Store drivstoffinnsparingar med dei første CSOV-skipa med Ulstein sitt TWIN X-STERN®-konsept

Herøy-reiarlaget har no tatt levering av det andre av desse unike fartøya, Olympic Notos, frå Ulstein Verft. Reiarlaget har allereie erfaring frå søsterskipet Olympic Boreas som ein periode har arbeidd for BP utanfor Storbritannia, før det snart tek til å jobbe på eit havvindprosjekt i den britiske sektoren av Nordsjøen. Olympic ser store innsparingar på drivstoff ved operasjonar der skipet ligg på dynamisk posisjonering (DP). 

Dette er dei første CSOV-ane som nyttar TWIN X-STERN-løysinga, med totalt fire hovud-thrusterar framme og bak i eit symmetrisk skrog. Dette gjer at operasjonsevna i DP2-modus er fleksibel og meir energieffektiv. I tillegg kjem dieselelektrisk framdrift med variabel hastigheit på generatorsett, hybrid batterikraft, energilagring og smart energistyring for å maksimere drivstoffeffektiviteten.

Basert på ULSTEIN SX222-designet av Ulstein Design & Solutions, er fartøya meint for arbeid i offshore vind, olje og gass. Dei har ei lengde på 89,6 meter og breidde på 19,2 meter, og innkvartering for 126 personar i 91 lugarar. Dei er også utstyrte med eit hiv- og rørslekompensert gangvegsystem for effektiv overføring av personell og last ved variable landingshøgder.

Olympic Boreas vart omtalt som “firehjulsdrift på sjøen” då skipet vann prisen Årets Maritime Innovasjon frå GCE Blue Maritime Cluster etter leveringa frå Ulstein Verft denne sommaren.

Les meir og sjå film: TWIN X-STERN-konseptet forklart

- Dette innovative thruster-oppsettet, kombinert med variabel hastigheit, er nøkkelfaktoren bak den auka energieffektiviteten. Det gir presis posisjoneringskontroll i fleire retningar med optimal bruk av thrusterkraft som drastisk reduserer drivstofforbruket, forklarar Olympic sin tekniske sjef Runar Stave.

- Den høge manøvreringsevna til multi-thruster-systemet forbetrar sjøeigenskapane og stabiliteten i varierande sjøtilstandar, og det bidreg til større operasjonell effektivitet og betra tryggleik ved gangvegsoverføringar av personell. Mindre støy og vibrasjon frå redusert thrusterbruk gir også ei meir komfortabel oppleving for mannskapet, som vert innkvartert med hotellstandard, seier han.

- Evna til å køyre motorane på variabel hastigheit betyr at kraftproduksjonen kan optimaliserast basert på fartøyet sitt energibehov. Fleire tiltak om bord har resultert i eit energibehov på berre 250-300 kilowatt i gitte situasjonar. Med slike lave kraftbehov, vil ein ved å operere på variabel hastigheit få ei meir optimal drift av motoren– i motsetnad til å køyre på konstant hastigheit – noko som resulterer i vesentleg lavare energiforbruk per kWh. Moglegheita til å køyre motoren på variabel hastigheit, i kombinasjon med dei tekniske løysinga og skipsdesignet, har gjort det mogleg for Olympic Boreas å bruke berre 2,7 tonn drivstoff per 24 timar gjennom ei veke med DP-operasjonar, som er om lag 50 % mindre enn andre seglande CSOV-ar, i følgje Stave.

Reduserte drivstoff- og vedlikehaldskostnader

- I tillegg til å kutte drivstofforbruket, fører redusert motorhastigheit til betydelege reduksjonar i vedlikehaldskostnader ved å forlenge serviceintervallane, noko som bidreg til lavare driftskostnader i levetida til fartøyet, legg han til.

Desse fartøya er utstyrte med eit hybrid batterisystem som opererer som  'spinning reserve' ' og reduserer behovet for hjelpemotorar. I tillegg nyttar eit smart energistyringssystem automatiserte digitale algoritmar for å styre kraftproduksjon og forbruk i sanntid, og gir umiddelbar kraft når det trengst samtidig som det reduserer det totale energiforbruket.

CSOV-ane er også utstyrte med ei landstraumtilkopling for utsleppsfrie hamneopphald, og moglegheiter for batterilading. Dei har også plass til ekstra batterikapasitet for framtidig full-elektrisk operasjon når nødvendige infrastruktur er tilgjengeleg til havs.

