meddelelse at en banebrydende bølgefarm ved Perth er begyndt at generere elektricitet er en spændende og velkommen udvikling. Projektet, der er udviklet af Fremantle-baserede Carnegie Wave Energy, har to bøjer, 11 m i diameter, under havoverfladen (med en tredjedel der følger).

Bøjerne producerer nu elektricitet og leverer den til den nærliggende HMAS Stirling flådebase. Når dette fuldskala-anlæg nu fungerer, er en eksplosion i bølgekraft forestående?

Australien er uden tvivl velsignet med rigelig bølgeenergi. Men såvel som ressourceens størrelse er det vigtigt at overveje, hvordan bølgeenergi “Tilføjer” i forbindelse med Australiens samlede efterspørgsel efter magt. Her klarer Australien sig ekstremt godt - det er vanskeligt at nominere et andet land, der har så meget bølgeenergi i forhold til dens befolkningsstørrelse. I sammenligning med andre vedvarende energikilder er bølgeenergi attraktivt, da det er en relativt tæt energikilde og let at forudsige.

Der er dog også store udfordringer. Nogle skøn lægge bølgeenergi 15 til 20 år bag vindenergi på udviklingskurven - og endnu har der ikke været nogen konvergens, hvorpå type bølgenergienhed (er) er bedst.

Dette indikeres af, at a nylig undersøgelse identificerede 147 forskellige enheder under udvikling over hele verden (inklusive flere i Australien) - skønt kun et par har nået et lignende udviklingsstadium som Carnegies.

Denne spredning af enheder ser ud til, at den endnu ikke vil blive nedbrudt - den amerikanske regering gennemfører en præmiekonkurrence i år for at tilskynde til udvikling af nye prototyper. Modsat dette er vanskeligheden ved at nå et stadium med fuldskala test og kommercialisering. Dette er dramatisk indikeret af kæmperne fra førende aktører i den britiske bølgeenergisektor, som f.eks pelamis (konkurs) og Aquamarine Power (nedskærmet) i det forløbne år.

Udfordrende hav

Hvad er de udfordringer, som disse teknologier søger at overvinde? Som andre vedvarende energikilder er tilstedeværelsen eller fraværet af en kulstofpris eller andre forholdsregler for at udligne spillereglerne for strømomkostningerne. Der er dog også nogle problemer, der er unikke for bølgeenergi.

For det første er bølgeenergi, selvom det er forudsigeligt, vanskeligt at omdanne til elektricitet. Frekvensen, hvormed bølgerne svinger, er kritisk, og en enhed skal kunne indstilles til at fungere effektivt ved forskellige frekvenser. På et hvilket som helst tidspunkt er der imidlertid bølger med en række frekvenser til stede, og denne distribution ændrer sig over perioder på timer eller dage.

For det andet er ekstreme belastninger i havet (på grund af store bølger) meget større end belastningerne under normale driftsforhold. Energien i stormfulde hav kan let være 100 gange større end i gennemsnitlige forhold. Derfor er omkostningerne muligvis drevet af behovet for en enhed, der kan modstå ekstremer, men indtægterne er kun dikteret af de gennemsnitlige forhold.

For det tredje betyder konvertering af den absorberede energi til elektricitet de relativt lave frekvensbølgesvingninger, der konverteres til meget højere frekvensoscillationer til elproduktion. Hvert trin i strømkonverteringskæden (hvis der er mange) skal være så effektiv som muligt. Dette kompliceres yderligere af det faktum, at størrelsen på bølgesvingningerne ændres fra bølge til bølge og over timer og dage.

Endelig er vedligeholdelse af enheder offshore vanskeligere og dyrere end for enheder på land og er derfor generelt minimeret i videst muligt omfang.

Hvilke fremskridt er der gjort for at overvinde disse udfordringer? Masser - den tidligste interesse for bølgeenergi var i England, Norge og Japan, og siden oliekrisen i 1970'erne er der gjort store fremskridt med den grundlæggende forståelse af bølgenergienhedernes opførsel. Det første prototype-enheder optrådte i disse lande i 1970'erne og 1980'erne.

Interaktionen mellem nabostillede enheder i matriser er også kompleks. I bølgeenergi sker disse interaktioner både "baglæns" og "fremad", i modsætning til i en vindmøllepark, hvor hver turbine kun har en (negativ) effekt på vindmøller. Carnegies implementering i fuld skala giver en god mulighed for at lære mere. Det er opmuntrende, at der er forhold mellem virksomheden og akademiske institutioner, herunder Swinburne og Australian Maritime College, det University of Adelaide og University of Western Australia. Andre bølgenergiselskaber i Australien er også involveret i sådan idéudveksling.

Det er for tidligt at sige, hvordan et fremtidig australsk net inklusive bølgeenergi ville se ud. Hvis vedvarende energi bliver en stor del af den nationale strømforsyning, vil det utvivlsomt være bedst at have en blanding, og bølgeenergi kan bestemt være en del af det. I mellemtiden afhænger fremskridtene af, at flere projekter som Carnegie kommer fra jorden eller mere præcist ud på havet.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation
Læs oprindelige artikel.

Om forfatteren

Hugh Wolgamot er en forskningsstipendiat, Center for Offshore Foundation Systems ved University of Western Australia. Han tiltrådte dette stilling efter at have afsluttet en doktorgrad om hydrodynamik af bølgenergienheder i arrays på University of Oxford i 2014. Før hans doktorgradsarbejde afsluttede Hugh en BIng (Civil) / BSc ved University of Sydney med et semester, der blev brugt på udveksling ved University of Illinois, og arbejdede som kystingeniør.