Корабли-батарейки и для чего они нужны

Ежедневно сотни нефтяных танкеров отправляются из стран, где добывают нефть, в страны, где она нужна. Это единственный способ получить достаточное количество топлива там, где нет нефти. Такие танкеры — неотъемлемая часть энергетической инфраструктуры. Но нельзя ли сделать то же самое с электричеством?

На данный момент все электричество передается по кабелям. Морские ветряные электростанции, которые часто находятся далеко от берега, также подключены к электросети с помощью подводных кабелей. Но это не всегда рентабельно: чем длиннее кабель, тем больше мощности теряется при передаче. К тому же швартовка стоит довольно дорого, особенно если глубина большая. В целом, морские ветроэлектростанции начинают играть все большую роль в обеспечении возобновляемой энергией, но существуют ограничения в отношении места их установки — в частности, турбины должны быть закреплены на морском дне.

Морской ветрогенератор Haliade-X — самый мощный в мире из работающих ветрогенераторов (14 МВт). Изображение: GE

Так, Haliade-X компании General Electric, мощнейший морской ветрогенератор, способен работать только на глубине до 60 м. А, например, Япония окружена глубокими прибрежными водами и поэтому возможности для размещения морских ветряных электростанций рядом с берегом там ограничены. Такие проблемы приводят к появлению нового поколения плавучих турбин наподобие электростанций Hywind Scotland близ Шотландии. Но их строительство обходится дорого из-за прокладки многокилометровых кабелейи, к сожалению, негативно влияет на экологию в связи с нарушением морского дна.

Вместо того, чтобы полагаться на подводные кабели для передачи энергии с морских ветряков  на берег, японский стартап PowerX разрабатывает плавсредства для перевозки этого ценного груза. Компания считает, что большой корабль легче загружать батареями. Энергию эти батареи получают от ветряных электростанциях в море, после чего корабль снова отправляется в плавание и перевозит энергию на берег. Хотя здесь тоже есть потери (зарядка и разрядка аккумулятора приводит к потере мощности), такой вариант выгоднее для ветряных электростанций, расположенных вдали от берега, чем передача энергии по кабелям.

Первая в мире плавучая ветряная электростанция Hywind Scotland построена в 25 км от побережья Шотландии и состоит из пяти турбин мощностью 6 МВт, расположенных на площади более 4 км2.

Изображение: Øyvind Gravås/Woldcam/Statoil

Танкеры Power ARK предназначены именно для перевозки возобновляемой энергии от ветряных турбин, расположенных в море далеко от береговой линии, на сушу. Это позволит максимально использовать сильные порывы ветра и откроет новые возможности для установки ветряков.

Глобальная цель PowerX заключается в том, чтобы ускорить внедрение энергии морского ветра, транспортируя ее между любыми двумя точками на Земле.

Первым танкером будет Power ARK 100 — тримаран длиной 100 метров с тремя объединенными в верхней части параллельными корпусами. Power ARK 100 питается от электричества и имеет дальность плавания 300 км. Водоизмещение судна — 2,2 тыс. тонн, крейсерская скорость — 7 узлов, а максимальная — 14 узлов.

Концептуальный дизайн танкера Power ARK 100. Изображение: Power X

Также корабль может работать на биодизельном топливе, чтобы совершать рейсы на большие расстояния (возможно — по всему миру). Танкер оснащается 100 аккумуляторными батареями мощностью 220 МВтч, которых хватит для питания около 22 000 домов в течение дня, и это количество энергии он способен привезти за один рейс.

Сейчас прототип полностью разработан и строить его будет крупнейшее японское судостроительное предприятие Imabari Shipbuilding. Строительство завершится в 2025 году.

У компаний уже существуют планы по созданию более мощных танкеров: 150-метрового Power ARK 1000 и 220-метрового Power ARK 3000, а также — по строительству собственного производства батарей для загрузки этих танкеров.

Концепт завода Project:MAX для изготовления собственных батарей Power X. Изображение: Power X

Рабочее название завода — Project:MAX. Он будет расположен в Японии и займется выпуском батарей для использования на судах PowerX, а также оборудования для быстрой зарядки электромобилей и сетевого хранения энергии. Планируется, что к 2024 году производственная мощность завода составит 1 ГВт·ч, а к 2028 году — вырастет до 5 ГВт·ч.