ПОПЛАВКОВАЯ ВОЛНОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ. Патент № RU 197773 МПК F03B13/18 | Биржа патентов
Реферат
Полезная модель относится к производству электроэнергии путем преобразования энергии волн. Поплавковая волновая электростанция содержит обтекаемые герметичные пары основных поплавков 1 и дополнительных поплавков 2. Пара основных поплавков 1 имеет длину, равную длине электростанции. Пара дополнительных поплавков 2 имеет примерно в два раза меньший объем, чем пара основных поплавков 1, и расположена в носовой части поплавковой волновой электростанции. На палубе 3 установлен электрогенератор 4 на общей оси с барабанами 5 и 6. На носовой части палубы 3 установлена стойка 7 с неподвижными блоками полиспаста 8. Подвижные блоки полиспаста размещены в крюковой обойме 9. Через блоки 8 и блоки крюковой обоймы 9 переброшена цепь 10, один конец которой прикреплен к стойке 7, а второй намотан на барабан 5.
К крюковой обойме 9 присоединена цепь 11, прикрепленная к якорю 12. На барабан 6 намотана цепь 13, переброшенная через блок 14 и прикрепленная к маятнику 15. Направление намотки цепи 10 на барабан 5 и цепи 13 на барабан 6 – противоположное. Изобретение направлено на повышение надежности и ресурса электростанции. 3 ил.
Формула изобретения
Поплавковая волновая электростанция, содержащая обтекаемый герметичный поплавок, состоящий из двух пар поплавков, соединенных общей палубой, блок, закрепленный на корме поплавка, через который переброшена цепь, на одном конце которой прикреплен маятник, а другой конец этой цепи намотан на один из двух барабанов, расположенных в средней части палубы, а на второй барабан в противоположном направлении намотана другая цепь, переброшенная через неподвижные блоки полиспаста, закрепленные на стойке, установленной в носовой части поплавка, и через подвижные блоки крюковой обоймы полиспаста, и к крюковой обойме полиспаста присоединена третья цепь, второй конец которой прикреплен к якорю, барабаны имеют общую ось, которая соединена с ротором электрического генератора, установленным на палубе, отличающаяся тем, что одна пара поплавков является основной и имеет длину, равную длине поплавковой волновой электростанции, а вторая пара дополнительных поплавков имеет объем и длину примерно в два раза меньше, чем пара основных поплавков, и расположена в носовой части поплавковой волновой электростанции.
Описание
Полезная модель относится к производству электроэнергии, в частности без отрицательного воздействия на окружающую среду, путем преобразования энергии волн.
Аналогом является, например, поплавковая волновая электростанция (патент РФ №2567916, опубликованный 10.11.2015). Поплавковая волновая электростанция содержит обтекаемый герметичный поплавок в виде катамарана. На палубе поплавка установлены два барабана и электрический генератор, имеющие общую ось. На барабаны намотаны цепи в противоположных направлениях. Одна из цепей переброшена через блок, установленный на корме, и прикреплена к маятнику. Вторая цепь проходит через блоки полиспаста, и конец этой цепи прикреплен к стойке полиспаста, установленной на носовой части поплавка.
К крюковой обойме полиспаста присоединена третья цепь, конец которой прикреплен к якорю.
Наиболее близка к предлагаемой поплавковой волновой электростанции поплавковая волновая электростанция (патент РФ №2692187, опубликованный 21.06.2019). В прототипе поплавковая волновая электростанция содержит обтекаемый герметичный поплавок, выполненный из двух пар поплавков разного объема, одна из этих пар поплавков является основанием носовой части, а вторая – основанием кормовой части поплавковой волновой электростанции. При этом пара поплавков, расположенных в носовой части, имеет объем в два раза больше, чем пара поплавков, расположенных в кормовой части поплавковой волновой электростанции. На корме поплавковой волновой электростанции установлен блок, через который переброшена цепь с закрепленным на конце маятником. Второй конец этой цепи намотан на один из двух барабанов, расположенных на палубе поплавка в средней части.
На второй барабан в противоположном направлении намотана другая цепь, переброшенная через неподвижные блоки полиспаста, закрепленные на стойке, установленной на носовой части поплавка, и через подвижные блоки крюковой обоймы полиспаста. Конец этой цепи закреплен на стойке. К крюковой обойме полиспаста присоединена третья цепь, второй конец которой прикреплен к якорю. Барабаны имеют общую ось, которая соединена с ротором электрического генератора, установленного на палубе.
При воздействии волн на поплавковую волновую электростанцию (патент РФ №2692187) возникают вертикальные колебания поплавка и маятника, закрепленного на тросе. Эти колебания вызывают попеременное натяжение и смещение тросов, прикрепленных к якорю и маятнику, в результате чего барабаны вместе с ротором электрического генератора при подъеме поплавка на волну вращаются в одну, а при спуске поплавка с волны вращаются в другую сторону.
