CorPower Ocean anuncia descoberta da energia das ondas em águas portuguesas

Agora comprovado em escala comercial, no local de teste exposto do Atlântico, o dispositivo C4 da CorPower Ocean demonstrou uma capacidade única de sintonizar e dessintonizar de acordo com os diferentes estados do mar, limitando a resposta a ondas de tempestade extremas (até 18,5 m) e amplificando o movimento e a captura de energia em ondas regulares usando uma nova tecnologia de controle de fase.

A progressão é um marco crucial para a energia das ondas, abordando os dois principais obstáculos que têm dificultado a adoção comercial até o momento: capacidade de sobrevivência e geração eficiente de energia em condições oceânicas normais.

O ponto de inflexão fornece um sinal firme da prontidão da energia das ondas para adoção em larga escala.

Desde a implantação em agosto de 2023, todos os principais aspectos das funções do sistema C4 já foram verificados com sucesso, incluindo exportação de energia para a rede, controle e monitoramento automatizados do sistema, bem como métodos seguros de operação e manutenção (O&M).

Os dados coletados permitiram a calibração do gêmeo digital, um extenso modelo numérico usado para prever o comportamento do sistema. Os dados medidos de movimento e potência de saída da máquina que opera com um novo controle de fase “WaveSpring” superaram ligeiramente as previsões do gêmeo digital para as configurações de maquinário usadas. A primeira fase operacional foi concluída com sucesso ao desconectar e rebocar o dispositivo C4 de volta à base terrestre da CorPower Ocean em Viana do Castelo para seu primeiro ciclo de manutenção planejado. Essa demonstração de métodos eficientes de O&M é um dos principais objetivos do programa de implantação do C4, para apoiar a expansão de fazendas de ondas em escala de serviços públicos

Depois de concluir um primeiro ciclo de verificação e manutenção em terra, o C4 será reimplantado na unidade de Agucadoura e o programa de demonstração continuará. Mais detalhes sobre os resultados da primeira fase das operações C4 são fornecidos abaixo.

Capacidade de sobrevivência em tempestades

A capacidade de sobrevivência do C4 WEC foi verificada ao resistir a quatro grandes tempestades, com a confirmação da capacidade de reiniciar as operações e exportar energia para a rede após cada tempestade. Para lembrá-lo, o CorPower C4 opera de forma confiável em meio às tempestades Babet e Aline (corpowerocean.com). O período mais energético foi vivido em 4 de novembro, com a tempestade Domingos enviando ondas para o local com alturas de ondas de até 18,5 m, relatada pelo Instituto Hidrográfico de Portugal como um recorde histórico para a região norte.

CorPower Ocean e seus parceiros do Programa de Acesso Piloto (PAP) conseguiram verificar os princípios de design para uma operação robusta em ondas extremas oferecidas pelo modo Survival do dispositivo CorPower C4. Operando no modo Sobrevivência desajustado, que é o estado natural do sistema, o dispositivo exibiu uma resposta muito pequena às ondas incidentes, apesar do casco do WEC ficar totalmente submerso durante os picos das ondas regularmente durante essas tempestades. No gráfico abaixo, a curva azul mostra a altura da onda estimada pelos sensores de bordo em 4 de novembro de 2023, com ondas de até 18,5 m, onde a curva verde mostra o movimento do maquinário medido pelos codificadores da caixa de câmbio até alguns decímetros no máximo

O baixo movimento do maquinário (amplitude de decímetros) nessas ondas extremas confirma a eficácia do princípio de destonação usado pelo modo de sobrevivência, com um movimento de maquinário quase duas ordens de magnitude menor em comparação com as ondas incidentes. A verificação de uma resposta muito baixa às ondas de tempestade é vista como um dos resultados mais importantes da demonstração oceânica C4 até agora. Historicamente, a capacidade de sobrevivência em tempestades tem sido um dos maiores desafios dos dispositivos de energia das ondas

Operação ajustada

Os resultados da capacidade de sobrevivência podem ser comparados aos dados medidos com o C4 operando em um modo sintonizado, onde até 3 m de movimento de máquinas foram observados em ondas incidentes de 1 m. Ao ativar a tecnologia de controle de fase WaveSpring, o sistema começa a oscilar em fase com as ondas, o que foi confirmado para amplificar fortemente a resposta do maquinário às

Ajuste e desajuste — um recurso fundamental para a energia das ondas competitiva

A capacidade de ajustar e desajustar o dispositivo de acordo com as condições do oceano, limitando a resposta às tempestades e amplificando o movimento e a captura de energia em ondas regulares, foi claramente demonstrada durante o período operacional do C4 em Agucadoura. A verificação do movimento amplificado e da captura de energia pelo sistema de controle de fase é vista como um resultado fundamental do projeto de demonstração do HiWave-5

O recurso de ajuste e desajuste dos WECs da CorPower Ocean pode ser comparado às turbinas eólicas, nas quais todas as turbinas modernas têm a função de inclinar as pás para alterar a resposta às condições do vento, limitando as cargas nas tempestades e otimizando o rendimento em condições regulares. Acreditamos que adicionar uma função semelhante à energia das ondas é fundamental para torná-la uma fonte confiável e competitiva de energia limpa.

