Kahdeksan valtameren energiahanketta, jotka edustavat ensimmäistä kierrosta avovesitestauksessa 20 MW:n PacWave South wave -energian testauspaikalla Oregonin rannikon edustalla, ovat keränneet yhteensä 25 miljoonan dollarin liittovaltion rahoitusta teknologian tutkimuksen, kehityksen, ja esittely uraauurtavassa laitoksessa.
Yhdysvaltain energiaministeriön (DOE) Water Power Technologies Office (WPTO) ilmoitti 25. tammikuuta projektivalinnat osana "Advancing Wave Energy Technologies through Open Water Testing at PacWave". Projektivalinnat ovat merkittäviä, koska ne ovat ensimmäisten joukossa varsinaisessa avoimen veden testauslaitoksessa, joka on omistettu kiihdyttämään aaltoenergiateknologiaa kaupalliseen elinkelpoisuuteen.
PacWave South: uraauurtava testaus avomeren olosuhteissa
"Aallot syntyvät, kun tuuli puhaltaa valtameren avoimen veden pinnan yli, ja tämä liike johtaa suureen määrään luonnonenergiaa", selitti. WTOP. Tutkijat käyttävät WEC:itä kaapatakseen tämän energian ja muuntaakseen sen hiilittömäksi sähköksi, mutta "etenevät aaltoenergian muuntimet vaativat testaamista realistisissa olosuhteissa", se huomautti. "Avomerellä testaus on kuitenkin vaikeaa lupahaasteiden ja harvojen testipaikkojen vuoksi."
PacWave South on yksi kahdesta testialueesta, jotka sijaitsevat Tyynenmeren rannikolla lähellä Newportia Oregonissa. PacWave North, joka on jo vakiintunut paikka pienimuotoisille prototyyppi- ja meriteknologioille, sijaitsee kahden mailin päässä rannikosta matalammissa vesissä ja lähempänä satamaa kuin PacWave South. PacWave South, jonka rakentaminen aloitettiin kesäkuussa 2021, sijaitsee seitsemän mailin päässä rannikosta Tyynen valtameren uloimmalla mannerjalustalla. Vuonna 2023 valmistuva avomeren testialue koostuu neljästä laiturista, jotka vievät kaksi neliömerimailia valtamerta ja joiden kaapelireitti rantaan on noin 12 mailia.
Sivustolla voidaan testata jopa 20 aaltoenergian muuntajaa neljässä laiturissa, jolloin eri tekniikoita voidaan testata samanaikaisesti. Laitoksen kokonaisteho on enintään 20 MW. Jokaisessa laiturissa on oma, 5 MW:n teho- ja datakaapeliyhteys rannan sähköliittymä- ja valvontakeskukseen.
PacWave South perustuu vuoden 2016 kilpailukykyiseen 35 miljoonan dollarin palkintoon, jonka DOE myönsi Oregon State Universitylle (OSU) avoveden aaltoenergian testauslaitoksen sallimiseksi, suunnitteluksi, rakentamiseksi ja käyttämiseksi. Maaliskuussa 2021 Federal Energy Regulatory Commission myönsi luvan rakentaa ja käyttää laitosta, mikä huipentui "ennennäkemättömään sääntelyprosessiin, joka kesti lähes 10 vuotta", OSU sanoi. WPTO:n mukaan PacWave South on valmistuessaan maan "ensimmäinen akkreditoitu, verkkoon kytketty, ennalta sallittu avoimen veden aaltoenergian testauslaitos".
Innovatiiviset Wave Energy Converter -tekniikat
DOE:n tällä viikolla jakamat palkinnot ovat kuitenkin merkittäviä myös innovatiivisten WEC-tekniikoiden ansiosta, joita ne tukevat. Valittuja projekteja ovat mm.
CalWave 50 kW:n pilotti PacWavessa. Oaklandissa, Kaliforniassa sijaitseva CalWave Power Technologies ja yhteistyökumppanit American Bureau of Shipping, Eaton Corp., Evergreen Innovations, Fluor, Glosten Associates, Sause Brothers ja Thompson Metal Fab. saa 7,5 miljoonaa dollaria CalWaven 50 kW:n xWave WEC -laitteen käyttöönottamiseksi ja testaamiseksi PacWavessa. "Tämän projektin tavoitteena on edistää teknologian tehokkuutta ja lisätä sen kustannustehokkuutta", WPTO sanoi.
Autonominen offshore-voima. Virginiassa sijaitseva Columbia Power Technologies ja yhteistyökumppanit EC-OG, Sea Engineering, 48 North Solutions, EOM Offshore, Viasat/Rignet, DNV-GL, Durham & Bates, Vicor, Cardinal Engineering ja Harris Thermal käyttävät 4,2 miljoonan dollarin palkintoaan Columbia Power Technologiesin SeaRAY k2 autonomisen offshore-sähköjärjestelmän (AOPS) kaupalliseen valmistukseen. "SeaRAY k2 AOPS koostuu SeaRAY k2 WEC:stä, jossa on täysin integroitu asemanpidätys (tai kyky suorittaa säätöjä sijaintinsa säilyttämiseksi) ja kapasiteetti kerätä ja lähettää dataa ja varastoida energiaa. Se on suunniteltu tukemaan miehittämättömiä offshore-toimintoja ja -laitteita, mukaan lukien merenalaiset ajoneuvot, anturipaketit ja käyttölaitteet", WPTO sanoi.
