Osm projektů zaměřených na energii z oceánů, které představují první kolo testování na otevřené vodě na 20MW testovacím místě pro energii z jižních vln PacWave u pobřeží Oregonu, získalo dohromady 25 milionů dolarů z federálního financování na podporu technologického výzkumu, vývoje, a demonstrace v průkopnickém zařízení.
Kancelář pro technologie vodní energie (WPTO) amerického ministerstva energetiky (DOE) dne 25. ledna oznámila výběr projektů v rámci své „Pokrokové technologie vlnové energie prostřednictvím testování otevřené vody na PacWave“. Výběr projektů je pozoruhodný, protože patří mezi první ve skutečném otevřeném testovacím zařízení, které se věnuje urychlení technologie energie vln ke komerční životaschopnosti.
PacWave South: Průkopnické testování v podmínkách otevřeného oceánu
„Vlny se vytvářejí, když vítr fouká nad povrch otevřené vody v oceánu a tento pohyb má za následek velké množství přírodní energie,“ vysvětlil WTOP. K zachycení této energie a její přeměně na bezuhlíkovou elektřinu výzkumníci používají WEC, ale „pokročilý konvertor energie vln vyžaduje testování v realistických podmínkách,“ poznamenal. "Nicméně testování na otevřeném oceánu je obtížné kvůli povoleným výzvám a několika dostupným testovacím místům."
PacWave South je jednou ze dvou testovacích oblastí nacházejících se u pobřeží Tichého oceánu poblíž Newportu v Oregonu. PacWave North, již zavedená lokalita pro malé prototypy a technologie námořního trhu, se nachází dvě míle od pobřeží v mělčích vodách a blíže k přístavu než PacWave South. PacWave South, jehož stavba začala v červnu 2021, se nachází sedm mil od pobřeží na vnějším kontinentálním šelfu v Tichém oceánu. Po dokončení v roce 2023 bude testovací místo na otevřeném oceánu sestávat ze čtyř kotvišť, která budou zabírat dvě čtvereční námořní míle oceánu s kabelovou trasou k pobřeží o délce přibližně 12 mil.
Místo je povoleno pro testování až 20 konvertorů energie vln ve čtyřech kotvištích, což umožňuje testování různých technologií současně. Celkové zařízení bude mít maximální výkon až 20 MW. Každé kotviště bude mít vyhrazený 5 MW napájecí a datový kabel pro připojení k veřejné přípojce a monitorovacímu zařízení na břehu.
PacWave South pochází z roku 2016 z konkurenčního ocenění 35 milionů dolarů od DOE pro Oregon State University (OSU) za povolení, návrh, výstavbu a provoz zařízení pro testování energie vln na otevřené vodě. V březnu 2021 udělila Federální regulační komise pro energetiku licenci na výstavbu a provoz zařízení, čímž vyvrcholil „bezprecedentní regulační proces, který trval téměř 10 let,“ uvedl OSU. Podle WPTO bude PacWave South po dokončení „prvním akreditovaným, k síti připojeným, předem povoleným zařízením pro testování energie vln na otevřené vodě“.
Inovativní technologie Wave Energy Converter
Ocenění DOE tento týden jsou však také pozoruhodná řadou inovativních technologií převodníku energie vln (WEC), které budou podporovat. Mezi vybrané projekty patří:
CalWave 50-kW Pilot ve společnosti PacWave. CalWave Power Technologies se sídlem v Oaklandu v Kalifornii a partneři American Bureau of Shipping, Eaton Corp., Evergreen Innovations, Fluor, Glosten Associates, Sause Brothers a Thompson Metal Fab. získá 7,5 milionu dolarů na nasazení a testování 50kW xWave WEC zařízení CalWave na PacWave. „Cílem tohoto projektu je zvýšit efektivitu technologie a zvýšit její nákladovou efektivitu,“ uvedl WPTO.
Autonomní pobřežní energie. Společnost Columbia Power Technologies se sídlem ve Virginii a partneři EC-OG, Sea Engineering, 48 North Solutions, EOM Offshore, Viasat/Rignet, DNV-GL, Durham & Bates, Vicor, Cardinal Engineering a Harris Thermal využijí své ocenění ve výši 4,2 milionu dolarů k tomu, aby autonomní pobřežní energetický systém SeaRAY k2 (AOPS) Columbia Power Technologies posunuli do komerční připravenosti. „SeaRAY k2 AOPS se skládá z SeaRAY k2 WEC s plně integrovaným udržováním stanice (nebo schopností provádět úpravy pro udržení její polohy) a kapacitou sbírat a odesílat data a ukládat energii. Je navržen tak, aby podporoval bezpilotní aktivity a vybavení na moři, včetně podmořských plavidel, senzorových balíčků a provozního vybavení,“ uvedl WPTO.
