INSIGHTS: Edward C. Schwarz, Vice-Presidente de Vendas da ABB, Novas Construções

Edward C. Schwarz, Vice-Presidente de Vendas da ABB, Novas Construções

Crédito de imagem: Maid of the mist Corp.

CRÉDITO: ABB

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Com sede em Miramar, Flórida, o vice-presidente da ABB Ed Schwarz é hoje responsável por desenvolver e liderar a recém-criada equipe de vendas da ABB na América do Norte.

Ele é o principal defensor da empresa para novas oportunidades de construção nos EUA e no Canadá e, mais importante, no desenvolvimento da estratégia de negócios necessária para levar soluções híbridas e elétricas ao mercado da América do Norte. Formado pela Academia da Marinha Mercante dos EUA em Kings Point, NY, ele se formou em Engenharia Marinha e Administração de Estaleiros em 2000. Além disso, serviu na Marinha dos Estados Unidos como Tenente da Reserva Naval dos EUA até 2011. Serviu no mar em uma variedade de funções de engenharia e ganhou sua licença de engenheiro chefe. Antes de ingressar na ABB, ele também trabalhou na ZF Marine Propulsion Systems e na Voith Turbo Schneider Propulsion, onde gerenciou e promoveu aspectos técnicos e práticos dessas respectivas divisões marítimas. À medida que a ABB assume uma posição na busca pela limpeza da pegada ambiental de embarcações marítimas, a Schwarz está na ponta da lança da ABB quando se trata de implementar essa estratégia. Ouça este mês enquanto ele conduz uma discussão sobre o futuro mais ecológico e mais eficiente da indústria naval.

Você foi citado como tendo dito: “Antes de qualquer grande adoção de tecnologia no mercado fluvial dos EUA existe um alinhamento perfeito de oportunidade e solução.” Diga-nos por que operadores terrestres estão finalmente prontos para a propulsão híbrida e / ou eletrificada de propulsão.
Assim como o motor a diesel superou o vapor e o vapor, os benefícios combinados da propulsão elétrica representam a próxima geração de rebocadores para as águas continentais dos EUA, dos quais não há como voltar atrás. Uma vez que os proprietários desfrutaram dos benefícios de motores a diesel mais leves e confiáveis, pararam de construir caldeiras a vapor grandes e perigosas para embarcações de navegação interior. Uma vez que os proprietários internos dos EUA começarem a usufruir dos benefícios da propulsão elétrica a diesel, eles não parecerão favoráveis às desvantagens dos sistemas mecânicos a diesel. Numa altura em que a especulação na construção naval e o crescimento económico lento continuam a assombrar o sector marítimo, os proprietários encontram-se sob pressão contínua para minimizar os custos, maximizando a eficiência operacional. O transporte marítimo também vem sendo cada vez mais examinado pelos órgãos reguladores e ambientais em relação ao meio ambiente, com as emissões dos navios como a principal preocupação. As regras de emissões de NOx recentemente introduzidas significam que os motores marítimos diesel convencionais só atendem aos requisitos de desempenho do Nível 4 adicionando caro, volumoso, pesado, complexo e difícil de manter o pós-tratamento - EGR (Recirculação de Gases de Escape) ou SCR (SCR). ) usando ureia a bordo. Alternativamente, os operadores do interior devem considerar a propulsão elétrica a diesel, que não só é cada vez mais preferida pela navegação global, mas que atende aos padrões Tier 4 usando motores principais Tier 3, sem a necessidade de dedicar espaço, tempo de engenharia ou busca de ureia.

