El imponente portacontenedores está firmemente amarrado en el muelle; las grúas agarran contenedor tras contenedor y los elevan a tierra. El espectáculo ajetreado dura varias horas, durante las cuales la chimenea continúa echando humo, aunque el barco no se mueve. Los generadores diésel producen la electricidad para los contenedores refrigerados, las bombas y otros sistemas eléctricos del barco. Esto supone una carga para el medio ambiente y los residentes locales.
Esta escena pronto será cosa del pasado. En su programa » Fit for 55 «, la Unión Europea ha estipulado que las emisiones de CO2 deben reducirse en un 55 % para 2030 , y que el sector naviero debe contribuir a ello. Una directiva estipula que todos los puertos de Europa deben estar equipados con suministro eléctrico en tierra para 2035. En cuanto un barco atraca en el puerto, se suben a bordo cables del grosor de un brazo humano desde tierra y se conectan a la red de a bordo. La energía eléctrica, idealmente energía neutra en CO2 procedente de energía solar o eólica, proviene entonces de una subestación convertidora situada junto al embarcadero, en lugar de ruidosos motores diésel.
Los puertos de otros continentes también están siguiendo el ejemplo e invirtiendo en sistemas de energía terrestre. Es urgente actuar: el transporte marítimo internacional crece rápidamente, y con él, las emisiones de CO2, óxidos de nitrógeno y otros contaminantes. Las emisiones de CO₂ de la industria casi se han duplicado desde 1990 y ahora ascienden a casi mil millones de toneladas al año.
Durante las ocho horas que pasa en puerto, un crucero que utiliza energía en tierra procedente de fuentes renovables con nuestra solución SIHARBOR ahorra tanto óxido de nitrógeno como 10.000 coches en el mismo periodo, y tantas partículas como 6.000 coches en una distancia de 1.000 kilómetros.
Según Uwe Augustat, director de Mercados Verticales y Soluciones para Clientes de Siemens. Los residentes y el personal del puerto también se benefician de una mejor calidad del aire y una menor contaminación acústica.
Desarrollado para requisitos globales
Pero conectar un barco a la red eléctrica de puerto es mucho más que simplemente enchufar un cable. Antes de cambiar de diésel a la red eléctrica de puerto, es necesario coordinar con precisión los detalles técnicos: los generadores no deben apagarse bruscamente, ya que existe el riesgo de un fallo total del sistema eléctrico a bordo. Normalmente hay dos o cuatro cables. Antes de enchufarlos, se desconectan de la red eléctrica y se conectan a tierra. El barco y la red eléctrica de puerto intercambian información por radio o enlace de comunicación. SIHARBOR aumenta gradualmente la tensión y, gradualmente, asume la carga del generador diésel, que la reduce gradualmente y finalmente se apaga. El personal experimentado necesita de 20 a 30 minutos para esta transferencia, siendo las comprobaciones visuales de seguridad, como la conexión a tierra, las que más tiempo llevan.
“El proceso de sincronización entre el barco y el sistema de energía en tierra está automatizado, y se monitorea la cadena de pasos para garantizar un proceso sin errores»», afirma Sándor Vámos , experto en automatización y comunicación SIHARBOR de Siemens.
SIHARBOR puede gestionar tanto 50 como 60 hercios. Si bien las redes europeas operan a 50 hercios, alrededor del 95 % de los barcos que atracan en puertos europeos esperan un suministro de 60 hercios. Siemens ofrece ambas frecuencias. Un proyecto emblemático es la planta del puerto de Hamburgo, que lleva convirtiendo la electricidad de la red europea a 60 hercios con Siemens Power Link (SIPLINK) desde 2018, la primera de su tipo en el mundo para cruceros.
Mucha potencia para cada barco
Otra fortaleza es la gestión de la carga. Un ferry consume 3 MW, mientras que los portacontenedores necesitan 8 MW. En Kiel, Siemens ha instalado una variante de SIHARBOR que puede abastecer a dos barcos simultáneamente con un total de 16 megavatios, una novedad. Allí, un cable de 1,4 kilómetros de longitud se extiende desde la estación SIHARBOR en el muelle del Báltico, donde atracan grandes cruceros, hasta el muelle de Suecia, donde atraca el ferry a Gotemburgo, donde se carga y descarga diariamente.
Cuando un crucero utiliza energía renovable en tierra durante ocho horas en el puerto, evita tantas partículas como las que emiten 6.000 coches a lo largo de 1.000 kilómetros.
Un punto técnico destacado para futuros proyectos se encuentra en la sección de media tensión: La aparamenta utiliza un aislamiento de aire limpio compuesto por un 80 % de nitrógeno y un 20 % de oxígeno; es decir, aire ambiente prácticamente puro. Gracias a este concepto de ahorro de espacio, SIHARBOR prescinde por completo del SF₆, un potente gas de efecto invernadero que aún utilizan muchos competidores. Siemens es pionera en este ámbito y apuesta por soluciones blueGIS respetuosas con el medio ambiente y con una mayor vida útil. SIHARBOR lleva más de diez años en funcionamiento, desde Cuxhaven hasta Tasmania.
“SIHARBOR goza de muy buena reputación entre los operadores portuarios de todo el mundo como un sistema confiable»». Según Augustat, esto no solo aplica a la tecnología: el edificio SIHARBOR en el puerto de Kiel , con su diseño futurista y su fachada iluminada por LED, ha sido galardonado con el Premio Alemán de Diseño de Iluminación 2021 en la categoría «Proyectos con un trasfondo artístico».
Ventaja de costo: Modular, escalable, compacto
Siemens no es el único proveedor en el mercado de la energía en puerto, sensible a los precios. Además de la demanda de un tamaño mínimo, flexibilidad, facilidad de operación y alta fiabilidad, los operadores portuarios prestan especial atención a los costes de adquisición y operación de estos sistemas.
“El desafío con los sistemas de energía costera es ensamblar un sistema integral complejo y personalizable de manera flexible y rentable a partir de componentes optimizados con un alto grado de repetibilidad»». afirma Uwe Krebs , experto en sistemas SIHARBOR de Siemens.
El avanzado concepto SIHARBOR consiste en módulos de contenedores coordinados y apilables para los subsistemas necesarios: aparamenta de media tensión, subconvertidores de frecuencia, transformadores de potencia y sistemas de control, con interfaces para un cableado eléctrico sencillo y tuberías de agua de refrigeración en la obra. Esto permite un alto grado de compacidad y ofrece ventajas económicas. Un atracadero con una demanda de potencia de 8 MW, típica de un gran buque portacontenedores, se puede realizar de esta manera con seis contenedores estandarizados de 20 pulgadas. Para un crucero de 16 MW, en cambio, se necesitan nueve contenedores.
Al final, el esfuerzo merece la pena, sobre todo para el medio ambiente y la sociedad. Dirk Claus, director del Puerto de Kiel , se deshace en elogios: “Con electricidad limpia procedente de energía eólica y solar, SIHARBOR nos ahorra 12.000 toneladas de CO2 al año»».
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