EFICIÊNCIA ENERGÉTICA SOLUÇÕES HÍBRIDAS E INOVAÇÕES

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1 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA SOLUÇÕES HÍBRIDAS E INOVAÇÕES MERCADO NAVAL E OFFSHORE ENGº SÉRGIO LAMARCA LEITE RIO DE JANEIRO DEZEMBRO 2016

2 NAS ROTAS MARÍTIMAS AS PEGADAS DAS EMISSÕES 2

3 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E SUSTENTABILIDADE UMA QUESTÃO DE SOBREVIVÊNCIA A indústria naval e offshore se defrontou com a realidade de produzir equipamentos e navios eficientes energeticamente e de atender demanda das regulamentações internacionais sobre o meio ambiente. A sustentabilidade é um conceito que visa suprir as necessidades atuais sem comprometer custos, o futuro socialmente das próximas gerações e o meio ambiente A sustentabilidade passou também a ter o significado imperativo nos novos projetos da indústria naval e offshore. 3

4 DESAFIOS DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E DA SUSTENTABILIDADE A Organização Marítima Internacional (IMO) adotou do Comitê de Proteção ao Meio Ambiente Marinho (MEPC), resolução com o propósito de reduzir em 30%, até 2025, o consumo de energia dos navios. A nova regra se aplica a navios com 400 AB ou mais, construídos a partir de Elaboração da resolução IMO MEPC 62 estabeleceu o EEDI Energy Efficiency Design Index como forma de mensurar a eficiência energéticas dos navios e estabelecer limites condicionados a períodos de implantação. Melhorias das condições de habitabilidade, segurança, saúde e lazer nos navios - ILO MLC Sistema de gerenciamento e tratamento de água de lastro e de sedimentos dos navios Resolução IMO A.868(20). 4

5 5 REGRAS ESTATUTÁRIAS - IMO

6 EEDI Energy Efficiency Design Index 6

7 EEDI Energy Efficiency Design Index 7

8 EEDI Energy Efficiency Design Index EXEMPLO DE CERTIFICADO EMITIDO PELAS SOCIEDADES CLASSIFICADORES 8

9 A RESPOSTA A DEMANDA DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E SUSTENTABILDADE NAS EMBARCAÇÕES DE APOIO MARÍTIMO OFFSHORE FMEA SISTEMA DE TRATAMENTO DE LASTRO GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS REDUÇÃO DE EMISSÕES CONFORT CLASS CLEAN DESIGN GREEN PASSPORT EEDI PROPULSÃO DIESEL ELÉTRICA 9 SISTEMAS HÍBRIDOS ANTI-FOULING LIVRE DE TBT SISTEMA DE COMBUSTÍVEL DUAL ÓLEO DIESEL E GNL DP 2 FORMAS HIDRODNÂMICAS OTIMIZADAS

10 PROPULSÃO DIESEL ELÉTRICA DOMINANDO A TECNOLOGIA NO BRASIL SEALION AMAZÔNIA 1º NAVIO DE PROPULSÃO DIESEL ELÉTRICA FABRICADO NO BRASIL 6900 BHP DP II DIESEL ELECTRIC ROV/SURVEY/SUBSEA SUPPORT VESSEL CONSTRUÍDO: ESTALEIRO ITAJAÍ S/A ANO

11 PROPULSÃO DIESEL ELÉTRICA DOMINANDO A TECNOLOGIA NO BRASIL SKANDI SALVADOR FIRE FIGHTER II DP II DIESEL ELECTRIC HELIDECK/CONSTRUCTION/SUBSEA SUPPORT VESSEL CONSTRUÍDO: AKER PROMAR ANO

