Эффективная энергия, генерируемая волнами ... Действительно!

SurfWec Artist Concept. Изображения предоставлены SurfWEC LLC.

Изображения предоставлены SurfWEC LLC.

Изображения предоставлены SurfWEC LLC.

Previous Next

Энергия, генерируемая волнами, могла бы рассматриваться как поле опасности Родни для морских возобновляемых источников энергии; это не получает никакого уважения. Был ряд громких дорогостоящих сбоев, которые привели к тому, что сектор получил плохую репутацию, несмотря на ряд технических достижений. Новым участником является SurfWEC, предлагающий запатентованный волновой преобразователь энергии для серфинга, который разрабатывался с 2007 года. Его разработчики обещают, что он будет выделяться на поле и работать там, где другие потерпели неудачу. Как? Дизайн SurfWEC улучшает поколение «извлеченных уроков», и что более важно, он создает свой собственный серфинг.

Производство возобновляемой энергии официально «горячо», так как ряд технических достижений и государственных субсидий сговорились, чтобы помочь развернуть, протестировать и доказать в реальных условиях жизнеспособность различных систем. В то время как солнечная и ветровая энергия вышли на первое место, есть новый импульс, чтобы превратить энергию океанской волны в жизнеспособный, возобновляемый источник энергии и накопленной энергии. Новым участником является SurfWEC LLC, которая стремится стать «отправной точкой» в категории энергии волн, как в качестве автономной системы, так и в качестве дополнительного источника энергии, накопителей энергии и устройств демпфирования волн, расположенных рядом с существующими или будущими оффшорные ветропарки.

Встречайте «Старый Новый»
Движущей силой новых прогнозов производительности для волновых преобразователей энергии (WEC) является Martin & Ottaway, морская инженерная фирма из Нью-Джерси, которая непрерывно работает с 1875 года, инкубировав SurfWEC LLC в декабре 2018 года. SurfWEC с университетом и отраслевые партнеры - Технологический институт Стивенса, ABB, Airline Hydraulics, Bosch-Rexroth, Deeptek, HYDAC, ISCO Pipe, Wire Co. / Lankhorst Ropes и другие - работают над разработкой WEC с использованием запатентованных функций, которые, как ожидается, повысят рекуперацию энергии тарифы на порядок как автономные устройства или интегрированы с устаревшими системами WEC.

Система SurfWEC также разработана для предотвращения повреждения волнами, связанного с ураганами, оборудованием, расположенным в зонах прибоя, и стационарными швартовными системами на расстоянии от берега с помощью технологии, которая преодолевает проблему сильно изменяющихся размеров волн. Проще говоря, он делает это с запатентованной функцией шилинга переменной глубины, изобретенной Майклом Рэфтери, главным технологическим директором SurfWEC (CTO), во время проведения исследований в Технологическом институте Стивенса с 2004 по 2012 годы. Технология, по сути, позволяет создавать волны в открытом море. преобразован в волну прибоя, что позволяет гораздо более эффективно восстанавливать энергию волн.

Встреча с Raftery в офисе Martin & Ottaway в Тинтон-Фолс, штат Нью-Джерси, сразу дает понять, что эта система и ее развитие - это труд любви для изобретателя, долгосрочной целью которого является прекращение зависимости человека от ископаемого топлива. Патент был представлен в 2007 году и выпущен в 2012 году. Он был создан в то время, когда Рэфтери работал в Технологическом институте Стивенса, известной инженерной школе, которая оплатила и владеет патентными правами на систему, в то время как SurfWEC имеет эксклюзивное лицензионное соглашение в место для использования этой технологии.
«Я думаю, что самое большое, что нужно преодолеть, это представления о том, что преобразование энергии волн неэффективно, и что устройства WEC не могут быть спроектированы и изготовлены с плавучей целостностью, подобной лодкам Boston WhalerTM, - это критерии проектирования, специально необходимые для того, чтобы преобразовать энергию волн в уровень полезности », сказал Raftery. «В отрасли произошло четыре крупных провала, которые действительно оттолкнули инвесторов. Опускание передовых исследовательских технологий / Wavegen «Osprey» в 1995 году, опускание Finavera «Aquabuoy» в 2007 году, опускание Trident «DECM» в 2009 году и недавнее опускание Wello OY «Пингвин» в 2019 году «.

Ломая волна
созданный погруженной платформой SurfWEC в модели Stevens Basin. Изображения предоставлены SurfWEC LLC.

Раптери сказал, что эти неудачи в совокупности стоят много миллионов долларов, в то же время зарабатывая репутацию в отрасли WEC. Он сказал, что ранняя реакция инвесторов на SurfWEC была «вы, вероятно, такие же, как эти другие системы».

Но Raftery утверждает, что SurfWEC извлек уроки из прошлых инцидентов, и он сказал, что создание системы с «плавучей целостностью» было номером один в его списке. Для этого волновая энергетическая система имеет заполненные пеной отсеки, что делает ее практически непотопляемой. «Мы решили все проблемы в отрасли с помощью этого единого дизайна».

Кроме того, создание системы, которая была бы «умной», системой, способной постоянно приспосабливаться, чтобы максимизировать и эффективно преобразовывать движение океана в энергию, было центральным фактором успеха. Для этого команда SurfWEC использует нейронную сеть.

