WEG zorgt voor de aandrijving van een supergroen baggerschip.
De scheepvaart levert een grote bijdrage aan transportemissies en scheepsfabrikanten zijn onder toenemende druk om de efficiency van hun vaartuigen te verbeteren.
Door de aangescherpte regelgeving en complexe specificaties voor de scheepvaart is het bouwen en ontwerpen van een groot schip een complexe taak.
WEG, fabrikant van elektromotoren, heeft dit in de praktijk ondervonden toen ze de opdracht kregen om een 15.000 m³ groot baggervaartuig, Bonny River, te voorzien van een volledige set generatoren en elektromotoren. Het laatste ontwerp van de sleephopperzuiger (TSHD) Bonny River, die door Royal IHC werd gebouwd, moest geoptimaliseerd worden voor efficiency en energieverbruik. Royal IHC, leverancier van vaartuigen voor de offshore-, bagger- en mijnbouwsector, had zijn ambities kenbaar gemaakt om voor Bonny River een ‘groen paspoort’ en de accolade ‘Clean Design’ te verkrijgen – door vrijwillige naleving van preventiemaatregelen tegen milieuvervuiling die de normale normen overtreffen. Afgezien van de milieudoelen is het ontwerpen en bouwen van een groot baggerschip een complexe onderneming. Om alle benodigde uitrusting te verkrijgen was IHC, die de eindverantwoordelijkheid had voor het hele traject van ontwerp, bouw en integratie, aangewezen op een groot aantal leveranciers om alle componenten aan IHC te leveren.
Winnende ontwerpen
WEG won de aanbestedingsprocedure voor de levering van stroomgeneratoren en elektromotoren om verschillende redenen; niet in het minst omdat WEG alle generatoren en elektromotoren vanuit één bronlocatie kon leveren, zodat de toeleverketen eenvoudig kon blijven. Bovendien kon WEG maatwerkproducten voor het schip aanbieden. De door de experts bij WEG ontworpen en aangeleverde motoren en generatoren moesten niet alleen aan de laatste scheepvaartspecificaties voldoen, maar ook afgestemd zijn op de systemen die door IHC werden geleverd om ervoor te zorgen dat de totale harmonische vervorming (THD) tot een absoluut minimum zou worden beperkt. De generatoren van de watergekoelde S-lijn en luchtgekoelde AG10-lijn van WEG leveren nu de stroom voor zowel het hoofd- als de hulpsystemen op de Bonny River, die nu geëxploiteerd wordt door het Belgische baggerbedrijf DEME. De watergekoelde M-lijn IC86W, indirecte watergekoelde WGM20 IC71W motoren en de luchtgekoelde W22-lijn maken alle deel uit van de verschillende systemen.
Geïntegreerde oplossingen voor scheepvaarttoepassingen
WEG biedt een volledige oplossing met elektromotoren en dynamo’s voor de scheepvaartsector. Naast de nieuwste technologische producten en services levert WEG betrouwbare oplossingen voor elektrische machines voor het werken met, onderhouden en leveren van services aan boord. Het leveren van uitrusting voor de scheepvaart vereist specifieke expertise vanwege de vaak ongebruikelijke werkzaamheden van een schip. Het baggerschip werd bijvoorbeeld ontworpen om te opereren in wateren met een diepte tot 100 meter en in ecologisch gevoelige gebieden. Het dynamisch positioneringssysteem (DP2) maakt gebruik van tunnelboegschroeven in combinatie met GPS-systemen om een exacte locatie te kunnen vasthouden, zodat het schip dichtbij structuren onderwater kan werken. De boeg- en hekschroeven van het schip worden ook aangedreven door motoren van WEG, evenals de boosterpomp die het baggerslib opzuigt en afvoert via een verbinding met het vasteland of door rechtstreeks opspuiten op een losplaats.
Het schip gebruikt een gesloten lus baggerproces om vertroebeling van het water tot een minimum te beperken, hetgeen zeer belangrijk is in ecologisch gevoelige gebieden. Als deel van het ontwerpproces verstrekte WEG de geprojecteerde afmetingen en het gewicht van de generatoren en motoren aan IHC, zodat deze in het 3D-model konden worden gepositioneerd. Zo kon het ontwerpteam controleren of de onderdelen passend waren en of het schip in balans was.
Optimale efficiency
In het kader van energiebesparing zijn generatoren van WEG in staat om op variabele toeren te functioneren. Hierdoor kunnen de scheepsmotoren op verschillende snelheden werken, afhankelijk van de operationele status van het schip. Volgens de specificatie moesten de generatoren tussen de 50 en 60 Hz kunnen leveren afhankelijk van de motorsnelheid, zodat de motoren met optimale efficiency zouden kunnen werken. Het systeem dat door IHC is ontworpen en geleverd maakt gebruik van variabele toerenregelingen (VFD’s) en AFE-technologie die actief bijdraagt aan het terugdringen van harmonische vervorming.
WEG heeft als onderdeel van het ontwerpproces alle noodzakelijke berekeningen gedaan ter verzekering dat specifieke waarden van transiënte en sub-overgang synchrone reactantie voldoen aan de waarden die door Bureau Veritas, een internationale test- en certificeringsinstantie, zijn vastgesteld. Zowel de variabele frequentievereisten als de THD-kenmerken worden beïnvloed door het statorspoelontwerp van de dynamo, die specifiek voor deze toepassing moest worden ontwikkeld. Afgezien van de veeleisende maritieme omgeving waren de aanvullende vereisten voor het verbeteren van de efficiency bepalend voor het gebruikte impregneerproces om het spoelisolatiesysteem te maken. Sinds de voltooiing van het project wordt het baggerschip geëxploiteerd door DEME. Sedert het geplande ‘groene paspoort’ en de accolade ‘Clean Design’ zijn verkregen, is het schip in Vlissingen in gebruik genomen en begonnen aan haar eerste baggerklus.
Het feit dat zo veel componenten van één fabrikant afkomstig waren, heeft de complexiteit van het onderhoud ongetwijfeld aanzienlijk vereenvoudigd voor de scheepseigenaar DEME. Bovendien heeft WEG een grote hoeveelheid gedetailleerde informatie over de te onderhouden onderdelen verstrekt, zodat het onderhoudsteam aan boord de benodigde onderdelen altijd bij WEG kan bestellen, ongeacht waar ter wereld het schip werkzaam is.
