Prosjektnummer
900886
Operation monitoring and decision support for purse seiners / PurSense: Beslutningsstøttesystem for ringnotfartøy
Sammendrag av resultater fra prosjektets faglige sluttrapport
De fire ringnotrederiene Ervik & Sævik, Eros, Kings Bay og Herøyhav har gått sammen med SINTEF Ocean for å utvikle et verktøy som kan gjøre det enklere å velge mellom ulike driftsmodus; direkte drift gjennom hovedmotor, dieselelektrisk via hovedmotor, eller dieselelektrisk gjennom hjelpemotorer.
Hovedfunn
Det er utviklet et ombordverktøy som viser om fartøyet til enhver tid har valgt riktig driftsmodus. Dette kan lettest forklares ved hjelp av et eksempel: et skjermbilde viser hvor energieffektivt fartøyet har blitt drevet de siste 8 timene. Den røde kurven viser faktisk forbruk, mens den grønne viser hva systemet mener er det beste man kan oppnå. Dersom kurvene ligger oppå hverandre kjøres det optimalt. Dersom det er avstand mellom kurvene så bør det skiftes til en annen driftsmodus. Det er utviklet flere slike skjermbilder som gir relevant informasjon til skipperen for å kjøre energiøkonomisk.
Basert på første versjon av systemet har også brukerne kommet med mange gode forslag og idéer. Noen av disse vil bli implementert i kommende versjon, noen er i ferd med å bli implementert, og andre vil måtte tas videre i andre prosjekt.
Videre oppfølging
I andre prosjekt er det allerede bestemt at det skal bygges videre på resultatene, og to eksterne aktører har meldt sin interesse for å kommersialisere resultatene.
Prosjektorganisering
Prosjektet har vært finansiert gjennom Norges forskningsråd (MAROFF-programmet) med delfinansiering fra FHF. Førstnevnte har hatt ansvaret for å kvalitetssikre prosjektet faglig og administrativt. Prosjektet har egen prosjektside hos Forskningsrådet (Forskningsrådets prosjektnr. 226378) med supplerende informasjon og publikasjoner.
De fire ringnotrederiene Ervik & Sævik, Eros, Kings Bay og Herøyhav har gått sammen med SINTEF Ocean for å utvikle et verktøy som kan gjøre det enklere å velge mellom ulike driftsmodus; direkte drift gjennom hovedmotor, dieselelektrisk via hovedmotor, eller dieselelektrisk gjennom hjelpemotorer.
Hovedfunn
Det er utviklet et ombordverktøy som viser om fartøyet til enhver tid har valgt riktig driftsmodus. Dette kan lettest forklares ved hjelp av et eksempel: et skjermbilde viser hvor energieffektivt fartøyet har blitt drevet de siste 8 timene. Den røde kurven viser faktisk forbruk, mens den grønne viser hva systemet mener er det beste man kan oppnå. Dersom kurvene ligger oppå hverandre kjøres det optimalt. Dersom det er avstand mellom kurvene så bør det skiftes til en annen driftsmodus. Det er utviklet flere slike skjermbilder som gir relevant informasjon til skipperen for å kjøre energiøkonomisk.
Basert på første versjon av systemet har også brukerne kommet med mange gode forslag og idéer. Noen av disse vil bli implementert i kommende versjon, noen er i ferd med å bli implementert, og andre vil måtte tas videre i andre prosjekt.
Videre oppfølging
I andre prosjekt er det allerede bestemt at det skal bygges videre på resultatene, og to eksterne aktører har meldt sin interesse for å kommersialisere resultatene.
Prosjektorganisering
Prosjektet har vært finansiert gjennom Norges forskningsråd (MAROFF-programmet) med delfinansiering fra FHF. Førstnevnte har hatt ansvaret for å kvalitetssikre prosjektet faglig og administrativt. Prosjektet har egen prosjektside hos Forskningsrådet (Forskningsrådets prosjektnr. 226378) med supplerende informasjon og publikasjoner.
Med hybride fremdriftsløsninger og muligheter for frekvensstyring har man flere løsninger for å kjøre optimalt i alle driftstilstander, og et beslutningsstøttesystem vil kunne gi råd om fremdriften skal være basert på direkte dieseldrift, dieselelektrisk, eller med strøm fra batterier. Unøyaktige målinger av forbruk på hovedmotorer og hjelpemotorer har vært en utfordring for pilotversjonen. Når dette er rettet opp vil en eventuell kommersiell løsning bidra til optimal utnyttelse av fremdriftssystemet. Dette vil kunne føre til en vesentlig reduksjon av drivstofforbruket.
-
Sluttrapport: PurSense: Operasjonell beslutningsstøtte for ringnotfartøy
SINTEF Ocean AS. Rapport: C2017 A-139. 3. juli 2017. Av Karl-Johan Reite
-
Vit. artikkel: Data-driven real-time decision support and its application to hybrid propulsion systems
SINTEF Ocean AS. Artikkel presentert på 36th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering - OMAE 2017, 25.–30. juni 2017 i Trondheim. Av Karl-Johan Reite, Jarle Ladstein og Joakim Haugen.
