أثبت جهاز CorPower Oceanâs C4، الذي تم إثباته الآن على المستوى التجاري، في موقع اختبار المحيط الأطلسي المكشوف، قدرة فريدة على الضبط والتعديل وفقًا لحالات البحر المختلفة، مما يحد من الاستجابة لموجات العواصف الشديدة (حتى 18.5 مترًا) مع تضخيم الحركة والتقاط الطاقة في الموجات العادية باستخدام تقنية التحكم الطوري الجديدة.

يمثل هذا التقدم علامة فارقة حاسمة لطاقة الأمواج التي تعالج العائقتين الرئيسيتين اللتين أعاقت التبني التجاري حتى الآن - القدرة على البقاء وتوليد الطاقة الفعال في ظروف المحيط العادية.

توفر نقطة الانعطاف إشارة قوية لاستعداد طاقة الأمواج للتبني على نطاق واسع.

منذ النشر في أغسطس 2023، تم الآن التحقق بنجاح من جميع الجوانب الرئيسية لوظائف نظام C4، بما في ذلك تصدير الطاقة إلى الشبكة والتحكم الآلي ومراقبة النظام بالإضافة إلى طرق التشغيل والصيانة الآمنة (O&M).

سمحت البيانات التي تم جمعها بمعايرة التوأم الرقمي، وهو نموذج رقمي شامل يستخدم للتنبؤ بسلوك النظام. لقد تجاوزت بيانات الحركة المُقاسة وإخراج الطاقة من الماكينة التي تعمل بنظام تحكم طور «WaveSpring» الجديد توقعات التوأم الرقمي لإعدادات الماكينة المستخدمة بشكل طفيف. تم الانتهاء من المرحلة التشغيلية الأولى بنجاح من خلال فصل جهاز C4 وسحبه مرة أخرى إلى قاعدة CorPower Oceanas الأرضية في فيانا دو كاستيلو لدورة الصيانة الأولى المخطط لها. يعد هذا العرض التوضيحي لطرق التشغيل والصيانة الفعالة هدفًا رئيسيًا لبرنامج نشر C4، لدعم التوسع في مزارع الأمواج على نطاق المرافق

في المستقبل.

بعد الانتهاء من دورة الفحص والصيانة الأولى على الأرض، سيتم إعادة نشر C4 في موقع Agucadoura، وسيستمر البرنامج التجريبي. يتم توفير مزيد من التفاصيل حول نتائج المرحلة الأولى من عمليات C4 أدناه.


البقاء على قيد الحياة من العاصفة

تم التحقق من بقاء C4 WEC من خلال مقاومة أربع عواصف رئيسية، مع تأكيد القدرة على إعادة بدء العمليات وتصدير الطاقة إلى الشبكة بعد كل عاصفة. لتذكيرك، تعمل CorPower C4 بشكل موثوق من خلال عواصف بابيت وألين (corpowerocean.com). كانت الفترة الأكثر نشاطًا خلال الرابع من نوفمبر حيث أدت العاصفة دومينغوس إلى ارتفاع الأمواج إلى 18.5 مترًا، حسبما أفاد المعهد الهيدروغرافي للبرتغال كسجل تاريخي للمنطقة الشمالية. سجل CorPower C4 رقمًا قياسيًا جديدًا في البقاء على قيد الحياة من العاصفة (corpowerocean.com)

تمكنت CorPower Ocean وشركاؤها في برنامج الوصول التجريبي (PAP) من التحقق من مبادئ التصميم للتشغيل القوي في الموجات الشديدة التي يوفرها وضع البقاء على قيد الحياة لجهاز CorPower C4. أظهر الجهاز، الذي يعمل في وضع البقاء المفكك، وهو الحالة الطبيعية للنظام، استجابة صغيرة جدًا للموجات الساقطة على الرغم من أن هيكل WEC أصبح مغمورًا بالكامل خلال قمم الأمواج على أساس منتظم أثناء هذه العواصف. في الرسم البياني أدناه، يُظهر المنحنى الأزرق ارتفاع الموجة المقدّر بواسطة أجهزة الاستشعار المدمجة في 4 نوفمبر 2023، مع موجات تصل إلى 18.5 مترًا، حيث يُظهر المنحنى الأخضر حركة الآلات كما تم قياسها بواسطة مشفرات علبة التروس إلى بضعة ديسيمترات

على الأكثر.

