GÖTEBORG 4. – 7. julij 2017
V začetku julija smo se projektni partnerji projekta Maestrale udeležili ogleda dobrih praks v Göteborgu in okolici na Švedskem. Namen ogleda je bilo spoznati razvoj tehnologij za izkoriščanje energije morja ter videti primere proizvodnje naprav in tudi postavljenih delujočih naprav. Na Švedskem je več podjetji in raziskovalnih inštitucij, ki se ukvarjajo z raziskovanjem koriščenja energije morja. Cilj obiska je bilo navezati stike, spoznati nove tehnologije in preučiti možnosti prenosa tehnologij in znanja v območje mediterana.
⇒ Prvo izmed obiskanih podjetji je Minesto, ki se nahaja v bližnji okolici Göteborga. Dr. Martin Edlund nam je s svojo ekipo predstavil dejavnost podjetja in razvite rešitve. Podrobnejša predstavitev se je nanašala na njihov prototip naprave za izkoriščanje energije morskih tokov. Naprava Deep Green je podvodni “zmaj”, ki jadra pod morsko gladino na podlagi vzgona katerega generirajo morski tokovi. Razpon kril znaša 12 m pri dolžini naprave 10 m. Z jadranjem v obliki “8” dosega hitrosti, ki so za večkratnik višje od hitrosti morskega toka. Preko nameščene turbine (propelerja) se energija morja prenaša do generatorja električne energije, generiran električni tok pa se nato lahko prenaša v električno omrežje.
Tehnični podatki o napravi
- nazivna moč: 0,5 MW
- potrebna hitrost morskega toka: 1,2 – 2,4 m/s
- potrebna globina morja: 60 – 120 m
- premer turbine: 1,5 m
- razpon kril: 12 m
- masa naprave: 10 t
Tehnologija Deep Green je trenutno edina naprava, ki lahko izkorišča morske tokove z nizkimi hitrostmi. Ostale tehnologije potrebujejo za delovanje hitrosti morskih tokov nad 2,5 m/s.
Prvo testiranje naprave je bilo izvedeno leta 2011, v letu 2013 pa je bil postavljen prototip z razponom kril 3 m. Razvoj naprave se od takrat neprestano nadaljuje, v letošnjem letu je planirana postavitev prve komercialne različice na območju Walesa. Predvideno je postopno širjenje mreže naprav do 10 MW instalirane moči in pozneje še do 80 MW instalirane moči.
⇒ Drugo obiskano podjetje je bilo Waves 4 Power, ravno tako v neposredni bližini mesta Göteborg. Je eno izmed vodilnih podjetji z osnovo v koriščenju energije morja. Energija iz valovanja morja ima velik potencial v svetovnem merilu. Razvoj naprav v podjetju nam je predstavil Jonas Kamf s svojimi sodelavci.
Cilj pri razvoju naprave je bil zagotoviti napravo za delovanje v ekstremnih pogojih, ekonomsko upravičeno in z enostavnim vzdrževanjem. Bistveni element sistema je WaveEL boja kjer se energija valovanja pretvarja v električno energijo. Sama boja je v smislu oblike, velikosti in sidranja zelo podobna konvencionalnim bojam, ki se uporabljajo za navigacijo ali opravljanje meritev. Premer boje znaša 8 m in se giblje usklajeno z morskimi valovi. Velikost naprave je optimizirana tako da lahko maksimalno izkorošča energijo valov in pri tem kljubuje uničujočim vplivom morja.
Konstrukcija naprave omogoča enostavno servisiranje. Predvidena življenjska doba pa znaša 25 let.
Naprava predstavlja telo z dvemi oscilirajočimi deli. Ko je boja v mirujočem stanju, je vodna črta znotraj naprave v isti višini kot zunanja morska gladina. Ko se prične boja gibati zaradi delovanja morskih valov, se v napravi premika bat, ki ustvarja tlak v hidravličnem sistemu. Hidravlični sistem ima prigrajen akumulator, preko katerega je napajan hidravlični motor z generatorjem, ki pretvarja hidravlično energijo v električno energijo.
Predstavljeni sistem izgleda kot eden izmed najbolj naprednih in pripravljenih za komercialno uporabo. Slabost sistema je potrebna globina morja, že sama naprava je višine cca. 40 m, vgrajena pa mora biti 20-30 m nad morskim dnom.