Todo mundo quer ser 'verde', mas a maioria não vai assim até produzir verde para a linha de fundo. Compartilhe algumas das vantagens competitivas que eventualmente impulsionarão operadores terrestres para fazer a troca.
Os novos regulamentos que cobrem as emissões dos navios de navegação interior dos EUA têm importantes implicações de custos para os proprietários que procuram construir novas embarcações, numa altura em que existe um requisito significativo para substituir uma frota fluvial antiga. Os custos envolvidos são significativos o suficiente para levar em consideração o ROI de tecnologias alternativas. A opção 'convencional' envolve a instalação de dois grandes motores EPA Tier 4 complementados por um sistema de pós-tratamento - seja a dispendiosa opção de EGR ou SCR que apresenta tubulação adicional, seu próprio refil e tanque de armazenamento de ureia e exige manutenção separada. Não há probabilidade de que investimentos em tecnologia pós-tratamento possam ser recuperados de contratos de remessa. Alternativamente propulsão elétrica fornece a capacidade de reduzir os principais custos operacionais de manutenção do motor e combustível. Uma embarcação que gasta 40% de seu tempo de operação com menos de 50% de carga de propulsão pode ser trabalhada usando dois motores em vez de três quando comparada a um sistema acionado mecanicamente. Esta capacidade resulta em economia de combustível quando os motores estão sob carga parcial. Mas, ainda mais importante, os proprietários podem reduzir em até 50% o tempo total de funcionamento do motor - reduzindo significativamente a manutenção do motor.

Um retrofit para operações com diesel elétrico e / ou com baterias é viável para barcos existentes ou esta tendência é mais adequada para novas construções?
O mercado de retrofit é o maior mercado dos EUA devido ao custo de construção de novas embarcações. Todos sabem que os EUA mantêm as embarcações mais longas do que qualquer outro mercado. Isso cria muito interesse em trazer novas tecnologias para embarcações existentes. Não há limitação para retrofit, exceto espaço e peso, mas geralmente este equipamento pode ser instalado em áreas não utilizadas, como plataformas superiores ou espaços utilizados mais baixos. Um exemplo de um retrofit importante muito bem-sucedido é o Tycho Brahe e o Aurora que foram convertidos das operações convencionais do motor diesel em energia da bateria como parte da estratégia da ForSea de reduzir a pegada ambiental ao longo da rota de 4 km entre a Suécia e a Dinamarca. Os navios operam em uma rota de balsa de alta intensidade que transfere mais de 7,4 milhões de passageiros e 1,9 milhão de veículos entre terminais portuários urbanos na Dinamarca e na Suécia. A conversão dessas balsas de mais de 100 metros, ambas construídas em 1991, exigiu a instalação de uma bateria de 4160 kWh em cada embarcação, bem como racks de bateria, sistemas de controle de armazenamento de energia e tecnologia de distribuição de energia DC Grid da ABB. Além disso, a ABB forneceu estações de recarga automatizadas usando um robô industrial para otimizar o tempo de conexão e maximizar o período de carregamento, aproveitando a varredura a laser 3D e a comunicação sem fio entre o navio e a costa. Este é um projeto histórico, e estamos convencidos de que ele será visto como um passo crítico na revolução ambiental dos navios, bem como um marco na implementação da estratégia de transporte "Elétrico, Digital e Conectado" da ABB.

A operadora de turismo Niagara Falls, Maid of the Mist, encomendou duas novas embarcações de passageiros que navegam com energia elétrica pura, possibilitadas pela tecnologia da ABB. Flesh fora desse sistema de propulsão e seus componentes para os leitores.
O projeto Maid of the Mist é verdadeiramente revolucionário porque o navio não será equipado com nenhum motor - é realmente todo elétrico e o fato de a eletricidade ser proveniente da represa hidrelétrica local significa um verdadeiro navio de emissão zero. A ABB foi encarregada de fornecer uma solução completamente integrada que consome energia do utilitário, gerencia e entrega para as unidades L e propulsores de proa. Além de integrar a conexão de carregamento de bateria navio-costa, a ABB fornecerá ao novo projeto de construção da Maid of the Mist painéis de comando, acionamentos, baterias (da Spear), motores de propulsão para ambos os conjuntos de propulsores de proa e proa e controle integrado. sistema, bem como o ABB Ability Marine Remote Diagnostic System para monitoramento de equipamentos remotos e manutenção preditiva. A ABB Ability é a principal oferta de soluções e serviços digitais da ABB.

