Industrie des croisières: le générateur à arbre hybride
L’Hybrid Shaft Generator (HSG), “générateur à arbre hybride”, est un système de propulsion naval disponible depuis de nombreuses années qui vise à offrir d’importants avantages aux navires sur lesquels il est installé. En effet, ce système produit de l’énergie électrique à partir de la propulsion des moteurs plutôt que des générateurs électriques traditionnels.
Les caractéristiques de l’HSG offrent de multiples avantages par rapport à un système diesel-électrique normal : optimisation de la production d’énergie à bord, réduction de la consommation de carburant (jusqu’à 8% significatif) et diminution des émissions.
Un tel système permet également de récupérer de l’espace à bord. Aujourd’hui, la partie machine est constituée à la fois par les moteurs diesel pour la génération électrique et par les moteurs de propulsion. Avec l’HSG, le moteur devient unique pour la propulsion et la génération. Déjà avec l’installation des azipods, l’espace machine avait été réduit ; en effet, ce système permet d’éliminer les traditionnels arbres d’hélice. Le moteur de propulsion se trouve dans le pod rotatif à 360° (qui fait également office de gouvernail) sur lequel est installée l’hélice.
Shaft Generator System
Aujourd’hui, le monde des croisières est divisé en deux : propulsion azimutale (moteur diesel + pod) et propulsion traditionnelle (moteur diesel + moteur électrique). Les fabricants réussiront-ils à convaincre certains armateurs de franchir le pas, au moins pour les navires avec une consommation électrique plus limitée ? L’HSG est sur le marché depuis un certain temps et sa fiabilité est éprouvée, mais jusqu’à présent, les grands navires de croisière ont opté pour les deux solutions mentionnées ci-dessus.
Aujourd’hui, plusieurs fabricants incluent des systèmes HSG dans leur portefeuille, dont Wärtsilä. La société finlandaise a identifié le segment des ferries comme l’un des phares principaux dans le voyage vers des opérations de navires hybrides et entièrement électriques. L’intégration d’un système de générateur hybride ad albero avec stockage d’énergie à bord sur un grand navire RoRo ou RoPax offre une optimisation de la charge du moteur et la possibilité de générer de l’énergie électrique à partir du moteur principal plutôt que des auxiliaires. Avec une réduction significative de la consommation de carburant, des besoins de maintenance et des émissions, cette approche semble être un choix logique.
Wartsila Shaft-generator
Les armateurs du secteur des ferries sont sous pression pour améliorer l’efficacité, réduire les coûts opérationnels et décarboniser afin de se conformer à la législation plus restrictive sur les émissions. Comparativement à d’autres types de navires, cependant, les ferries sont particulièrement bien positionnés pour tirer parti des systèmes de générateurs à arbres hybrides. Celui qui a une charge hôtelière plus importante est plutôt le navire de croisière avec des puissances installées sur les navires de grande taille supérieures à 60 MW, donc à l’état technologique actuel, elles sont de préférence générées par des moteurs diesel pouvant être au maximum biocarburant.
En revanche, sur les ferries, les moteurs auxiliaires sont traditionnellement utilisés pour alimenter les propulseurs nécessaires aux manœuvres portuaires. Ils sont également utilisés pour fournir les services hôteliers, c’est-à-dire l’énergie nécessaire pour faire fonctionner des systèmes autres que la propulsion, tels que la climatisation, l’éclairage et la réfrigération. Avec l’HSG, ces deux besoins peuvent être couverts uniquement par des batteries qui, à l’état technologique actuel, répondent aux besoins limités en énergie par rapport aux besoins de propulsion. Cela représente déjà un avantage significatif lors des escales portuaires et lors des entrées et sorties du port et/ou de la navigation dans des zones à trafic lent, où les émissions et le bruit doivent être maintenus en dessous des limites spécifiées.
Shaft Generator Wartsila
L’HSG contribue aujourd’hui donc à réduire considérablement, et dans certains cas même à éliminer, le besoin de moteurs auxiliaires et les émissions associées. « Le stockage d’énergie désaccouple la production d’énergie de la consommation, ce qui signifie que les ressources de production d’énergie à bord peuvent fonctionner à pleine efficacité, fournissant une énergie instantanée selon les besoins et améliorant la redondance, la réponse à la charge et la disponibilité de l’énergie », déclare Michael Kranz, Directeur général du Shaft Generator System de Wärtsilä. « L’intégration du stockage d’énergie des batteries à bord, au lieu de démarrer exclusivement les moteurs auxiliaires pour charger les batteries, est beaucoup plus efficace en utilisant un système HSG alimenté par le moteur principal, fournissant une énergie à tension et fréquence constantes même si la vitesse du navire ou de l’hélice varie en raison des conditions de la mer ».
La recherche dans le domaine des transports maritimes est toujours à la recherche de nouvelles solutions pour conduire le secteur vers l’objectif de neutralité carbone d’ici 2050. Si l’on continue sur cette voie, on y parviendra avant cette date. Aujourd’hui, le secteur le plus vertueux est celui des navires de croisière, suivi des ferries et enfin des navires marchands. Même la technologie HSG, qui n’est plus nouvelle, pourra contribuer; il n’y a qu’une seule planète et le secteur a le devoir moral de léguer aux générations futures une mer de plus en plus propre.
Ne manquez pas les nouveautés, les mises à jour et les critiques sur le monde des croisières sur Cruising Journal avec des photos, des vidéos et des offres de croisières.