Multi-Mode Point Absorber. Oscilla Power ja kumppanit Applied Control Engineering, Applied Motion Systems, DNV-GL; Glosten Associates, Spencer Fluid Power ja Marine Systems Modeling pyrkivät parantamaan suorituskykyä aiemmissa WPTO:n rahoittamissa projekteissa tunnistettuun Triton WEC:hen. Tiimi kehittää myös yksityiskohtaisen suunnitelman järjestelmälle, jota voidaan testata PacWave-laitoksella, ja laatii suunnittelupiirustukset laitteen rakentamista valmisteltaessa. Hanke saa DOE:n rahoitusta 1,8 miljoonaa dollaria.
'Centipod' WEC Design. Kaliforniassa toimiva Dehlsen Associates saa myös 1,8 miljoonaa dollaria Centipod 1P6:n (C1P6), pisteen vaimentimen WEC:n suunnitteluun. "Pisteabsorber on pienempi tyyppi WEC verrattuna keskimääräiseen aaltokokoon, joka voi absorboida energiaa käyttämällä kelluvaa poijua, joka on kytketty kiinteään vertailupisteeseen", WPTO selitti. "C1P6 käyttää pientä, ohjattavaa voimanottojärjestelmää, joka muuttaa aallosta absorboidun energian sähköksi." WEC käyttää myös puhallettavaa kelluketta, joka tarjoaa mahdollisuuden merkittäviin kustannusten parannuksiin, WPTO sanoi. Projektin kumppaneita ovat: Tension Technology International, Elliot Bay Design Group LLC, McCleer Power Inc, DNV, Cinch Inc, Flexlife Group Inc ja New Hampshiren yliopisto.
Smart Absorber System. Massachusettsissa sijaitseva Littoral Power Systems, joka on saanut 4 miljoonaa dollaria osana hanketta, joka "edistää merienergiateollisuutta kokonaisuudessaan", yhdistää koneoppimisen ja ennakoivan mallinnuksen uuteen kevyeen moniakseliseen pisteen vaimentamiseen. "Tämän projektin tavoitteena on ottaa käyttöön NeuralWEC, jonka tavoitteena on osoittaa, että anturipohjaisten ja tekoälyn tukemien valvontajärjestelmien käyttö todellisissa merivaltioissa voi kaksinkertaistaa WEC:n kustannustehokkuuden", WPTO sanoi. Hankkeen kumppaneita ovat teollisuuden raskaat sarjat GE Research, Rohrer Technology Inc., RTI Wave Energy, Kelson Marine Co. ja Ballard Marine Construction. Marquette University on myös keskeinen kumppani.
Sähkömagneettisen resonanssin voimanottogeneraattorin avovesitestaus. Portland State University ja AquaHarmonics; CalWave Power; FluxMagic, Inc.; Oscilla Power; ja Resolute Marine Energy, ovat tällä välin kumppanina toisessa projektissa, joka saa 4 miljoonaa dollaria. Hankkeessa on tarkoitus testata ja validoida uudentyyppinen sähkömagneettinen resonanssivoimanoton WEC-komponenttitekniikka. "Käyttäen tätä voimanottotekniikkaa WEC voi pystyä tuottamaan tehoa suotuisasti alhaisella huippu-keskitehosuhteella 3:1", sanoi WPTO. Pienempi huippu-keskimääräinen tehosuhde voi viitata suunnitteluun, joka sopii hyvin odotettuun aallon intensiteettiin, se selitti.
Parametriset lähdetoiminnot WEC:ille.Washingtonin yliopisto ja Integral Consulting saavat 1,2 miljoonaa dollaria luodakseen akustisten tapahtumien kirjaston, joka auttaa WEC-kehittäjiä ja sääntelijöitä käsittelemään WEC:iden ääntä koskevia huolenaiheita. "Tutkijat tekevät akustisia mittauksia PacWavessa ja sitten havaitsevat, paikallistavat ja tunnistavat WEC:istä johtuvat äänet", WPTO sanoi.
Ympäristötietojen integrointi- ja arviointityökalu merienergian mukautuvien hallintakehysten tukemiseen. Integral Consulting toisessa 379 miljoonaa dollaria saavassa projektissa pyrkii kehittämään ja esittelemään ympäristötietojen integroinnin arviointityökalun (EDIA) tukea tehokasta ympäristön seurantaa ja mukautuvaa hallintokehystä merienergiahankkeille. EDIA-työkalu toimii kaikkien PacWaven keräämien ympäristötietojen keskustietovarastona.
—Sonal Patel on POWERin vanhempi apulaistoimittaja (@sonalcpatel, @POWERmagazine).