При вращении ротора электрический генератор преобразует механическую энергию вращения ротора в электрическую энергию. При этом при подъеме поплавка на гребень волны за счет подъемной силы поплавков, размещенных в носовой части, энергия волны преобразуется в электрическую энергию, а также в потенциальную энергия маятника, который перемещается вверх. При спуске с гребня волны носовая часть поплавковой волновой электростанции опускается, натяжение цепи, прикрепленной к якорю, слабеет, и маятник под действием своего веса опускается, вращая барабаны и ротор генератора. При этом механическая энергия, запасенная маятником, преобразуется в электрическую энергию, а ослабевшая цепь якоря наматывается на свой барабан. Вследствие этого в прототипе пара поплавков, расположенных в носовой части, имеет примерно в два раза большую подъемную силу (то есть объем), чем пара поплавков, расположенных в носовой части.
Основными недостатками прототипа являются низкая надежность и ресурс поплавковой волновой электростанции, обусловленная высокой механической нагрузкой на палубу и на элементы соединения поплавков с палубой (сварочные швы или болтовые соединения).
В прототипе палуба объединяет пары поплавков, расположенных в носовой и кормовой частях поплавковой волновой электростанции, в единую конструкцию, При расположении поплавковой волновой электростанции между гребнями волны подъемная сила пары поплавков, расположенных в носовой части, приложена к носовой части палубы, а подъемная сила пары поплавков, расположенных в кормовой части, приложена к кормовой части палубы. Под действием подъемных сил двух пар поплавков, направленных вверх, палуба будет деформироваться так, что ее выпуклая сторона будет расположена со стороны поверхности воды. При расположении поплавковой волновой электростанции на гребне волны вес пары поплавков, расположенных в носовой части, приложен к носовой части палубы, а вес пары поплавков, расположенных в кормовой части, приложен к кормовой части палубы. Под действием веса двух пар поплавков, направленных вниз, палуба прототипа будет деформироваться так, что выпуклая сторона палубы будет со стороны атмосферы.
В результате под воздействием волнения палуба будет подвергаться знакопеременной деформации, которая может вызвать разрушение палубы и потерю работоспособности прототипа. При деформации палубы прототипа высокой механической нагрузке будут подвергаться также элементы соединения поплавков с палубой, и разрушение элементов соединения поплавков с палубой также вызовет потерю работоспособности прототипа.
По оценкам гидрологов стабильность морского волнения во времени составляет 60%-70%. Следовательно, палуба и элементы соединения поплавков с палубой высокие механические нагрузки будут испытывать практически постоянно. Особенно большие механические нагрузки будут воздействовать на палубу и элементы соединения поплавков с палубой во время шторма. Большие механические нагрузки могут привести к деформациям и разрушению палубы и элементов соединения поплавков с палубой, сокращению ресурса и потере работоспособности поплавковой волновой электростанции.
Предлагаемая полезная модель позволит создать поплавковую волновую электростанцию, обладающую более высокой надежностью и большим ресурсом при той же мощности и габаритах.
Это достигается тем, что в поплавковой волновой электростанции, содержащей обтекаемый герметичный поплавок, на корме закреплен блок через который переброшена цепь, на одном конце которой прикреплен маятник. Другой конец этой цепи намотан на один из двух барабанов, расположенных в средней части палубы поплавка. На второй барабан в противоположном направлении намотана вторая цепь, переброшенная через неподвижные блоки полиспаста, закрепленные на стойке, установленной на носовой части поплавка, и через подвижные блоки крюковой обоймы полиспаста. Конец второй цепи прикреплен к стойке полиспаста.
К крюковой обойме полиспаста присоединена третья цепь, второй конец которой прикреплен к якорю. Барабаны имеют общую ось, которая соединена с ротором электрического генератора, установленным на палубе. Поплавок выполнен из двух пар поплавков, соединенных с палубой. При этом, в отличие от прототипа одна пара основных поплавков, расположенных вдоль продольной оси поплавковой волновой электростанции, имеет длину, равную длине поплавковой волновой электростанции, а вторая пара дополнительных поплавков имеет примерно в два раза меньший объем и длину, чем пара основных поплавков, и расположена в носовой части поплавковой волновой электростанции.
Выполнение в предлагаемой поплавковой волновой электростанции одной пары основных поплавков, соединенных с палубой, длина которых равна длине поплавковой волновой электростанции, позволяет намного повысить прочность и жесткость конструкции поплавковой волновой электростанции в продольном направлении.
Основные поплавки значительно повысят прочность поплавковой волновой электростанции и снизят механические нагрузки и деформацию палубы и элементов соединения поплавков с палубой. Поэтому предлагаемая поплавковая волновая электростанция обладает более высокой надежностью и большим ресурсом, чем прототип.
