Bataryalı römorkörler neden sanılandan daha uygun?

Bataryalı römorkörler, yüksek anlık güç ihtiyacına rağmen değişken çalışma döngüleri, liman altyapısı ve yeni tasarımlar sayesinde öne çıkıyor.

Liman römorkörleri ilk bakışta bataryalı tahrik için uygun görünmeyebilir. On binlerce, hatta yüz binlerce tonluk gemileri itmek, çekmek ve dar kanallarda yönlendirmek zorunda olan bu tekneler; rüzgâr, akıntı ve manevra kısıtlarıyla karşı karşıya kalır. İtki kaybının kabul edilemeyeceği bu görevler nedeniyle modern römorkörler genellikle megavatlarla ifade edilen tahrik sistemleri taşır ve performansları, gerektiğinde uygulayabildikleri statik çekiş kuvvetiyle ölçülür.

Ancak bir motorun azami gücü, teknenin toplam enerji ihtiyacını tek başına göstermez. Römorkörler, görevlerinin önemli bölümünde düşük yükte çalışır; bekler, düşük hızda ilerler, konumunu korur veya bir sonraki manevraya hazırlanır. Buna karşılık ihtiyaç duyulduğunda gücü çok kısa sürede yükseltmeleri gerekir. Wärtsilä da römorkör operasyonlarının çoğunlukla düşük yükle yürüdüğünü, ancak anlık güç talebinin yüksek olduğunu belirtiyor. Bu profil, günler boyunca nominal güce yakın seyreden gemilerden oldukça farklı bir mühendislik hesabı ortaya çıkarıyor.

Bataryalı römorkörlerin avantajı tam da bu çalışma döngüsünde belirginleşiyor. Bataryalar kısa süreli yüksek güç çıkışı sağlayabilirken elektrik motorları geniş bir çalışma aralığında verimliliğini korur ve güç elektroniği sayesinde torku hızla değiştirebilir. Bu özellikler, römorkörün en zorlu manevrası için yeterli kapasiteye sahip olma zorunluluğunu ortadan kaldırmaz; ancak azami çekiş için seçilmiş büyük bir dizel motorun görev süresinin çoğunda verimsiz bir noktada çalışması sorununu azaltır.

Hibrit römorkörlerin tamamen bataryalı modellerden önce ortaya çıkmasının nedeni de aynıdır. Bataryalar ani yük değişimlerini karşılayabilir ve motorların daha dengeli bir yükte çalışmasına yardımcı olabilir. Batarya maliyetleri, güç elektroniği ve şarj sistemleri geliştikçe, dizel motorlardan uzaklaştırılabilecek iş miktarı da artıyor. Bu nedenle asıl değerlendirilmesi gereken, motorun etiketindeki güç değeri değil, bu gücün gerçek bir liman görevi boyunca ne kadar süreyle ve hangi sıklıkta kullanıldığıdır.

Enerji ihtiyacını azaltan tasarımlar

Batarya kapasitesini büyütmeden önce tüketimi azaltmanın bir başka yolu, römorkörün uygun konuma ulaşmak için harcadığı itkiyi düşürmek. Geleneksel azimut pervaneli römorkörler, itkiyi 360 derece yönlendirebilen sistemleri sayesinde zaten yüksek manevra kabiliyetine sahip. Svitzer ve Robert Allan tarafından geliştirilen TRAnsverse tasarımı ise yönlendirilebilir tahrik ünitelerini gövdenin iki ucuna daha belirgin biçimde ayırarak ve çekme düzenini farklı çalışma yönlerine uyarlayarak bu yaklaşımı ileri taşıyor.

Bu yerleşimin önemi, römorkörün yalnızca güç üretmesi değil, kuvveti desteklenen gemiye doğru noktada ve doğru yönde aktarmasıyla ilgili. Baş veya kıç tarafında çalışan bir römorkör, büyük geminin dönme merkezine göre uzun bir kaldıraç kolu elde eder; ancak gemi hareket ederken bu konumu koruması gerekir. Svitzer, TRAnsverse tasarımının desteklenen gemiyle birlikte yanaşarak itme yapabildiğini ve yeni bir yönlendirme ya da itme komutundan önce konum değiştirmek için harcanan zamanla gücü azalttığını bildiriyor. Şirket ayrıca geleneksel referans römorkörlere kıyasla daha yüksek dinamik kuvvet ve yakıt tasarrufu sağlandığını belirtiyor. Bununla birlikte bu sonuçlar, bağımsız ve eşleştirilmiş bir filo karşılaştırmasından değil, üreticinin verilerinden oluşuyor.

