CorPower Ocean מכריזה על פריצת דרך באנרגיית גלים במים פורטוגזים

מכשיר ה- C4 של CorPower Ocean, שהוכח כעת בקנה מידה מסחרי, באתר הבדיקה האטלנטי החשוף, הוכיח יכולת ייחודית לכוונון ולדחות בהתאם למצבי ים משתנים, תוך הגבלת התגובה לגלי סערה קיצוניים (עד 18.5 מטר) תוך הגברת התנועה ולכידת הכוח בגלים רגילים באמצעות טכנולוגיית בקרת פאזה חדשה.

ההתקדמות מסמנת אבן דרך מכריעה לאנרגיית הגלים המתמודדת עם שני המכשולים העיקריים שהפריעו לאימוץ המסחרי עד כה - שרידות וייצור חשמל יעיל בתנאי אוקיינוס רגילים.

נקודת ההטיה מספקת איתות איתן למוכנות אנרגיית הגלים לאימוץ בקנה מידה רחב.

מאז הפריסה באוגוסט 2023, כל ההיבטים המרכזיים של פונקציות מערכת C4 אומתו כעת בהצלחה, כולל ייצוא חשמל לרשת, בקרה וניטור אוטומטיים של המערכת וכן שיטות תפעול ותחזוקה בטוחות (O&M).

הנתונים שנאספו אפשרו כיול של התאום הדיגיטלי, מודל מספרי נרחב המשמש לחיזוי התנהגות המערכת. נתוני תנועה ופלט כוח נמדדים מהמכונה הפועלת עם בקרת פאזה חדשה של "WaveSpring" חרגו מעט מהתחזיות של התאום הדיגיטלי להגדרות המכונות בהן נעשה שימוש. השלב התפעולי הראשון הסתיים בהצלחה על ידי ניתוק וגרירה של מכשיר ה- C4 בחזרה לבסיס היבשה של CorPower Ocean בויאנה דו קסטלו למחזור התחזוקה המתוכנן הראשון שלו. הדגמה זו של שיטות הפעלה יעילות היא מטרה מרכזית של תוכנית הפריסה של C4, לתמוך בהתרחבות לחוות גל בקנה מידה שירות בעתיד

לאחר השלמת מחזור בדיקה ותחזוקה ראשון ביבשה, C4 יופרס מחדש באתר Agucadoura, ותוכנית ההדגמה תימשך. פרטים נוספים על תוצאות השלב הראשון של פעולות C4 מסופקים להלן

שרידות סערה

שרידותו של ה- C4 WEC אומתה על ידי התמודדות עם ארבע סופות גדולות, עם אישור ליכולת להתחיל מחדש בפעולות וייצוא חשמל לרשת לאחר כל סערה. כדי להזכיר לך, CorPower C4 פועל באופן אמין דרך סופות באבט ואלין (corpowerocean.com). התקופה האנרגטית ביותר חוותה במהלך ה -4 בנובמבר עם סערה דומינגוס ששלחה נפיחות לאתר עם גובה גלים של עד 18.5 מטר, שדווח על ידי המכון ההידרוגרפי של פורטוגל כתיעוד היסטורי לאזור הצפוני. ה- CorPower C4 קבע שיא שרידות סערה חדש (corpowerocean.com)

CorPower Ocean ושותפיה של תוכנית הגישה לפיילוט (PAP) הצליחו לאמת את עקרונות התכנון לפעולה חזקה בגלים קיצוניים המוצעים על ידי מצב ההישרדות של מכשיר CorPower C4. המכשיר פועל במצב הישרדות מנותק, שהוא המצב הטבעי של המערכת, והציג תגובה קטנה מאוד לגלים מתקרבים למרות שגוף ה- WEC שקוע במלואו במהלך פסגות גל על בסיס קבוע במהלך סופות אלה. בעלילה למטה, העקומה הכחולה מציגה את גובה הגל המוערך על ידי חיישנים המשולבים ב -4 בנובמבר 2023, עם גלים של עד 18.5 מטר, כאשר העקומה הירוקה מציגה את תנועת המכונות כפי שנמדדה על ידי מקודדי תיבת ההילוכים לכמה דצימטרים לכל היותר.

