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6 janvier 2024

Que signifie la connexion à terre ? Alexandros Lampoglou et Ilias Bougas de Ship Nerd News nous expliquent le concept d’alimentation à terre qui réduit les émissions et élimine les niveaux de bruit dans le port.

L’Alimentation à Terre (OPS), également appelée Alimentation au Port, Électricité à Quai (SSE), Alimentation Maritime Alternative (AMP), Connexion à Terre Haute Tension (HSCV) ou “Cold Ironing”, représente une option d’alimentation alternative pour les navires à quai qui, en permettant l’arrêt des générateurs à bord, réduit les émissions. L’objectif principal de l’OPS est de se concentrer sur l’amélioration de la qualité de l’air local du port en réduisant les polluants provenant des navires tels que les oxydes d’azote (NOx), les oxydes de soufre (SOx), les particules (PM) ou d’autres substances associées aux processus de combustion à bord. La réduction du CO2 émis par les navires à quai serait également un résultat significatif, en particulier si le mélange d’électricité fourni provient principalement de sources de production électrique bleues/vertes (biomasse, hydroélectrique ou renouvelables).

Dans le cadre de l’initiative Fit for 55 de l’UE, qui vise à réduire la pollution et à atteindre des émissions nettes de carbone nul, chaque grand port de l’Union européenne est tenu de mettre en œuvre des infrastructures d’alimentation à terre d’ici 2030. Cette infrastructure permettra aux navires de se connecter et de minimiser les émissions pendant l’escale au port. Conformément à cette directive, les compagnies de croisière affiliées à la CLIA (Cruise Lines International Association) s’engagent à utiliser l’électricité à terre lorsque cela est disponible. Des efforts collaboratifs avec les ports sont en cours pour faciliter la mise en œuvre de ce projet. Par conséquent, il y a une impulsion proactive pour donner la priorité aux investissements dans les infrastructures d’alimentation à terre dans les ports où les navires de croisière peuvent s’amarrer. Pour soutenir la transition, ces entreprises investissent activement dans la conversion des navires et les équipent de la capacité de se connecter à l’électricité à terre. On prévoit que plus de 210 navires de la flotte de la CLIA auront la capacité d’alimentation à terre d’ici 2028. De plus, les efforts de conversion en cours étendront cette capacité à des navires supplémentaires, couvrant 72 % de la flotte et représentant 74 % de la capacité passagers globale. Cet engagement collectif de l’industrie souligne un effort concerté vers des pratiques durables et une réduction des émissions dans le secteur des croisières.

Options d’électricité à quai (SSE)

Alimentation à terre

L’adoption de la technologie d’Alimentation à Terre (OPS) joue un rôle fondamental dans la réduction des émissions des navires à quai. Ce progrès s’aligne sur la disponibilité croissante de l’OPS, dans le cadre des initiatives de durabilité des ports. L’approvisionnement en électricité à haute tension est un catalyseur clé pour l’OPS des navires à haute puissance. La mise en œuvre de projets OPS nécessite la collaboration de divers acteurs, soulignant la nature délicate de cette solution durable.

À mesure que l’automatisation de l’architecture du système OPS augmente, elle contribue à des opérations plus efficaces et rationalisées. En raison de ces progrès, de plus en plus de ports offrent des services OPS, offrant aux navires les moyens de réduire les émissions pendant l’amarrage. Ce changement a des avantages considérables, avec des impacts positifs sur la qualité de l’air local, la réduction des émissions de gaz à effet de serre et l’atténuation de la pollution sonore. Reconnaissant les différents profils opérationnels des navires à quai, il y a un intérêt croissant pour l’importance de l’alimentation à haute tension (>1 kV CA) pour des connexions plus efficaces.

