/energi

Kæmpe bølgekraftværk udnytter trykforskelle

Britiske Ocean Wavemaster er gået i gang med den sidste omgang test af et bølgekraftværk i Nordatlanten med et areal på knap to fodboldbaner. Det kan producere 440 gigawatttimer om året ved at udnytte trykforskel mellem toppen og bunden af bølgerne.

Klik for at se billedet i stort

Ventilerne på oversiden af højtrykskammeret (i højre side) åbner, når der er en høj bølge ovenpå, der trykker med en høj vandsøjle. Fra højtrykskammeret løber havvandet forbi turbinerne til lavtrykskammeret. Til sidst løber vandet ud af lavtrykskammeret, når trykket oven over er lavere end i kammeret - dvs. når en bølgedal kommer forbi.


Læs også

Læs mere om

Dokumentation

Af Kent Krøyer, torsdag 28. aug 2008 kl. 10:27

Det britiske bølgeenergiprojekt Ocean Wavemaster er ved at indlede sidste demonstrationsfase, efter at tidligere forsøg er kronet med succes.

Konstruktionen, som er helt neddykket og dermed usynlig for sejlende, har været i stand til at producere 20 MW under laboratorieforhold.

Næste skridt er nu, at projektudviklingsselskabet The Northern Energy Initiative er gået i gang med at foretage omfattende beregninger af væskedynamik for at effektivisere designet til brug i havet, skriver magasinet The Engineer.

I samme omgang skal en række tekniske problemer løses, herunder at få energien bragt i land fra bølgekraftværket, som ideelt skal placeres flere kilometer fra kysten, hvor de store bølger er.

Et andet problem er at fortøje kraftværket, som helst skal flyde lige under havoverfladen for at få maksimal nytte af bølgerne.

Ocean Wavemaster fungerer ved at udnytte trykforskelle i vandet lige under bølgetop og bølgebund. Det er teoretisk muligt at udnytte op til 75 procent af trykforskellene, skriver konstruktørerne på deres hjemmeside.

Anlægget består af en flad, hul struktur med to adskilte kamre, et overtrykskammer og et undertrykskammer. Hvert kammer er forbundet med havvandet udenfor gennem hundredvis af ensrettede ventiler.

Når en høj bølge skyller hen over anlægget, er vandsøjlen høj og dermed også trykket. Det får de fjederbelastede ventiler til at åbne sig ind til højtrykskammeret.

På samme måde åbnes ventiler udad fra lavtrykskammeret, når en bølgebund kommer forbi. I skillevæggen mellem de to kamre er der åbninger, som udfyldes af vandturbiner.

Beregninger viser, at et anlæg med et areal på 200 gange 50 meter vil være i stand til at yde 50 MW, hvis det placeres på et typisk sted i Nordatlanten. Det giver en årlig ydelse på 440 GWh, svarende til en CO2-reduktion på 190.000 tons.



28. aug 2008 kl 10:37

avatar

Poul-Henning Kamp

Er illustrationen korrekt ?

Jeg synes den ville give meget mere mening hvis bølgerne blev drejet 90° ?

Poul-Henning


28. aug 2008 kl 10:58

Christian Clausen

Re: Er illustrationen korrekt ?

Som jeg forstår konceptet er det ligegyldigt hvilken vej bølgerne kommer.

Det eneste krav er at bølgetoppene kommer hen over højtrykskammeret og bølgedalene kommer hen over lavtrykskammeret. Det vil de gøre så længe bølgerne ruller.

/Christian


28. aug 2008 kl 11:08

avatar

Lars Clausen

Re: Er illustrationen korrekt ?

PH, det er vel ligegyldigt hvad retning bølgerne har, eftersom hele overfladen er en-vejs klapventiler, så uanset hvor der er højst tryk, vil vandet (ifølge opfinderen) sive ned i højtryks kammeret.

