L’EMS : Energy Management system
C’est le cerveau énergétique du navire. Agréger de multiples sources d’énergies renouvelables intermittentes et de stockage est une chose. Mais les utiliser à bon escient pour assurer la propulsion d’un navire et le confort de l’équipage en est une autre. Ce défi nécessite l’intervention d’un organe central indispensable : le système de management énergétique (SME ou EMS). Il s‘agit d’un ensemble d’automates contrôlant et coordonnant les différents systèmes, accessible aux pilotes humains via l’ordinateur de bord. Rockwell, le leader américain des automatismes industriels, est le partenaire d’Energy Observer dans ce domaine, apportant son expérience et ses nombreuses solutions logicielles.
Trois grands régimes de fonctionnement sont programmés dans Energy Observer :
-En navigation normale, l’électricité solaire ou éolienne alimente directement la propulsion.
-Les batteries lithium-ion prennent le relais en cas de chute momentanée de la production, par exemple par temps couvert.
-En cas d’interruption longue, la nuit par exemple, la pile à combustible prend le relais et fait office de prolongateur d’autonomie en convertissant les réserves d’hydrogène en électricité.
Victorien face à l'EMS
À l’inverse, des stratégies sont également programmées pour recharger batteries et stocks d’hydrogène aux moments judicieux, avant que ces réserves ne s’épuisent.
Lorsque le niveau de charge de la batterie descend en dessous de 30%, la plus grande partie de la production électrique est dédiée à leur recharge. Lorsque le niveau de la batterie est supérieur à 90% ou que le bateau est à l’arrêt, l’énergie sert à produire de l’hydrogène. Les pilotes peuvent également faire varier automatiquement le régime des moteurs (et donc la vitesse du bateau) pour garder le niveau de charge des batteries stables.
L’ensemble de ces décisions peut désormais être géré en temps réel presque à 100% par le système, même si les marins peuvent reprendre la main sur les décisions à tout moment. Grâce à la réalisation d’un software dédié composé de
21 grafcets, connecté à 200 alarmes, 12 actionneurs analogiques et 13 actionneurs numériques, ce sont 1050 données qui remontent par réseau numérique interne en temps réel.
Ces données, en plus d’assurer un confort de navigation à l’équipage, constituent également une base inédite pour pouvoir développer un logiciel de routage intégrant les énergies renouvelables. Bien évidemment, ces données peuvent aussi être récupérées à distance pour organiser la maintenance prédictive de l’ensemble du système.
Si l’équipage comptera encore un ingénieur embarqué en 2019, l’un des objectifs à la fin de l’année sera de s’affranchir de cette présence pour permettre à n’importe quel marin professionnel de gérer et de manœuvrer le bateau de manière autonome. Avec les performances, la sécurité et la baisse des coûts, c’est une des conditions indispensables à l’adoption large de l’hydrogène dans le monde maritime.
Les ingénieurs d’Energy Observer auront ainsi du temps pour développer d’autres innovations, mais c’est là un tout nouveau chapitre de l’histoire maritime qui s’ouvre…