De plus, aborder des aspects tels que l’ajustement de la fréquence CA (50/60 Hz) devient crucial, en particulier pour les navires transocéaniques. Atteindre la normalisation, exemplifiée par la série complète IEC/IEEE 8005, ajoute un niveau de cohérence à la mise en œuvre de l’OPS. En conclusion, l’Organisation maritime internationale (OMI) a finalisé les Lignes directrices internes pour l’exploitation sûre de l’OPS, marquant une étape significative pour garantir la sécurité et l’efficacité de la technologie OPS dans l’industrie maritime.

Charge des batteries à terre

La montée des navires électriques et hybrides a stimulé les développements dans la recharge des batteries à terre, évoluant parallèlement à l’augmentation de ces navires. Un aspect vital de cette avancée est l’adoption de la recharge à partir d’infrastructures à terre, facilitée par des transformateurs à terre. La flotte croissante de navires électriques et hybrides a conduit à la création d’options automatisées de recharge des batteries à terre, souvent intégrées à des systèmes d’amarrage dédiés. Un avantage notable de ce développement est la conservation d’un espace significatif à bord du navire récepteur, obtenu en incorporant des transformateurs à terre. Les spécifications pour la recharge des batteries à terre comprennent généralement des chargeurs de plusieurs mégawattheures (MWh), soulignant la nécessité d’une capacité de recharge rapide pendant de courtes périodes d’amarrage.

Cette évolution dans le changement transformateur de l’industrie maritime souligne l’engagement à rechercher des solutions énergétiques plus propres et plus efficaces qui peuvent contribuer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans un avenir proche.

Échange de batteries

L’échange de batteries peut être considéré comme une solution prometteuse pour les navires électriques et hybrides, offrant le potentiel de réduire significativement les temps d’arrêt en éliminant la nécessité d'”attendre la recharge”. Le succès de cette approche dépend de deux facteurs cruciaux : la modularité et la normalisation. En adoptant ces principes, l’échange de batteries améliore non seulement la flexibilité, mais réduit également les temps de recharge pendant les escales, entraînant des gains opérationnels, notamment dans le commerce maritime avec des itinéraires fixes. La forte demande de l’industrie pour des solutions normalisées reflète un effort collectif pour atténuer les risques associés à plusieurs approches propriétaires.

Pour soutenir l’adoption généralisée de l’échange de batteries, il est impératif de concevoir une infrastructure interface navire-terre qui garantisse une gestion rapide et sûre des unités de modules de batteries, contribuant davantage à l’efficacité et à la fiabilité de cette technologie innovante.

Situation actuelle

Alors que la durabilité dans l’industrie des croisières a été une priorité ces dernières années, les compagnies de croisière ont été proactives dans l’adoption de nouvelles normes. Ces dernières années, les leaders de la croisière se sont de plus en plus concentrés sur la réduction et la transition de la consommation de leurs flottes pour atteindre les niveaux les plus bas possible. Par conséquent, les compagnies de croisière recherchent des moyens plus respectueux de l’environnement pour opérer en utilisant des sources d’énergie alternatives telles que le LSFO, le GNL, le MGO ou l’alimentation à terre au port.

Du côté du port, étant donné qu’il y a aussi une plus grande prise de conscience des actions pour améliorer la durabilité, l’une des initiatives consiste à fournir des connexions électriques à terre. Bien que cela ne soit pas un concept nouveau dans le secteur des marchandises et des ferries, cela nécessite un investissement pour les ports de croisière car l’équipement et l’installation impliqués sont plus complexes que dans les ports de marchandises.

En général, FuelEU Maritime établit les exigences d’intensité d’émissions de gaz à effet de serre (GES) pour l’énergie utilisée à bord des navires qui opéreront dans l’UE à partir de 2025. De plus, il impose l’utilisation de l’alimentation à terre pour les porte-conteneurs et les navires de croisière dans certains ports de l’UE à partir de 2030.

À partir de 2030, les navires de passagers doivent se connecter à l’électricité à terre lorsqu’ils sont à quai pendant plus de deux heures dans un port du réseau transeuropéen de transport (TEN-T). À partir de 2035, l’exigence s’appliquera à tous les ports où l’alimentation à terre est disponible. Actuellement, l’Amérique du Nord mène l’industrie pour l’approvisionnement en électricité à terre pour les navires de croisière. L’une des raisons est que les ports sont plus grands et accueillent régulièrement des navires de croisière plus importants. Ces navires plus grands sont plus récents et donc équipés pour le “Cold Ironing”, donc la demande dans cette région est plus élevée par rapport à l’Europe où ces navires naviguent moins fréquemment.

Une synthèse des ports identifiés équipés d’alimentation à terre pour les navires de croisière est présentée dans les tableaux suivants :

L’avis de Ship Nerd

Alors que l’on parle de l’état actuel et de l’infrastructure disponible sur la connexion à terre, il n’y a pas d’informations sur le nombre de ports actifs-financés-en planification qui utilisent effectivement l’amarrage à froid avec de l’énergie verte. L’énergie verte est produite à partir de sources renouvelables telles que le vent, l’énergie solaire et l’hydroélectricité et a un impact environnemental beaucoup plus faible que les combustibles fossiles tels que le charbon et le gaz. À la lumière de ce qui précède et compte tenu du fait qu’il ne devrait pas y avoir beaucoup de ports verts, il est difficile de quantifier le véritable avantage. À court terme, il n’est pas si important de savoir d’où vient l’énergie. L’industrie devrait investir dans l’idée d’avoir une infrastructure prête à court terme, permettant ainsi au port et aux navires de faire la transition lorsque l’énergie verte sera disponible. Tout prendrait beaucoup plus de temps dans le cas où aucun port ou navire ne se préparerait à l’amarrage à terre jusqu’à ce que l’énergie verte soit disponible.

Évolutions futures

Outre l’Alimentation à Terre (OPS), les lignes directrices de l’EMSA sur l’Électricité à Quai (SSE) comprennent également la Recharge des Batteries à Terre (SBC) et les Banques d’Alimentation à Terre (SPB) comme mentionné précédemment. Ces alternatives ont un potentiel de croissance considérable à l’avenir, avec certaines applications de service déjà en développement. Bien que l’expérience et les connaissances actuelles de ces alternatives SSE soient limitées, il est nécessaire de souligner dès les premières étapes les risques associés. Une réflexion approfondie devrait être axée sur la recharge des batteries et les systèmes de batteries à électrolyte liquide, en particulier sur l’utilisation de la technologie lithium.

Conclusion

En conclusion, la mise en œuvre de l’Alimentation à Terre (OPS) peut être considérée comme une mesure importante pour réduire les émissions locales et minimiser le niveau de bruit dans les ports, améliorant ainsi l’impact environnemental des navires de croisière pendant l’escale au port. Pour faciliter l’adoption de l’OPS, il est important d’être reconnu comme un cas d’entreprise prioritaire par les différents pays où les fonds publics seraient essentiels, en particulier dans les terminaux de croisière. Il devrait faire partie des investissements d’infrastructure dans leurs stratégies plus larges de décarbonisation.

Un facteur crucial dans la transition loin des combustibles fossiles pendant les escales serait la compétitivité des prix de l’électricité. Les incitations financières, comme des tarifs de recharge abordables, l’élimination ou la réduction des taxes sur l’électricité et l’évitement de régimes de recouvrement des coûts initiaux onéreux pour l’infrastructure, pourraient jouer un rôle crucial dans cette transition. Des normes convenues à l’échelle internationale devraient trouver leur place là où les exigences techniques sont assez raisonnables pour permettre aux ports de se conformer et d’assurer des connexions compatibles et sûres entre les ports et les navires à travers le monde.

Enfin, des études supplémentaires doivent être entreprises pour vérifier si les ports tenus d’avoir une capacité d’amarrage à quai seront en mesure de disposer de l’excédent énergétique nécessaire pour répondre aux importants besoins énergétiques de tout type de navire.

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