CorPower Ocean anunță o descoperire a energiei valurilor în apele portugheze

Acum dovedit la scară comercială, la locul de testare expus în Atlantic, dispozitivul C4 al CorPower Ocean a demonstrat capacitatea unică de a regla și detune în funcție de diferite stări marine, limitând răspunsul la undele extreme de furtună (până la 18,5 m), amplificând în același timp mișcarea și captarea puterii în undele obișnuite folosind o nouă tehnologie de control al fazelor.

Progresia marchează o etapă crucială pentru energia valurilor care abordează cele două obstacole majore care au împiedicat adoptarea comercială până în prezent - supraviețuirea și generarea eficientă a energiei în condiții normale ale oceanelor.

Punctul de inflexiune oferă un semnal ferm al pregătirii energiei undelor pentru adoptarea pe scară largă.

De la implementarea din august 2023, toate aspectele cheie ale funcțiilor sistemului C4 au fost acum verificate cu succes, inclusiv exportul de energie către rețea, controlul și monitorizarea automată a sistemului, precum și metodele de operare și întreținere sigure (O&M).

Datele colectate au permis calibrarea gemenului digital, un model numeric extins utilizat pentru a prezice comportamentul sistemului. Datele măsurate de mișcare și puterea de ieșire de la mașina care funcționează cu un nou control de fază „WaveSpring” au depășit ușor previziunile geamanului digital pentru setările utilajului utilizate. Prima fază operațională a fost încheiată cu succes prin deconectarea și remorcarea dispozitivului C4 înapoi la baza terestră a CorPower Ocean din Viana do Castelo pentru primul său ciclu de întreținere planificat. Această demonstrație a metodelor eficiente de O&M este un obiectiv cheie al programului de implementare C4, de a sprijini extinderea la fermele de valuri la scară de utilități în viitor

După finalizarea primului ciclu de verificare și întreținere la sol, C4 va fi redistribuit la site-ul Agucadoura, iar programul demonstrativ va continua. Mai multe detalii privind rezultatele primei faze a operațiunilor C4 sunt furnizate mai jos

Supraviețuirea furtunii

Supraviețuirea C4 WEC a fost verificată prin rezistența la patru furtuni majore, cu confirmarea capacității de a reîncepe operațiunile și exportul de energie către rețea după fiecare furtună. Pentru a vă reaminti, CorPower C4 funcționează fiabil prin furtunile Babet și Aline (corpowerocean.com). Cea mai energică perioadă a fost experimentată în 4 noiembrie, furtuna Domingos trimițând umflături către sit cu înălțimi de valuri de până la 18,5 m, raportată de Institutul Hidrografic din Portugalia ca o înregistrare istorică pentru regiunea de nord. CorPower C4 a stabilit un nou record de supraviețuire a furtunii (corpowerocean.com)

CorPower Ocean și partenerii săi Pilot Access Program (PAP) au reușit să verifice principiile de proiectare pentru o funcționare robustă în valuri extreme oferite de modul de supraviețuire al dispozitivului CorPower C4. Funcționând în modul de supraviețuire detunat, care este starea naturală a sistemului, dispozitivul a afișat un răspuns foarte mic la undele incidente, în ciuda faptului că corpul WEC a devenit complet scufundat în timpul vârfurilor de undă în mod regulat în timpul acestor furtuni. În graficul de mai jos, curba albastră arată înălțimea undei estimată de senzorii de la bord pe 4 noiembrie 2023, cu unde de până la 18,5 m, unde curba verde arată mișcarea mașinilor măsurată de codificatoarele cutiei de viteze la cel mult câțiva decimetri

Mișcarea scăzută a mașinilor (gama de decimetri) în aceste unde extreme confirmă eficacitatea principiului detunării utilizat de modul de supraviețuire, cu o mișcare a mașinilor cu aproape două ordine de mărime mai mică în comparație cu undele incidente. Verificarea răspunsului foarte scăzut la valurile furtunii este văzută ca unul dintre cele mai importante rezultate ale demonstrației oceanice C4 de până acum. Supraviețuirea furtunii a fost din punct de vedere istoric una dintre cele mai mari provocări pentru dispozitivele de energie

Funcționare reglată

Rezultatele supraviețuirii pot fi comparate cu datele măsurate cu C4 care funcționează într-un mod reglat, unde a fost observată o mișcare de până la 3 m a mașinilor în unde incidente de 1m. Prin activarea tehnologiei de control al fazei WaveSpring, sistemul începe să oscileze în fază cu undele, ceea ce s-a confirmat că amplifică puternic răspunsul mașinilor la

Reglarea și detunarea - o caracteristică cheie pentru energia competitivă a valurilor

acitatea de a regla și detuna dispozitivul în funcție de condițiile oceanice, limitând răspunsul la furtuni și amplificând mișcarea și captarea puterii în valuri regulate, a fost clar demonstrată în timpul perioadei operaționale a C4 în Agucadoura. Verificarea mișcării amplificate și a captării puterii de către sistemul de control al fazelor este văzută ca un rezultat cheie al proiectului demonstrativ HiWave-5

Caracteristica de reglare și detunare a WEC-urilor CorPower Ocean poate fi comparată cu turbinele eoliene, unde toate turbinele moderne au funcția de a înclina palele pentru a modifica răspunsul la condițiile vântului, limitând sarcinile în furtuni, optimizând randamentul în condiții obișnuite. Credem că adăugarea unei astfel de funcții similare la energia valurilor este esențială pentru a o face o sursă fiabilă și competitivă de energie curată.