⇒ V kraju Lysekil smo si ogledali raziskovalno središče Sven Lovén Centre, ki spada pod univerzo v Göteborgu. Center razpolaga z dvema raziskovalnima postajama in večimi različnimi raziskovalnimi plovili. Zaposlujejo znanstvenike na različnih področjih: biologija, kemija, oceanografija, podvodna geologija…
Predstavili so nam raziskave na področju gojenja alg in morskih mikroorganizmov ter proizvodnjo bioplina. Ker različne vrste alg in mikroorganizmov dobimo v vseh vodah, je možen velik potencial uporabe tehnologij za energetske namene.
Z enim izmed njihovih raziskovalnih plovil smo si ogledali tudi v bližini postavljeno vetrnico Sea Twirl.
⇒ Sea Twirl je vetrnica, izvedena kot plavajoča in zasidrana naprava. Za razliko od konvencionalnih naprav, se njene elise vrtijo okoli vertikalne osi, namesto okoli horizontalne. Posebnost te izvedbe je tudi, da se dejansko celotna naprava vrti okoli svoje osi, edini mirujoči del je generator, ki je tudi zasidran v morsko dno. Videna naprava je delujoči prototip, celotna višina naprave znaša 30 m, od tega je 10 m pod morsko gladino. Električna moč naprave znaša 30 kW in je priključena v električno omrežje.
Glavna prednost naprave je pozicija generatorja, kateri je nameščen nizko nad vodno gladino, kar omogoča enostavno vzdrževanje v primerjavi s konvencionalnimi vetrnicami, ki imajo nameščene glavne pogonske sklope visoko. Zaradi plavajoče izvedbe, je možno napravo tudi enostavno transportirati.
Predstavnik podjetja Gabriel Strängberg nam je prikazal tudi potek nadaljnega razvoja v podjetju. Naslednja generacija naprave bo višine 55 m nad morsko gladino in 70 m pod morsko gladino, njena nazivna električna moč bo znašala 1 MW.
⇒ Zadnji ogled je bil izveden v podjetju SeaBased, ki razvija in proizvaja naprave za pretvorbo energije valovanja v električno energijo. Predstavnik podjetja Robert Leandersson, nam je povedal da so eno izmed vodilnih podjetji v razvijanju naprav za izkoriščanje energije valovanja.
Sistem je sestavljen iz plavajoče boje povezane na linijski generator električne energije, ki se nahaja v potopljenem ohišju, pritrjenem na morsko dno. Prikazana verzija naprave je optimizirana za delovanje pri višini valov med 1 in 3 metri. Postavitev generatorja v potopljeno ohišje ga sicer ščiti pred ekstremnimi pogoji na morski gladini. Po drugi strani pa je s tem močno otežkočeno vzdrževanje potopljenih delov. Naprava je lahko montirana kot samostojna enota ali pa se postavi polje naprav povezanih v enovit sistem. Na 1 km2 se lahko postavi 1000 naprav.
Podjetje SeaBased je na območju Västra Götaland, v občini Sotenäs postavilo polje naprav. Projekt se je pričel v letu 2010, decembra 2015 je bil park prvič priključen v električno omrežje. Prva faza je dokončana s postavitvijo 36 enot in 10 km podvodnega električnega omrežja. Nazivna električna moč postavljenih naprav znaša 3 MW. Rezultati proizvodnje so boljši od pričakovanih, saj so med izvedbo postavili novejšo verzijo generatorjev, ki omogočajo boljše izkoristke energije valov.
Tekom terenskih ogledov je bilo ugotovljeno, da se tehnologije koriščenja energije morja razvijajo v različnih smereh. Med obiskom na Švedskem smo se spoznali s tehnologijami, ki so razvite v drugačnem okolju. Nekatere med videnimi tehnologijami so pogojno uporabne tudi v našem okolju. Določene tehnologije pa imajo v mediteranu velik potencial. Gojenje alg ali gojenje Cione je mogoče, hkrati pa uporabno v različne namene – kot čiščenje morske vode in kot vir energije. Kot možna rešitev za koriščenje energije valov se kaže tehnologija Seabased, ki lahko koristi že nizke valove od 20 cm naprej. V primeru koriščenja veterne energije je rešitev s SeaTwirl možno implementirati. Pri koriščenju morskih tokov pa je na območjih z dovolj visokimi in konstantnimi hitrostmi (<0,5 m/s) možno koristiti tehnologijo Deep Green.
Različne tehnologije za koriščenje energije morja, katere smo videli med študijskimi obiski, smo vključili v Maestrale katalog dobrih praks, kjer so prikazane tudi druge tehnologije na evropskem in celo svetovnem nivoju. V nadaljevanju bo tekom projekta raziskano, kakšne so možnosti prenosa teh tehnologij v okolje Mediterana in katere izmed teh tehnologij bodo uporabljene kot pilotni primeri pri posameznih partnerjih projekta.