תנועת המכונה הנמוכה (טווח הדצימטרים) בגלים קיצוניים אלה מאשרת את יעילותו של עקרון ההתנתקות המשמש את מצב ההישרדות, עם תנועת מכונות קטנה כמעט בשני סדרי גודל בהשוואה לגלי האירוע. האימות של תגובה נמוכה מאוד לגלי סערה נתפס כאחת התוצאות החשובות ביותר של הפגנת האוקיינוס C4 עד כה. שרידות סערה הייתה היסטורית אחד האתגרים הגדולים ביותר עבור מכשירי אנרגיית גלים

פעולה מכוונת

ניתן להשוות את תוצאות השרידות לנתונים הנמדדים כאשר C4 פועל במצב מכוון שבו נצפתה תנועת מכונות של עד 3 מטר בגלי אירוע של 1 מטר. על ידי הפעלת טכנולוגיית בקרת הפאזות WaveSpring המערכת מתחילה להתנדנד בשלב עם הגלים, מה שאושר כמגביר מאוד את תגובת המכונה לגלי האירוע

כוונון ופירוק - תכונה מרכזית לאנרגיית גלים תחרותית

היכולת לכוון ולנתק את המכשיר בהתאם לתנאי האוקיינוס, להגביל את התגובה לסערות ולהגביר את התנועה ולכידת הכוח בגלים רגילים, הוכחה בבירור במהלך תקופת הפעולה של ה- C4 באגוקדורה. אימות התנועה המוגברת ולכידת הכוח על ידי מערכת בקרת הפאזה נתפס כתוצאה מרכזית של פרויקט ההדגמה HiWave-5

ניתן להשוות את תכונת הכוונון והניתוק של WEC של CorPower Ocean לטורבינות רוח, שבהן לכל הטורבינות המודרניות יש פונקציה להניע את הלהבים כדי לשנות את התגובה לתנאי הרוח, להגביל עומסים בסערות תוך אופטימיזציה של התשואה בתנאים רגילים. אנו מאמינים שהוספת פונקציה דומה כזו לאנרגיית הגלים היא המפתח להפיכתה למקור אמין ותחרותי לאנרגיה נקייה.

ביצועי כוח

במהלך תקופת הזמנה זו ההתמקדות העיקרית הייתה באימות פעולות בטוחות ואמינות בכל תנאי האוקיינוס ובדיקה קפדנית של כל פונקציית מערכת. המכשיר הופעל עם מעטפות תנועה מוגבלות, המספק שולי בטיחות נוספים על ידי הגבלת המהירות המרבית המותרת ומכת המכונה, ובקר פלט כוח חזק אך פשוט שימש לשליטה במכונה במשך רוב התקופה. ייצוא כוח עד הספק שיא של 600kW נרשם

התצורה של רכבת ההנעה החשמלית נמצאה כמגבילה את הספק השיא לכ- 600 קילוואט. במהלך מחזור התחזוקה היבשתי הראשון מתוכננות התאמות לרכבת ההנעה, במטרה להגדיל את קיבולת ההספק לכיוון 850 קילוואט. בשל מעטפת התנועה המוגבלת ומגבלת ההספק ל -600 קילוואט, הפעולה המכווננת הוגבלה למצבי ים מתונים במהלך תקופה מבצעית ראשונה זו. במצבי הים שבהם ניתן היה לאמת את הפעולה המכוונת תפוקת הכוח הנמדדת חרגה מעט מהתחזיות מהתאום הדיגיטלי באמצעות אותן הגדרות מכונות.

