Більше не треба у порт: вітрові турбіни індуктивно заряджатимуть кораблі прямо посеред океану

Інженери розробили нову магнітну систему для бездротової зарядки електричних суден у морі. Розробка, яку очолили суднобудівна компанія Vard та дослідницький інститут SINTEF, замінює вразливі мідні контакти індуктивною зарядкою.

За їх допомогою електричне сервісне судно заряджається за допомогою нової індуктивної системи — у відкритому морі та з використанням енергії вітрової турбіни. Електромобілі вже мають мережі зарядних станцій уздовж усіх основних доріг, однак морська індустрія досі не має ефективної офшорної зарядної інфраструктури.

Норвезькі дослідники з SINTEF та суднобудівна компанія Vard розробили індуктивну (магнітну) систему зарядки, призначену для живлення електричних суден безпосередньо у морі. Проєкт вирішує проблему суворих умов офшорного середовища, використовуючи герметизовані магнітні котушки замість металевих роз’ємів.

Спочатку технологію планують застосовувати для суден обслуговування вітрових електростанцій (SOV) та суден постачання для нафтової галузі (PSV), але Vard бачить її потенціал як основу зарядної інфраструктури вздовж усього узбережжя Норвегії.

Традиційні системи з фізичними роз’ємами страждають від механічного зношування, корозії через солону воду та високих витрат на обслуговування, що робить їх ненадійними в морі. Проєкт Ocean Charger спрощує офшорну зарядку, замінюючи вразливі металеві контакти на магнітну систему типу “plug-and-play”.

Індуктивна технологія дозволяє заряджати електричні судна — зокрема сервісні кораблі для вітрових електростанцій і постачальні судна — безпосередньо в морі через герметизовані котушки, стійкі до солі та корозії.

Система усуває потребу суднам з електричним приводом повертатися в порт для підзарядки, що робить морську зарядку такою ж простою, як заправка автомобіля на трасі. Використовуючи магнітні поля, система передає енергію без фізичного металевого контакту, захищаючи компоненти від агресивного морського середовища.

Конструкція передбачає водонепроникні герметичні котушки як на зарядній станції, так і на судні, які не піддаються впливу солі або водоростей. Такий підхід “чашка в підскляннику” забезпечує надійне з’єднання, яке усуває ризики деградації обладнання в морських умовах.

Хоча концепція бездротової зарядки виглядає простою, вона базується на складному технічному ланцюгу перетворення енергії. Електроенергія проходить кілька етапів трансформації: від високовольтного постійного струму до високочастотних магнітних полів, які потім приймаються та стабілізуються на борту судна. Цей багатоступеневий процес забезпечує безпечну та ефективну подачу енергії до акумуляторів.

До цього моменту електричні офшорні судна опинялися в замкненому колі: щоб зарядитися, їм потрібно було повертатися в порт, витрачаючи значну частину щойно отриманої енергії лише на дорогу назад.

Дослідники зосередилися на електромагнітному дизайні, оптимізуючи намотування котушок і матеріали для передачі великої потужності на судна через компактну поверхню. Крім того, інтелектуальна система управління координує процес, забезпечуючи максимальну ефективність і мінімальні втрати енергії.

Подібні системи індуктивної передачі енергії для транспорту вже тестувалися в інших галузях, зокрема в міському електротранспорті та портовій інфраструктурі, де безконтактна зарядка розглядається як спосіб зменшення зношування обладнання та простоїв. У морському секторі паралельно розвивається концепція берегового живлення суден (shore power), коли кораблі під час стоянки підключаються до електромережі порту, однак офшорна зарядка у відкритому морі залишається значно складнішою через вимоги до потужності, стабільності магнітного поля та втрат енергії на великих дистанціях.

Джерело: Interesting Engineering