Установка в носовой части предлагаемой поплавковой волновой электростанции пары дополнительных поплавков, у каждого из которых объем и длина будет примерно в два раза меньше, чем объем и длина одного из основных поплавков, позволяет получить подъемную силу носовой части поплавковой волновой электростанции примерно в два раза больше, чем подъемная сила кормовой части так же, как и в прототипе. За счет этого мощность и габариты предлагаемой поплавковой волновой электростанции сохраняются такими же, как у прототипа.
0″ xmlns:ns3=”http://www.w3.org/1998/Math/MathML3″ com:pnumber=”12″>Значит, предлагаемая поплавковая волновая электростанция имеет более высокую надежность и больший ресурс, чем прототип при той же мощности и габаритах.На фиг. 1 показан вид сверху на предлагаемую поплавковую волновую электростанцию. На фиг. 2 – сечение между поплавками поплавковой волновой электростанции. На фиг. 3 – вид сверху на предлагаемую поплавковую волновую электростанцию с составными поплавками, где: 1 – пара основных поплавков, 2 – пара дополнительных поплавков, 3 – палуба, объединяющая поплавки в единую конструкцию. На палубе 3 установлен электрический генератор 4, имеющий общую ось с барабанами 5 и 6. На носовой части палубы 3 установлена стойка 7, на которой закреплены неподвижные блоки 8 полиспаста, а подвижные блоки полиспаста размещены в крюковой обойме 9 полиспаста. Через неподвижные блоки 8 и блоки крюковой обоймы 9 переброшена цепь 10, один конец которой прикреплен к стойке 7, а второй конец намотан на барабан 5.
К крюковой обойме 9 полиспаста присоединена цепь 11. Второй конец цепи 11 прикреплен к якорю 12. На второй барабан 6 намотана цепь 13. Направление намотки цепи 13 на барабан 6 противоположное по сравнению с направлением намотки цепи 10 на барабан 5. Цепь 13 переброшена через блок 14, установленный в кормовой части палубы 3, и на конце цепи 13 закреплен маятник 15.
При отсутствии волн маятник 15 под действием своего веса опускается, сматывая цепь 13 с барабана 6. При этом вращается также барабан 5, наматывая цепь 10. Крюковая обойма 9 полиспаста поднимается, натягивая цепь 11, и поплавковая волновая электростанция подтягивается к якорю 12. Спуск маятника 15 закончится, когда поплавковая волновая электростанция будет находиться над якорем 12, как показано на фиг. 2.
При возникновении волн на поверхности водоема, волны развернут поплавковую волновую электростанцию носом против движения волн.
При подходе волны поплавки 1 и 2 будут поднимать носовую часть поплавковой волновой электростанции со стойкой 7 на гребень волны, и цепь 11, прикрепленная к якорю 12 и к крюковой обойме 9, будет натягиваться. При этом длина цепи 11 и расстояние крюковой обоймы 9 до якоря 12 не может измениться, поэтому при подъеме носовой части со стойкой 7 цепь 10 будет сматываться с барабана 5, и барабан 5 вместе с барабаном 6 и ротором генератора 4 будут вращаться. Скоростной полиспаст, состоящий из блоков 8, крюковой обоймы 9 и цепи 10, позволяет увеличить смещение цепи 10 при подъеме носовой части поплавковой волновой электростанции на гребень волны, и, следовательно, увеличить угол поворота и частоту вращения барабанов 5, 6 и ротора генератора 4. Генератор 4 преобразует механическую энергию вращения ротора в электрическую энергию. При вращении барабана 6 цепь 13 будет наматываться на барабан 6, поднимая маятник 15 и увеличивая его потенциальную энергию.
0″ xmlns:ns3=”http://www.w3.org/1998/Math/MathML3″ com:pnumber=”16″>При спуске носовой части поплавковой волновой электростанции с гребня волны натяжение цепи 11, прикрепленной к якорю 12 и к крюковой обойме 9, уменьшается. Это вызывает уменьшение натяжения цепи 10. Под действием своего веса маятник 15 будет опускаться и сматывать цепь 13 с барабана 6, вращая барабаны 5, 6 и ротор генератора 4. При вращении барабана 5 ослабевшая цепь 10 будет наматываться на барабан 5, а механическую энергию вращения ротора электрический генератор 4 преобразует в электрическую энергию. При подходе следующей волны процесс повторяется.В прототипе основанием поплавковой волновой электростанции являются две (или большее число) пары поплавков. Одна из пар поплавков расположена в носовой части, а другая пара поплавков расположена в кормовой части поплавковой волновой электростанции.
В единую конструкцию поплавки объединяются палубой. При расположении поплавковой волновой электростанции между гребнями волн подъемные силы поплавков, приложенные к носовой и кормовой части палубы и направленные вверх, деформируют палубу так, что выпуклая сторона палубы будет располагаться со стороны воды. При расположении поплавковой волновой электростанции на гребне волны к носовой и кормовой части палубы будут приложены силы веса поплавков, направленные вниз. Выпуклая сторона деформированной палубы в этом случае будет расположена со стороны атмосферы. Значит, при волнении моря на палубу в носовой и кормовой части будут воздействовать знакопеременные силы, которые будут создавать знакопеременную механическую нагрузку на палубу и ее деформацию. При деформации палубы на элементы соединения палубы и поплавков будут также действовать знакопеременная механическая нагрузка. Механические нагрузки, действующие на палубу и элементы соединения палубы и поплавков, будут особенно высокими во время шторма.