כיול של תאום דיגיטלי

התאום הדיגיטלי (מודל מספרי מפורט) של המערכת כויל באמצעות הנתונים הנמדדים על תנועה, כוח ודינמיקה של מכונות פנימיות. שרשרת המרת הכוח נמצאה מיוצגת במדויק, עם התאמה הדוקה בין נתונים נמדדים ומדומים, המציגה טוב התאמה אופייני בטווח של 96-99%. זה מצביע על כך שרכיבי Power Take Off מיוצגים במדויק, עם הפסדים מתאימים ומפות יעילות. נמצא כי המודלים ההידרודינמיים מזלזלים מעט בספיגת הכוח מגלי האוקיינוס אל גוף ה- WEC, מה שהביא לתנועה וכוח נמדדים באוקיינוס העולים מעט על התחזיות מהתאום הדיגיטלי, עבור מצבי הים הנמדדים והגדרות המכונות הספציפיות בהן נעשה שימוש. ניתן לצפות להתאמות לפונקציות תיקון לא ליניאריות של המודל ההידרודינמי בהמשך, בהתבסס על הנתונים הנמדדים ובהמשך מחקר מתמשך על הידרודינמיקה לא לינארית בשיתוף

ניטור ובקרה מרחוק

הפונקציות לניטור ובקרה מרחוק אומתו ממרכז הבקרה של CorPower Ocean. מערכת C4 הייתה במעקב בתחילה 24/7 על ידי מפעילים, אשר מאוחר יותר ניתן היה לצמצם לבדיקות תקופתיות ככל שתוכנית ההזמנה התקדמה ומערכת הפיקוח שלחה אזעקות למפעילים במקרה של אירועים הדור

עוגן UMACK

עוגן ה- UMACK הראשון בקנה מידה מסחרי שפותח על ידי CorPower Ocean בשיתוף עם שותפים אירופיים הותקן באתר Agucadoura עם קרקעית ים חולית בעומק 45 מטר. פרטים נוספים על חידוש גיאוטכני זה ניתן למצוא כאן עוגן UMACK בקנה מידה מסחרי של CorPower Oceans נפרס. במהלך המחזור התפעולי הראשון, כאשר מכשיר C4 מחובר לעוגן UMACK, אומתה שמירה על תחנה יציבה

תפעול ותחזוקה (O&M)

השיטות לגרירה וחיבור של מערכת C4 הודגמו בהצלחה באוגוסט 2023 ממיר אנ רגיית הגלים של CorPower Ocean שנפרס בפורטוגל. לאחר מכן, ניתן היה לבדוק ולאשר את השיטות לגישה ימית מאוישת למערכת על ידי בודקי בטיחות של צד שלישי, מה שאיפשר לאחר מכן לטכנאי CorPower Ocean לגשת למכונה באתר כדי לבצע בדיקות פנימיות והתערבויות קלות

לאחר השלמת מקרי הבדיקה של שלב ההפעלה הראשון, הוכחו בהצלחה השיטות לשחרור וגרירה של המכשיר למחזור בדיקה ותחזוקה מתוכנן ביבשה. תהליך השחרור כולל הפעלה מרחוק של מחבר מהיר הממוקם בין החלק התחתון של מערכת העגינה לעוגן UMACK, ומאפשר למכשיר לעלות על פני השטח. תקופת התפעול סיפקה למידה חשובה על שיטות O&M לקראת פעולות יעילות בעלות נמוכה של חוות גלים בקנה מידה שירות בעתיד

השלבים הבאים

מערכת C4 עוברת כעת רצף בדיקה מתוכנן ביבשה. התאמות ושדרוגים יבוצעו גם בהתבסס על הלמידה שנאספה ממחזור הפעולה הראשון. בסיום המערכת תופרס מחדש באגוקדורה, והמערכת תועבר לשלב הגברה כדי להפגין יכולת הספק מלאה כולל התקדמות נוספת בשיטות הבקרה. לאחר השלמת תוכנית ההזמנה, יתחיל שלב הערכת ביצועי הספק בהתאם לתקן IEC/TS