En helt anden ting er at vand er så usammenpresseligt, at et 'højtryks' vandkammer af denne type ikke giver ret meget mening. Trykforskellene er så små, at flowet mellem de to kamre vil være meget begrænset. Vandet prøver jo trods alt i forvejen at flyde frit alle de steder hvor der ingen bølgerkraftanlæg er, og der er ingen turbiner 'i vejen'. Derfor mener jeg ikke denne ide kan 'flyve'.

Og selv hvis det kan, så er der kæmpe problemer med dette koncept, som man må formode er et 1. års studenterprojekt.

Klapperne under vandoverfladen vil pga. affald der driver rundt i vandet sætte sig fast. Bare een klap sætter sig fast er hele overtryksidéen væk, da alt evt. overtryk vil lække tilbage ud gennem den klap der står åben med en fiskekasse i klemme.

Turbiner og mekanik skal ligge langt under vandoverfladen, hvilket gør service vanskeligt og dyrt.

Man skal huske på, at det íkke er noget problem at lave bølgekraft som sådan, der er masser af systemer der har vist deres overlevelsesevne og strømproduktion i årevis. Men de er endt som dyre museumsobjekter, hvorfor?
Fordi bølgekraften stadig har tre hovedproblemer, som der ikke er nogen eksisterende demonstrationsanlæg, der har løst:

Økonomi, økonomi og økonomi.


28. aug 2008 kl 11:10

Thomas Pedersen

20 MW i laboratoriet..?

Det er sørme imponerende! Man må sandelig håbe, at de har kunnet håndtere al den strøm.

Men der er sikkert gået mindst 10 gange så meget til bølgegeneratoren, så de har nok været i kontakt med kontrolrummet på det nærliggende kraftværk.

Eller også skulle der stå 20 mW? (altså, en milliard gange mindre!)

Så er der langt til 440 GWh. Vi ved alle, at der er meget energi i bølgerne, men lad os lige se et koncept, der kan hive energien ud for menneskepenge.

Ellers spændende koncept.

Personligt kan jeg godt lide WaveStar, der har al mekanikken placeret *over* vandet. Her skal envejsventilerne fungere i hydraulikolie, der alt andet lige er lettere at have med at gøre.


28. aug 2008 kl 11:12

avatar

Lars Clausen

Re: 20 MW i laboratoriet..?

.... i Nordatlanten med et areal på knap to fodboldbaner. Det kan producere 440 gigawatttimer

Selv med en virkningsgrad på 100% vil den aldrig kunne producere denne mængde energi om året. Der er simpelthen ingen steder på jordoverfladen, hvor der er så koncentreret bølgeenergi.

Fup og fidus!


28. aug 2008 kl 13:34

avatar

Erik Friis-Madsen

Re: Re: 20 MW i laboratoriet..?

Lars har helt ret - her er i den grad tale om fup og fidus. Man skal ikke forlade sig på "Præsentation af projektet" (se eksterne links) selv om dette skrift er udgivet af Carbon Trust.
Vi har deltaget med Wave Dragon i et nyere forskningsprogram, Marine Energy Challenge, der blev kørt af Carbon Trust, og det var helt åbenbart, at man før MEC blev sat i værk, ikke havde den ringeste forstand på bølgenergi. Hvis man læser det med småt, fremgår det da også, at Carbon Trust blot har viderebragt firmaets egne oplysninger.

Det gør det ærlig talt ikke lettere for os, der arbejder seriøst med at udvikle bølgeenergi, at Ingeniøren viderebringer sådanne vidtløftige historier med fejl i størrelsesordenen fra 100 (årlig energiproduktion) til 1.000.000 (laboratorieforsøg). Jeg er ked af at sige det så hårdt, men det er uacceptabelt, at Ingeniøren ikke benytter sine fagmedarbejdere som tekniske bagstoppere, men blot viderebringer historie som denne, der næsten er i evighedsmaskinklasse.


