Осем проекта за океанска енергия, представляващи първия кръг от тестове в открити води на 20-MW площадката за тестване на енергията на Южна вълна PacWave край бреговете на Орегон, събраха общо 25 милиона долара федерално финансиране в подкрепа на технологични изследвания, развитие, и демонстрация в пионерското съоръжение.
Офисът за водни енергийни технологии (WPTO) на Министерството на енергетиката на САЩ (DOE) обяви на 25 януари избраните проекти като част от своя „Напредък на технологиите за енергия от вълни чрез тестване на открита вода в PacWave“. Избраните проекти са забележителни, защото са сред първите в действително съоръжение за тестване на открити води, което е посветено на ускоряването на технологията за вълнова енергия до търговска жизнеспособност.
PacWave South: Пионерско тестване в условия на открит океан
„Вълните се създават, когато вятърът духа над повърхността на открита вода в океана и това движение води до голямо количество естествена енергия“, обяснено WTOP. За да уловят тази енергия и да я преобразуват в безвъглеродно електричество, изследователите използват WECs, но „усъвършенстването на преобразувателите на вълнова енергия изисква тестване в реалистични условия“, се отбелязва в него. „Въпреки това, тестването в открития океан е трудно поради предизвикателствата при разрешаването и малкото налични тестови места.“
PacWave South е една от двете тестови зони, разположени край тихоокеанското крайбрежие близо до Нюпорт, Орегон. PacWave North, вече утвърдено място за дребномащабни прототипи и морски пазарни технологии, е разположено на две мили от брега в по-плитки води и по-близо до пристанището, отколкото PacWave South. PacWave South, чието строителство започна през юни 2021 г., е разположено на седем мили от брега на външния континентален шелф в Тихия океан. Когато бъде завършен през 2023 г., тестовата площадка в открития океан ще се състои от четири котвени места, които ще заемат две квадратни морски мили океан с кабелен маршрут до брега с дължина приблизително 12 мили.
Площадката е разрешена за тестване на до 20 преобразувателя на вълнова енергия на четирите места, което позволява едновременното тестване на различни технологии. Цялото съоръжение ще има максимална изходна мощност до 20 MW. Всяко котвено място ще има специална връзка с кабел за захранване и данни с капацитет 5 MW към електрическата мрежа и съоръжението за наблюдение на брега.
PacWave South произтича от състезателна награда от $35 милиона през 2016 г. от DOE на Орегонския държавен университет (OSU) за разрешаване, проектиране, изграждане и експлоатация на съоръжението за изпитване на вълнова енергия в открита вода. През март 2021 г. Федералната комисия за енергийно регулиране издаде лиценз за изграждане и експлоатация на съоръжението, кулминирайки „безпрецедентен регулаторен процес, който продължи почти 10 години“, каза OSU. Според WPTO, когато бъде завършен, PacWave South ще бъде „първото акредитирано, свързано към мрежата, предварително разрешено съоръжение за тестване на вълнова енергия в открита вода“ в страната.
Иновативни технологии за преобразуване на вълнова енергия
Въпреки това, наградите на DOE тази седмица също се отличават с набора от иновативни технологии за преобразуване на вълнова енергия (WEC), които ще поддържат. Избраните проекти включват:
CalWave 50-kW пилот в PacWave. Базираната в Оукланд, Калифорния CalWave Power Technologies и партньори American Bureau of Shipping, Eaton Corp., Evergreen Innovations, Fluor, Glosten Associates, Sause Brothers и Thompson Metal Fab. ще получи $7,5 милиона за внедряване и тестване на 50-kW xWave WEC устройство на CalWave в PacWave. „Целта на този проект е да повиши ефективността на технологията и да повиши нейната рентабилност“, каза WPTO.
Автономна офшорна мощност. Базираната във Вирджиния Columbia Power Technologies и партньори EC-OG, Sea Engineering, 48 North Solutions, EOM Offshore, Viasat/Rignet, DNV-GL, Durham & Bates, Vicor, Cardinal Engineering и Harris Thermal ще използват своята награда от $4,2 милиона, за да придвижат автономната офшорна енергийна система (AOPS) SeaRAY k2 на Columbia Power Technologies до търговска готовност. „SeaRAY k2 AOPS се състои от SeaRAY k2 WEC с напълно интегрирано поддържане на станция (или възможност за извършване на корекции, за да поддържа позицията си) и капацитет за събиране и изпращане на данни и съхраняване на енергия. Той е проектиран да поддържа безпилотни офшорни дейности и оборудване, включително подводни превозни средства, сензорни пакети и работно оборудване“, каза WPTO.
