{"id":20,"date":"2018-09-28T17:46:18","date_gmt":"2018-09-28T15:46:18","guid":{"rendered":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/?p=20"},"modified":"2019-11-06T20:34:59","modified_gmt":"2019-11-06T19:34:59","slug":"lading-og-landstraum-to-sider-av-same-sak","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/2018\/09\/28\/lading-og-landstraum-to-sider-av-same-sak\/","title":{"rendered":"Lading og landstraum, to sider av same sak?"},"content":{"rendered":"<p>F\u00f8r elektrisk framdrift av skip, der dieseltanken er bytta ut med batteri, har det vert vanlig med landstraum. N\u00e5r eit skip ligg til kai over lengre tid, kan energien forsynast fr\u00e5 land og dieselmotorar og generatorar p\u00e5 skipet kan stengast ned.\u00a0Dette er gunstig b\u00e5de for \u00e5 redusera drivstoffutgifer og redusera st\u00f8y til omgivnadane. For st\u00f8rre skip slik som cruiseskip har, har behovet for effekt ofte vert for stort til at landstraum kan forsynast fr\u00e5 mange hamner. Resultatet er at ein eller fleire dieselgeneratorar har vert i drift for \u00e5 forsyna skipet med elektrisitet, ogs\u00e5 n\u00e5r skipet ligg til kai.<\/p>\n<p>Den siste tida har fokuset p\u00e5 milj\u00f8 og utslepp gjort dette meir aktuelt, ved at det blir bygd ut kraftigare landstraumsanlegg som kan levera store skip. Ruteg\u00e5ande fart\u00f8y som Hurtigruta og skipa som g\u00e5r mellom Noreg og utlandet (Danmark og Tyskland) har i stadig st\u00f8re grad kunne kopla seg til landstraum og stenga ned dieselgeneratorane n\u00e5r dei ligg til kai. For \u00e5 kunne tilby landstraum ogs\u00e5 ved kortvarig liggetid, har ulike typar robotl\u00f8ysingar blitt introdusert for \u00e5 gi raskare tilkopling, samt \u00e5 unng\u00e5 tungt manuelt arbeid med \u00e5 handtera store kablar.<\/p>\n<p>Vil infrastrukturen som er bygd ut for landstraum og internasjonale standardar p\u00e5 omr\u00e5det, ogs\u00e5 kunne fungera for lading batterilager p\u00e5 fart\u00f8y med elektrisk framdrift?<\/p>\n<h3>Spenning og effektbehov til lading<\/h3>\n<p>El-b\u00e5tar, skip og ferjer kjem i mange ulike storleikar og har naturligvis ulike behov. Den effekten som er n\u00f8dvendig til lading kjem an p\u00e5 storleiken p\u00e5 batteripakken, kor lang liggetid det er tilgjengelig for lading og kor mykje batteriet m\u00e5 ladast opp. For enkelte fart\u00f8y vil det vera tilstrekkelig \u00e5 lade opp over natt, slik at behovet for effekt blir redusert. I andre tilfelle, vi det vera behov for kortvarig hurtiglading for \u00e5 halde fart\u00f8yet i kontinuerlig drift, slik som ei ferje. Det er derfor ikkje mogeleg \u00e5 gi noko generell konklusjon om effektbehov.<\/p>\n<p>Spenningsniv\u00e5et til ladeanlegget m\u00e5 sj\u00e5ast i samanheng med spenningsniv\u00e5et til batteripakken. S\u00e5 langt er det vanleg at spenningsniv\u00e5et ligg i omr\u00e5det 500V til 1 200 V DC, basert p\u00e5 tilgjengelige produkt fr\u00e5 leiande produsentar.<\/p>\n<h3>Internasjonale standardar<\/h3>\n<p>For \u00e5 kunna byggja landstraumsanlegg som fleire fart\u00f8y kan nytta, har det blitt arbeida internasjonalt med \u00e5 standardisera desse tilkoplingspunkta. Standardane er delt mellom h\u00f8gspent, l\u00e5gspent, samt ein eigen standard om kommunikasjon.<\/p>\n<p>H\u00f8gspent landstraum er omtala i NEK IEC\/ISO\/IEEE 80005-1:2012 [1] og omfattar anlegg p\u00e5 over 1 MVA og spenning p\u00e5 6,6 kV eller 11 kV AC. Om dette skal nyttast til lading, m\u00e5 m\u00e5 spenninga transformerast ned til l\u00e5gspent likestraum f\u00f8r batteripakken kan ladast.<\/p>\n<p>L\u00e5gspent landstraum er omtala i NEK IEC PAS 8005-3:2014 [3] og omfattar anlegg p\u00e5 opp til 1 MVA. Standarden legg opp til ein plugg p\u00e5 350 A, som tilsvara 242 kVA ved trefasa 400 V AC tilf\u00f8rsel. Ved st\u00f8rre effektbehov, kan det nyttast parallelle kablar opp til grensa p\u00e5 1 MVA, men ikkje meir enn 350 A pr. plugg. Den spesifiserte pluggen inneheld ogs\u00e5 pilotpinnar i samsvar med IEC 60309-5.<\/p>\n<p>Standarden omfattar ikkje landstraum som er:<\/p>\n<ul>\n<li>under 250 A,<\/li>\n<li>opp til 125 A pr. kabel,<\/li>\n<li>under 300 V mellom fase og jord.<\/li>\n<\/ul>\n<p>I dei tilfella, kan vanlige industrikontaktar nyttast.<\/p>\n<p>Kommunikasjon mellom hamn og skip er omtala i NEK IEC\/IEEE 8005-2:2016 [2], der MODBUS TCP\/IP er nytta som protokoll med optisk fiber om medium. For cruise skip beskriv Annex A seriell kommunikasjon basert p\u00e5 MOSBUS RTU. Denne kommunikasjonen overf\u00f8rer blant anna tilgjengelig effekt fr\u00e5 land, samt kor stor effekt fart\u00f8yet ynskjer \u00e5 trekkja. Dette kan ogs\u00e5 nyttast med det form\u00e5l \u00e5 lade opp ein batteripakke, der hamna kan formidla den maksimale ladeeffekten som er tilgjengelig.