Spørg Fagfolket: Hvorfor udnytter man ikke tidevand og bølger til energi?
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Spørg Fagfolket: Hvorfor udnytter man ikke tidevand og bølger til energi?

Illustration: Bigstock/Alexandr79

Et par læsere vil gerne høre mere om tidevands- og bølgeenergi.

Således spørger Tyge Lind:

Vinden blæser ikke altid, solen skinner ikke altid, bølgerne varierer fra kattepoter til orkanbølger. Miljøet på havoverfladen er råt. Til gengæld er havstrømme og tidevandsstrømme ret konstante.

Når man dykker ned på ikke ret mange meters dybde, finder man væsentligt roligere forhold end på overfladen.

Hvorfor udnytter man ikke havstrømme til energiproduktion ved hjælp af undervandsanlæg?

Læs også: Spørg Fagfolket: Hvor mange solceller kan dække Danmarks energibehov?

Desuden spørger Michael Ebbesen:

Jeg har tænkt lidt over tidevandsenergi og undrer mig over, at man ikke ser udnyttelsen af ’displacement’.

Jeg regnede lidt på det løst og fandt, at 20 stk. Emma Maersk-lignende størrelser med et areal på ca. 800x600 meter ved en meters tidevand to gange i døgnet kan skabe 60 gigajoule i døgnet. Platformene kunne endda have vindmøller stående oven på for ekstra energi.

På et år ville sådan en installation skabe ca. 40 terajoule, hvilket svarer til ca. 1/20 af vores samlede forbrug. Det ville være en lavpraktisk teknologi med få bevægelige dele, og platformene kunne være habitat for fugle og seværdigheder.

Hvorfor gør man ikke sådan noget? Hele herligheden kunne være forbundet med en kraft-arm, som var hængslet på land, hvor enden griber fat i to forvoksede momentskralder, som så trækker svinghjul både op og ned og roterer en dynamo.

Læs også: Spørg Scientariet: Er kraftvarmeværkerne forpligtet til at levere varme?

Og så spørger Søren Calundan:

Hvorfor bygger man ikke møller under vand og udnytter f.eks. Golfstrømmen?

Jens Peter Kofoed, lektor i Sektionen for Pålidelighed, Dynamik og Marin Teknik på Aalborg Universitet, svarer:

Man udnytter skam allerede strømmene ved tidevand! Undervands-, tidevands- og havstrømsmøller er under udvikling, og selv om de fleste stadig er på et prækommercielt stade, ser man tests af en lang række teknologier, bl.a. omkring Orkney.

Dog er ’hagen’ ved tidevands/havstrømsmøller, at der skal være en betragtelig strømningshastighed til stede, for at en lokalitet for alvor er interessant, idet effekten i strømningen stiger med strømningshastigheden i tredje potens.

Læs også: Spørg Scientariet: Hvorfor placerer man ikke flere vindmøller ved motorvejene?

Kræver høj hastighed

Derfor er det hovedsageligt hotspots med omkring 2 m/s eller højere (som peak-strømningshastigheder), der er kommercielt interessante for storskala-elproduktion til nettet. Sådanne lokaliteter findes f.eks. omkring de Britiske øer og ved Canada.

Hvad angår eksemplet med Emma Maersk-størrelserne, er jeg ikke helt enig i alle tallene, der gives.

Det første tal på 60 GJ per døgn svarer nogenlunde til de beskrevne 2 x løft af 20 stk. Triple-E class-skibe som Emma Maersk (vejer ca. 170.000 t hver, lastet).

Læs også: Spørg Scientariet: Hvor meget energi giver en storm?

Vindmøller klarer det lige så godt

Antages produktionen at kunne fordeles jævnt over døgnet svarer dette til en kontinuerlig effekt på ca. 0,7 MW (60x10^9 J/ 3.6x10^6 J/kWh = 16.667 kWh, divideret med 24h – her er ingen tab medtaget!).

En 2 MW vindmølle (en lille en efter dagens målestok, hvor typiske nye offshore-møller i dag er på 6-8 MW) vil med hensyntagen til en vindmølles typiske load-faktor kunne levere en tilsvarende middeleffekt.

Det ser ud til, at det går galt i ekstrapolationen til den årlige produktion – 60 GJ per døgn svarer kun til ca. 22 TJ per år. Til sammenligning var Danmarks elforbrug i 2017 112.680 TJ – dvs. ikke en 1/20, men i stedet en 1/5.122 del.

