Batteriinstallationer

Batterier kan används för olika ändamål på fartyg. De främsta användningsområdena är strömförsörjning av huvudkraft/huvudbelysning, nödkraft/nödbelysning, startmotorer, radio- och navigationsutrustning.

På senare år har stigande oljepriser och de globala miljökraven lett till att fler valt att bygga fartyg, vars framdrivning drivs av batterikraft.

Batteri- och hybriddrivna fartyg

Har man för avsikt att bygga om ett befintligt fartyg eller bygga ett nytt fartyg vars energiförsörjning för framdrivning, hjälpmaskineri eller nödkraft, består av batterier med hög energitäthet (t.ex. Li-Ion batterier), ska dessa batteriinstallationer planeras och byggas i enlighet med ett sammanhållet regelverk eller teknisk standard som täcker alla tänkbara aspekter av en säker installation eller genomgå processen för riskhantering där alla tänkbara risker identifieras och omhändertas.

Oavsett vilken väg man tar ska dessa installationer anmälas till och godkännas av Transportstyrelsen. Transportstyrelsen rekommenderar att rederier och de involverade företagen kontaktar myndigheten i god tid dvs. under planeringsfasen och skaffar sig kunskap om vad som gäller för att certifieringen av fartyget blir så smidig som möjligt. För att utöka flexibiliteten för svenska redare har Transportstyrelsen valt att behålla de nationella riktlinjerna för elektrifiering av fartyg tills vidare, samtidigt har man möjligheten att använda sig av de nya gemensamma europeiska vägledningar som har tagits fram av medlemsländernas administrationer, klassningssällskap och övriga organisationer Ship Safety Standards - Battery Energy Storage Systems (BESS) - EMSA - European Maritime Safety Agency (europa.eu).  Det är värt att nämna att dessa EMSA vägledningar är ett svenskt initiativ och representanter från Transportstyrelsen samt Svensk sjöfart varit delaktiga i utvecklingen.

Transportstyrelsen vill påpeka att planering och anmälan till myndigheten är central i processen och att börja bygga innan man har meddelat myndigheten kan innebära en risk att installationen inte blir godkänd.

Energitäthet = energi per viktenhet

Dokumentation

Transportstyrelsen anser att dokumentationen är en viktig del i en rederiverksamhet och avgörande för att fartygsägare ska kunna redovisa fartygets övergripande säkerhet samt sjövärdighet. Det är viktigt att dokumentation finns och kan redovisas oavsett om det är i pappersformat eller elektroniskt.

De dokument som berör elinstallation kan bl.a. vara verifieringsdokument om att funktionskraven är uppfyllda, batteriernas typgodkännande, riskhanteringsdokument, elbalansschema, ritningar, tillverkarens anvisningar samt drift och underhållsanvisningar etc. 

Transportstyrelsen är den myndighet som är utpekad för att pröva ett fartygs sjövärdighet genom bl.a. kontroll av dokumentation (fartygssäkerhetslagens 4a §). Fartygssäkerhetslagen 2 kap, 1§ säger: ”Ett fartyg är sjövärdigt bara om det är så konstruerat, byggt, utrustat och hållet i stånd att det med hänsyn till sitt ändamål och den fart som det används i eller avses att användas i ger betryggande säkerhet mot sjöolyckor.” Transportstyrelsen anser därför att dokumentation spelar en central roll i redovisningen av fartygets övergripande säkerhet.

Elbalansschema

För att kunna redovisa att batterikraften räcker för den aktuella anläggningen, ska det alltid upprättas ett elbalansschema. Elbalansschemat ska minst innehålla följande värden:

1. batteriernas kapacitet i (Ah)
2. systemspänning
3. vilken utrustning som ska strömförsörjas och den totala effekten för varje grupp i (W)
4. spänningsfall på grund av avstånd till batterier
5. spänningsfall på grund av batteriets åldrande
6. omgivningstemperatur där batterier ska placeras
7. tidskrav pga. fartområde (endast om batterianläggningen ska användas som nödkraft) 

Batteriernas kapacitet anges i amperetimmar (Ah). Det indikerar hur mycket ström ett batteri kan leverera över en viss tid.

