операцій з перевезення контейнерів є широкомасштабним завданням, яке вимагає від операторів терміналів зміни поглядів на перспективу.

"Йдеться не лише про саме обладнання, але й про те, як ви працюєте сьогодні, а також про те, як ви можете найкращим чином використовувати свою роботу в майбутньому за допомогою електричного обладнання", - говорить Каррі Кескінен, керівник відділу глобальних продажів компанії Kalmar з горизонтального транспортування. "На даний момент Kalmar може запропонувати дві альтернативи технології акумуляторних батарей, засновані або на можливості зарядки для роботи на гарячому сидінні, або на плануванні зміни типу зміни. Найкращий вибір буде залежати від індивідуальних особливостей роботи терміналу або може бути комбінацією цих двох варіантів.

"Електрифікація - це вже не просто машини, - додає Мікко Нурмела. "Це ширша екосистема, в рамках якої ми повинні розглядати всі варіанти і можливості, незалежно від того, чи стосуються вони нових технологій або джерел енергії. Ринок розвивається дуже швидко, тому ми, безумовно, побачимо більше інновацій у цій галузі протягом наступних двох-трьох років".

Переклад статті з сайту  Kalmar