Em termos das embarcações de passageiros da Maid of the Mist, dá-nos uma ideia da diferença de custos para estas embarcações se os operadores tivessem optado, por exemplo, por uma solução EPA de nível 4?
O navio Maid of the Mist teria provavelmente sido capaz de usar vários motores Tier 3 (menos de 800HP cada), ficando assim abaixo dos requisitos do Tier 4. Mas, mesmo em comparação com as soluções de propulsão de Nível 3, há um benefício financeiro para o proprietário em relação à energia elétrica da bateria. Quando um proprietário toma a decisão decisiva de usar bateria totalmente elétrica, ele está aproveitando os benefícios tanto do projeto inicial quanto da operação. Há benefícios não apenas na remoção de motores, mas também em todos os dutos de exaustão, fundações, linhas de eixos, conexões elétricas, resfriamento, linhas de combustível, bombas de multiplicação e tanques de combustível. O novo sistema da ABB para esses tipos de embarcações (ABB Onboard Microgrid) é uma nova solução de tamanho compacto, a ABB possibilita eficiências similares para embarcações menores e de menor potência que operam em curtas distâncias que navios maiores desfrutaram por muitos anos. A Microgrid Integrada reduz a área ocupada e o peso do equipamento elétrico a bordo, eliminando a necessidade de transformadores volumosos e painéis principais. Isso deixa mais espaço nas embarcações e proporciona maior flexibilidade no posicionamento do sistema a bordo - economizando dinheiro durante o projeto. O sistema é quase completamente pré-engenheirado e independente. Isso economiza tempo caro durante o período de construção do navio.

Mas a economia real de custos ocorre durante as operações, reduzindo muitos dos principais custos de operação, como manutenção de motores e custos de combustível. Também melhora o espaço e a disposição da embarcação, permitindo, neste caso, que mais passageiros desfrutem do último andar sem que as pilhas ocupem espaço e expelam o escape e o calor. Por fim, se você está no ramo de serviços para o público em geral, não se pode subestimar a mudança de paradigma em que os millennials gastarão seu dinheiro ou apoio. Qualquer pessoa que viva com, trabalhe ou conheça os millennials, também está ciente de que está reformulando o que é importante na cultura do consumidor - isso inclui questões ambientais.

Os dois maiores pontos de atrito para o uso de baterias em embarcações comerciais foram, até recentemente, o peso e / ou a pegada física dessas unidades necessárias para fornecer o poder de propulsão necessário. Nós percorremos um longo caminho, não temos? Conte-nos um pouco sobre o progresso feito nessa frente.
As baterias marinhas estão, até certo ponto, enraizadas nos “sistemas ESS” - contêineres cheios de baterias que fornecem o pico de barbear para usinas elétricas. Até recentemente, as baterias marítimas usavam backplanes pesados e inflexíveis como base de seus sistemas. As baterias mais avançadas do mercado usam conexões fáceis com estantes leves e adaptáveis. Isso contribui para uma redução no peso e uma pegada. Esperamos grandes avanços em dois ou três anos a partir do desenvolvimento da química das baterias, mas o mito de que as baterias precisam ser grandes e pesadas já foi eliminado.

Cada um dos navios MoTM será alimentado por um par de baterias com uma capacidade total de 316 kWh, divididas igualmente entre dois cascos de catamarã. Ter dois sistemas de energia totalmente independentes a bordo aumentará a resiliência das operações criando uma redundância. As baterias podem operar com apenas uma unidade se a outra estiver indisponível por qualquer motivo? Isso é suficiente para impulsionar a embarcação com segurança e, em caso afirmativo, por quanto tempo?
Este arranjo redundante é muito importante para um sistema totalmente elétrico (sem motor). Cada casco abriga energia suficiente e ambos os propulsores de popa e proa para conduzir a embarcação de forma independente. Isso permite uma redundância real. Desde que a embarcação seja capaz de recarregar, a embarcação pode operar com uma perda de 50% do sistema.