Og ifølge et tidligere svar i brevkassen fra 2017 skal der ca. 3.360 3 MW vindmøller til at dække Danmarks elforbrug i 2015. 5122x2/3 = 3415.

Læs også: Spørg Scientariet: Kan vi udnytte vandkraft fra Grønland?

Golfen bliver måske interessant senere

Hvad angår Golfstrømmen specifikt, svarer Drew Braxland, chef for Turbines & Engineering Services hos Simec Atlantis Energy, som er placeret i London og Edinburgh:

Man kan godt sige, at nogle af områderne med tidevand vest for de britiske øer til dels er påvirket af Golfstrømmen. Men generelt er områderne omkring Golfstrømmen ikke så interessante for os på nuværende tidspunkt, hvor teknologierne stadigvæk er forholdsvist umodne.

Vi er i stedet fokuserede på områder med en høj bølgeaktivitet, som samtidig ligger tæt på befolkningen, og eksisterende infrastruktur, som kan udnytte energien på den bedste måde rent økonomisk. Det øger selvsagt omkostningerne, jo længere væk fra kysten, energien skal transporteres fra.

Golfstrømmen bevæger sig desuden generelt med ca. 2,5 m/s, hvilket svarer til ca. halvdelen af den tophastighed, vi ser i det nordlige Skotland.

Det betyder ikke, at Golfstrømmen ikke kan udnyttes, men det vil nok først ske, når teknologierne er bedre etableret, og priserne tilsvarende er faldet.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Heroppe er man igang med at projektere og hente tilbud på betonankre og andre instalationer til drage - møller: https://www.minesto.se/projects/faroe-islands

EU har støttet projektet med 2.5 millioner euro, som er ca halvdelen af hvad man regner med at prøvekøring koster.

At elforsyningen heroppe valgte at prøve drage-møller er den lave strømhastighed i sundene mellem øerne, hvor hastigheden topper med ca 3,6 m/s.

Hvis konseptet virker, så har tidevand den fordel at man langt frem i tiden kan forudsige produktion og der er endda den fordel at der er tidsforskel på hvor strømhastigheden topper i de forskellige sunde talen kan blive om.

  • 5
  • 0

Kristian:
1. Tør du sige noget om hvornår der kommer en "investor" side på wavepistons hjemmeside?

  1. Ved du hvad der skete med "bølgehøvlen" og "Wave Star" ? (eller er der andre der ved det?)
  • 1
  • 1

Der burde være mere interesse for bølgeenergi ved Vesterhavet, da disse anlæg næppe er så synlige som tilsvarende vindmøller (MW). Desuden bør de kunne tage energi ud af bølgerne, så havet ikke slider så hårdt på kysten.

  • 1
  • 7

  1. Tør du sige noget om hvornår der kommer en "investor" side på wavepistons hjemmeside?

    Ved du hvad der skete med "bølgehøvlen" og "Wave Star" ? (eller er der andre der ved det?)

1/ hvad mener du?
Hvis du vil vide hvem der allerede har investeret så kontakt Michael - han har det store overblik.
Hvis du vil investere, så er det også Michael :)

2/ Jeg ved ikke hvad der skete med bølgehøvlen. Wavestar eksisterer vist ikke mere, jeg tror at teknologien var for dyr at realisere i praksis.

  • 1
  • 3

Desuden bør de kunne tage energi ud af bølgerne, så havet ikke slider så hårdt på kysten

Den er svær..... Bølgerne slider vist mest på kysten i stormvejr. I en storm på vestkysten er den tilgængelige energi omkring 100 kW/m bølgefront.
Det vil være håløst at designe et anlæg der kan suge så megen energi ud af bølgerne, da det vil ligge og kun udnytte 5-15% af kapaciteten i 95% af tiden.
Et typisk anlæg i Vesterhavet vil kunne absorbere i størrelsesordenen 5-10 kW/m bølgefront hvorfor det ikke dæmper bølgerne særlig meget i en ekstrem situation.

  • 13
  • 0

Yep, eneste realistiske mulighed er at lade bølgerne løbe forbi.

Nemlig. Man skal ikke udfordre kræfterne i bølgerne når det er storm, det som er mest snu er om man kan sænke udstyret så det ikke bliver smadret.