Высокие механические нагрузки могут вызвать разрушение палубы и элементов соединения поплавков и палубы и выходу из строя поплавковой волновой электростанции.
В предлагаемой поплавковой волновой электростанции пара основных поплавков 1, расположенных вдоль продольной оси поплавковой волновой электростанции, имеет длину, равную длине поплавковой волновой электростанции. Палуба 3 по всей своей длине соединена с парой основных поплавков 1. Основные поплавки 1 значительно увеличивают жесткость и прочность поплавковой волновой электростанции в продольном направлении, уменьшают деформацию палубы 3 и снижают механические нагрузки на палубу 3 и элементы соединения палубы 3 с поплавками 1 и 2. Вследствие снижения механической нагрузки на палубу 3 и элементы соединения палубы 3 с поплавками 1 и 2 надежность и ресурс предлагаемой поплавковой волновой электростанции будут значительно выше, чем у прототипа.
Пара дополнительных поплавков 2, имеющих объем и длину примерно в два раза меньше, чем объем и длина основных поплавков 1, и установленных в носовой части, позволяет получить подъемную силу носовой части поплавковой волновой электростанции примерно в два раза больше, чем подъемная сила кормовой части. При подъеме на гребень волны за счет подъемной силы носовой части поплавковой волновой электростанции генератор 4 вырабатывает электроэнергию, а также запасается потенциальная энергия маятника 15. При спуске с гребня волны за счет подъемной силы кормовой части запасенная потенциальная энергия маятника 15 преобразуется в электрическую энергию. Поэтому для нормальной работы подъемная сила носовой части поплавковой волновой электростанции должна быть примерно в два раза больше, чем подъемная сила кормовой части, что обеспечивается у предлагаемой поплавковой волновой электростанции.
Таким образом, при повышении надежности и ресурса мощность и габариты предлагаемой поплавковой волновой электростанции сохраняются такими же, как у прототипа.
Для повышения устойчивости предлагаемой поплавковой волновой электростанции в штормовых условиях, а также для унификации конструкции, пара основных поплавков 1 и пара дополнительных поплавков 2 могут быть выполнены из набора поплавков меньшего размера, как показано на фиг. 3, при сохранении суммарной подъемной силы основных 1 и дополнительных 2 пар поплавков.
В России создали прототип волновой электростанции
Компания «Прикладные Технологии» сделала прототип поплавковой волновой электростанции (ПВЭС) – установку для преобразования энергии морских волн в электроэнергию – и показала его на форуме «Открытые инновации».
Об этом рассказал «Инвест-Форсайту» директор и совладелец компании Сергей Темеев.
От зубьев Komatsu до волновой электростанции
ООО «Компания “Прикладные Технологии”» учреждена в 1991 г., принадлежит отцу и сыну Темеевым. 90% – у Александра Темеева, 10% – у его сына Сергея Темеева (данные сервиса Контур.Фокус). Сергей Темеев – кандидат технических наук, закончил Московский авиационный институт. До того как предприниматель сделал волновую электростанцию, он занимался разработкой зубьев для экскаватора японской компании Komatsu, работал по программе Международного технического центра с НИИ «Вектор», НИИ роботехники в Санкт-Петербурге и др. для крупного японского производителя бытовой техники, название которого не раскрывается. Разработка волновой электростанции идет уже почти десять лет. Компания получила за это время около $2 млн инвестиций, в том числе от фонда «Сколково», «Российской венчурной компании» и НТИ «Маринет». Но чтобы завершить проект, нужны еще дополнительные инвестиции в размере $4 млн.
В мире около 40 компаний работают над использованием морских волн для получения электроэнергии, но технология «Прикладных Технологий» уникальна.
«Мы впервые в мире создали поплавковую волновую электростанцию, до нас никто такого не делал. Устройство может работать при любой интенсивности и направленности волн, даже на самых небольших волнах поплавок активен. И он способен подстраиваться под любую акваторию», – рассказывает директор компании «Прикладные Технологии» Сергей Темеев.
Компания запатентовала эту технологию.
Принцип работы
Электростанция – это поплавок, сделанный в основном из стали. Поплавок качается на волнах за счет колебательной энергии волны, внутри поплавка на пружине качается груз, в верхней части поплавка стоит электрогенератор, который переводит эти движения в электроэнергию. Электроэнергия по проводам передается потребителям. Чтобы электростанция не уплыла, ее заякоривают на морском дне, прикрепляют к кораблю или, например, нефтяной платформе.