28. aug 2008 kl 14:22

Gregor Giebel

8760 fuldlasttimer???

Der må der være nogle forståelsesproblemer her: hvis de 50MW kørte alle timer af året (8760) fuldt ud, så kommer vi til de 438GWh som beskrevet. Det lyder ikke særlig sandsynligt...

Mvh Gregor


28. aug 2008 kl 14:34

avatar

Knud Nielsen

Koldt vand...

Their figures are obviously gross amounts eg:

Even the North Atlantic has a few days 'off' every year. There is also some maintenance time required. Thus the initial assumption of 24-7 delivery year out is erroneous.

A more realistic figure is around 5000 FLH for wave energy.

They also work on energy available for conversion so the 50 MW becomes more like 10 MWe for this type of pressure through turbines (Assuming they can achieve the volume).

Thus we end up with a figure of approx. 50 GWh(delivery) annually - or one kilowatt per square metre, expressed as effect.

That's actually not bad at all.

mvh knud


28. aug 2008 kl 14:57

avatar

Lars Clausen

Re: Koldt vand...

That's actually not bad at all.

Hello Knud

Still these figures are purely out of your imagination. So i guess the bottom line is, it's your imagination, that's not bad at all :-)

With regards to the wave energy system described, it does not seem to have any beneficial properties, and thus cannot compete with other existing technologies.

It is pure hype... :-/


28. aug 2008 kl 17:21

Kim Garsdal Nielsen

Re: Re: 20 MW i laboratoriet..?

.... i Nordatlanten med et areal på knap to fodboldbaner. Det kan producere 440 gigawatttimer

Selv med en virkningsgrad på 100% vil den aldrig kunne producere denne mængde energi om året. Der er simpelthen ingen steder på jordoverfladen, hvor der er så koncentreret bølgeenergi.

Fup og fidus!

Enig! Jeg mener at effekten er ca. 80 kW pr m bølgefront i Nordatlanten. Det giver 16 MW for anlæggets 200 m, hvis man kan dæmpe bølgerne helt væk. Det forudsætter endvidere at bølgerne skal løbe på den anden led på tegningen. Så skal man blot køre anlægget med 3 gange teoretisk maksimum for fuld last i alle årets 8760 timer for at komme op på 440 GWh (sic!).

/Kim


28. aug 2008 kl 17:28

John Larsson

Re: Re: Re: 20 MW i laboratoriet..?

Lars har helt ret - her er i den grad tale om fup og fidus. Man skal ikke forlade sig på "Præsentation af projektet" (se eksterne links) selv om dette skrift er udgivet af Carbon Trust.
Vi har deltaget med Wave Dragon i et nyere forskningsprogram, Marine Energy Challenge, der blev kørt af Carbon Trust, og det var helt åbenbart, at man før MEC blev sat i værk, ikke havde den ringeste forstand på bølgenergi. Hvis man læser det med småt, fremgår det da også, at Carbon Trust blot har viderebragt firmaets egne oplysninger.

Det gør det ærlig talt ikke lettere for os, der arbejder seriøst med at udvikle bølgeenergi, at Ingeniøren viderebringer sådanne vidtløftige historier med fejl i størrelsesordenen fra 100 (årlig energiproduktion) til 1.000.000 (laboratorieforsøg). Jeg er ked af at sige det så hårdt, men det er uacceptabelt, at Ingeniøren ikke benytter sine fagmedarbejdere som tekniske bagstoppere, men blot viderebringer historie som denne, der næsten er i evighedsmaskinklasse.

Jeg har til tider haft animerede diskussioner både med Erik og Lars, men her er jeg fuldstændig enig med dem; det er ærgerligt at plattenslagere kan slippe så nemt afsted med denne mærkelige form af "markedsføring" af det man uden videre må klassificere som rent hjernespind! Dog ingen særlig kritk af Kent Krøyer i denne forbindelse - bølgekraft er en kende "nørdet", det må vi bølgekraftopfindere vel også have forståelse for!

