bølgekraftverk
Store norske leksikon,Teknologi og industri,Energi,Energi og ressurs
Bølgekraftverk er en innretning for omforming av bølgeenergi fra havbølger og dønninger til mekanisk eller elektrisk energi.
Energipotensialet i bølgene langs norskekysten er nesten av samme størrelsesorden som det samlede potensialet i alle norske vassdrag, men svingningsvariasjonene i havbølgene medfører at omformingen til elektrisk energi byr på mange praktiske og økonomiske problemer. Blant annet utsettes installasjonene for enorme påkjenninger ved ekstreme bølgeforhold. Til tross for betydelig forskningsinnsats har hittil ingen klart å finne fram til løsninger som fullt ut holder mål, verken teknisk eller kostnadsmessig, når det gjelder produksjon av elektrisk energi i større forsyningssystemer. Mekanismer Gjennom årene har det vært lansert en rekke ideer og patenterte metoder for utnyttelse av bølgeenergi. I mange land arbeides det med forsøksanlegg av ulike typer og prinsipper. Ved alle bølgekraftsystemene som er under utprøving, er en del både konstruksjonsmessige og driftsmessige problemer ennå ikke løst. Nedenfor omtales noen av de mest løfterike mekanismene som har vært lansert. For de fleste av disse løsningene foreligger det ikke noen oppdatert status, det betyr at prototyper og løsningene ikke er blitt noen større suksess, og at ideene derfor ikke er blitt videreført. Dette er en tysk løsning basert på neddykkede stempelsylindere som er forankret i havbunnen. Systemet gir en effekt på 1–2 kW, og har i mange år vært benyttet til lading av batterier for lysbøyer, fyrlykter og lignende. Energiopptaket skjer ved at de lange flottørene vrikkes opp og ned om sitt tyngdepunkt når bølgene passerer, og driver en pumpemekanisme som via et hydraulisk maskineri og en generator omformer den opptatte bølgeenergien til elektrisk energi. Salters bølgeenergiverk ble utprøvd i halvstor skala i innsjøen Loch Ness i Skottland i slutten av 1970-årene, men planene om bygging av bølgekraftverk i større skala etter dette prinsippet er stilt i bero. En løsning som samler og konsentrerer energien inn mot et punkt (punktabsorbator). Prinsippet baserer seg på et stempel som er fast forankret i havbunnen. Dette stempelet stikker opp i en sylinder som ligger inne i en flottør på havoverflaten. Flottøren svinger opp og ned med havbølgene. Ved hjelp av et lukket væskesystem inne i flottøren skaper stempelbevegelsen et trykk som utnyttes til å drive en generator for omforming av energien via væsketrykk til elektrisk energi. Ved styring av ventiler i væskekretsen kan man forsinke flottørens bevegelse i forhold til bølgene, og på den måten ta energi fra en bølgefront som er vesentlig bredere enn flottørens fysiske bredde. Prinsippet er utprøvd ved Sintef NTNU, men forsøksanlegg er ikke blitt bygd. Her pumpes havvann pump inn i en sylinder som stikker ned i vannet fra undersiden av en flottør. Et stempel inne i sylinderen er festet med en stang til havbunnen, og flottørens svingning med bølgene pumper havvann inn i sylinderen og videre i et rørsystem. Tilbakeslagsventiler med en spesiell utforming gir vanninntak både ved oppadstigende og nedadstigende bevegelse. Omformingen til elektrisk energi foregår inne i flottøren før havvannet pumpes ut i havet, eller havvannet føres gjennom den innhule stempelstangen, via rørledning langs havbunnen, til et høydebasseng på land hvor det utnyttes til kraftproduksjon. Mekanismen ble utprøvd i Hustadvika, Møre og Romsdal midt i 1990-årene. Et forsøkskraftverk fra 1985 i Øygarden kommune nordvest for Bergen, basert på prinsippet om «den svingende vannsøyle». Bølgeenergien overføres når en vannsøyle inne i et faststående kammer, med åpning mot havvannet, svinger i takt med bølgene utenfor. Vannbevegelsen i kammeret pumper luft gjennom en «symmetrisk turbin» (samme omdreiningsretning ved begge luftstrømretninger). Via et resonanskammer foran sylinderen kan systemets opptak av bølgeenergi forhøyes vesentlig slik at også denne løsningen kommer under betegnelsen punktabsorbator. Anlegget fungerte bra inntil det ble ødelagt under kraftig stormvær i desember 1988. En løsning hvor innkommende bølger fra havet fokuseres ved hjelp av såkalte bølgelinser (store kropper av betong eller lignende). Disse forankres på linje under overflaten, med bestemte avstander seg imellom og parallelt med fremherskende