Многомодов точков абсорбатор. Oscilla Power и партньори Applied Control Engineering, Applied Motion Systems, DNV-GL; Glosten Associates, Spencer Fluid Power и Marine Systems Modeling ще работят за подобряване на производителността на Triton WEC, идентифицирани по време на предишни проекти, финансирани от WPTO. Екипът също така ще разработи подробен дизайн за система, която може да бъде тествана в съоръжението PacWave и ще генерира проектни чертежи в подготовка за изграждането на устройството. Проектът ще получи 1,8 милиона долара финансиране от DOE.
„Centipod“ WEC Design. Базираната в Калифорния Dehlsen Associates също ще получи 1,8 милиона долара за проектиране на Centipod 1P6 (C1P6), точков абсорбатор WEC. „Точковият абсорбер е по-малък тип WEC, спрямо средните размери на вълната, който може да абсорбира енергия с помощта на плаваща шамандура, привързана към фиксирана референтна точка“, обясни WPTO. „C1P6 използва малка, управляема система за отвеждане на мощността, която превръща енергията, погълната от вълната, в електричество.“ WEC също използва надуваема плувка, която предлага потенциал за значителни подобрения на разходите, каза WPTO. Партньорите по проекта включват: Tension Technology International, Elliot Bay Design Group LLC, McCleer Power Inc, DNV, Cinch Inc, Flexlife Group Inc и Университета на Ню Хемпшир.
Интелигентна абсорбираща система. С награда от 4 милиона долара като част от проект, който „ще напредне в морската енергийна индустрия като цяло“, базираната в Масачузетс Littoral Power Systems ще комбинира машинно обучение и предсказуемо моделиране с нова лека многоосна точкова абсорбираща система. „Този проект има за цел да внедри NeuralWEC с цел да демонстрира, че използването на базирани на сензори и активирани с изкуствен интелект надзорни контроли в реални морски състояния може да удвои ефективността на разходите на WEC“, каза WPTO. Партньори по проекта включват тежкотоварните компании в индустрията GE Research, Rohrer Technology Inc., RTI Wave Energy, Kelson Marine Co. и Ballard Marine Construction. Университетът Маркет също ще бъде ключов партньор.
Тестване в открита вода на електромагнитен резонансен задвижващ генератор. Портландски държавен университет и AquaHarmonics; CalWave мощност; FluxMagic, Inc.; Мощност на осцила; и Resolute Marine Energy, междувременно ще си партнират в друг проект, който ще получи 4 милиона долара. Проектът планира да тества и валидира нов тип технология за компоненти на WEC с електромагнитен резонанс. „Използвайки тази технология за извеждане на мощност, WEC може да е в състояние да генерира мощност с благоприятно ниско съотношение на пикова към средна мощност от 3:1“, каза WPTO. По-ниското съотношение на пиковата към средната мощност може да показва дизайн, който е добре съчетан с очаквания интензитет на вълната, обясняват от него.
Функции на параметрични източници за WEC.Университетът на Вашингтон и Integral Consulting ще получат $1,2 милиона, за да създадат библиотека от акустични събития, които ще помогнат на разработчиците и регулаторите на WEC да отговорят на опасенията относно звука от WEC. „Изследователите ще направят акустични измервания в PacWave и след това ще открият, локализират и идентифицират звуци, приписвани на WECs“, каза WPTO.
Инструмент за интегриране и оценка на данни за околната среда за поддържане на рамки за адаптивно управление на морската енергия. Integral Consulting в друг проект, който ще получи 379 милиона долара, ще се стреми да разработи и демонстрира инструмент за оценка на интегрирането на данни за околната среда (EDIA) за подпомагане на ефективен мониторинг на околната среда и адаптивни рамки за управление на проекти за морска енергия. Инструментът EDIA ще служи като централно хранилище за всички данни за околната среда, събрани в PacWave.
—Сонал Пател е старши сътрудник редактор на POWER (@sonalcpatel, @POWERmagazine).