«Нейронные сети - это способ реагировать на то, что неясно, легко определить», - сказал ван Хеммен. «Если у меня есть идеальная синусоида, я могу рассчитать и спроектировать что-то, что будет реагировать на эту идеальную синусоидальную волну при изменении длины и высоты волны. Но океанские волны грязны. Нейронные сети получают данные от разных датчиков, которые вместе помогают системе «учиться». Это просто механизм реагирования ».
Система также спроектирована так, чтобы быть гибкой, и в принципе система SurfWEC может быть размещена в любом месте, где есть океанские волны и глубина воды от 135 до 1000 футов. Это, действительно, главное перо дизайна в крышке SurfWEC, что система не нужно размещать прямо в зоне прибоя для работы. «Вам не нужно проектировать разные устройства для разных мест. Мы можем разместить их где угодно, и это универсальное решение, подходящее всем, и нейронная сеть всегда будет поддерживать платформу переменной глубины на оптимальной глубине », - сказал ван Хеммен.
Изображения предоставлены SurfWEC LLC. Путь вперед
Любой, кто работал в области возобновляемой энергии, знает, что путь от верстака изобретателя к производительности на уровне коммунальных услуг не является ни прямым, ни коротким, ни дешевым. Платформа SurfWEC находится в разработке уже более десятка лет, и Раптери считает, что еще через четыре-пять лет она пройдет через морские испытания.

«Следующим шагом является тестирование масштабной модели на предприятии в Омсетте в Леонардо, штат Нью-Джерси, в масштабе приблизительно 15: 1», - сказал Рэфтери. «Мы возьмем эти показатели производительности, затем создадим платформу для системы отбора мощности и проведем стендовые испытания. После этого мы внесем коррективы в проекты, основанные на этих двух наборах данных, за которыми последуют полномасштабный прототип и морские испытания ».
В то время как время - один элемент, деньги - другой, и Рик Ф. ван Хеммен, владелец компании Martin & Ottaway, сегодня оценил цену в 20 миллионов долларов, чтобы система прошла через морские испытания, с (приблизительно) 2 миллионами долларов для стендовых испытаний. 1 млн. Долл. США для компьютерного моделирования, 1 млн. Долл. США для масштабной модели, около 12 млн. Долл. США для окончательного опытного образца и 4 млн. Долл. США для двухлетних морских испытаний.

«Я только что представил Белую книгу в Управление военно-морских исследований для этого полного бюджета», - сказал ван Хеммен. «С коммерческой стороны мы также подойдем к источникам венчурного капитала. Тогда у нас есть приложения DOE для разработки подсистем ».

Думай Глобал, Акт (Нью-Джерси) Местный
«Некоторые проекты настолько велики, что им нужно национальное или глобальное видение и присутствие. Эта конкретная технология не требует таких огромных инвестиций », - сказал ван Хеммен. «Это делает по своей природе более эффективным создание и запуск локального проекта, и если вы можете это сделать, ваши шансы на успех по своей природе возрастают».

По словам ван Хеммена, звезды, похоже, выровнены для этого проекта, поскольку Нью-Джерси предлагает «этот странный очаг для технологических инноваций. У Нью-Джерси есть набережная, у него есть транспортные возможности, у него есть образование ... размер проекта подходит для его развития в Нью-Джерси ».

Одним из ключевых игроков является Омсетт в Леонардо, штат Нью-Джерси, расположенный в заливе Раритан. Это испытательный комплекс мирового класса, расположенный непосредственно в районе, который может оказаться идеальным для испытаний в реальных условиях, так как Ван Хеммен считает, что волны в защищенных частях залива Раритан соответствуют масштабам, а модель 15: 1 в качестве океанские волны были бы для натурной модели.

Хотя по политическим вопросам (чтобы получить разрешение на швартовку системы для реальных испытаний) и по вопросам финансирования редко легко ориентироваться, ван Хеммен, который учился в Гарвардской школе бизнеса, сказал, что он будет шокирован, если организация не сможет заручиться поддержкой. среди коммунальных служб и политиков. «Цифры (стоимость за кВт-ч) есть, и они убедительны».

На самом деле ван Хеммен, всегда в первую очередь инженер, видит самую сложную задачу доставки системы в служебные масштабы довольно простой: веревка. «Если деньги есть, самой большой проблемой будет надежность системы канатной тяги. Это вызов, который мой разум будет принимать днем и ночью », - сказал он. «Я убежден, что мы можем заставить его работать, но это одна техническая проблема, которая вызывает у меня холодный пот инженера. Технология канатов чрезвычайно продвинулась, но именно в этот момент в нее будет вложено много энергии. К счастью, проблема с канатами не является конечной, поскольку устройства типа «заслонка / нагнетатель», установленные на верхней палубе платформы переменной глубины, могут быть коммерчески доступными также жизнеспособный.

Изображения предоставлены SurfWEC LLC.

Факт BOX
Компания SurfWEC LLC
Tech Wave Энергоиспользующее устройство
Начало дизайна 2007
Запатентованный 2012
Владелец патента Технологический институт Стивенса
Владелец эксклюзивной лицензии SurfWEC LLC
Интернет www.surfwec.com