Selv om man udnytter bølgekraften til 100 % (= "havblik" lige efter bølgekraftmaskinen, naturlig vis helt urealistisk!), svarer 20 MW på 50 bølgefrontmeter til en gennemsnitlig bølgehøjde på et sted mellem 12 og 15 meter!

Dertil kommer at et anlæg som dette med mekaniske klapventiler (naturligvis meget vedligeholdelseskrævende!), også må have en bølgedæmpende virkning som langt overstiger den udnyttede effekt. De 20 MW ryger derfor ned på størrelsesorden 100 kW for en normal 3-metersbølge i fx Nordatlanten!


28. aug 2008 kl 20:53

Jesper Bering

Re: Re: Re: 20 MW i laboratoriet..?

det er uacceptabelt, at Ingeniøren ikke benytter sine fagmedarbejdere som tekniske bagstoppere, men blot viderebringer historie som denne, der næsten er i evighedsmaskinklasse.

Det virker tamt at Ingeniørens medarbejdere ikke tager til genmæle mod denne kritik - som vi har læst mange gange tidligere, i forskellige sværhedsgrader.

Er det fordi kritikken har ret?


29. aug 2008 kl 00:27

avatar

Knud Nielsen

Varmere vand....

Still these figures are purely out of your imagination
......
Så skal man blot køre anlægget med 3 gange teoretisk maksimum for fuld last i alle årets 8760 timer for at komme op på 440 GWh (sic!).
......
Enig! Jeg mener at effekten er ca. 80 kW pr m bølgefront i Nordatlanten. Det giver 16 MW for anlæggets 200 m
......
svarer 20 MW på 50 bølgefrontmeter til en gennemsnitlig bølgehøjde på et sted mellem 12 og 15 meter!

How can anybody argue with such beautiful logic?

One kW/m2 is possible, but alas, not over 200 m length. (Even with tremendous refraction!)

My apologies for trying to shanghai your good engineering judgement ))).

mvh knud


29. aug 2008 kl 07:49

avatar

Flemming Rasmussen

Re: Re: Re: Re: 20 MW i laboratoriet..?

det er uacceptabelt, at Ingeniøren ikke benytter sine fagmedarbejdere som tekniske bagstoppere, men blot viderebringer historie som denne, der næsten er i evighedsmaskinklasse.

Det virker tamt at Ingeniørens medarbejdere ikke tager til genmæle mod denne kritik - som vi har læst mange gange tidligere, i forskellige sværhedsgrader.

Er det fordi kritikken har ret?

OG endda går så langt som til at slette de mest kritiske indlæg fra debatten :o(

"Desværre er jeg i dag blevet nødt til at fjerne et af dine indlæg, da vi opfatter det som et direkte angreb på journalisten"

mvh Flemming


29. aug 2008 kl 11:04

avatar

Knud Nielsen

Hot water (air?)

In comparison to the 200 m long platform being 'almost' able to deliver one kW/m2 - please see:
http://www.pelamiswave.com/con...=142

where the Pelamis crew claim some 750 kW from one of their 'snakes'.

That is nearly 2 kW/m2 for the full length of 12o m and full width of 3.5 m dia.

It would appear the Pelamis gets terrific value from refraction along the length of the 'snake'. :)))

mvh knud


29. aug 2008 kl 14:56

Tyge Vind

Bølgerne går højt


Til Flemming Rasmussen, 29.08.2008 kl 07:49

Det er synd for journalisten!
Han skal skrive om noget han ikke forstår sig på.
Hans materiale er ikke vederhæftigt.
Som andre også peger på: "Fup og fidus".

Af det lille vi kan se af fig. kan dette "Kæmpe bølgekraftværk" slet ikke eksistere sammen med dybvandsbølger med bølgehøjder på f.eks. 2 m. Bølgen vil slå over, dvs. ophører når den når "Kæmpe bølgekraftværket", som mod en mole.