Поплавок герметичен, не выбрасывает в окружающую среду никаких вредных веществ и дает экологически чистую электроэнергию. По данным Международного энергетического агентства, потенциальный объем рынка волноэнергетических преобразователей составляет более $800 млрд по всему миру.
Мощность, цена и потребители
Поплавки бывают различных размеров и длины. Длина – до 18 метров, диаметр – до 5 метров, мощность одного поплавка может доходить до 50 кВт/ч. Мощность первого прототипа составляла всего 2 кВт/ч.
Поплавковые электростанции могут быть использованы в качестве источников питания для световых и радиомаяков, для аварийной аппаратуры и индивидуального жизнеобеспечения, метеосистем, глобальных и региональных систем связи, навигации, телекоммуникации, для дозаправки беспилотных кораблей и дронов и др. Если собрать несколько поплавков в модули, то мощность вырастет до нескольких мегаватт – такие электростанции могут снабжать электроэнергией целые островные поселки. Если дом на одну семью потребляет в среднем 3 кВт/ч, то один поплавок на 50 кВт/ч способен обеспечить поселок на 16 домов.
Цена одного киловатта – $3000. Модуль на 10 кВт/ч будет стоить $30 тыс. по себестоимости. Продажная цена будет зависеть от объема заказов. Поплавковая электростанция может служить 20 лет, то есть примерно как корабли.
По словам Сергея Темеева, интерес к новой электростанции проявляют во многих странах и ведомствах. Так, Военно-морской флот России, министерство по энергетике Великобритании, Pole Mer PACA (французская ассоциация, поддерживающая инновации в судостроении и морских энергетических ресурсах), норвежская компания Runde ЕС, Appolo Capital Groupe (Греция), администрация Курильских островов (Сахалинская область) заинтересованы в приобретении поплавковой электростанции.
Источник: if24.ru
Плавучая электростанция – Компания
Компания Floating Power Plant, основанная в 2004 году, является компанией, занимающейся экологически чистыми технологиями, которая проектирует, разрабатывает и поставляет уникальную плавучую запатентованную платформу для энергии ветра и волн.
Мы разработали единственное в мире комбинированное плавучее ветро-волновое устройство, доказавшее свою эффективность в открытом море и обеспечивающее подачу электроэнергии в энергосистему. Сегодня плавучая электростанцияпредставлена офисами в Великобритании, Испании и Дании, а также стратегическими и рабочими партнерами по всему миру.
История плавучей электростанции
1995-2004
Сформулирована и продемонстрирована технологическая концепция TRL4
Первоначальные концепции волновой энергии были разработаны первоначальным основателем и изобретателем Гансом Мариусом Педерсеном в период с 1995 по 1919 год.
97. В 1998 году полная плавучая электростанция длиной 4,2 м была испытана в Ольборгском университете. В 2001-2002 годах в DHI (Датский гидравлический институт) был испытан широкий спектр профилей поглотителей в волновом лотке. В 2002 году были завершены испытания полной модели шириной 8 м с ветряными турбинами в морском бассейне DHI.
Результаты: Первый концептуальный проект. Экспериментальное подтверждение концепции. Технология проверена в лаборатории. В 2004 году FPP была официально создана как компания.
2007
Подготовка к проверке технологии и морской демонстрации
В 2007 году на Наксковской судоверфи было начато строительство волновой энергетической установки П37 и плавучего фундамента ветряной турбины. P37 имеет ширину 37 м, длину 25 м, высоту 6 м (до палубы) и весит около 320 тонн. P37 представляет собой конструкцию P80 в масштабе 1:2,3 с некоторыми отличиями по количеству турбин и преобразователей энергии волн: 10 отдельных поглотителей для сбора энергии волны и пассивного поворота платформы в направлении падающей волны.
Этот первый этап испытаний был запущен без ветряных турбин, чтобы обеспечить проверку устойчивости. Floating Power Plant приобрела все права интеллектуальной собственности у изобретателя.
2008-2009
Фаза испытаний 1 P37
Завод P37 был запущен в августе 2008 года в Лолланне, на юге Дании, для полных морских испытаний. Этап 1 испытаний имел целью задокументировать устойчивость платформы, включая влияние поплавков, поглощающих движущиеся волны, на общую устойчивость платформы. Эта кампания также была направлена на сбор данных о волне и ветре на месте установки — на платформе было установлено около тридцати датчиков.
Результаты: Испытания прошли успешно, и DTU-Risø и DHI дали зеленый свет установке ветряных турбин на платформе. Подтверждено, что платформа устойчива для установки ветрогенераторов. На платформе были установлены три ветряка по 11 кВт.
2010
Испытательный этап 2 P37
Целью этапа испытаний 2 было документирование мощности, поступающей в сеть от ветряных турбин на плавучей конструкции, и документирование эффективности поплавков, поглощающих энергию волн, выраженной в виде гидродинамической эффективности, чтобы предоставить исходные данные для проектирования окончательной системы отбора мощности (ВОМ).