Klimagassutsleppa frå fartøya har blitt redusert proporsjonalt med kuttet i drivstofforbruket, og dei er også førebudde for bruk av metanol som drivstoff, noko som ytterlegare vil redusere karbonavtrykket deira. 

Olympic sin kommersielle direktør Glenn Erik Valø peikar på at dette er viktig frå eit berekraftsperspektiv, men også frå eit kommersielt perspektiv, gitt at den planlagde implementeringa av EU sitt kvotehandelssystem (EU ETS) for offshorefartøy frå 2027 vil føre til høgare drivstoffrelaterte kostnader for fartøy som køyrer på konvensjonelle drivstoff på grunn av krav om å kompensere for utslepp.

- Optimalisering av energieffektiviteten og reduserte utslepp med desse fartøya vil difor representere ein kostnadsfordel som vil vere ein viktig konkurransefordel i kontraktsanbod for fartøya, forklarar han.

Valø seier at Olympic sin ambisjon då dei starta arbeidet med Ulstein på CSOV-konseptet var å “sette ein ny standard” for slike fartøy når det gjeld berekraft, tryggleik og operasjonell effektivitet. Og dette passa perfekt med Ulstein sitt TWIN X-STERN-design, som allereie var utvikla av Ulstein Design & Solutions og brukt på andre fartøy.

- Olympic har jobba for berekraftige operasjonar sidan vi starta med eit diesel-elektrisk fartøy i 1996 og har konsekvent vore villige til å ta risikoar med innovative løysingar i jakta vår på større drivstoffeffektivitet. Vi har hatt suksess i å kommersialisere nye teknologiar, inkludert konsept med alternative drivstoff (LNG) og direktedrevne permanent magnetiserte propellar, seier han.

Denne tilnærminga vart elles demonstrert med leveringa av det banebrytande ankerhandteringsfartøyet (AHTS) Olympic Zeus frå Ulstein Verft i 2009, som var det første fartøyet i dette segmentet som vart utstyrt med eit diesel-elektrisk/diesel-mekanisk framdriftssystem. I dag, 15 år seinare, konkurrerer det framleis ut dei fleste AHTS-ar på grunn av ein gjennomsnittleg 50 % drivstoffreduksjon ved bruk av hybridsystemet.

Valø held fram: 

- TWIN X-STERN var for oss ei ny og attraktiv løysing som vi meinte kunne bli omgjort til eit unikt konsept for CSOV-segmentet, basert på den samla kunnskapen vår om å operere på den mest effektive måten.

For sin del var Ulstein ivrige etter å engasjere seg i Olympic sine klart definerte mål for operabilitet og drivstoffinnsparingar for å vidareutvikle og raffinere konseptet i eit nytt fartøy, seier Ulstein Design & Solutions sin systemarkitekt Stein Frode Haugen.

Han seier at yting og tryggleik i dynamisk posisjoneringsmodus var dei viktigaste omsyna då dei designa CSOV-konseptet for Olympic med sikte på å skape eit “svært kapabelt skip optimalisert for sitt operasjonelle formål”. Og dette styrte designval i område som skrogdesign og val av propellar, forklarer han.

- Dei same omsyna er lagt til grunn for design av kraftsystemet om bord, i følge Ulstein Power & Control sin senioringeniør Geir Haddal. 

- Gjennom heile designfasen har energieffektive løysingar vore i fokus. Riktig oppsett av dynamisk kraftproduksjon og dei ulike kraftdrivne komponentane, inkludert thrusterar og propellar slik at dei samhandlar effektivt, har kravd nye løysingar og store endringar i kontrollfilosofi. Resultatet har vorte svært energieffektive løysingar, seier Haddal, som samstundes rosar Olympic si vilje til å velje det nye kraftsystemet.

Etter ein grundig design- og engineeringsfase, med tett samarbeid mellom reiarlag og verft, vart det første CSOV-nybygget levert berre to år frå kontraktsignering i juli 2022, og begge fartøya har no blitt levert innanfor budsjett og i samsvar med kvalitetsspesifikasjonar.

- Olympic og den maritime klynga viser på nytt at vi kan ta briljante idear og gjere dei om til leiande fartøy i industrien, seier Valø.

Ulstein vil no analysere live-data frå energiflyt-overvakinga på kraft- og automasjonsløysingane i CSOV-ane for å identifisere potensialet for forbetringar i operasjonar og kraftsystemoppsett, med tanke på framtidig vidareutvikling av 
TWIN X-STERN-konseptet og mogleg bruk i andre fartøyssegment som subsea og kabellegging.