Szwedzki producent energii z fal CorPower Ocean rzucił więcej światła na wyzwania, którym udało się sprostać podczas budowy największego na świecie urządzenia do testowania energii z fal, które zostało ukończone na początku tego lata.

Wprowadzając swoją przełomową technologię konwertera energii fal (WEC) do systemu na skalę komercyjną w ciągu ostatnich trzech lat, CorPower opracował również lądowe stanowisko testowe zdolne do dokładnej symulacji obciążenia falami z dowolnego miejsca oceanicznego na całym świecie.

Według CorPower Ocean wiele zagrożeń związanych z wdrażaniem pierwszych w swoim rodzaju systemów można wyeliminować, jeśli maszyny są rygorystycznie testowane i debugowane w kontrolowanym środowisku hali maszyn przed wdrożeniem w oceanie.

Pierwszy komercyjny WEC CorPower, zwany C4, ma średnicę 9 metrów, moc 300 kW i masę ruchomą około 30 ton. Stosunek mocy do masy C4 reprezentuje skokową poprawę strukturalnej wydajności energii fal, umożliwiając dostarczanie dużej ilości energii elektrycznej za pomocą lekkiego i taniego urządzenia. Jednak nawet w przypadku lekkich urządzeń duże ilości wody poruszają się wraz z boją, która faluje do przodu i do tyłu.

Aby dokładnie symulować warunki panujące w oceanie, system stanowiska testowego musi być w stanie wytworzyć potężny ruch, jednocześnie kontrolując całkowitą bezwładność równą 250 ton. Jest to odpowiednik kołysania 8 ciężarówek w przód i w tył, z prędkością do 4 m/s i dużym przyspieszeniem, wymagającym submilimetrowej precyzji.

System musi nie tylko radzić sobie z ekstremalnymi obciążeniami i przepływem mocy, ale musi również zapewniać najwyższy poziom bezpieczeństwa, zapewniając niezawodne zatrzymanie platformy, jeśli coś pójdzie nie tak – po prostu ogromne wyzwanie inżynieryjne, według CorPower Ocean.

Aby rozwiązać to zadanie, zespół CorPower połączył siły z ekspertami w dziedzinie energetyki i sterowania z ABB, co zaowocowało elektrycznym układem napędowym ze zintegrowanym systemem sterowania oraz silnikami średniego napięcia, napędami i magazynowaniem energii o mocy 7,2 MW, co odpowiada dwóm dużym składom pociągów.

Zabezpieczono przemysłowe połączenie sieciowe 11 kV, a dzięki funkcji magazynowania energii profil mocy fal oceanicznych można wygładzić do poziomu dozwolonego w sieci – umożliwiając symulowanym falom poruszanie się po hali maszyn CorPower bez migotania świateł Sztokholmu.

Od strony mechanicznej zespół CorPower zaprojektował układ przeniesienia napędu zdolny do przekształcania momentu obrotowego 80,6 kNm na ruch liniowy, przy użyciu tego samego typu napędów kaskadowych, które są stosowane w WEC.

Mówi się, że technologia napędu kaskadowego, również skomercjalizowana przez Cascade Drives do zastosowań przemysłowych poza energią fal, ma wyjątkowe możliwości, łącząc dużą siłę i dużą prędkość. Moc wiertnicy 7,2 MW jest przekształcana w ruch liniowy przez podwójny zestaw kaskadowych jednostek napędowych, największy, jaki kiedykolwiek zbudowano.

Gdy projekt zaczął nabierać kształtów, zespół stanął przed kolejnym wyzwaniem – hala przemysłowa w hali maszyn nie była wystarczająco mocna, aby wytrzymać lub wesprzeć działające duże siły. W związku z tym, istniejąca podłoga została usunięta, a 20 pali zostało wbitych w podłoże skalne przed wykonaniem ciężkich fundamentów z płyt fundamentowych, aby mocno utrzymać system na miejscu, zapobiegając wstrząsom budynku z powodu ruchu platformy.