bølgefronter. Linsene endrer bølgenes retning og kan på den måten konsentrere bølgeenergi i et punkt. I dette punktet øker bølgehøyden sterkt, og her kan det plasseres en punktabsorbator.Alternativt kan det i punktet hvor bølgene konsentreres anlegges innløp til en renne. Bølger som løper inn i en renne med avtagende bredde får større og større bølgehøyde etter hvert som de forplanter seg innover i rennen. Ved å la vannet skvalpe over i et basseng som ligger høyere enn havnivået kan man skape et vannfall tilbake til sjøen. Energi kan dermed utvinnes gjennom en vanlig vannkraftstasjon.Et forsøksanlegg på 350 kW etter kilerenneprinsippet ble bygd i 1986–1987. Bølgelinser er ikke plassert i sjøen utenfor, og anlegget utnytter en naturlig kløft som del av rennen. Anlegget har ikke vært drift siden 1991. Det sies at denne oppfinnelsen skal være langt mer effektiv en andre tilsvarende konsepter. Kraftverket skal ha en virkningsgrad på nesten 50 prosent, slik at kraften fra et slikt bølgeenergiverk blir rimeligere å produsere. Andersen solgte sin oppfinnelse i oktober 2003. Neste fase skulle være å bygge en prototype. Det er ikke kjent om dette er gjort. Konseptet består av sylinderformede seksjoner med en diameter på ca. 3,5 meter som er forbundet med hverandre ved hjelp av hengsler som inneholder hydrauliske stempler. Bevegelsene opp og ned og fra side til side pumper olje under høyt trykk til hydrauliske motorer som igjen er koplet til en generator. Hver modul er på 250 kW. De sylinderformede modulene settes sammen 3 og 3 til enheter som er ca. 150 m lange og med en effekt på 750 kW. En 30 MW bølgepark vil dekke ca. én kvadratkilometer. Bølgekraftverket knyttes til el-nettet på land. Det er bygget en fullskala. En prototype ble sjøsatt i 2004. Økonomisk sett har man ment dette konseptet skulle kunne konkurrere med offshore vindmølleparker. En type bølgekraftverk utviklet av det norske selskapet Langlee Wave Power. Bølgeoppsamleren består her av en halvt neddykket konstruksjon med vertikale vannvinger som er horisontalt hengslet i underkant. Vingene beveges frem og tilbake av bølgene. Kraften i bevegelsen overføres til generatoren via et kraftoverføringssystem som kan frikoble vannvingene ved dårlig vær slik at kreftene på kraftverket ikke blir for store. Kraftverket skal være spesielt godt egnet for moderate bølger, noe som vil gi en effektiv utnyttelse i områder som hittil har vært ansett som mindre interessante for bølgekraft.Selskapet starter bygging og uttesting ut en prototyp på 100 kilowatt utenfor østkysten av Gran Canaria i 2013. Bølgekraftanlegget monteres sammen på land, for deretter å slepes ut på havet hvor det blir ankret opp. Det foreligger ingen resultater etter uttestingen av prototypen. Seabased har utviklet et konsept hvor aggregat er plassert på havbunnen og forbundet med flytebøyer på havoverflaten. En bølgekraftpark skal stå ferdig i 2016 med 340 turbiner og dekke nærmere en kvadratkilometer på den svenske vestkysten fem kilometer utenfor Smögen. Det svenske firmaet Waves4Power har konstruert en løsning basert på bøyer forankret i havbunnen med elastiske tau. Bøyene beveger seg opp og ned i bølgene rundt et 30 meter langt rør. Dette er forsynt med et stempel som holder 400 tonn vann i ro. Bevegelsesenergien omdannes via hydraulikk til elektrisitet i en generator. Strøm går via spesialkabel til en transformator på havbunnen og videre inn på kraftnettet. Et fullskala pilotanlegg med en kapasitet på 100 kW ved Runde på Sunnmøre leverer kraften inn på strømnettet. Dette er historisk, fordi det er første gang et bølgekraftprosjekt er faset inn på det norske strømnettet. Dette konseptet brukte en teknologi som fanget bevegelsen i havoverflatens bølger for til å lage elektrisitet. Konstruksjonen var bygd opp av sammenkoblede seksjoner som bøyde seg når bølgene passerte. Bevegelsen ble via en mekanisk konstruksjon brukt til å drive generatorer. Pelamis ble utviklet av det nå nedlagte skotske selskapet Pelamis Wave Power, og var den første offshore-bølgemaskinen som leverte elektrisitet inn i det britiske nettet i 2004. Pelamis Wave Power fortsatte med å bygge ytterligere fem testanlegg forskjellige steder, blant annet utenfor kysten av Portugal og ved Orknøyene i 2014. Les mer i Store norske leksikon bølgekraft fornybare energikilder Eksterne lenker waves4power.com/ UngEnergi Bølgeenergi Seabased.com