تؤكد حركة الآلات المنخفضة (نطاق الديسيمترات) في هذه الموجات المتطرفة فعالية مبدأ التفكيك المستخدم في وضع البقاء، مع حركة آلية أصغر بمرتين تقريبًا مقارنة بالموجات الساقطة. يُنظر إلى التحقق من الاستجابة المنخفضة جدًا لموجات العاصفة على أنه أحد أهم نتائج عرض C4 للمحيطات حتى الآن. كانت القدرة على البقاء على قيد الحياة من العواصف تاريخيًا واحدة من أكبر التحديات لأجهزة طاقة الأمواج

.


عملية مضبوطة

يمكن مقارنة نتائج البقاء على قيد الحياة بالبيانات المقاسة مع تشغيل C4 في وضع الضبط حيث تمت ملاحظة حركة الآلات حتى 3 أمتار في موجات عرضية تبلغ 1 متر. من خلال تفعيل تقنية WaveSpring للتحكم في الطور، يبدأ النظام في التأرجح طوريًا مع الموجات، وهو ما تم التأكيد على أنه يضخم بشدة استجابة الماكينة للموجات الساقطة

.


الضبط والضبط - ميزة رئيسية لطاقة الأمواج التنافسية

تم إثبات القدرة على ضبط الجهاز وفصله وفقًا لظروف المحيط، مما يحد من الاستجابة للعواصف ويضخم الحركة والتقاط الطاقة في الموجات العادية، بوضوح خلال فترة تشغيل C4 في Agucadoura. يُنظر إلى التحقق من الحركة المضخمة والتقاط الطاقة بواسطة نظام التحكم في الطور على أنه نتيجة رئيسية لمشروع HiWave-5 التوضيحي

.

يمكن مقارنة ميزة الضبط والضبط الخاصة بـ CorPower Oceanâs WECs بتوربينات الرياح، حيث تتمتع جميع التوربينات الحديثة بوظيفة تحريك الشفرات لتغيير الاستجابة لظروف الرياح، والحد من الأحمال في العواصف مع تحسين العائد في الظروف العادية. نعتقد أن إضافة مثل هذه الوظيفة المماثلة إلى طاقة الأمواج أمر أساسي لجعلها مصدرًا موثوقًا وتنافسيًا للطاقة النظيفة.


أداء الطاقة

خلال فترة التشغيل هذه، كان التركيز الأساسي على التحقق من العمليات الآمنة والموثوقة في جميع ظروف المحيطات واختبار كل وظيفة من وظائف النظام بدقة. تم تشغيل الجهاز بمغلفات ذات حركة محدودة، مما يوفر هوامش أمان إضافية عن طريق الحد من السرعة القصوى المسموح بها وشوط الماكينة، وقد تم استخدام وحدة تحكم قوية ولكن بسيطة في إخراج الطاقة للتحكم في الماكينة لمعظم الفترة. تم تسجيل تصدير الطاقة حتى ذروة الطاقة 600 كيلو واط

.

تم العثور على تكوين مجموعة القيادة الكهربائية للحد من الطاقة القصوى إلى حوالي 600 كيلو واط. خلال دورة الصيانة الأولى على الأرض، تم التخطيط لإجراء تعديلات على مجموعة القيادة، بهدف زيادة قدرة الطاقة إلى 850 كيلو واط. نظرًا لمغلف الحركة المحدود وحدود الطاقة التي تصل إلى 600 كيلو واط، فقد اقتصرت العملية المضبوطة على حالات البحر المعتدلة خلال فترة التشغيل الأولى هذه. في الولايات البحرية حيث يمكن التحقق من التشغيل المضبوط، تجاوز خرج الطاقة المقاس قليلاً التوقعات من التوأم الرقمي باستخدام نفس إعدادات الماكينة.