12 PROPULSÃO DIESEL ELÉTRICA LAYOUT CONVENCIONAL 12

13 PROPULSÃO DIESEL ELÉTRICA DIAGRAMA ELÉTRICO TÍPICO DE UMA INSTALAÇÃO PROPULSORA 13

14 PROPULSÃO DIESEL ELÉTRICA LAYOUT UTILIZADO NOS PSV 14

15 PROPULSÃO DIESEL ELÉTRICA HÍBRIDA LAYOUT UTILIZADO NOS AHTS 15

16 SOLUÇÕES DE PROPULSÃO HÍBRIDA Como funciona um Sistema de Propulsão Híbrido? Basicamente o sistema é composto de parte da propulsão sendo mecânica através de motores diesel e a outra parte sendo por motores elétricos. Podendo atuar em paralelo motores diesel e elétricos (CODLAD) ou sendo usado um ou outro (CODLOD). O sistema elétrico possui um gerador de eixo que é ao mesmo tempo motor de propulsão. O motor diesel está conectado a uma caixa redutora que tem uma PTO/PTI também conectado ao gerador/motor elétrico. 16

17 PROPULSÃO HÍBRIDA AHTS 300 t BOLLARD PULL 17

18 PROPULSÃO HÍBRIDA AHTS 300 t BOLLARD PULL 18

19 PROPULSÃO HÍBRIDA AHTS 300 t BOLLARD PULL 19

20 PROPULSÃO HÍBRIDA RESULTADOS OBTIDOS AHTS 300 t BOLLARD PULL O USO DE PROPULSÃO HÍBRIDA PARA AHTS ACIMA DE 200 t DE BOLLARD PULL COMPROVOU SE QUE O GANHO DE COMBUSTÍVEL É DE APROXIMADAMENTE 1900 t POR ANO. 20

21 UM PASSO ADIANTE USO DE GÁS NATURAL LIQUEFEITO COMO COMBUSTÍVEL LIMPO EM EMBARCAÇÕES OFFSHORE 21

22 UM PASSO ADIANTE A TECNOLOGIA USANDO ÓLEO DIESEL E GÁS NATURAL LIQUEFEITO PARA SISTEMA DE PROPULSÃO HÍDRIDO EM EMBARCAÇÕES DE APOIO OFFSHORE 22

23 MULTIPURPOSE FIELD SUPPLY VESSEL OLYMPIC ENERGY CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS ANO DE CONSTRUÇÃO 2012 CLASSIFICAÇÃO DNV+1A1, Clean(Design), COMF(V-3), DK(+), DYNPOS(AUTR), E0, Gas fuelled HL(2.8), Ice(C), LFL(*), NAUT(OSV(A)),OILREC, SF GROSS TONNAGE 5197 COMPRIMENTO TOTAL 94,30 m BOCA MOLDADA 20,00 m PONTAL MOLDADO 8,30 m CALÁDO MÁXIMO 6,80 m PORTE BRUTO 5066 TDW 23

24 MULTIPURPOSE FIELD SUPPLY VESSEL OLYMPIC ENERGY CAPACIDADES ÁREA DE CONVÉS 1000 m2 CARGA NO CONVÉS 2800 t CARGA DE ÓLEO DIESEL 1150 m3 CARGA DE ÁGUA DOCE 1100 m3 CARGA DE ÁGUA INDUSTRIAL 2450 m3 CARGA ORO 1950 m3 GÁS NATURAL LIQUEFEITO 200 m3 ACOMODAÇÕES 28 tripulantes 24

25 MULTIPURPOSE FIELD SUPPLY VESSEL OLYMPIC ENERGY SISTEMA DE PROPULSÃO E POSICIONAMENTO MOTORES AUXILIARES (2) WARTSILA 6L34DF 2 x 2610 kw@720 RPM MOTORES AUXILIARES (2) CATERPILLAR 3516C 2350 kw@1800 RPM GERADOR DE EMERGÊNCIA SCANIA DI kw PROPULSORES AZIMUTAIS (2) ROLLS ROYCE kw cada AZIMUTH SWING-UP THRUSTER (1) ROLLS ROYCE kw BOW THRUSTER (2) ROLLS ROYCE kw 25