Performanță de putere

În această perioadă de punere în funcțiune, accentul principal a fost pe verificarea operațiunilor sigure și fiabile în toate condițiile oceanice și testarea riguroasă a fiecărei funcții a sistemului. Dispozitivul a fost operat cu anvelope de mișcare limitate, oferind marje de siguranță suplimentare prin limitarea vitezei maxime permise și a cursei mașinii, iar un controler robust, dar simplu, de ieșire a fost utilizat pentru a controla mașina pentru cea mai mare parte a perioadei. A fost înregistrat exportul de putere de până la 600kW putere maximă

S-a constatat că configurația trenului electric limitează puterea de vârf la aproximativ 600kW. În timpul primului ciclu de întreținere terestră sunt planificate ajustări ale transmisiei, cu scopul de a crește capacitatea de putere până la 850 kW. Datorită anvelopei limitate de mișcare și limitării puterii la 600kW, operațiunea reglată a fost limitată la stări marine moderate în această primă perioadă operațională. În statele maritime în care funcționarea reglată ar putea fi verificată, puterea măsurată a depășit ușor previziunile de la gemenul digital folosind aceleași setări ale mașinilor.

Calibrarea Digital Twin

Geamănul digital (un model numeric detaliat) al sistemului a fost calibrat folosind datele măsurate privind mișcarea, puterea și dinamica internă a mașinilor. S-a constatat că lanțul de conversie a puterii este reprezentat cu exactitate, cu o potrivire strânsă între datele măsurate și cele simulate, arătând o bună potrivire tipică în intervalul de 96-99%. Acest lucru indică faptul că componentele Power Take Off sunt reprezentate cu precizie, cu pierderi adecvate și hărți de eficiență. S-a constatat că modelele hidrodinamice subestimează ușor absorbția puterii de la undele oceanice în corpul WEC, ceea ce a dus la mișcarea și puterea măsurate în ocean care depășesc ușor previziunile geamanului digital, pentru stările marine măsurate și setările specifice ale mașinilor utilizate. Ajustările funcțiilor de corecție neliniare ale modelului hidrodinamic pot fi așteptate în viitor, pe baza datelor măsurate și informate în continuare de cercetările în curs privind hidrodinamica neliniară în colaborare cu

Monitorizare și control de la distanță

Funcțiile de monitorizare și control de la distanță au fost verificate de centrul de control al CorPower Ocean. Sistemul C4 a fost inițial monitorizat 24/7 de către operatori, care ulterior a putut fi redus la verificări periodice pe măsură ce programul de punere în funcțiune avansa și sistemul de supraveghere a trimis alarme operatorilor în cazul evenimentelor care necesită atenție

Ancora UMACK

Prima ancoră UMACK la scară comercială dezvoltată de CorPower Ocean în colaborare cu partenerii europeni a fost instalată pe site-ul Agucadoura cu un fund de nisip la 45m adâncime. Mai multe detalii despre această inovație geotehnică pot fi găsite aici Ancora UMACK la scară comercială CorPower Oceans implementată. În timpul primului ciclu operațional, cu dispozitivul C4 conectat la ancora UMACK, a fost verificată păstrarea stabilă a stației

Operațiuni și întreținere (O&M)

Metodele de remorcare și conectare a sistemului C4 au fost demonstrate cu succes în august 2023 Convertorul de energie al valurilor CorPower Ocean implementat în Portugalia. După aceasta, metodele de acces offshore cu echipaj la sistem ar putea fi revizuite și aprobate de către terți evaluatori de siguranță, ceea ce a permis ulterior tehnicienilor CorPower Ocean să acceseze mașina la fața locului pentru a efectua inspecții interne și intervenții minore

După finalizarea cazurilor de testare din prima fază de punere în funcțiune, au fost demonstrate cu succes metodele de eliberare și remorcare a dispozitivului pentru un ciclu planificat de verificare și întreținere la sol. Procesul de eliberare implică acționarea de la distanță a unui conector rapid situat între partea inferioară a sistemului de ancorare și ancora UMACK, permițând dispozitivului să iasă la suprafață. Perioada operațională a oferit cunoștințe valoroase despre metodele O&M către operațiuni eficiente la costuri reduse ale fermelor de valuri la scară utilitară în viitor.

Pașii următori

Sistemul C4 trece acum printr-o secvență planificată de verificare pe teren. Ajustările și actualizările vor fi, de asemenea, efectuate pe baza învățăturilor colectate din primul ciclu de funcționare. Când va fi finalizat, sistemul va fi redistribuit în Agucadoura, iar sistemul va fi trecut printr-o fază de ramp-up pentru a demonstra capacitatea maximă de putere, inclusiv avansarea ulterioară a metodelor de control. După finalizarea programului de punere în funcțiune, va fi inițiată o fază de evaluare a performanței puterii conform standardului IEC/TS