Результаты. Общая устойчивость платформы работала хорошо с граничным предельным значением плюс/минус 30 градусов, была подтверждена концепция эксплуатации и технического обслуживания для безопасного доступа, а также подтверждена способность платформы к пассивному волновому флюгеру.
2010-2012
Разработка МОМ совместно с Siemens Industry, Fritz Schur Energy и Contech
На основе измерений волн, поглощения, движения и нагрузки на этапах испытаний 1 и 2 система волнового ВОМ была разработана для устройства P80. На основе этой конструкции система отбора мощности для P37 была переработана и построена в сотрудничестве с Siemens Industry, Fritz Schur Energy, Contech и другими. Эта система была испытана всухую перед началом морских испытаний. Работа по проектированию ВОМ проводилась параллельно с обширными испытаниями волнового лотка в DHI для проверки и оптимизации конструкции поглотителя и камеры поглотителя.
Результаты: проверка проекта и масштабируемость до P80, перепроектирование до P37 и агрессивные тесты на надежность.
ВОМ готов к морским испытаниям и уменьшенному весу/использованию материалов для платформы P80. Испытания волнового лотка увеличили поглощение волн более чем на 25% и уменьшили поглощаемый размер более чем на 50%.
2012-13
Испытательный этап 3 P37
Фаза испытаний 3 началась в ноябре 2012 года и имела целью совместное производство электроэнергии в сеть – от ветряных турбин и поплавков, поглощающих волны. Волнопоглощающие поплавки были оснащены новой системой отбора мощности. Были проведены экстремальные испытания в условиях зимних штормов.
Результаты: Средний КПД «волна-провод» более 28,0 %, рассчитанный как общее количество произведенной энергии, деленное на общее количество энергии волн, поразивших установку в течение всего периода испытаний. Это включало время простоя, эксплуатацию и техническое обслуживание, ураганы и т. д. Эффективность ВОМ оказалась выше прогнозируемой.
2013
Испытательный этап 4 P37 TRL6
25 сентября 2013 г.
P37 вернулся в морскую эксплуатацию. Это был этап испытаний 4, целью которого была дальнейшая проверка надежного производства электроэнергии за счет волн и ветра, а также проверка недавно разработанной системы мониторинга состояния. Это включало экстремальные испытания во время осенних штормов.
Результаты: В 2013 году плавучая электростанция завершила 4 морских испытания с P37, завершив более 20 месяцев испытаний с подключением к сети, включая средний КПД более 30,4% (включая время простоя, эксплуатацию и техническое обслуживание, штормы и т. д.). На этом этапе было получено больше данных об эффективности системы ВОМ и движении платформы, чтобы разработать устройство в коммерчески выгодном масштабе.
P37 — единственное в мире волновое ветровое устройство, которое производит совместную электроэнергию с сетью в реальной морской среде.
2013-2014
Разработка коммерческого (P80) устройства
Концептуальный проект P80 был завершен и протестирован в небольших масштабах в бассейнах с волнами.
P80 будет иметь ширину 80 метров; имеет мощность 2-3,6 МВт волновой мощности и 5-8 МВт ветровой. Есть только четыре поглотителя, и один стандартный ветряк мощностью 5-8 МВт заменяет три первоначальных ветряка. Полная концепция была протестирована на волновых установках HMRC (Центр гидравлических и морских исследований в Университетском колледже Корка) с использованием деревянной модели P80 в масштабе 1:50 в августе и сентябре 2013 года. Эти испытания были проведены для определения наилучшей конфигурации устройства. и предоставить данные для разработки и проверки числовой модели. То же устройство было испытано с работающей ветряной турбиной на волновых и ветровых объектах ECN в октябре 2014 года. Устройство работало в условиях сочетания ветра и волнения, подходящих для устройства коммерческого масштаба. Особое внимание было уделено определению максимальных нагрузок на швартовку в экстремальных волновых условиях.
2015-2017
Коммерциализация, производственно-сбытовая цепочка, проектирование для конкретных объектов и сертификация
Основываясь на концептуальном проекте P80, FPP вошла в состав двух проектных компаний в Великобритании с целью поэтапного развертывания 200 МВт.
2018-2021
Коммерциализация, оптимизация и развитие рынка
Поскольку спрос на плавучие решения быстро растет, FPP строит дальнейший конвейер, развивает многообещающий сегмент рынка Power-2-X (включая интеграцию водорода), расширяет команду и готовится к коммерческой демонстрации в Испании. Технология была адаптирована для более крупных турбин, проверена в бассейнах, и были разработаны решения Power-2-X.
Предыдущий Следующий
Правление
Вы найдете каждого члена нашего сильного правления на LinkedIn.