Heroppe har vi flere lokaliteter hvor bølgekraft kunne komme på tale, men man skal have respekt for kræfterne. Denne færge er 14 år og står snart til omfattende reprationer på skroget :https://www.youtube.com/watch?v=Tf6XR_mcZWQ

Det bliver spændende at følge bølgekraftanlægget, der er brug for energi fra bølgekraft i energimixet heroppe så vi kan nå målet i 2030 hvor al energi på land skal komme fra VE.

  • 5
  • 1

Prøv at besøge Hanstholm en vinterdag med storm fra Nordvest..... Bølgerne er 10 meter høje og flytter rundt med de betonklodser molen er opbygget af. Havet deroppe er ikke tandløst som i de indre farvande, det er et meget, meget barskt bølgeklima at bide skeer med.

Kender udmærket til Vesterhavets store bølger. Det er sandt, - der er oceaner (undskyld) af energi i disse bølger, hvorfor ikke høste det og sætte brændselskraftværkerne på standby imens? Forankring af anlæggene er et spørgsmål om størrelser. Bor dybt nok i havbunden og send teknikere til Kina med møtrikkerne.

  • 0
  • 8

hvorfor ikke høste det og sætte brændselskraftværkerne på standby imens

Tjooo, og så kan du jo samtidig sætte en lynafleder på dine solceller og høste noget af den dejlige energi fra lynene i tordenvejr. Det er synd ikke at udnytte din installation bare fordi tordenskyen dækker for solen. Det er faktisk mega-smart: lynene leverer dc ligesom dine solceller og du har jo allerede både inverter og netforbindelse så modifikationen må være næsten gratis..........

Alvorligt talt.... en lille dosis realisme er ikke det værste man kan drysse ned i et projekt - specielt hvis man ønsker at lykkes. Jeg ville ønske det var muligt at tøjle energien i stormbølger, men det er ikke realistisk ud fra en ingeniørmæssig betragtning.

  • 7
  • 0

Er det urealistisk at lave et anlæg, hvor havet er ét basin og et inddæmmet område bagved en dæmning på stranden/vandkanten er et andet basin?
Vandet kan kun komme ind bag dæmningen ved at passere nogle turbiner som derved drives ved tidevandet. Det indre basin fyldes ved flod og tømmes ved ebbe.
Mine egne tanker om de positive sider:
Det må umiddelbart være mere overkommeligt at bygge da det er landbaseret og dermed samtidig lettere at vedligeholde.
Det er kendt teknologi, som i dag bruges flere steder i verden.
Det kan integreres i landudvidelser som yderste bastion mellem vand og land og man kan endda bygge oven på anlægget.
Man kender el-produktionen, da man umiddelbart kender til tidspunkterne for og omfanget af ebbe og flod.
Det kan bygges over alt i verden hvor man har kystlinje.

  • 0
  • 0

Golfstrømmen er en pil på kortet. Men består i virkeligheden af vivler. Og hastigheden er ikke overvældende og den løber langt fra land.

  • 0
  • 3

Tak.
Jeg havde dog forestillet mig i mindre skala, så det var muligt at bygge det op og høste energien i stil med at man bygger havmølleparker eller solcellemarker.

Jeg undrer mig over at man ikke gør dette, men tænker at det måske beror sig på at anlægget skal op i en hvis størrelse før det er rentabelt?

  • 0
  • 0

Jeg undrer mig over at man ikke gør dette, men tænker at det måske beror sig på at anlægget skal op i en hvis størrelse før det er rentabelt?

Ja, der skal flyttes meget vand og du har ikke særlig megen højde at gøre godt med.
Højden rammer dig to steder: For det første skal arealet være stort for at opbevare et givent volumen da din højdeændring er beskeden. For det andet er der ikke særlig megen energi i vand der kun har en faldhøjde på få meter, hvilket øger kravet om volumen yderligere. Summa summarum - du har brug for et meget stort areal for at denne type anlæg giver mening (desværre).

  • 1
  • 0

Ja, der skal flyttes meget vand og du har ikke særlig megen højde at gøre godt med.

I det indre farvand er der mindre end 50 cm at gøre godt med, i Højer er tidevands forskellen dog op til 2m : http://denstoredanske.dk/Geografi_og_histo...

Modificeret Kaplan turbiner kan virke med så lav faldhøjde som 1m : https://www.engr.colostate.edu/~pierre/ce_...

Der skal enorme mængder vand til for at det skal yde nogen nævneværdig effekt.

  • 0
  • 0