Elfærge
Af
Sanne Opstrup Wedel

Skibet er ladet med strøm på Ærø

Ærø har fået verdens kraftigste elfærge, som efter en lang innovationsmaraton nu er en stabil, hurtig og billig forbindelse. Den miljøvenlige færge åbner for helt nye perspektiver for fremtidens grønne færgefart.

Bæredygtighed
Innovation
Skandinavien

Som i ethvert andet eventyr måtte de gå så grueligt meget igennem på Ærø, før idéen om elfærgen Ellen blev til en rigtig færge, der i dag sejler mellem Søby på Ærø og Fynshav på Als.

- Når først teknologien er opfundet, er el-fremdrift meget simpel ift. en forbrændingsmotor. Det er en magnetisk kerne, der får en skrue til at dreje rundt, når man tilfører strøm. Derfor sejler vi uden maskinmester, og når strøm er billigere end diesel, giver det samlet set så lave driftsomkostninger, at vi kan sejle fra Søby til Fynshav for en plovmand, forklarer Halfdan Abrahamsen, informationsmedarbejder på Ærø Kommunes energikontor i Marstal, hvor han bl.a. er med til at formidle el-færgeprojektet.

Kæmpe innovationsproces

Men inden elfærgen kom så langt, har den været igennem en årelang innovationsmaraton, der har budt på store udfordringer både med kontrolsystem, batterier og motorer, som har resulteret i forsinkelser og ekstraregninger.

- Vi har været igennem en kæmpe innovationsproces i løbet af projektet både ift., hvordan man i det hele taget bygger en elfærge, men også på de enkelte elementer i færgen, fortæller Halfdan Abrahamsen.

Halfdan
Halfdan Abrahamsen er informationsmedarbejder på Ærø Kommunes energikontor. Her er han blandt andet med til at formidle el-færgeprojektet, Ellen.

Et eksempel er batterierne. Batterierne på Ellen er litium-ionbatterier, som er dem, der allerede bruges i mange genopladelige elektroniske ting som mobiltelefoner og biler. Men søsætningen af Ellen har krævet en del udvikling på andre områder, fordi der er så uroligt mange flere batterier i en elfærge.

I skroget på Ellen er der to rum, som hver indeholder 420 batterimoduler, altså i alt 840 batterimoduler med 64 celler i hvert modul. De vejer i alt 56 ton. Til sammenligning vejer en Tesla S-model omkring 2 ton, hvoraf batterierne udgør 6-700 kg.

Det er altså ikke batterierne i sig selv, der er det nye ved Ellen, men derimod alt det omkring de mange batterier, som gør Ellen i stand til at lægge hele 22 sømil bag sig på en enkelt opladning samtidig med, at færgen opretholder en høj frekvens, fordi batteripakken er så stor.

- Vi kan nemlig nøjes med at sjatlade i Søby mellem afgange, da vi ikke bruger al strømmen på en enkelt returtur, forklarer Halfdan Rasmussen.

Hovedmotor
Hovedmotoren på elfærgen, Ellen.

Maritime batterier er svære at styre

Til gengæld byder den store batteripakke også på udfordringer.

- Den maritime verdens batterier er svære at styre, fordi der er så uendeligt mange flere batterier i f.eks. en elfærge end i en elbil, siger han.

For når 840 batterimoduler skal spille i ét samlet system og levere strøm til motorer og den almindelige drift af skibet, skal det ske på en måde, så batterierne ikke bliver belastet mere end nødvendigt. De skal køre på samme ladetilstand, dvs. lade og aflade lige hurtigt, og der skal opretholdes en bestemt spænding i systemet for at undgå tab af strøm.

- Derfor har det været nødvendigt at udvikle en ny software, der passer præcist til Ellen, og som er temmelig kompleks. Med en Tesla med ét eller to batterier er det forholdsvist overskueligt for en softwareprogrammør at programmere, hvordan systemet skal virke. Men her skal softwaren styre batteriteknologien på en helt anden måde, og det har krævet mange innovationsprocesser. Og selv om vi har opfyldt de mål, vi havde i projektet, så kommer vi løbende til at lave forbedringer med opdateringer af softwaren, siger han.

Ole Wej Petersen
Borgmester i Ærø Kommune, Ole Wej Petersen (t.v.), sammen med kaptajn Martin Christoffersen på broen af elfærgen Ellen.

