多余的渔船是否可以用作发电厂?绝对!同类型的第一艘船现在锚定在挪威西部Stadthavet地区的近海,目的是通过海洋的自然力量发电。
这个想法很简单,也很简单。
“原则上,它的工作方式几乎就像一辆自行车泵”,KvernevikEngineeringAS的工程师和项目经理EdgarKvernevik说道。
在过去的两年里,他的公司一直与HavkraftAS的创始人GeirArneSolheim以及提出这个想法的人合作,开发和建造现在安装在前拖网渔船/自动船上的波浪发电厂。
但是,如何让一艘渔船像一个巨大的自行车泵一样工作?
制造商通过在船艏上安装四个大型腔室来应对这一挑战。当海浪冲击船只时,舱室中的水位上升。这会产生气压的增加,从而驱动四个涡轮机-每个腔室一个。当波高较大时,容器的间距也有助于在腔室中产生额外的气压。腔室的设计使得它们响应于不同的波高而工作,这意味着能量被非常有效地利用。
“因此,工厂在所谓的波动水柱的帮助下发电,”Kvernevik解释说,他大部分时间都在设计和制造船只。他说:“我们所要做的就是让船只以足够的波浪能量在海洋的一部分中停泊。所有东西都可以从陆上远程控制。”
尝试和信任原则的新应用
HavkraftAS公司提出了最初的概念,位于Nordfjord的Raudeberg。该公司的创始人索尔海姆(Solheim)在波浪能源领域工作超过15年。该公司现在正在接受InnovationNorway的资助,以帮助将这一想法付诸实践。
“波动的水柱”概念是一种经过尝试和信任的方法。然而,在渔船内安装波浪能源工厂是以前没有人做过的事情。
“这个浮动发电厂还配备了一个特殊的锚固系统,这意味着它始终面向入射波,”Kvernevik解释道。“这确保了工厂始终处于最佳位置,”他说。
能源生产的全面概述
但HavkraftAS并不孤单。为该项目做出贡献的组织之一是MARINTEK,它开发了一个数学模型并对该工厂进行了大量模拟。这为开发人员提供了更好的整体情况,可以从波浪中提取多少能量。该项目在分析,模型试验和全尺寸模拟的基础上取得了进展。
“使用模拟和动态分析,结合模型实验,我们可以避免使用标准方法尝试不同尺度的模型,在丛林周围反复敲击,”Kvernevik说。“这为我们节省了时间和金钱。我们现在已经建造并安装了一个全尺寸模型,”他说。
该工厂的标称容量为4x50kW-总共200kW。MARINTEK的计算表明,该工厂每年可生产320,000千瓦时。
高级工程
尽管工厂背后的原理很简单,但船上安装了许多先进的工程设计。
没有任何活动部件与盐水直接接触。实际上,唯一可移动的部件是涡轮机,它们安装在船的甲板上方。而且,无论腔室是“吸气”还是“呼气”,它都以相同的方式运行。该船目前位于Stadtlandet海上,StadtWindAS公司拥有可再生能源测试许可证。这是Stadthavet地区的三个试验场之一,它们共同组成了所谓的Stadt试验区。
以前在同一地区进行了一项海上风电场(1080MWStadtwind项目,涉及浮动风力涡轮机)的研究。挪威水资源和能源理事会(NVE)随后宣布该地区为挪威为数不多的适合安装浮式海上风电场的地区之一。该地区年平均风速为11米/秒,高于挪威其他地区,包括北海。这表明该地区显然非常适合从风能和海浪中开采可再生能源,这很有意思,因为从长远来看,该项目计划研究将浮波发电厂与风力涡轮机相结合的可能性。
氢气生产
“我们认为这个项目是一个三级火箭,”Kvernevik说。
“第一阶段是测试我们刚刚建造的模型,以确保按计划进行发电。接下来,将在船上安装氢气生产设备,以便产生的电力可以以形式存储氢气。我们对氢气将成为未来的汽车燃料寄予厚望。我们的目标是与其他人合作,以有竞争力的价格生产氢气-基于无限的资源,不涉及有害排放,“Kvernevik乐观地说道。。
“我们计划建造一座额定容量为1000千瓦(1MW)的工厂。我们将通过在较大的船舶或定制的驳船上安装五个类似于现有工厂的生产模块来实现这一目标。最后,我们将建造这是一个半潜式平台,设计用于安装4MW波浪发电厂,顶部装有6MW风力发电机,“他说。
特隆赫姆的MARINTEK是为波浪发电厂的发展做出贡献的项目合作伙伴之一。
“我们已经建立了该工厂的基本计算模型,”MARINTEK的JørgenHalsTodalshaug说道,他是一位水动力学家,也是波浪能专家。该项目现在将在海上进行一系列现场测试,这将为HavkraftAS提供工厂如何在运行条件下工作的经验。
测试还将提供可用于改进和校准计算模型的定量数据,从而提高其准确性。