Desempenho de energia

Durante esse período de comissionamento, o foco principal foi verificar operações seguras e confiáveis em todas as condições do oceano e testar rigorosamente cada função do sistema. O dispositivo foi operado com envelopes de movimento limitados, fornecendo margens de segurança extras ao limitar a velocidade máxima permitida e o curso do maquinário, e um controlador de saída de energia robusto, mas simples, foi usado para controlar a máquina durante a maior parte do período. A exportação de energia de até 600kW de potência de pico foi registrada

Verificou-se que a configuração do trem de força elétrico limita a potência de pico a cerca de 600 kW. Durante o primeiro ciclo de manutenção em terra, ajustes no trem de força são planejados, com o objetivo de aumentar a capacidade de potência para 850 kW. Devido ao envelope de movimento limitado e à limitação de potência de 600 kW, a operação ajustada foi limitada a estados marítimos moderados durante esse primeiro período operacional. Nos estados marítimos em que a operação ajustada pôde ser verificada, a potência medida excedeu ligeiramente as previsões do gêmeo digital usando as mesmas configurações de maquinário

Calibração do Digital Twin

O gêmeo digital (um modelo numérico detalhado) do sistema foi calibrado usando os dados medidos sobre movimento, potência e dinâmica interna do maquinário. Verificou-se que a cadeia de conversão de energia está representada com precisão, com uma estreita correspondência entre os dados medidos e simulados, mostrando uma adequação típica na faixa de 96 a 99%. Isso indica que os componentes do Power Take Off estão representados com precisão, com mapas apropriados de perdas e eficiência. Descobriu-se que os modelos hidrodinâmicos subestimam um pouco a absorção de energia das ondas do mar no casco do WEC, o que resultou na medição do movimento e da potência no oceano que excederam ligeiramente as previsões do gêmeo digital, para os estados do mar medidos e as configurações específicas de maquinário usadas. Ajustes nas funções de correção não linear do modelo hidrodinâmico podem ser esperados no futuro, com base nos dados medidos e posteriormente informados por pesquisas em andamento sobre hidrodinâmica não linear em colaboração com

Monitoramento e controle remotos

As funções de monitoramento e controle remotos foram verificadas no centro de controle da CorPower Ocean. O sistema C4 foi inicialmente monitorado 24 horas por dia, 7 dias por semana pelos operadores, o que mais tarde poderia ser reduzido a check-ins periódicos à medida que o programa de comissionamento avançava e o sistema de supervisão enviava alarmes aos

A âncora UMACK

A primeira âncora UMACK em escala comercial desenvolvida pela CorPower Ocean em colaboração com parceiros europeus foi instalada no local de Agucadoura com um fundo marinho arenoso a 45 m de profundidade. Mais detalhes sobre essa inovação geotécnica podem ser encontrados aqui: a âncora UMACK em escala comercial da CorPower Oceans foi implantada. Durante o primeiro ciclo operacional, com o dispositivo C4 conectado à âncora UMACK, a manutenção estável da estação

Operações e manutenção (O&M)

Os métodos de reboque e conexão do sistema C4 foram demonstrados com sucesso em agosto de 2023, o conversor de energia de ondas da CorPower Ocean foi implantado em Portugal. Depois disso, os métodos de acesso marítimo tripulado ao sistema poderiam ser revisados e aprovados por revisores de segurança terceirizados, o que posteriormente permitiu que os técnicos da CorPower Ocean acessassem a máquina no local para realizar inspeções internas

Após a conclusão dos casos de teste da primeira fase de comissionamento, os métodos para liberar e rebocar o dispositivo para um ciclo planejado de verificação e manutenção em terra foram demonstrados com sucesso. O processo de liberação envolve o acionamento remoto de um conector rápido localizado entre a parte inferior do sistema de amarração e a âncora UMACK, permitindo que o dispositivo apareça. O período operacional proporcionou um aprendizado valioso sobre métodos de O&M para operações eficientes de baixo custo de fazendas de ondas em escala de serviços públicos

Próximas etapas

O sistema C4 agora está passando por uma sequência planejada de verificação em terra. Ajustes e atualizações também serão realizados com base nos aprendizados coletados no primeiro ciclo de operação. Quando concluído, o sistema será reimplantado em Agucadoura e passará por uma fase de aceleração para demonstrar a capacidade total de energia, incluindo avanços adicionais nos métodos de controle. Quando o programa de comissionamento for concluído, uma fase de avaliação de desempenho de energia será iniciada seguindo o padrão IEC/TS