26 OLYMPIC ENERGY - REDUÇÃO DE EMISSÕES USANDO GÁS NATURAL LIQUEFEITO Nox 92% CO2 23% Sox 100% 26

27 27 UM PASSO A DIANTE POD DRIVERS A EVOLUÇÃO NO SISTEMA DE PROPULSÃO AZIMUTAL

28 SISTEMA DE PROPULSÃO DIESEL-ELÉTRICA COM POD DRIVERS 28

29 CONCEPÇÃO ELÉTRICA DO SISTEMA DE PROPULSÃO COM POD DRIVERS 29

30 POD DRIVERS BENEFÍCIOS DA INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO Tempo de instalação de 2 dias por unidade. Estrutura da popa mais simplificada. Fácil manuseio para instalação a bordo. Praticamente elimina - se os tempos de usinagem e alinhamento do conjunto. Redução do tempo de substituição em caso de avarias. 30

31 PRINCIPAIS COMPONENTES DOS POD DRIVERS Sistema de Refrigeração. Sistema Hidráulico de Giro. Sistema de Lubrificação dos Mancais. Fuselagem Hidrodinâmica. Árvore de Transmissão e Hélice. Caixa de Conexão dos Cabos Elétricos. Motor Elétrico e Mancais. Coletor Elétrico Rotativo. 31

32 VANTAGENS DOS POD DRIVERS Melhoria na Eficiência Hidrodinâmica de 10 a 15%. Redução de Vibrações induzidas pelos hélices e eixos ao Navio. Redução do Nível de Ruído devido ao acionamento dos motores elétricos. Projeto da Popa do Navio com menor número de apêndices. Simplificação das linhas do navio. 32

33 POD DRIVERS BENEFÍCIOS OPERACIONAIS Segurança e Rapidez em Operações Portuárias. Redução de Potência Demandada em Manobra. Boa Estabilidade Direcional em Operação com Piloto Automático. Diminuição da Curva de Giro de Manobra. Curta Distância em Operação de Parada Brusca. Excelente para Operações em Modo de Operação Joistick e Posicionamento Dinâmico. Força de Empuxo Constante em todas as direções. Grande Faixa de Variação de Rotação no Propulsor. Flutuações de Cargas gerenciadas pelo PMS. 33

34 POD DRIVERS COMPACTAÇÃO 34

35 O USO DA CORRENTE CONTÍNUA PARA ACIONAMENTO DO SISTEMA DE PROPULSÃO E THRUSTERS LATERAIS SISTEMA VANTAGENS: MENOS EQUIPAMENTOS. REDUÇÃO DO CONSUMO DE COMBUSTÍVEIS A MAIS DO QUE A PROPULSÃO ELÉTRICA CONVENCIONAL. MELHOR RESPOSTA DINÂMICA E MANOBRABILIDADE. AUMENTA DO ESPAÇO ÚTIL DE CARGA E DE PESO DISPONÍVEL DE CARGA. MENOS CUSTOS DE MANUTENÇÃO. INSTALAÇÃO MAIS FÁCIL E FLEXÍVEL. POSSIBILIDADE DE ARMAZENAMENTO POR BATERIAS. 35

36 DIAGRAMA DC PARA ACIONAMENTO DO SISTEMA DE PROPULSÃO E THRUSTERS LATERAIS 36

37 PROPULSÃO DIESEL ELÉTRICA UM PASSO ADIANTE - USO DE CORRENTE CONTÍNUA DE ACIONAMENTO 37

38 O USO CONJUNTO DA CORRENTE ALTERNADA E DA CORRENTE CONTÍNUA PARA ACIONAMENTO E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA O MPSV OLYMPIC ENERGY TEM CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO DE 2 X 700 kw EM POWER PEAK SHAVE MODE. 38

39 ARMAZENAMENTO DE ENERGIA DIAGRAMA BÁSICO 39

40 SISTEMA DE GERENCIAMENTO E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA Energy Management System (EMS) Power Management System (PMS) Power Conversion System Power Conversion Control (PCC) Storage System Battery Management System Power Conversion Hardware Battery 40

41 41

42 UM PASSO ADIANTE SISTEMAS DE PROPULSÃO COM IMÃS PERMANENTES EFICIÊNCIA SIMPLICIDADE COMPACTAÇÃO 42

43 PROPULSÃO COM SISTEMA DE IMÃS PERMANENTES 43

44 OBRIGADO PELA ATENÇÃO! 44