Multi-režimový bodový absorbér. Oscilla Power a partneři Applied Control Engineering, Applied Motion Systems, DNV-GL; Glosten Associates, Spencer Fluid Power a Marine Systems Modeling budou pracovat na zlepšení výkonu Triton WEC identifikovaného během předchozích projektů financovaných WPTO. Tým také vypracuje podrobný návrh systému, který lze testovat v zařízení PacWave, a vygeneruje návrhové výkresy v rámci přípravy na konstrukci zařízení. Projekt získá 1,8 milionu dolarů na financování DOE.
„Centipod“ WEC Design. Kalifornská společnost Dehlsen Associates také dostane 1,8 milionu dolarů na návrh Centipod 1P6 (C1P6), bodového absorbéru WEC. „Bodový absorbér je menší typ WEC ve srovnání s průměrnou velikostí vln, který dokáže absorbovat energii pomocí plovoucí bóje přivázané k pevnému referenčnímu bodu,“ vysvětlil WPTO. "C1P6 používá malý, ovladatelný pomocný systém, který přeměňuje energii absorbovanou z vlny na elektřinu." WEC také používá nafukovací plovák, který nabízí potenciál pro výrazné snížení nákladů, uvedla WPTO. Mezi partnery projektu patří: Tension Technology International, Elliot Bay Design Group LLC, McCleer Power Inc, DNV, Cinch Inc, Flexlife Group Inc a University of New Hampshire.
Inteligentní systém absorbéru. Společnost Littoral Power Systems se sídlem v Massachusetts, oceněná 4 miliony dolarů jako součást projektu, který „posune průmysl mořské energie jako celek“, spojí strojové učení a prediktivní modelování s novým lehkým víceosým bodovým absorbérem. „Tento projekt má za cíl nasadit NeuralWEC s cílem prokázat, že použití kontrolních kontrol založených na senzorech a umělé inteligenci v reálných mořských státech může zdvojnásobit nákladovou efektivitu WEC,“ uvedl WPTO. Mezi partnery projektu patří těžké váhy průmyslu GE Research, Rohrer Technology Inc., RTI Wave Energy, Kelson Marine Co. a Ballard Marine Construction. Klíčovým partnerem bude také Marquette University.
Testování elektromagnetického rezonančního pomocného generátoru na otevřené vodě. Portland State University a AquaHarmonics; CalWave Power; FluxMagic, Inc.; Oscilla Power; a Resolute Marine Energy, bude mezitím partnerem v dalším projektu, který získá 4 miliony dolarů. Projekt plánuje otestovat a ověřit nový typ technologie komponent WEC s elektromagnetickým rezonančním pomocným náhonem. „Pomocí této technologie pomocného náhonu může být WEC schopen generovat energii s příznivě nízkým poměrem špičkového a průměrného výkonu 3:1,“ řekl WPTO. Nižší poměr špičkového a průměrného výkonu může indikovat design, který je dobře přizpůsoben očekávané intenzitě vln, vysvětlil.
Funkce parametrických zdrojů pro WEC.Washingtonská univerzita a Integral Consulting získají 1,2 milionu dolarů na vytvoření knihovny akustických událostí, které pomohou vývojářům a regulačním orgánům WEC řešit obavy ohledně zvuku z WEC. "Výzkumníci provedou akustická měření na PacWave a poté detekují, lokalizují a identifikují zvuky, které lze připsat WEC," řekl WPTO.
Nástroj pro integraci a hodnocení environmentálních dat pro podporu rámců adaptivního řízení mořské energie. Integral Consulting v dalším projektu, který získá 379 milionů dolarů, se bude snažit vyvinout a předvést nástroj hodnocení integrace environmentálních dat (EDIA) podporovat účinné environmentální monitorování a adaptivní řídící rámce pro projekty mořské energie. Nástroj EDIA bude sloužit jako centrální úložiště pro všechna environmentální data shromážděná v PacWave.
—Sonal Patel je vedoucí redaktor POWER (@sonalcpatel, @POWERmagazine).
