Niższy koszt energii w przyszłych systemach przemiany energii fal
Od kiedy technologia WaveRoller® zaczęła skutecznie przyczyniać się do wprowadzenia do szerszego obrazu energii fal, ten sektor energetyczny rozpoczął poszukiwania bardziej atrakcyjnych finansowo rozwiązań, które pozwoliłyby przekształcać mechaniczną energię fal na energię elektryczną, którą będzie można wprowadzić do sieci. Gdyby udało się znaleźć takie rozwiązania, byłby to prawdziwy przełom dla tego rozwijającego się rynku. Wtedy na scenie pojawił się projekt MegaRoller (Developing the PTO of the first MW-level Oscillating Wave Surge Converter). Związane z nim konsorcjum 10 podmiotów wyznacza całkowicie nowe podejście do systemów odbioru mocy i sterowania. „Naszym celem jest rozbudowanie rozwiązania WaveRoller® o nowe możliwości. Zwiększamy moc jednostkową, podnosimy sprawność, stosujemy innowacyjne algorytmy sterujące i monitorujemy niezawodność sytemu na wszystkich etapach procesu projektowania. Wyniki mogą przynieść korzyść całej społeczności zebranej wokół koncepcji korzystania z energii fal”, mówi Jussi Akerberg, dyrektor ds. technicznych w firmie AW-Energy odpowiedzialnej za opracowanie rozwiązania WaveRoller®. Od maja 2018 roku konsorcjum związane z projektem przygotowuje pełnowymiarowy system odbioru mocy – urządzenie, którego zadaniem jest odbieranie mocy z jej źródła (fal) i przekazywanie jej do odbiornika (sieci energetycznej). Prace nad projektem są w toku. „Udało się nam już osiągnąć interesujące i przełomowe wyniki. Opracowaliśmy model oddziaływania siły motorycznej z falami i odkryliśmy, w jaki sposób tłumić system odbioru mocy, aby uzyskać wzrost ilości zbieranej energii”, dodaje Akerberg. Jedna z podstawowych innowacji tego projektu to zastosowany w nim algorytm. Algorytmy tłumienia systemu odbioru mocy pobierają dane dotyczące przewidywanego zachowania fal, z kolei algorytm przewidujący zachowanie fal korzysta z metod adaptacji bazujących na uczeniu maszynowym, zaczerpniętych z programowania sieci neuronowych. „Naśladuje on działanie kory słuchowej w mózgu”, wyjaśnia Akerberg. Dzięki takiej metodzie budowania przewidywań rozwiązanie MegaRoller zapewnia lepsze wyniki w zakresie wydajności i niezawodności zarówno w przypadku doboru parametrów, jak i stanu morza, na podstawie którego generowane są te dane. Konsorcjum MegaRoller postawiło na modułowy projekt systemu odbioru mocy nowej generacji, który został już zresztą ukończony. Akerberg mówi: „Największą zaletą modułowości jest to, że moduły można wymieniać i dostosowywać zależnie od zmieniających się parametrów fal, warunków otoczenia (na przykład temperatur wody morskiej) oraz wymogów klienta. Modułowość ułatwia także utrzymanie systemu”. W trakcie procesu zwiększono również niezawodność rozwiązania. „Już we wczesnej fazie procesu projektowego zastosowaliśmy analizę rodzajów i skutków błędów oraz ich krytyczności (FMECA). Projekt zakłada użycie wytrzymałych komponentów przeznaczonych do wykorzystania w pojazdach elektrycznych. Opracowaliśmy też złącza, które zwiększają odporność systemu, ułatwiając jednocześnie jego montaż i utrzymanie”, dodaje badacz.
Wykorzystanie energii fal
Ostatecznie projekt przeszedł w fazę studium przypadku, która oparto na scenariuszu zachodniego obszaru Morza Śródziemnego dla roku 2030. Wyniki wykazały, że energia fal może przynosić większe korzyści finansowe niż jej słoneczne i wiatrowe odpowiedniki. Wynika to z jej charakterystyki. Wprawdzie energia fal nie wykazuje wyraźnych wzorców dzień-noc, za to można zdecydowanie wyróżnić wzorzec lato- zima, w którym większe fale występują w zimie. Ponieważ zużycie energii elektrycznej zimą jest zazwyczaj większe, korzystanie z energii fal będzie przynosić największe dochody. Jakie są dalsze plany zespołu? Akerberg mówi: „Projekt wszedł w fazę wdrożenia. Budujemy lądowy obiekt testowy, w którego skład będzie wchodzić kilka stanowisk testowych oraz pełnowymiarowy system odbioru mocy. Układ ten umożliwi nam określenie, czy udało się osiągnąć zamierzone cele. Przypuszczalnie będzie to największy zakład tego typu na świecie”. Dostarczając zaawansowany, najnowocześniejszy system odbioru mocy dla sektora energii fal, MegaRoller zapewnia przemysłowi energii odnawialnej środki do skalowania i optymalizacji produkcji energii. To ważny krok w kierunku rozwiązania, które będzie odpowiadać na potrzeby odbiorcy końcowego i jednocześnie przyniesie zyski operatorowi.
Słowa kluczowe
MegaRoller, WaveRoller, energia fal, system odbioru mocy
