Используя энергию волн
Большие нагрузки и медленное вращательное движение – это были основные проблемы, с которыми компания CorPower Ocean столкнулась при выборе подшипников для своего преобразователя энергии волн. В ближайшее время будет готов к испытаниям первый полномасштабный прототип преобразователя, оснащенный умными подшипниками SKF.
«Особенно привлекательной энергию волн делает ровная динамика ее производства. Этот источник может сыграть значительную роль при переходе на стопроцентно возобновляемую энергию, заменив уголь и энергию атома», — рассказывает Патрик Мёллер, генеральный директор CorPower Ocean.
Компания CorPower Ocean, основанная в 2010 году, разработала свой первый полномасштабный преобразователь после нескольких циклов исследований и опытов. Его испытания прошли на стенде компании летом 2022 года, а затем, осенью того же года, преобразователь разместили в океане у берегов Португалии. Цель — представить готовый коммерческий продукт на мировом рынке в 2024 году.
«Мы рассчитываем стать ведущей шведской экспортной компанией, выпускающей и поставляющей преобразователи энергии волн, и видим огромный потенциал для этой технологии», — говорит Мёллер.
Без помощи не обойтись
Один из партнеров проекта — компания SKF, присоединившаяся к нему на раннем этапе, чтобы оказать необходимую помощь в выборе различных типов подшипников, смазки и мониторинга. «Мы столкнулись со сложностями с самого начала: медленное вращательное движение и большие нагрузки», — отметил Якоб Юнгбек, инженер-механик CorPower Ocean, ответственный за проектирование ряда компонентов продукта.
Мы видим огромный потенциал развития этой технологии
Патрик Мёллер, генеральный директор CorPower Ocean.
Когда он открыл онлайн-калькулятор SKF и ввел туда значения нагрузок и частот вращения, программа выдала сообщение об ошибке. «Я понял, что без помощи нам не обойтись, — рассказывает инженер, — и обратился в SKF».
В итоге Юнгбек вышел на инженера SKF Ивонну Ридберг. Ридберг вспоминает: «Для меня, как для инженера по внедрению, было настоящим удовольствием присоединиться к этому проекту на столь раннем этапе. Если подключаешься поздно, есть риск, что работа будет состоять в основном из исправления чужих ошибок. Здесь же мы были в проекте с самого начала и могли внести по-настоящему ценный вклад с нашими ноу-хау, пока концепция была в разработке».
Практический семинар в SKF
На начальном этапе было много общения по телефону и электронной почте. Возникало все больше вопросов, и поэтому, чтобы двигаться вперед и получать реальные результаты, был организован практический семинар SKF в Гетеборге.
«Мы посвятили целый день подробному изучению подшипников — от типов и размеров подшипников и уплотнений до смазки и монтажа, — рассказывает Ридберг. — Мы объединили множество отдельных фрагментов в общую картину».
Юнгбек также считает, что семинар был очень полезен. «Для меня было необычайно полезно сесть и пройтись по всему подшипнику за один раз, — объясняет он. — Это определенно сэкономило нам несколько недель на этапе разработки».
В ходе семинара рабочая группа определила основное решение, которое выглядело многообещающим и в итоге легло в основу ряда моделей. «В целом, — говорит Юнгбек, — мы разработали четыре модели подшипников, которые в настоящее время и испытываем. Идея в том, чтобы позднее обратиться за помощью к SKF, оценить подшипники и найти наиболее экономически эффективное решение, отвечающее нашим задачам».
Инженер SKF Ивонна Ридберг с нетерпением ждет продолжения проекта и подчеркивает важность присоединения к нему на ранней стадии разработки, когда задано всего несколько параметров. «На этом этапе ценность нашего вклада может быть максимальной, и клиент получает реальную пользу от наших совместных ноу-хау».
Преимущества тесного сотрудничества
Для клиентов тесное сотрудничество с SKF на ранней стадии проектирования обеспечивает массу преимуществ:
- Фокус на цели или планах на будущее — смотреть шире простого решения конкретных проблем.
- Ценовые преимущества — определение подходящих коммерческих решений для поставленной задачи.
- Экономия времени — возможность быстро проверить, насколько правильны тот или иной выбор или решение.
- Использование профессиональной компетенции — доступ к ноу-хау и опыту сотрудников SKF.
Энергия волн: будущий потенциал
Энергия волн — это огромный потенциальный источник экологически чистой электроэнергии. Межправительственная группа экспертов по изменению климата считает, что энергия волн способна дать примерно 30 000 тВт⋅ч в год, что в 10 раз превышает ежегодное энергопотребление Европы.
Энергия волн может использоваться отдельно, на конкретных объектах, а также в сочетании с другими возобновляемыми источниками, например, приливно-отливными течениями и ветрогенераторами. Это потенциальный источник экологически чистой энергии для расположенных на островах или в оффшорной зоне производств, таких как рыбные хозяйства и нефтегазовые платформы, или в районах без функционирующей инфраструктуры.
«Энергия волн — один из крупнейших на Земле неосвоенных источников экологически чистой энергии, с огромным потенциалом для коммерческого использования в ближайшие годы», — говорит Майкл Бауман, менеджер SKF по освоению энергии океана.
Западное побережье Северной и Южной Америки и значительные участки Северного моря в Европе выглядят перспективно в плане получения энергии волн.
Соответствующие технологии, например CorPower, пока менее развиты, чем турбины для приливно-отливных течений. Однако потенциал энергии волн гораздо больше, чем у приливов и отливов.
На данный момент в суровых морских условиях испытан ряд прототипов оборудования для получения энергии волн. Использование этой энергии находится на ранних этапах развития, поэтому стоимость решений относительно высокая, однако есть большой потенциал для ее снижения. Необходимо подтвердить надежность этих технологий с возможностью устанавливать нормированную стоимость энергии (LCoE), способную конкурировать со стоимостью энергии от морских ветрогенераторов.
В рамках инициативы Евросоюза EU Green Deal и программы Horizon R&D выделяются значительные средства для финансирования технологий, связанных с энергией волн и приливов-отливов. Первая цель — инсталлировать океанские энергетические установки мощностью в 100 МВт с дальнейшим наращиванием до 1 ГВт к 2030 году.
Компания SKF со своей стороны решает технические проблемы, связанные с получением энергии волн, используя компоненты из близких отраслей — таких, как морская, нефтегазовая, ветро- и гидроэнергетика.
Проект CorPower Ocean – шаг за шагом
Компания СorPower провела испытание на прочность, включающее непрерывную работу и воздействие всевозможных волновых условий, включая экстремальные штормовые волны.
Компания завершила подготовительные работы на испытательном полигоне в Агукадуре, Португалия, включая установку анкеров UMACK и экспортного кабеля длиной 6,2 км, а также реконструкцию/модернизацию подстанции.
Также было завершено изготовление силового агрегата, который затем был перевезен из Швеции в Португалию для установки на композитный буй.
