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.
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.
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.
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.
God og bæredygtig forretning
Til gengæld har Ellen allerede vist sig at være en god forretning, der samtidig er bæredygtig og åbner for helt nye perspektiver for fremtidens grønne færgefart.
- Nu hvor projektet officielt er slut pr. 1. juni i år, er målene nået til fulde, og Ellens status som en såkaldt eksperimentel færge er simpelthen blevet erstattet af en status som en stabil og hurtigt-sejlende færge, som også er billig i drift, siger Halfdan Abrahamsen.
Derudover sejler Ellen uden at udlede CO2, eftersom der ikke findes fossile brændstoffer om bord på færgen. Skal man lave et totalregnskab på CO2, skal landstrømmen produktionen af strøm på land selvfølgelig med, men på Søby-Fynshav-ruten kommer meget af strømmen fra Ærøs vindmøller.
- Ærø Kommune betaler grønne certifikater for resten af forbruget, så vi sejler teknisk set 100 pct. emissionsfrit, siger Halfdan Abrahamsen.
Sammenligner man Ellen med en ny, effektiv moderne dieselfærge, sparer den 2.500 ton CO2 om året. Med Ærøs strøm reducerer Ellen 100 pct. ift. den konventionelle færge, men pga. færgens høje energieffektivitet ville den reducere med cirka 80 pct., selv hvis strømmen kom fra en standard dansk stikkontakt.
- Med en rækkevidde på 22 sømil, er der 900 færgeruter i Europa, som principielt kunne omlægges, og så begynder det at batte på CO2-regnskabet. Og hvis vi om fem år har fået udviklet endnu billigere og mere energitætte batterier, åbner det for endnu større muligheder, hvilket er sandsynligt, fordi innovationen inden for batterier går så stærkt, at vi kun skulle have brugt halvt så mange penge på batterierne til Ellen, hvis vi havde købt dem i dag, siger Halfdan Abrahamsen.
Halfdan Abrahamsen håber, at det engang bliver muligt at hente strøm på alle større havne i Danmark, selv når man kommer med en ordentlig slæde som Ellen og ikke bare en lille lystsejler.
- Det koster udvikling og penge, men vil være det hele værd. For har man bygget et landanlæg, sparer man penge på elfærgen allerede efter fire år. Men skal man selv bekoste et landanlæg, skal man vente otte år, før pengene kommer hjem igen, afslutter han.
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.