معايرة التوأم الرقمي

تمت معايرة التوأم الرقمي (نموذج رقمي مفصل) للنظام باستخدام البيانات المقاسة حول الحركة والطاقة وديناميكيات الآلات الداخلية. تم العثور على سلسلة تحويل الطاقة ممثلة بدقة، مع تطابق وثيق بين البيانات المقاسة والمحاكاة، مما يُظهر جودة الملاءمة النموذجية في نطاق 96-99٪. يشير هذا إلى أن مكونات Power Take Off يتم تمثيلها بدقة، مع خرائط الخسائر والكفاءة المناسبة. وُجد أن النماذج الهيدروديناميكية تقلل قليلاً من امتصاص الطاقة من أمواج المحيط إلى هيكل WEC، مما أدى إلى قياس الحركة والقوة في المحيط بما يتجاوز قليلاً توقعات التوأم الرقمي، لحالات البحر المقاسة وإعدادات الآلات المحددة المستخدمة. يمكن توقع التعديلات على وظائف التصحيح غير الخطية للنموذج الهيدروديناميكي في المستقبل، استنادًا إلى البيانات المقاسة والمزيد من المعلومات من خلال البحث المستمر حول الديناميكا المائية غير الخطية بالتعاون مع

المجموعات الأكاديمية الرائدة.


المراقبة والتحكم عن بعد

تم التحقق من وظائف المراقبة والتحكم عن بعد من مركز التحكم CorPower Ocean. تمت مراقبة نظام C4 مبدئيًا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع من قبل المشغلين، والتي يمكن تقليلها لاحقًا إلى عمليات تسجيل الوصول الدورية مع تقدم برنامج التشغيل وإرسال النظام الإشرافي إنذارات إلى المشغلين في حالة الأحداث التي تتطلب الانتباه

.


مرساة أوماك

تم تركيب أول مرساة UMACK على نطاق تجاري طورتها CorPower Ocean بالتعاون مع شركاء أوروبيين في موقع Agucadoura مع قاع البحر الرملي على عمق 45 مترًا. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل حول هذا الابتكار الجيوتقني هنا تم نشر مرساة UMACK ذات النطاق التجاري CorPower Oceans. خلال الدورة التشغيلية الأولى، مع توصيل جهاز C4 بمرساة UMACK، تم التحقق من الحفاظ على استقرار المحطة

.


العمليات والصيانة (O&M)

تم عرض طرق سحب وتوصيل نظام C4 بنجاح في أغسطس 2023 تم نشر محول طاقة الموجة CorPower Oceanâs في البرتغال. بعد ذلك، يمكن مراجعة طرق الوصول البحري المأهول إلى النظام والموافقة عليها من قبل مراجعي السلامة التابعين لجهات خارجية، مما سمح لاحقًا لفنيي CorPower Ocean بالوصول إلى الماكينة في الموقع لإجراء عمليات تفتيش داخلية وتدخلات طفيفة

.

بعد الانتهاء من حالات الاختبار لمرحلة التشغيل الأولى، تم بنجاح عرض طرق إطلاق الجهاز وسحبه مرة أخرى لدورة الفحص والصيانة المخطط لها على الأرض. تتضمن عملية التحرير تشغيل موصل سريع عن بُعد يقع بين الجزء السفلي من نظام الإرساء ومرساة UMACK، مما يسمح للجهاز بالظهور. قدمت الفترة التشغيلية تعلمًا قيمًا حول أساليب التشغيل والتشغيل نحو عمليات فعالة منخفضة التكلفة لمزارع الأمواج على نطاق المرافق

في المستقبل.


الخطوات التالية

يمر نظام C4 الآن بتسلسل فحص بري مخطط له. سيتم أيضًا إجراء التعديلات والترقيات بناءً على الدروس التي تم جمعها من الدورة الأولى للتشغيل. عند الانتهاء، سيتم إعادة نشر النظام في أغوكادورا، وسيمر النظام بمرحلة تكثيف لإظهار قدرة الطاقة الكاملة بما في ذلك المزيد من التقدم في طرق التحكم. عند اكتمال برنامج التشغيل، ستبدأ مرحلة تقييم أداء الطاقة وفقًا لمعيار IEC/TS 62600-100

.