Batteriernas spänning

Batterierna ska tåla den elektriska nödbelastningen utan att behöva laddas om. Under hela urladdningsperioden ska batterispänningen ligga kvar inom ett intervall på 12 procent över eller under den nominella spänningen.

Startbatterier ska kunna ge önskad ström och spänning vid låga temperaturer och ha god laddningsmottaglighet. Stationära batterier ska tåla hålladdning och samtidigt bibehålla full kapacitet.

Man bör observera att funktionaliteten hos en del utrustning kan påverkas negativ om batterispänningen sjunker t.ex. 12 %, därför är det upp till fartygsägaren att se till batteriinstallationen kan leverera spänning som är anpassad till den utrusning som finns ombord och installerad i enlighet med tillverkarens anvisningar.

Batteriernas placering

Batteriernas livslängd påverkas av flera faktorer

1. drift och underhåll
2. belastning som batterierna utsätts för
3. omgivningstemperaturen.
4. Laddning och urladdningsfrekvens

Batteriernas placering kan i vissa fall vara avgörande för dess funktion. Placering och ventilation ska alltid beaktas noga vid planeringsstadiet och genomföras enligt gällande krav. För batterier med hög energitäthet är det viktigt att batterierna placeras i batterirum eller utrymme som uppfyller kriterier för brandsäkerhet.

Transportstyrelsen rekommenderar att även små mängder av batterier med hög energitäthet placeras i välventilerade lådor som kan motstå brand, så att en eventuell termisk rusning inte orsakar stor skada i det utrymme där batterierna förvaras eller äventyrar fartygets sjövärdighet.

Blybatterigrupper på mellan 5-20 kWh ska vara installerade i en ventilerad låda med lock. Dessutom ska det finnas upptagningskärl för den mängd vätska som eventuellt kan läcka ut. Lådan ska ventil­eras till fria luften. Undantag kan göras när det är fråga om ett mindre antal batterier, där kapaciteten ligger under 5 kWh. Då kan ventileringen ske till det utrymme som lådan är placerad i.

Vid större antal av batterier, där kapaciteten överstiger 20 kWh, ska batterierna vara placerade i ett särskilt för ändamålet ventilerat rum, som är avskilt från maskin­rum­met. I dessa batterirum får endast elutrustning, som är nödvändig för utrymmet, placeras. Det kan exempelvis vara belysningsarmatur. All elutrustning i batterirum ska vara EX-klassad. 

UPS-utrustning (Uninterrupted Power Supply) med ventilreglerade batterier ska också vara placerad i ventilerade utrymmen. Dock krävs inte EX-klass för utrustning som placerats i sådana utrymmen.

Batterier väger mycket. Därför ska både batterier och förvaringslådan alltid vara fastsatta i sin konstruktion så att en eventuell rullning eller kollision inte orsakar att batterierna rör på sig i någon riktning.

Batteripoler och övriga kopplingar ska skyddas mot kortslutning, eftersom de höga kortslutningsströmmarna kan orsaka brand.

För alla batterier gäller att polerna ska vara beröringsskyddade. Skyddsutrustning, såsom skyddshandskar och visir, bör användas vid installation och kontroll av batterier.

Funktionssäkerhet

Kablar och säkringar ska dimensioneras för den aktuella anläggningen. Alla kablar ska dras och sättas fast på ett korrekt och fackmannamässigt sätt.

Eventuella riskkällor för kortslutning ska lokaliseras och elimineras. Hängsäkringar ska inte användas.

Larmfunktioner underlättar en säker drift.  Över- och underspänning, jordfel, avbrott, AC-matning, fel i laddare etc. bör övervakas.

För batterier med hög energitäthet ska det finnas effektiva kontroller, övervakningsfunktioner och larm som säkerställer ett avbrottsfri och välfungerande system.

Svensk Standard

Anvisningar för batterianläggningar hittar man i Svensk standard SS EN 62485 (laddningsbara batterier och batterianläggningar).