O projecto europeu de inovação FLAGSHIPS recebeu 5 milhões de euros da UE para apoiar a instalação de dois navios de células de combustível de hidrogénio com emissões zero operados comercialmente em França e na Noruega. Na França, uma hidroavião operada pela Compagnie Fluvial de Transport (CFT) servirá como embarcação de utilidade em um dos rios mais exigentes, o Rhône. Definir o termo 'utilidade' navio. Isso realmente será um barco de trabalho?
Este é um marco importante na indústria naval interior. Parece às vezes que o mercado interno está mais tarde adotando novas tecnologias - neste caso, o interior está na vanguarda da tecnologia de emissão zero. O projeto é um encaixe retrô de um empurrador para o transporte de carga e barcaças móveis. Empurra duas barcaças e o comprimento do comboio é de até 180 metros (~ 600 pés). A operação diária da embarcação está dentro das barcaças de manipulação do Porto de Lyon e da operação semanal que move barcaças entre o Porto de Lyon e a Docks Fulchiron. É muito semelhante à típica operação norte-americana Fleeting no baixo Mississippi, que algumas vezes funciona como uma unidade de reboque por volume de embarcações, esta é propriamente a operação de embarcação mais comum nos Estados Unidos. A ABB e a Ballard Power Systems alavancarão as atuais tecnologias de célula de combustível de escala de quilowatts e as otimizarão para criar uma solução pioneira em escala de megawatts, adequada para alimentar navios maiores. Com uma capacidade de geração elétrica de 3MW (4000 HP), o novo sistema vai caber dentro de um único módulo não maior que um motor marítimo tradicional movido a combustíveis fósseis.

O sistema elétrico a diesel decide quanta energia é necessária. Portanto, e para os operadores maiores, a probabilidade de um capitão ou outro ser rotulado como 'porco a gás da frota' pode ser eliminada. Por sua vez, a ABB reivindica uma economia de combustível de 30%. Descarte esses números para nós.
Ir com propulsão elétrica automatizada traz muitas vantagens, incluindo automação. Nosso sistema de automação permite que o capitão opere sua embarcação conforme o normal e o sistema decide automaticamente quanto de energia é necessária e inicia ou desliga os motores de acordo.

É importante que o Comandante tenha disponível toda a potência de instalação para manobrar rapidamente sua embarcação. Mas nós também começaremos a ver os Capitães mudarem a maneira como operam os navios, uma vez que eles têm o toque instantâneo de potência total na velocidade zero, que vem de um motor. Outros mercados, introduzidos à "velocidade de resposta do acelerador e à rápida disponibilidade de energia de reserva", começam a operar naturalmente as embarcações de uma maneira mais eficiente e eficaz. Em um exemplo da vida real, calculamos um proprietário para economizar cerca de 15-25% de redução de combustível usando um sistema elétrico a diesel. Eles relataram uma redução de 50% no combustível usado. Quando entrevistamos os capitães, eles explicaram que, devido à confiança de que o poder de reserva estava disponível tão rapidamente, eles administravam as embarcações com cargas mais baixas com mais frequência do que no passado. O objetivo não é apenas a potência instalada, mas o desempenho real exatamente quando necessário - essa é a eficiência que um sistema elétrico bem projetado pode trazer para o dono.

A ABB já forneceu mais de 1.300 embarcações com propulsão elétrica a diesel. Quando veremos o primeiro empurrador interior usando essa tecnologia?
Muito em breve. Estamos tendo conversas muito encorajadoras com os proprietários que acreditam que a tecnologia é perfeita para a operação. Em última análise, os proprietários de navios precisam ver o valor. Estas são conversas que estamos tendo hoje. A indústria tem aceitado muito aprender sobre a propulsão elétrica, fazendo perguntas e agora procurando oportunidades para implementar. Esperamos ver os ETBs navegando em 2020.