Zéro émission, doublement protégé

Soutenus par l'Université arctique de Norvège à Narvik (UiT) et financés par le gouvernement norvégien, les constructeurs navals de Grovfjord Mekaniske Verksted (GMV) ont développé un système de gestion de l'énergie (EMS) pour un navire à zéro émission doté d'un entraînement entièrement électrique. Ce projet visionnaire a été réalisé avec l'aide de WAGO, qui a contribué à l'automatisation centrale.

En novembre 2017, l'Astrid Helene a effectué sa première croisière d'essai. Ce catamaran de pisciculture entièrement électrique, qui ne nécessite aucun générateur diesel de secours, est le fruit d'une coopération entre GMV et l'Université arctique de Norvège. Le projet a été baptisé « GMV Zero », le zéro symbolisant l'absence totale de combustibles fossiles, zéro émission et une protection de l'environnement à 100 %. Les batteries peuvent être rechargées pendant la nuit et pendant la journée lorsque le navire se trouve sur le site d'aquaculture, par exemple pendant le déjeuner de l'équipage ou pendant les travaux qui ne nécessitent pas le déplacement du catamaran, qui mesure 13,97 x 7,6 mètres.

Un défi particulier lors du développement de l'Astrid Helene : le navire devait initialement assurer la redondance en cas de défaillance unique, conformément aux spécifications de la société de classification DNV GL. Le système EMS a été conçu en conséquence, même si une dérogation a été obtenue par la suite, réduisant les exigences en matière de redondance. Lors de la mise en œuvre du « warm standby » (veille active), WAGO a apporté son expérience précieuse et des solutions prêtes à l'emploi qui pourront également être utilisées dans de futurs projets sur des navires plus grands, soumis à des exigences de redondance plus strictes. « Nous travaillions sur une "veille active", un concept de systèmes d'exploitation redondants. Notre projet a suscité l'intérêt de Bjarte Hoff, professeur à l'UiT, qui s'est joint à nous en tant que collaborateur », se souvient Tor Erik Næbb, directeur de l'industrie et de l'automatisation chez WAGO Midt & Nord Norway. « La veille active a été conçue pour de multiples usages et constitue une solution générale; mais il est particulièrement adapté à cette application », explique Næbb. Le système de contrôle se compose de deux contrôleurs de la nouvelle gamme PFC200 et d'un module d'E/S déporté dans un réseau Ethernet redondant. Cette collaboration a abouti à la mise au point d'un EMS entièrement redondant pour le navire à batterie de GMV. « Pour nous, il était extrêmement passionnant de travailler sur un projet concret où nous pouvions participer à la programmation des systèmes d'exploitation et des interfaces utilisateur », se réjouit le professeur Hoff.

... est équipé d'une grue capable de soulever 32 tonnes. Le catamaran est équipé pour de nombreuses opérations requises dans l'aquaculture grâce à son treuil électrique de douze tonnes, ses deux treuils à cabestan de trois tonnes et son nettoyeur haute pression hydraulique. Les deux hélices à pas fixe, une dans chaque coque, sont entraînées par deux moteurs à aimants permanents d'une puissance de 107 kW chacun. Un propulseur d'étrave électrique augmente la maniabilité, de sorte qu'aucune transmission ni embrayage n'est nécessaire. La vitesse maximale est de 10 nœuds. Afin d'atteindre l'autonomie maximale estimée à 26 milles marins, la vitesse moyenne est fixée à huit nœuds. Vacon, fournisseur de convertisseurs de fréquence de qualité, est le fournisseur des convertisseurs de puissance utilisés dans les entraînements. La topologie du réseau est divisée en deux réseaux distincts. La communication avec les batteries est organisée en deux systèmes en étoile. Une topologie en étoile est également utilisée pour communiquer avec les convertisseurs. Le système d'alimentation électrique est basé sur un bus CC qui alimente les convertisseurs.

Grâce aux mesures incitatives du gouvernement, la Norvège est devenue un cadre mondial pour l'introduction des véhicules électriques et des infrastructures connexes. Plus de 130 000 véhicules électriques circulent actuellement dans le pays, entre Oslo et le Cap Nord. Avec cinq millions d'habitants, la Norvège est, en chiffres absolus, le troisième marché mondial pour les véhicules électriques, après la Chine et les États-Unis. Cette évolution sur les routes a également influencé le secteur du transport maritime : la Norvège est pionnière dans l'électrification du transport maritime et soutient cette évolution par d'importantes subventions publiques. Parmi les autres innovations, citons le chantier naval Fjellstrand, qui a construit en 2014 le premier ferry entièrement électrique au monde, l'« Amperer Stavanger », qui navigue aujourd'hui au nord de Bergen. Cinq autres ferries ont été mis en service, et des bateaux-taxis urbains, des bateaux d'excursion et des navires de service pour les parcs éoliens extraterritoriaux sillonnent les flots avec leurs moteurs électriques silencieux.