Kostnader og utslipp forbundet med drivstofforbruket er en av de sentrale utfordringene i den norske fiskeflåten. Disse utfordringene har blitt møtt dels med utvikling på utstyrssiden og dels med forbedringer på driftssiden. Fartøyene i den norske fiskeflåten er i ferd med å bli stadig mer kompliserte og fleksible når det gjelder hvordan de drives. Et godt eksempel på dette er innføring av hybrid drift av hovedpropell i tillegg til variabel propellstigning. Dette gir flere valgmuligheter i driften av fartøyet, uten at det er åpenbart hvordan dette kan utnyttes best mulig.
Hybride fremdriftssystemer er blitt vanlig på nye større fartøy og vil etter hvert også komme på mindre fartøy. Med direkte drift og akselgenerator må hovedmotoren holde et visst turtall for å produsere elektrisk energi med noenlunde konstant frekvens (60 Hz). Ved lav hastighet vil propellen måtte gå med et høyt turtall og lav stigning, noe som gir et stort energitap.
Hybride fremdriftssystemer er blitt vanlig på nye større fartøy og vil etter hvert også komme på mindre fartøy. Med direkte drift og akselgenerator må hovedmotoren holde et visst turtall for å produsere elektrisk energi med noenlunde konstant frekvens (60 Hz). Ved lav hastighet vil propellen måtte gå med et høyt turtall og lav stigning, noe som gir et stort energitap.
Å utvikle metoder og verktøy for å gjøre det lettere å finne hvordan fartøyet bør opereres under de til enhver tid gjeldende forhold.
Delmål
Delmål
• Å utvikle generelle metoder og verktøy for enkelt å hente ut nødvendig informasjon fra fartøys eksisterende sensorer.
• Å utvikle generelle metoder og verktøy for å vurdere optimal drift basert på kontinuerlig innsamlet statistikk fra tidligere drift.
• Å utvikle metoder og verktøy for å forbedre driften ved hjelp av numerisk optimalisering basert på simulering av fartøyets drift for de til enhver tid gjeldende forhold og driftstilstand.
• Å utvikle verktøy for å sette brukerne i stand til enkelt å vurdere hvordan fartøyet drives og hvordan dette kan forbedres.
• Å utvikle generelle metoder og verktøy for å vurdere optimal drift basert på kontinuerlig innsamlet statistikk fra tidligere drift.
• Å utvikle metoder og verktøy for å forbedre driften ved hjelp av numerisk optimalisering basert på simulering av fartøyets drift for de til enhver tid gjeldende forhold og driftstilstand.
• Å utvikle verktøy for å sette brukerne i stand til enkelt å vurdere hvordan fartøyet drives og hvordan dette kan forbedres.
Det forventes at prosjektet vil medføre en besparelse i drivstofforbruk på ca. 4 %, noe som medfører en besparelse på ca. 200 000 kr per år per fartøy. I første omgang vil fire fartøy være med på å utvikle og ta i bruk systemet, noe som gir ca. 800 000 kr per år. På sikt vil systemet forhåpentlig bli benyttet av langt flere fartøy, noe som kan gi opphav til store besparelser i lang tid fremover.
Prosjektet tar sikte på å utvikle metoder og verktøy for enklest og mest mulig kostnadseffektivt hente ut og presentere informasjon som muliggjør mer energieffektiv drift. For å oppnå dette skal følgende aktiviteter gjennomføres:
• utruste fire ringotfartøy med sensorer og loggesystem som gjør det mulig å analysere dets drift
• utvikle metoder for å vurdere fartøyets faktiske drift opp mot optimal drift for den aktuelle driftstilstand ved de aktuelle værforhold. Optimal drift kan finnes ved hjelp av sammenligning med statistiske data og ved numerisk optimalisering av en simuleringsmodell av fartøyet
• utvikle et dataverktøy som kan presentere fartøyets nåværende drift og vise mulige forbedringer
• utvikle metoder for å erstatte dyre sensormålinger med matematiske modeller
• utprøving av systemet i normal drift
Formidling av konsepter og ferdige verktøy skal gjøres gjennom messer (spesielt Nor-Fishing), direkte kontakt med industrien og i fiskeripresse. Direkte markedsføring vil også skje via SINTEF Fiskeri og havbruks mange kontakter i bransjen.
Vitenskapelige resultater fra prosjektet vil bli publisert i fagfellevurderte tidsskrift, (eksempelvis Fisheries Research, Ocean Engineering), eventuelt ved konferanser (Development and Evaluation of Maritime Technologies (DEMAT) og Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE)).
Vitenskapelige resultater fra prosjektet vil bli publisert i fagfellevurderte tidsskrift, (eksempelvis Fisheries Research, Ocean Engineering), eventuelt ved konferanser (Development and Evaluation of Maritime Technologies (DEMAT) og Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE)).
-
Sluttrapport: PurSense: Operasjonell beslutningsstøtte for ringnotfartøy
SINTEF Ocean AS. Rapport: C2017 A-139. 3. juli 2017. Av Karl-Johan Reite