Het bij de Chinese Yantai CIMC Raffles Shipyard op stapel staande 175 meter lange en ruim 60 meter brede installatieschip is ontworpen voor de installatie van de nieuwe generatie 20 MW windturbines met een diameter van 260 meter. De 130 meter lange bladen reiken dan tot 300 meter boven de waterlijn. Het installatieschip krijgt vier 126 meter lange poten. Die kunnen het schip tijdens werkzaamheden omhoog tillen in wateren tot 70 meter diep. Het nieuwe schip heeft 88% meer dekruimte en 80% meer hefvermogen dan de in 2014 opgeleverde Aeolus van Van Oord die waterdieptes van maximaal 45 meter aankan.’
Methanol-elektrisch
Vijf medium-speed dual-fuel Wärtsilä 32 methanol-motoren drijven de generatoren aan van het ‘methanol-elektrische’ schip. Deze motoren zijn leverbaar in uitvoeringen van 6 tot 16 cilinders, met vermogens van 3480 tot 9280 kW bij 750 toeren. De door Van Oord gekozen Wärtsilä 32 methanol-motoren krijgen verschillende vermogens. ‘We hebben gekozen voor verschillende uitvoeringen met een verschillend aantal cilinders’, aldus woordvoerster Marjolein Boer van Van Oord.
‘De inspuiting van methanol gebeurt volgens het dieselprincipe’, zegt Serge van der Veere van Wärtsilä. Dat systeem is in 2015 voor het eerst door Wärtsilä gebruikt op de in 2002 gebouwde veerboot Stena Germanica. Tussen 2015 en 2017 zijn daar de vier bestaande Sulzer 8ZAL 40S dieselmotoren omgebouwd tot dual-fuel methanol-motoren.
In methanol-mode draaien deze motoren onder vollast voor 95% en in deellast voor 90% op methanol. De aanvullende dieselinjectie zorgt voor de ontsteking. Optimaal op methanol varend liggen de fijnstof-emissies, volgens duurzaamheidsdirecteur Erik Lewenhaupt van Stena, 95% lager en de NOx-emissies 60%.
Speciale verstuivers
Een door Wärtsilä ontwikkelde nieuwe verstuiver voor methanol speelde een sleutelrol bij de ombouw. De verstuivers hebben vier gescheiden circuits met eigen hydraulische pompen. Een hoge-drukpomp voor de inspuiting van methanol, een tweede voor de inspuiting van dieselolie, een hydraulische pomp voor de aanvoer van hydraulische smeerolie voor het controleren van de timing van de inspuiting en het garanderen van een afdichting om lekkage van methanol tijdens de inspuiting te voorkomen. Tenslotte is er een circuit voor het koelen van de injector.
De nieuwe methanol-motoren krijgen een variabele kleptiming. Dat maakt het mogelijk om de inlaatkleppen bij zware belasting eerder te sluiten, wat de NOx-vorming tijdens de verbranding verder vermindert (Miller-timing). Wanneer de motoren laag worden belast sluiten de kleppen juist later voor een optimale verbranding.
Hoewel de NOx-emissies bij de nieuwe methanol-motoren zonder nabehandeling al zo’n 60% lager liggen dan bij dieselmotoren, worden ze door Van Oord uitgerust met SCR-katalysatoren om de NOx-emissies tot een minimum te reduceren. Daarmee voldoen ze ook aan de IMO-III emissienormen wanneer volledig op diesel moet worden gevaren.
Lage CO2-emissies
Methanol heeft het laagste koolstof- en het hoogste waterstofgehalte van alle vloeibare brandstoffen. Dat zorgt, ook wanneer methanol van aardgas wordt gemaakt (grijze methanol), voor lagere CO2-emissies dan op diesel varend. Wanneer biologische- of met behulp van groene stroom (uit water en CO2) geproduceerde methanol (e-fuel) wordt gebunkerd vaart het schip vrijwel CO2-neutraal.
Groot batterijpakket
Het installatieschip krijgt een ondersteunend lithium-ion batterijpakket van 5000 kWh. ‘Het schip kan daar straks geruime tijd op varen’, aldus Boer.
Wanneer een of meer generatoren bijstaan, vangt het batterijpakket piekbelastingen op en kan bij lage belasting energie worden opgenomen. Zo hoeven minder generatoren tegelijkertijd te draaien en worden ze beter belast. Dat verlaagt het verbruik van het duurdere methanol.
Levering methanol
Van Oord verwacht dat er voldoende mogelijkheden komen om methanol te bunkeren. ‘We gaan ervan uit dat deze markt zich de komende jaren verder ontwikkelt. We staan in contact met verschillende leveranciers en zijn na het persbericht van Wärtsilä door extra partijen benaderd’, zegt Boer. Wanneer geen methanol voorhanden is, wordt overgeschakeld op dieselolie. Opdrachtgevers kunnen invloed uitoefenen op de te gebruiken brandstof.
Windturbinekraan
De Schiedamse kranenbouwer Huisman bouwt de installatiekraan met een hijsvermogen van ruim 3000 ton. De Leg Encircling Crane (LEC) wordt rond de stuurboord achterpoot van het jack up-schip gebouwd. Die steekt straks door de kraanbasis omhoog. De kraan kan dan vrij rond de poot draaien.
Een door Huisman ontwikkeld zwenklagersysteem maakt een zeer nauwkeurige positionering mogelijk van de kraan. Het wordt de grootste kraan van dit type ooit gebouwd. Huisman bouwde eerder voor Van Oord de 1600 tons LEC-kraan op de Aeolus. ‘Met deze opdracht kunnen we dit succesvolle product doorontwikkelen met nieuwe technische oplossingen’, zegt CEO David Roodenburg van Huisman. De volledig elektrisch aangedreven kraan wordt in 2023 geleverd en geïntegreerd in het schip op de Raffles Shipyard. Dat gaat in nauwe samenwerking met de ontwerper van het schip, Knud E. Hansen.
‘Met deze investering bereiden we ons voor op de schaalvergroting in de offshore wind-industrie. Het maakt het mogelijk onze leidende positie daarin te handhaven’, aldus algemeen directeur Pieter van Oord.
Opslag
Op het brede achterschip is ruimte voor verticale opslag van fundatiepalen voor de windturbines. De turbinemasten worden rechtopstaand meegenomen. Naar verwachting wordt het schip in 2024 opgeleverd en onder Nederlandse vlag gebracht. Van Oord heeft een optie op een tweede schip van dit type.
Klimaatneutraal
Het familiebedrijf wil in 2050 klimaatneutraal zijn. De op methanol varende schepen gaan daarbij een belangrijke rol spelen. Enkele jaren geleden bestelde Van Oord drie LNG-aangedreven sleephopperzuigers. Die komen dit jaar in de vaart. Ook een aantal bestaande schepen wordt de komende jaren verduurzaamd. ‘Daarin speelt methanol ook een rol’, aldus Boer.
Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door het Steunfonds Freelance Journalisten.
Lees ook: