|
Visionen
Ruth Henning
Visionen for bølgeenergi anlægget Crestwing kan ses som en naturlig fortsættelse of visionerne fra begyndelsen af halvfjerdserne om et skifte fra fossile brændsler til vedvarende energi. Crestwing visionen er i denne sammenhæng at få bølgeenergien til at indtage sin plads i paletten af vedvarende energiteknologier.
Med baggrund som maskiningeniør og ti års erfaring i marine design, produktion og udvikling fra Odense Stål Skibs værft LINDØ var det naturligt for opfinderen Henning Pilgaard (HP) efter energikrisen i 1973, at deltage i græsrodsarbejde omkring konvertering fra fossile brændsler til vedvarende energi.
Visionen bag bølgeenergianlægget Crestwing blev til som en naturlig del af opfinder Henning Pilgaard (HP) livslange arbejde for skift fra brug af fossile brændstoffer til anvendelse af vedvarende energikilder. (Link to Kerteminde rapporten).
Siden 1982 har han arbejdet på fuld tid for at fremme overgangen til vedvarende energi, hvor han blandt andet har igangsat og gennemført en række komplekse projekter for vedvarende energi, herunder landsby-projekter, to af de første vindmølleparker, regional vedvarende energiprojekt Bornholm som grøn ø, biogasanlæg, gas-motor baserede kraftvarme anlæg, og som det sidste udvikling og realisering af WECén Crestwing..(Link to extracts from the energy plan of a green island
I slutningen af firserne arbejdede Henning og Ruth sammen med Stig Vindeløv, som efterfølgende dannede og skabte bølgekraftforeningen. Drøftelser med Stig inspirerede til at tage bølgeenergi op til alvorlig overvejelse.
Idé udviklingen
Den grundlæggende idé for Crestwing blev udviklet i løbet af halvfemserne gennem en kreativ proces, hvor målet var en effektiv, enkel og realistisk koncept, økonomisk og miljømæssigt konkurrencedygtige med vindsektoren.
Generelle betragtninger over bølge energi potentiale
Bølgeenergipotentialet i en kystnær placering som Hanstholm er kun omkring en tredjedel af potentialet i midten af Nordsøen. Dette er, sammen med de miljømæssige aspekter af en kystnær beliggenhed, baggrunden for at fokusere på et flydende koncept.
Med en baggrund i den marine sektor, med speciale i mekaniske og termodynamiske systemer, er det naturligt at have en hydrodynamisk tilgang. Ikke mindst fordi kun halvdelen af energien i bølger er potentiel energi, hvor den resterende halvdel er kinetisk energi.
Stort set alle WEC´s af flydertypen er baseret på Arkimedes 'lov, hvori det hedder, at et objekt, der er helt eller delvist nedsænkes i en væske, får en opdrift, som er lig med massen af den væske, genstanden fortrænger. Det maksimale potentiale i bølgeenergi for rene potentielle anlæg er det halve i forhold til anlæg som muliggør udnyttelse af både den kinetisk og den potentielle energi.
Ud fra refleksionen er målsætningen derfor ganske naturligt, et koncept, hvor både den potentielle energi og kinetiske energi kan udnyttes.
Ideen bag Crestwing absorberen
Den moderne vindmølle, der i dag dominerer markedet, er en opdrift mølle med aerodynamiske vinge profiler. I modsætning til den gamle kornmølle type, der fik sin kraft fra modstand, hvor rotoren blev skubbet af vinden, skaber vingerne i dag et vakuum, som trækker rotoren rundt. Udviklingen af en effektiv WEC flyderkoncept, som kan konkurrere med vindenergi-sektoren kræver tilsvarende en hydrodynamisk design for at matche vindanlæggenes aerodynamiske vinge profiler.
Betragtninger over de samlede muligheder i grænselaget mellem luft og hav og det hydrodynamiske potentiale ledte frem til udviklingen af Crestwing konceptet. Overvejelserne førte til et koncept hvis vigtigste parametre er udnyttelse af det atmosfæriske tryk på ca. 1 kp./cm2 med en samtidig udnyttelse af den i bølgerne bundne hydrodynamiske energi.
Hermed er vejen banet for en ny effektiv strategi for flyderkoncepter som hidtil kun har opereret med kræfter fra opdrift for den opadgående bevægelse hvor anlæggets nedadgående bevægelse sikredes gennem en høj egenvægt.
Med Crestwing opnås den nedadgående bevægelse i kraft af atmosfæretrykket og ikke anlægsvægten, hvorved der kan anvendes et let anlæg med en stor opadgående bevægelse. Den opadgående bevægelse efterfølges af en stor og kraftfuld nedadgående bevægelse drevet af atmosfæretrykket på 10 ton/m2. Konceptets udnyttelse af det atmosfæriske tryk med samtidig udnyttelse af den i bølgerne bundne hydrodynamiske energi gav en markant forøgelse af anlægs effektiviteten.
