Stavanger-selskapet Flex2Future har utviklet et modul-basert konsept, hvor en modul består av integrerte bølgekraftomformerne, en vindturbin og solcellepanel. I full skala er en modul 136 x 136 m og har ifølge produsenten en gjennomsnittlig produksjon på ca. 8 MW, noe som estimert kan dekke årsforbruket av strøm til ca. 4500 norske gjennomsnittshusholdninger*.
- Vårt system gir en relativt lav kostnad per kWh fordi den utnytter tre energikilder på et relativt lite område, forteller Flex2Future CEO Erik Svanes.
Den kan kobles opp mot eksisterende, offshore infrastruktur, og flyttes ved behov.
Teorien testes ut i praksis
Selv om det er gjort numeriske analyser av designet, er det alltid en x-faktor for konstruksjoner som skal operere til havs. Det er her testbassengene på Tyholt i Trondheim kommer inn.
I dette tilfellet plasseres en nedskalert modell av konstruksjonen i bassenget. Sammenlignet med prosjekttegningene ser kanskje modellen uferdig ut: en plattform, et vindturbintårn uten rotorblader, ingen solcellepaneler.
Allikevel kan SINTEF teste ikke bare evnen til å takle store bølger og krapp sjø, men også hvordan vind og bevegelsene i en vindturbin påvirker sjøegenskapene – uten at så mye som et vindpust kruser bassengoverflaten.
Dette gjøres ved hybridtesting.
- Samtidig som bølgemaskinene jobber etter gitte mønstre for å produsere realistiske sjøforhold, bruker vi vaiere som festes til konstruksjonen i den ene enden, og sensorer og motorer i den andre, forklarer prosjektleder og forsker i SITNEF, George Katsikogiannis.
- Vi kobler numeriske modeller basert på både værdata og mangeårig hydrodynamisk kunnskap opp mot motorene som trekker og drar i konstruksjonen, og slik gjenskaper vi realistiske offshore forhold i Havbassenget.
Samtidig fanger en rekke kameraer og sensorer opp bevegelser i konstruksjonene. Hvordan reagerer de på ulike vind og bølgeretninger? Tåler den en vinterstorm i Nordsjøen? Data samles inn og analyseres.
- Resultatene fra modelltestene kan brukes av kunder som Flex2Future for å validere deres numeriske modeller, avdekke uventede bevegelser og resultater som ikke kan forutsies i simuleringer. Dette gir kunden bekreftelse på design og hvordan systemet oppfører seg, forklarer Katsikogiannis
- Litt forenklet kan man si at testene gir kunden tilbakemeldinger på om deres numeriske design og tekniske løsninger holder må.
Hvordan teste strømproduksjon – uten strøm
Mange av de samme prinsippene som brukes for å simulere vind uten at forskere og kunder blåser om kull i Havbassenget, kan brukes i Skipsmodelltanken for å beregne energiproduksjonen fra bølgeomformerne.
Også her gjenskaper bølgemaskiner realistiske havforhold. Vaiere, motorer og numeriske modeller brukes så får å teste potensiell strømproduksjon fra de innebygde bølgeomformerne i plattformen.
- Dette er første gangen vi estimerer kraftuttak på denne måten med 10 motorer som kontrolleres i sanntid basert på en rekke signaler fra målesystemene. Sånn sett er dette et eksempel på hvordan vi utvikler og tilpasser våre testmetoder til kundens behov og ønsker, sier Fredrik Brun, senioringeniør i SINTEF.
- Jeg er veldig fornøyd og imponert over den tverrfaglige kompetansen, tilføyer Svanes fra Flex2Future.
- Hvor hyggelige og imøtekommende alle har vært. Hvor innovative og løsningsorienterte. Og sist, men ikke minst hva dere har klart å få til med power take-off (PTO) og energiuttak på kuben som testes i slepetanken, helt suverent.
- Det har spart oss for mye tid og gir oss et veldig godt utgangspunkt for videre utvikling av kontrollsystem og testing av fullskala PTO, noe jeg håper at vi kan få til i samarbeid med SINTEF. Kort sagt et testprogram som har levert på alle måter.
Norsk havteknologisenter
I de nye bassengene som nå bygges på Tyholt, vil SINTEF kunne utføre slike tester mer effektivt og med enda høyere kvalitet. Når Norsk havteknologisenter står ferdig, vil SINTEF dermed være enda sterkere rustet til å bistå testing av konsepter for det grønne skiftet.
Konseptvideo fra Flex2Future:
*Antar at en husholdning bruker 15 000 kWt strøm i året. Snittproduksjon på 8MW gir 70000 MWt pr år – dvs. strøm til ca. 4500 husstander