Udvikling af køleskum og hurtiglader

Der er meget høje krav til sikkerheden på færger, så selv om risikoen for, at der sker en fejl med batterierne, er meget lille, er der alligevel undervejs lavet flere nye opfindelser i kølvandet på Ellen.

Batterierne er f.eks. omgivet af køleplader og temperaturmålere, der giver besked til kaptajnen om batterier, der evt. måtte blive for varme, så de kan afkobles fra resten af systemet. Desuden har holdet bag færgen fået udviklet en særlig køleskum, som både kan køle cellerne i batterierne ned, så varmen ikke når at sprede sig og påvirke andre batterier, og evt. kvæle brand.

For at opretholde 4-7 daglige afgange, er det derudover altafgørende, at elfærgen Ellen kan blive ladet op mellem overfarterne, og derfor kan Ellens lader lade meget hurtigt med en peak charge på 4MW. Til sammenligning kan en almindelig Tesla-turbolader lade med en peak charge på 150 KW.

Gode ladeforbindelser er essentielle

Flere andre elfærgeprojekter har kæmpet med ladeforbindelsen fra ladearmen på land til stikket på færgen. Færgen flytter sig afhængig af tidevand og last, og derfor valgte man i dette projekt at bygge ladearmen på tilkørselsrampen til færgen, så laderen følger færgens bevægelser.

- Vi har været igennem så massiv en innovationsproces undervejs, at tilblivelsen af Ellen ikke er repræsentativ. Skulle man købe en identisk færge – en Ellen 2 – har vi lavet beregninger, som viser, at man kunne få den bygget på Søby Værft til den halve pris. F.eks. har vi brugt en tredjedel af budgettet på innovation, projektering, udvikling og markedsundersøgelser, og den bid kan jo bare skæres væk. Så nye købere vil stå helt anderledes, siger Halfdan Abrahamsen om innovationsprocessen.

Evaluering af Elfærgen Ellen

  • I 2015 tog en gruppe lokale maritime entusiaster på Ærø initiativ til elfærgen Ellen.
  • Ellen har kostet 224 millioner kroner og er blevet bygget i et samarbejde mellem ni forskellige partnere, bl.a. Søby Værft og Ærø Kommune.
  • Færgen blev sat i drift den 15. august 2019 mellem Søby på Ærø og Fynshav på Als og i en nyligt offentliggjort evalueringsrapport gøres der status over el-færgeprojektet efter knapt et års sejlads med Ellen.
  • Partnerne bag projektet er nået i mål med de kriterier, som var opsat fra EUs side, og derudover konkluderes det, at færgen på sigt bliver en økonomisk gevinst for Ærø Kommune og allerede nu er en gevinst for miljøet. Ikke mindst fordi energieffektiviteten i det samlede elektriske system ligger helt oppe på 85 %, hvilken er mere end dobbelt så højt som effektiviteten i ​​en typisk dieselfærge (tank-til-propel).
  • Med et gennemsnitligt forbrug på 1600 kWh pr. returtur, klarer elfærgen sig lidt bedre, end det var forventet i forundersøgelser. Det lave gennemsnitlige energiforbrug pr. tur i kombination med en batterikapacitet på mere end 3,8 MWh og en lynhurtig oplader (4 MW peak charge) har bevist, at E-færgen er et validt kommercielt alternativ til traditionelle diesel- og dieselelektriske færger.
  • Som et ekstra plus har Ellen skåret 1/6 af rejsetiden fra Søby på Ærø til Fynshav på Als. Med den gamle dieselfærge tog strækningen en time. Nu tager den 50 minutter.
  • Vindmølleproduktionen dækker årligt 125-140 pct. af øens el-behov, så der er overskud til at dække elfærgens årlige energiforbrug.
  • Evalueringsrapporten kan læses her.

 

Omtale af lande, selskaber og/eller fonde i denne artikel skal ikke anses som en købsanbefaling fra Nordea Invest. Tal altid med din investeringsrådgiver, før du investerer.

Magasinet har sin egen app – hent den her!

MyInvest er udviklet af Nordea Invest og indeholder alt indhold fra Nordea Invest Magasinet samt mulighed for at følge dine favorit Nordea Invest fonde.

Download nu og bliv automatisk opdateret hver gang der kommer nyt