Wellenverstärkender Generator springt doppelt so hoch wie die Wellen

Ein „Durchbruch“ - so verkündet es die schwedische Firma CorPower - ist bei den Testläufen im Atlantik ihrer vollständigen schwimmenden Generatoren gelungen. Diese Generatoren nutzen geschickt ihre Bewegungen, um kleinere Wellen zu verstärken, während sie sich gleichzeitig vor gefährlichen Sturmbedingungen schützen.

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Wellenverstärkender Generator springt doppelt so hoch wie die Wellen

7. März 2024     Kategorie: Technik
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In mechanischer Hinsicht handelt es sich um ein standardmäßig aussehendes verknotetes Bojenpunktabsorbersystem; Wellen heben ein schwimmendes luftgefülltes Chassis auf und ab und ein Energieabgriffssystem darin gewinnt Energie indem es diese lineare Auf- und Abbewegung in eine Drehung für den Betrieb von Generatoren umwandelt.

Das revolutionäre “WaveSpring”-Technologie genannte Verfahren unterscheidet die riesigen C4-Bojen von CorPower. Ein interner pneumatischer Zylinder wird vorgespannt um die Boje nach unten zu ziehen, so dass diese bei Abwesenheit von aktiver Steuerung einfach still im "transparenten" Modus verharrt, unabhhängig davon wie hoch die Wellen werden. Dies dient als Sicherheitsmechanismus unter den schlechtesten Bedingungen.



Wenn die Wellen jedoch vernünftiger sind, wird es seltsam und das C4 beginnt, sich zweimal so weit wie die Amplitude der Wellen auf und ab zu bewegen, indem es die Phase seiner Bewegungen anpasst. Das heißt es steigt nicht genau zur gleichen Zeit wie die Welle sondern hinkt etwas hinterher, um einen kleinen zusätzlichen Energieboost zu erhalten der es höher treibt.

Dieser Effekt macht einen großen Unterschied bei der Energieerzeugung; CorPower gibt eine 300%ige Steigerung der Energieerzeugung im Vergleich zu einer ähnlichen Boje ohne Wavespring-Phasenanpassungen an.

Es ist auch bemerkenswert anzusehen, wie man es im Video um ca. 0:45 Uhr unten sehen kann - besonders angesichts der Tatsache, dass diese Bojen so verdammt groß sind - 19 m groß und 9 m im Durchmesser.

CorPower hat diese C4 gerade nach sechs Monaten an einem exponierten Testort im Atlantik vor Aguçadoura, Portugal, herausgeholt, wo es mit dem Stromnetz verbunden war und Energie exportierte. Im November wurde das CorPower-Team auf die perfekte Überlebensfähigkeitsprüfung vorbereitet, indem es monstermäßige 18,5 m hohe Wellen lieferte - höher als je zuvor gemessen. Das C4 ging in den "transparenten" Modus und überstand den Sturm ohne Probleme.



Das Team verzeichnete eine Spitzenstromexportleistung von rund 600 kW, gab jedoch an, dass das Gerät während des Tests in Bezug auf Geschwindigkeit und Hub begrenzt war. Es erwartet eine Spitzenleistung von etwa 850 kW, wenn es mit voller Kapazität betrieben wird.

Bei einem Vergleich der Testdaten mit dem digitalen Zwillings des C4 entdeckten die Ingenieure von CorPower, dass sie die Leistungsfähigkeit des Generators leicht unterschätzt hatten, sodass dort definitiv alles im Plan ist.

Die Boje wird nun auf dem Trockenen einer geplanten Überprüfung unterzogen, um zu untersuchen, wie sie sich auf See gehalten hat, und es werden Upgrades und Anpassungen vorgenommen, bevor sie zurück an ihren Standort geschleppt wird. Das ist ein klarer Vorteil dieses Designs; diese Maschinen können sehr einfach zur Wartung im Hafen an- und abgehakt werden.

CorPower hat einen Levelized Cost of Energy (LCoE) in der Größenordnung von 33-44 USD pro Megawattstunde projiziert, sobald 20 Gigawatt Kapazität bereitgestellt sind. Das wäre ein ziemlich konkurrenzfähiger Preis, wenn man bedenkt, dass Wellenenergie praktisch rund um die Uhr verfügbar ist und die Lücken füllen kann, wenn Wind und Sonne nicht liefern.



20 GW sind jedoch eine ganze Menge Bojen. Mehr als 20.000 Stück. Es wird also eine Weile dauern, bis der LCoE auf ein bewältigbares Niveau gesenkt wird. Der nächste Schritt, so sagt das Unternehmen, wird ein Mehrfach-Bojen-Standort sein, an dem das Konzept in etwas Näherem an einem kommerziellen Rollout getestet werden kann.

Funktioniert dies im großen Maßstab? Man hofft es sehr, und in dem Ausmaß, in dem die Fläche auf hoher See ein Problem ist, sagt CorPower, dass diese Anlagen 3-5 Mal mehr Energie aus einem Quadratkilometer Ozean gewinnen können als eine schwimmende Offshore-Windanlage. Aber Wellen- und Gezeitenenergieprojekte tendieren dazu, sich frustrierend langsam zu bewegen - nun, im Vergleich zu Dingen wie großen KI-Modellen bewegen sich wohl alle langsam.

Und KI ist Teil des Problems. Ja, die Welt muss ihre bestehenden Kapazitäten zur Energieerzeugung dekarbonisieren. Ja wir brauchen auch genügend saubere Energie, um alle Autos, Lastwagen, Öfen und alles andere zu versorgen was bis 2050 emissionsfrei sein soll.



Quelle: https://corpowerocean.com/corpower-ocean-announces-wave-energy-breakthrough/