Crestwing konceptet er blevet dokumenteret gennem omfattende testforløb hos henholdsvis AAU og DHI. Konceptet vil med dets høje effektivitet og enkle konstruktion kunne udfordre vindenergi sektoren.
Det er i øvrigt Waveenergyfyns intension, at bidrage til nytænkning omkring bølgeenergi og at fremme udviklingen af effektive letvægts bølgeenergi anlæg.
Visionen for udvikling og realisering af WECén Crestwing
Udviklingen af WEC’er i Danmark er typisk startet med tests af meget små testmodeller i AAU´s bølgetank typisk i en skala 1:40 og 1:50. Fra disse small scale koncepter er man gået videre med test off shore (Nissum Bredning) i en skala 1:10.
Som det har vist sig i praksis, en meget dyr, tidskrævende og ineffektiv procedure. Test af bølgeenergianlæg har været fokuseret omkring Aalborg universitets test faciliteter og dets kapacitet hvor udviklingen af koncepter har været rettet mod offshore test ved Nissum Bredning og Hanstholm.
Waveenergyfyn’s udviklings strategi er ikke at igangsætte offshore test før der er gennemført omfattende onshore test i størst mulig skala over struktur, forankring, effektivitet og bevægelses mønster.
Waveenergyfyn’s erfaringer i udviklingsarbejde dels fra den vedvarende energi sektor og ikke mindst erfaringerne fra Lindø værftet har også gjort det naturlig med en maritim indgangsvinkel for udvikling af flydende koncepter.
Den maritime sektor i Danmark har flere hundrede års erfaring i udvikling af skibe og flydende konstruktioner. Selv om stålskibs værfterne mere eller mindre er afviklet over de seneste år, er vi fortsat mellem de førende indenfor marine design og udvikling.
Udvikling, produktion og udlægning af flydende WECér nærmest forudsætter involvering af maritime virksomheder med omfattende erfaring i:
· udvikling af skibe og maritime konstruktioner
· opankrings systemer
· udrustning, udlægning og certificering
· drift og vedligehold til søs
Modsætningen til involvering af maritime virksomheder er at opfinder og investorer danner nye selskaber omkring de enkelte koncepter. Her vil der typisk sidde nogle få ingeniører ofte med en diskutabel erfaring fra den maritime sektor.
Hidtidig udvikling af Crestwing konceptet
Frederikshavn, som historisk er et maritim centrum, havde kun i ringe omfang deltaget i udvikling og opbygning af de hidtidige bølgeenergikoncepter.
Med kendskab til Frederikshavns status på det maritime område var det naturligt for os at kontakte Energibyen Frederikshavn tilbage i 2009. Vi har siden haft et intensivt og godt samarbejde, hvor der i samarbejde med Energibyen, er etableret et tværgående konsortie-samarbejde med en række maritime virksomheder i Nordjylland
Waveenergyfyn anser Crestwing for det danske koncept som har den højeste onshore dokumentation og de pågående skala 1:5 test har indtil videre bekræftet anlæggets stabilitet. Projektet er meget veldokumenteret, dokumentationen er på niveau med den dokumentation der normalt ligger til grund for produktion af de mange forskellige skibstyper der gennem tiderne er bygget på værfterne i Frederikshavn kommune.
Waveenergyfyn har fået tilskud til projektet på i alt ca. 3 mio. kr. hvilket har været vigtigt for realiseringen frem mod prototypen. Havde Crestwing konceptet ikke levet op til forventningerne, under de omfattende onshore test, ville de investerede midler ved en nedlukning af projektet have været begrænsede.
Fremtidig udviklings potentiale for Crestwing
Vi har et tilstrækkeligt kendskab til belastninger i forankring, skrog og hængsels led for dimensionering, design og bygning af Crestwing prototype anlæg. PTO systemet kræver et fortsat udviklingsarbejde for opnåelse af en PTO virkningsgrad som nærmer sig vindenergi sektorens.
Etableres der ikke site i den bedre del af Nordsøen, vil det naturlige udviklingsforløb være opbygning og test af prototype på Hanstholm site i en størrelse, som efterfølgende kan opgraderes og testes på engelske site.
Hvis der etableres en site i forbindelse med Hornsrev hav vindmølle park og der sikres en passende overgangs pris for el-produktionen, vil der være mulighed for nedenstående udvikling på hjemmemarkedet.
Forudsat udvikling af PTO systemet med en effektivitet på mellem 85 % og 90 % vil der kunne ligge en Crestwing park omfattende 20 enheder i 2020. Den samlede årsproduktion ville da ligge mellem 16 til 20 GWh (mellem 3000 og 4000 husstandes el-forbrug) pr. år og beskæftige over 300 mennesker i produktionen. Herudover vil der kunne forventes produktion og salg af større versioner af Crestwing´s for udlægning i Atlanten.
under revision
| 