Дэвид Николс
Председатель правления
Карстен Зонн-Шмидт
Заместитель председателя правления
Клаус Сивагер
Член правления
Грэм Браун
Член правления UK
Ханс Вестергаард
Член правления
Йенс Томмеруп
Член правления
Ким Паджор
Член правления
Николай Ванг
Член правления
Ульрикке Экелунд
Член правления
Менеджмент и команда
Найдите контактное лицо или отправьте письмо по адресу info@floatingpowerplant.
comПознакомьтесь с нами
Узнайте о наших целях, достижениях и технологических партнерах менее чем за 5 минут
Нефтегазовые проекты
Возобновляемые источники энергии в нефтегазовой отрасли
Зачем объединять
Выбросы CO2 от фактического производства нефти и газа (добыча и переработка) значительны.
Стоимость морских возобновляемых источников энергии быстро снижается, что делает возобновляемые источники реальной альтернативой другим источникам энергии.
Появляются новые морские возобновляемые технологии, которые можно использовать в более глубоких водах и в суровых условиях.
В связи с повышенным вниманием к изменению климата и устойчивому развитию широкая общественность и некоторые акционеры/инвесторы усиливают давление на операторов с целью снижения воздействия производства на окружающую среду. Например. экологические затраты на баррель добытой нефти становятся ключевым параметром КСО.
Возобновляемые источники энергии могут обеспечить повышенную гибкость при проектировании нефтегазовых операций как при разработке новых месторождений, так и особенно при расширении/модернизации на поздних сроках эксплуатации.
Возобновляемые источники энергии могут обеспечить повышенную избыточность, увеличивая время безотказной работы.
Перенос части выработки электроэнергии с верхней стороны может повысить безопасность, например, в отношении вибрации, шума, угарного газа, ATEX и т. д.
По мере развития технологий возобновляемой энергетики профиль риска снижается, что делает их более целесообразными для интеграции.
Возможные области применения
.Еще постоянная и предсказуемая выходная мощность .
Повышенная безопасность, как от эффекта подветренной стороны/гавани , обеспечиваемая потенциально опасным оборудованием с других обслуживаемых платформ на поле.
Технология состоит из подсистем High TRL и стандартных компонентов нефтегазовой и оффшорной промышленности.
Технология предназначена для эксплуатации высокоэнергетических объектов .
Швартовная конструкция обеспечивает гибкость и экономичность операций .
Пространство для вспомогательных устройств , платформа FPP имеет значительную внутреннюю площадь для вспомогательных систем, например. хранение, производство электроэнергии, технологическое оборудование, вертолетные площадки и т. д.
Использование возобновляемых источников энергии для использования водорода в датском оффшорном нефтегазовом секторе
Новый инновационный проект сократит выбросы CO2 при добыче нефти и газа на шельфе
Добыча нефти и газа из-под земли требует много энергии, поэтому нефтегазовая промышленность в настоящее время сосредоточена на снижении энергопотребления и выбросов CO2.
Total оказывает поддержку группе научных учреждений и компаний в изучении потенциала использования возобновляемых источников энергии для улучшения воздействия нефтегазового производства в Дании.
В рамках инновационного проекта O/G Decarb будет изучена возможность использования комбинированной технологии ветра и волн на плавучем основании для хранения энергии ветра и волн, которые могут преобразовывать электричество в водород посредством электролиза:
“Это интересный и инновационный проект. , которую Total поддерживает, потому что у нее есть потенциал для решения одной из проблем электрификации производственных платформ с использованием морского ветра, вырабатываемого рядом с платформой», — говорит Оле Хансен, руководитель отдела развития, бизнеса и управления совместными предприятиями в Total E&P в Дании.
«Исследуя, как энергия волн и ветра может быть преобразована в водород, исследование может помочь создать надежный экологически чистый источник энергии для платформ, которые можно использовать в дни без ветра», — говорит он.
Уменьшение воздействия на климат
Партнерами Total в O/G Decarb являются Floating Power Plant A/S, Датский центр исследований и технологий углеводородов, DTU Wind, Hydrogen Valley, Датский центр газовых технологий и TechnipFMC.
Проект реализуется Кластером энергетических инноваций и поддерживается Европейским фондом регионального развития.
В дополнение к тому, что производственная платформа имеет доступ к стабильному источнику возобновляемой энергии, проект также рассмотрит возможность интеграции любого избыточного производства водорода в газ, отправляемый на берег.
«Если мы сможем уменьшить воздействие на климат энергоемкой добычи нефти и газа, интегрируя большую долю водорода в добываемый природный газ, мы станем на шаг ближе к экологически нейтральному производству энергии на шельфе. Новый инновационный проект поэтому актуальна для Дании», — говорит Гленда Напьер, генеральный директор Кластера энергетических инноваций.
Определение потенциала
В последние годы оффшорная ветроэнергетика развивалась чрезвычайно позитивно. Цена упала, и оффшорная ветровая энергия теперь может производиться в глубоководных и суровых условиях — например, за счет использования плавучих фундаментов.
Андерс Кёлер, генеральный директор компании Floating Power Plant, видит рынок.