<\/p>\n<h3>Konklusjon<\/h3>\n<p>Landstraumsanlegg basert p\u00e5 internasjonale standardar b\u00f8r kunne nyttast ogs\u00e5 til lading av fart\u00f8y med elektrisk framdrift, spesielt der fart\u00f8yet ikkje har ein fast oppstillingsplass. Spesielt NEK IEC\/IEEE 8005-2:2016 er gunstig med tanke p\u00e5 spenningsniv\u00e5et i forhold til nominell spenning p\u00e5 batteripakken, mens h\u00f8gspent tilkopling er noko meir utfordrande sidan spenninga m\u00e5 reduserast vesentlig f\u00f8r lading kan gjennomf\u00f8rast. Kommunikasjon etter NEK IEC\/IEEE 8005-2:2016 skulle kunne gi tilstrekkelig informasjon gjennom ladeprosessen.<\/p>\n<p>For mindre fart\u00f8y som ladar p\u00e5 den same plassen, kan nok standarden gi ei noko dyrare og omfattande l\u00f8ysing, sidan spenning og tilgjengelig effekt i mange tilfelle er kjent. Dei minste fart\u00f8ya kjem i mange tilfelle ogs\u00e5 under 250 A og er ikkje omfatta av standarden. Her kan andre l\u00f8ysingar vurderast, der det pr. i dag ikkje er dekka av noko internasjonal standard utover standard industrikontaktar.<\/p>\n<p>For ferjer og andre fart\u00f8y som har hyppige stopp og behov for hurtiglading, er det eksempel p\u00e5 at andre l\u00f8ysingar blir valt. Hurtigruta og Color Line har valt andre l\u00f8syingar som gir raskare til- og fr\u00e5kopling, samt redusert behov for mannskap [5]. Det er ogs\u00e5 ei stor utvikling innan induktiv (tr\u00e5dlaus) ladeteknologi, spesielt retta mot ferjer med elektrisk framdrift, som ikkje er inkludert i dei internasjonale standardane [4].<\/p>\n<p>Landstraum og lading er p\u00e5 ei m\u00e5te to sider av same sak, men har i mange tilfelle ulike behov. Mens landstraum i utgangspunktet skal forsyna fart\u00f8yet sitt behov mens det ligg til kai, skal eit ladeanlegg ogs\u00e5 ha kapasitet til \u00e5 levera energi til ein eller fleire batteripakkar ombord. Gjeldande standardar vil kanskje i st\u00f8rst grad vera nyttig for hybrid-fart\u00f8y som har st\u00f8rre rekkevidd og ikkje fast oppstillingsplass.<\/p>\n<h3>Referansar<\/h3>\n<ol>\n<li>IEC, &#8220;NEK IEC\/ISO\/IEEE 80005-1 High Voltage Shore Connection (HVSC) Systems,&#8221; 2012.<\/li>\n<li>IEC, &#8220;NEK IEC\/ISO\/IEEE 80005-2 High and low voltage shore connection systems &#8211; Data communication for monitoring and control,&#8221; 2016.<\/li>\n<li>IEC, &#8220;NEK IEC\/ISO\/IEEE 80005-3 Lov voltage Shore Connection (LVSC) Systems,&#8221; 2014.<\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/ieeexplore.ieee.org\/document\/8025701\">Guidi, J. A. Suul, F. Jenset and I. Sorfonn, &#8220;Wireless Charging for Ships: High-Power Inductive Charging for Battery Electric and Plug-In Hybrid Vessels,&#8221; in <em>IEEE Electrification Magazine<\/em>, vol. 5, no. 3, pp. 22-32, Sept. 2017.<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.tu.no\/artikler\/denne-strompluggen-vekker-sterke-reaksjoner-hurtigruten-velger-bort-internasjonal-standard\/368013\">T. Stensvold, &#8220;Denne str\u00f8mpluggen vekker sterke reaksjoner \u2013 Hurtigruten velger bort internasjonal standard,&#8221; <em>Teknisk Ukeblad<\/em>, 24. januar, 2017. [Accessed 28. september, 2018].<\/a><\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>F\u00f8r elektrisk framdrift av skip, der dieseltanken er bytta ut med batteri, har det vert vanlig med landstraum. N\u00e5r eit skip ligg til kai over lengre tid, kan energien forsynast fr\u00e5 land og dieselmotorar og generatorar p\u00e5 skipet kan stengast ned.\u00a0Dette er gunstig b\u00e5de for \u00e5 redusera drivstoffutgifer og redusera st\u00f8y til omgivnadane. For st\u00f8rre <a class=\"read-more\" href=\"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/2018\/09\/28\/lading-og-landstraum-to-sider-av-same-sak\/\">Read More<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":891,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[7],"tags":[],"class_list":["post-20","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-forsking"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/891"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=20"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":26,"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/20\/revisions\/26"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/site.uit.no\/ladeteknologi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}