Skulle det mod formodning være muligt at trække effekt ud af en lignende konstruktion, kan den ha fordelen af at levere nogenlunde konstant effekt ved en given bølgehøjde og med den viste bølge bevægelsesretning.

Det absolutte tryk ved bølgeoverfladen er overalt lig med atm.trykket.
Målsætningen på skitsen tyder heller ikke på grundlæggende ing.viden.
Skal man foreslå forbedringer til et umuligt "Kæmpe bølgekraftværk" bør det være, at det er tilstrækkeligt med én vandturbine (50 MW) mellem de to 200 m lange kamre.

Mvh Tyge


29. aug 2008 kl 15:06

avatar

Flemming Rasmussen

Re: Bølgerne går højt

Nej det er ikke "synd" for ham. Hvis han ikke forstår sig på det, burde han enten lade være med at skrive om det eller søge information.

Hvis hans redaktør beordrer ham til at skrive om det, er det selvf. der problemet ligger.

Dette udgiver sig trods alt for at være et teknisk tidsskrift.


29. aug 2008 kl 15:37

Tyge Vind

2*Re: Bølgerne går højt

Flemming du har ret:
"Dette udgiver sig trods alt for at være et teknisk tidsskrift."
Og vi bør alle efter evne og mulighed hjælpe til.

Rolf Ask Clausen skrev tilbage om mit forslag til hjælp, at man tilsatte et ekspertpanel for granskning af artikler.
Hvordan går det med dette?
Resultaterne i sommer har ikke været overbevisende.

Mvh Tyge


29. aug 2008 kl 20:00

avatar

Peter Ole Kvint

Håbløs ide.

Nogen af problemerne er at bølgen bryder hvis man stopper den op/ned ad gående bevægelse. Og hvis man tapper energi af bølgen så falder bølgehøjden.

Et andet siden af problemerne er at bølgekammene i under laboratorie-forhold er ligeså store som dalene, dette er ikke tilfældet i virkeligeheden.

Det skyldes at bølgerne i naturen består af flere bølger som mere eller mindre følges ad, og det er vindpresset på bølgekammen som opbygger bølgen. De længer dønninger fra fjerne storme er måske 8m høje men med 100 meter imellem toppene. Det vil sige at anlægget kan ikke være mindre end 50m, hvis det skal kunne udnytte dem.


01. sep 2008 kl 08:54

Ole Stein

Ikke "bølger" men "tryk"

Der bliver skrevet om bølgernes energi pr. front areal, men der er altså ikke tale om bølgernes kinetiske energi som hovedparten af bølgekraftanlæg er, men om dens potentielle energi.

En bølge cyklus antages at være 1m høj og 10m lang og i dette tilfælde blot 1m bred. Den gennemsnitlige vandsøjle vil således være 0,5m på 10m². Det giver en potentiel energi på 13,6Wh pr. bølge cyklus / 10m². 2 fodboldbaner udgør ca 2x90x40m = 7200m², eller samlet afrundet til ca. 10kWh / bølge cyklus. Hvor tit kommer en sådanne bølge? 2 gange i minuttet? Det giver så 262.800 gange om året, antaget at der til tider vil være langt højere bølger og andre gange mindre bølger.

I alt er der et energipotentiale på 2,6GWh om året. Med en virkningsgrad på maks. 90% giver det 2,35GWh om året, eller 187 gange mindre end hvad de antager. Så der skal altså lidt flere bølger til end 2/min...

Desuden så er de 20MW i laboratorium sikkert ikke effekt som fejlagtigt skrevet, men produceret mængde energi, altså 20MWh...over en periode på måske 1000timer giver det et lille anlæg på 20kW, hvilket er meget rimeligt i et laboratorium.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.

Eksterne links om klima
Klimadebat.dk