«Размещать традиционную морскую ветроэнергетику на глубине, где обычно ведется морская добыча, невыгодно, но у плавучей морской ветроэнергетики есть потенциал. Мы благодарны, что Total и Фонд регионального развития разделяют наше видение освоения этого нового рынка», — говорит он. .
Проект также сопряжен с некоторыми серьезными технологическими проблемами.
Мортен Виллаинг Джеппесен, генеральный директор DHRTC, видит в проекте прекрасную возможность изучить потенциал значительного сокращения выбросов CO2 при добыче нефти и газа на шельфе.
«Это позволит нам определить технологические пробелы, которые нам необходимо заполнить на пути к альтернативному энергоснабжению с большей долей возобновляемой энергии», — говорит он.
Тея Ларсен, генеральный директор Датского центра газовых технологий, видит тот же потенциал:
«Решение по преобразованию электроэнергии в газ является ключевым компонентом будущей энергетической системы.
Таким образом, инновационный проект представляет собой интересную возможность выявить потенциал интеграции морского производства водорода в существующую газовую инфраструктуру», — говорит она.
Йорн Кристиан Линдтведт, бизнес-менеджер TechnipFMC, считает возобновляемые источники энергии в сочетании с экологически чистым производством водорода «ключевым элементом» энергетических систем будущего:
«Мы рады возможности поделиться опытом в области морской энергетики и экологически чистые водородные технологии с целью обезуглероживания датского нефтегазового сектора», — говорит он.
Проект продлится до конца 2020 года.
ФАКТЫ
Сегодня производственные платформы снабжаются энергией от газовых турбин, которые в основном используют природный газ в качестве топлива. В рамках проекта будет рассмотрена возможность электрификации производственных платформ, что позволит заменить природный газ возобновляемыми источниками энергии и водородом в качестве источника энергии, что сократит выбросы CO2 при производстве.
Кроме того, к производимому природному газу можно будет добавить избыточное производство водорода.
ФАКТЫ
Инновационный проект O/G Decarb (полное название «Интеграция водорода с использованием возобновляемых источников энергии в датском нефтегазовом секторе на шельфе») будет сосредоточен на изучении трех концепций и бизнес-кейсов интеграции возобновляемых источников энергии в нефтегазовую отрасль Дании.
– Обеспечение добычи нефти и газа возобновляемой энергией.
– Обеспечение энергоснабжения для производства нефти и газа без ископаемого топлива в долгосрочной перспективе.
– Добавление 5-15% водорода из возобновляемых источников энергии к производимому природному газу, тем самым уменьшая углеродный след производства Дании в Северном море.
Декарбонизация добычи нефти и газа – с помощью рентабельных плавучих возобновляемых технологий
Плавучая электростанция, Lundin Norway AS, APL Norway AS, Semco Maritime, CEFRONT и Ольборгский университет получили 4,79 mDKK от датской программы EUDP – Det Energiteknologiske Udviklings- og Demonstrationsprogram для проекта; «Декарбонизация добычи нефти и газа – с помощью рентабельных плавучих возобновляемых технологий».
DNW GL получила контракт на поддержку проекта по правилам, положениям и сертификации.
В рамках проекта, основанного на комбинированной плавучей технологии ветра и волн FPP, будут разработаны и адаптированы новые конструкции и бизнес-концепции для использования в сочетании с добычей углеводородов. Это развивающийся рынок, но со значительным потенциалом.
Заявление о финансировании проекта
Прочитать интервью с генеральным директором Андерсом Кёлером
Статья была опубликована на EnergiWatch.dk 22 июля 2019 года.
Нажмите, чтобы прочитать статью (на датском языке)
Выбор технологической концепции для дальнейшего развития (FEED)
Как и планировалось, проект «Декарбонизация нефтегазодобычи» в настоящее время вступает во 2-й этап.
На первом этапе были разработаны 3 концепции, основанные на комбинированной плавучей технологии ветра и волн FPP для использования в сочетании с добычей углеводородов: мощность
Разработка этих концепций включала подготовку высокоуровневых системных спецификаций, проектов и оценок производительности, а также набросков экономического обоснования, включая экономическую оценку каждой концепции.
Партнеры по проекту решили перевести концепцию «Прямой прерывистой мощности» на следующую стадию разработки и к концу сентября завершат легкий проект FEED. Концепция будет проходить бассейновые испытания в августе 2020 года.
Три концепции также будут представлены консультативному совету, связанному с проектом, в состав которого входят Equinor, Aker BP, OGTC, Sealand Projects, EIC, DHRTC и Lars Banke, для дальнейшего обсуждения на конец апреля
Начало проекта
Начало проекта; «Декарбонизация добычи нефти и газа — с помощью экономичных плавучих возобновляемых технологий», — мы собрали всех наших партнеров Lundin Norway AS, APL Norway AS, Semco Maritime, CEFRONT и Ольборгский университет в офисе плавучей электростанции в Копенгагене для проведения конференции.