De aankondiging dat een baanbrekende golfkwekerij buiten Perth is begonnen met het opwekken van elektriciteit is een opwindende en welkome ontwikkeling. Het project, ontwikkeld door Carnegie Wave Energy, gebaseerd op Fremantle, heeft twee boeien, 11 m in diameter, onder het zeeoppervlak (met nog een derde te volgen).

De boeien genereren nu elektriciteit en leveren deze aan de nabijgelegen marinebasis HMAS Stirling. Nu deze fabriek op ware grootte werkt, is er dan een explosie in golfkracht op komst?

Australië is ongetwijfeld gezegend met een overvloed aan golfenergie. Maar naast de grootte van de bron, is het belangrijk na te gaan hoe golfenergie "Optelt" in het kader van de totale vraag naar energie van Australië. Hier doet Australië het heel goed: het is moeilijk om een ​​ander land te nomineren dat zoveel golfenergie heeft als zijn populatie. In vergelijking met andere hernieuwbare energiebronnen is golfenergie aantrekkelijk omdat het een relatief dichte energiebron is en gemakkelijk te voorspellen is.

Er zijn echter ook belangrijke uitdagingen. sommige schattingen zet golfenergie 15 om 20 jaar achter windenergie op de ontwikkeling curve - en vooralsnog is er geen convergentie waar is geweest type golfenergie-inrichting (en) is de beste.

Dit blijkt uit het feit dat een recente studie geïdentificeerd 147 verschillende apparaten in ontwikkeling wereldwijd (waaronder enkele in Australië) - hoewel slechts een paar een soortgelijk stadium van de ontwikkeling naar Carnegie's hebben bereikt.

Deze toename van het aantal apparaten lijkt het onwaarschijnlijk dat whittled neer gewoon nog niet - de Amerikaanse regering is bezig met een prijs competitie dit jaar aan de ontwikkeling van nieuwe prototypes bevorderen. Afgezet tegen dit is de moeilijkheid van het bereiken van de full-scale testen en commercialisering. Dit is dramatisch aangegeven door de strijd van de toonaangevende spelers in de Britse golfenergie-industrie, zoals pelamis (failliet) en Aquamarine Power (Afgeslankt) over het afgelopen jaar.

Uitdagende zeeën

Wat zijn de uitdagingen die deze technologieën proberen te overwinnen? Net als andere hernieuwbare energiebronnen, is de aanwezigheid of afwezigheid van een koolstofprijs of andere maatregelen om het speelveld te egaliseren voor energiekosten relevant. Er zijn echter ook enkele problemen die uniek zijn voor golfenergie.

Ten eerste is golfenergie, hoewel voorspelbaar, lastig om in elektriciteit om te zetten. De frequentie waarmee de golven oscilleren is van cruciaal belang en een apparaat moet kunnen worden afgestemd om efficiënt te werken op verschillende frequenties. Op elk willekeurig moment zijn echter golven met een reeks frequenties aanwezig en deze verdeling verandert gedurende perioden van uren of dagen.

Ten tweede zijn extreme belastingen in de oceaan (door grote golven) veel groter dan de belastingen onder normale bedrijfsomstandigheden. De energie in stormachtige zeeën kan gemakkelijk zijn 100 keer groter dan in gemiddelde omstandigheden. Daarom kunnen de kosten worden bepaald door de behoefte aan een apparaat dat extreme temperaturen kan weerstaan, maar de inkomsten worden alleen bepaald door de gemiddelde omstandigheden.

Ten derde brengt het omzetten van de opgenomen energie in elektriciteit met zich mee dat de relatief laagfrequente golfoscillaties worden omgezet in oscillaties met veel hogere frequentie voor het genereren van elektriciteit. Elke stap van de vermogensconversieketen (als er veel zijn) moet zo efficiënt mogelijk zijn. Dit wordt verder gecompliceerd door het feit dat de grootte van de golfoscillaties van golf tot golf en over uren en dagen verandert.

Ten slotte is het onderhoud van apparaten offshore moeilijker en kostbaarder dan voor apparaten op het vasteland en wordt daarom in de regel zo veel mogelijk beperkt.

Welke vooruitgang is er geboekt bij het overwinnen van deze uitdagingen? Veel - de eerste interesse in golfenergie was in het VK, Noorwegen en Japan, en sinds de oliecrisis van de 1970s is er grote vooruitgang geboekt in het fundamentele begrip van het gedrag van apparaten voor golfenergie. De eerste prototype apparaten verscheen in deze landen aan de 1970s en 1980s.

De interactie van naburige apparaten in arrays is ook complex. In golfenergie vinden deze interacties zowel "achterwaarts" als "voorwaarts" plaats, in tegenstelling tot in een windmolenpark waar elke turbine alleen een (negatief) effect heeft op turbines met de wind mee. Carnegie's full-scale arrayimplementatie biedt een goede gelegenheid om meer te leren. Het is bemoedigend dat er relaties bestaan ​​tussen het bedrijf en academische instellingen, waaronder Swinburne en het Australian Maritime College Universiteit van Adelaide en de Universiteit van West-Australië. Andere golfenergie bedrijven in Australië zijn ook betrokken bij deze uitwisseling van ideeën.

Het is te vroeg om te zeggen hoe een toekomstig Australisch net inclusief golfenergie eruit zou zien. Als duurzame energiebronnen een groot deel van de nationale stroomvoorziening worden, is het ongetwijfeld het beste om een ​​mix te hebben en golfenergie kan daar zeker deel van uitmaken. In de tussentijd hangt de voortgang af van meer projecten zoals Carnegie's die van de grond komen, of beter gezegd naar zee.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation
Lesen Sie hier originele artikel.

Over de auteur

Hugh Wolgamot is een Research Fellow, Centrum voor Offshore Foundation Systems aan de Universiteit van West-Australië. Hij nam deze post na het voltooien van een doctoraat over de hydrodynamica van golfenergie apparaten in arrays aan de Universiteit van Oxford in 2014. Voorafgaand aan zijn doctoraal werk Hugh voltooide een BEng (Civil) / BSc aan de Universiteit van Sydney, met een semester doorgebracht op de beurs aan de Universiteit van Illinois, en werkte als ingenieur kust.