Buradaki temel nokta tanıtım ifadelerinden bağımsız olarak fiziksel bir gerçeğe dayanıyor: Römorkörü işe yaramayan bir konumdan etkili bir konuma taşımak için harcanan enerji, desteklenen geminin doğrudan ilerlemesine veya dönmesine katkı sağlamıyor. Tekne gövdesi ve tahrik düzeni bu konumlandırma ihtiyacını azaltabiliyorsa, enerji kaynağı seçilmeden önce toplam ihtiyaç düşürülmüş oluyor. Bu kazanım dizel sistemlerde de geçerli; depolanan enerjinin maliyet, ağırlık ve hacim açısından daha kritik olduğu bataryalı teknelerde ise daha da önem kazanıyor.

Limanların coğrafi yapısı da elektrikli tahrik lehine çalışıyor. Römorkörler okyanus aşırı seferler yapmak yerine çoğunlukla belirli rıhtımlar ve çalışma sahaları arasında görev yapıyor. Üstelik büyük limanlarda elektrikli vinçler, saha ekipmanları, kamyon şarj üniteleri, kıyı elektriği, trafo merkezleri ve enerji yönetim sistemleri giderek yaygınlaşıyor. Bir liman römorkörünü şarj etmek yine güçlü bir elektrik altyapısı gerektiriyor; ancak bu ihtiyaç, farklı gemi sınıflarına kıyasla belirli bir bölgede toplanabildiği için daha yönetilebilir hale geliyor.

Vancouver’da Robert Allan tarafından tasarlanan iki bataryalı ElectRA römorkörünün işletmeye alınmış olması, bu yaklaşımın yalnızca teorik hesaplara dayanmadığını gösteriyor. Bu teknelerin güç, batarya kapasitesi ve kullanım verileri, azami motor gücünden yola çıkarak batarya ihtiyacını tahmin etmenin neden yanıltıcı olabileceğini ortaya koyuyor. Elektrikli tahrik aynı zamanda yakıt tüketiminin yanı sıra teknenin tepki süresini, gürültü düzeyini ve titreşimlerini de değiştiriyor.

Yine de her römorkör görevi için aynı elektrikli model geçerli değil. Bazı tekneler şarj imkânlarından uzakta uzun vardiyalar geçiriyor, bazı sözleşmeler daha yüksek menzil ve dayanıklılık payı gerektiriyor, limanların elektrik altyapısı ise birbirinden büyük ölçüde farklılaşıyor. Bu nedenle yedek jeneratörlü ve hibrit çözümler pazarın belirli bölümlerinde önemini koruyacak. Ayrıca mevcut dizel römorkörler, mekanik olarak kullanılabilir durumda oldukları sürece onlarca yıl hizmet verebilir. Uzun ömürlü varlıklardan oluşan filolarda dönüşüm yavaş ilerlese de yeni alımların yönü daha hızlı değişebilir.

Yeni siparişler dönüşümün yönünü gösteriyor

Bu noktada mevcut filo ile yeni yatırımları birbirinden ayırmak gerekiyor. Günümüzde işletilen veya teslim edilen, batarya öncelikli liman römorkörlerinin sayısı yalnızca birkaç düzine seviyesinde. Buna karşılık dünya genelinde 100 grostonun üzerindeki yaklaşık 23.500 kayıtlı deniz römorkörü bulunuyor; dolayısıyla bataryalı modeller kurulu filonun yüzde 1’inden azını oluşturuyor. Ancak uzun ömürlü endüstriyel varlıklarda daha anlamlı gösterge, deneme teknesinin gerçek çalışma saatleri sonrasında operatörlerin ne satın aldığı, şarj altyapısının sonraki tekneler için de kurulup kurulmadığı ve farklı işletmecilerin görev döngüsü konusunda benzer sonuçlara ulaşıp ulaşmadığıdır. Sipariş hattı bu açıdan büyüyor: Svitzer’in yapım aşamasında dört bataryalı TRAnsverse römorkörü bulunurken Curtin Maritime, büyük bataryalı sekiz hibrit-elektrikli gemi destek römorkörü sipariş etti.

Römorkörler küresel deniz taşımacılığının enerji dengesini tek başına değiştirmeyecek. Okyanus aşırı gemiler çok daha fazla enerji tüketiyor ve sıvı yakıtların bu sınıfta ikame edilmesi çok daha büyük bir sorun oluşturuyor. Liman römorkörlerini önemli kılan farklı bir özellik var: Yüksek anlık güç ihtiyacı, görece sınırlı toplam enerji tüketimi, aynı liman altyapısına tekrar tekrar erişim ve daha iyi tasarımlarla gereksiz tahrik işini azaltma imkânı aynı çalışma profilinde birleşiyor.

Bu nedenle bataryalı römorkörler, denizcilikte elektrifikasyonun tekil teknoloji gösterimlerinden olağan filo mühendisliğine geçişini izlemek için dikkat çekici bir alan oluşturuyor.