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Developing the PTO of the first MW-level Oscillating Wave Surge Converter

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Costi energetici inferiori per i futuri sistemi di conversione dell’energia del moto ondoso

Il progetto MegaRoller si è dedicato all’ingegnerizzazione di un nuovo sistema di presa di potenza per rendere più efficienti i dispositivi WaveRoller®. Il progetto avvicina maggiormente il mercato emergente dell’energia del moto ondoso alla redditività.

Energia

Ora che la tecnologia WaveRoller® ha contribuito con successo ai tentativi in essere di far conoscere l’energia del moto ondoso, il settore è alla ricerca di soluzioni più attraenti dal punto di vista commerciale per convertire l’energia meccanica delle onde in elettricità compatibile con le reti elettriche. La capacità di trovare questo tipo di soluzioni potrebbe rivelarsi decisiva per questo mercato in crescita ed è qui che entra in scena il progetto MegaRoller (Developing the PTO of the first MW-level Oscillating Wave Surge Converter), con il suo consorzio forte di 10 membri per delineare un approccio del tutto nuovo riguardo alla presa di potenza (Pdp) e ai sistemi di controllo. «Il nostro obiettivo è quello di implementare nuovi funzioni al dispositivo WaveRoller®. Nel corso del processo di progettazione intendiamo accrescere la potenza dell’unità, migliorare l’efficienza, applicare algoritmi di controllo innovativi e monitorare l’affidabilità del sistema. L’intera comunità dell’energia del moto ondoso potrà trarre vantaggio dai risultati ottenuti», afferma Jussi Akerberg, direttore tecnico dell’azienda AW-Energy che ha creato il dispositivo WaveRoller®. Da maggio 2018, il consorzio del progetto si è occupato della realizzazione di un sistema di Pdp a grandezza naturale, un dispositivo che preleva l’energia dalla sua fonte (onde) e la trasmette a un’applicazione (la rete elettrica). Attualmente il progetto si trova a metà del suo percorso. «Abbiamo già avuto modo di raggiungere dei risultati interessanti e rivoluzionari. Abbiamo modellato l’interazione del motore primario con le onde e scoperto una soluzione di smorzamento per la Pdp che aumenterà in maniera notevole la quantità di energia catturata», aggiunge Akerberg. La più consistente innovazione del progetto risiede nei suoi algoritmi. L’algoritmo di smorzamento della Pdp considera la previsione sulle onde un dato, mentre l’algoritmo di previsione delle onde si avvale di metodi di adattamento degli algoritmi basati sull’apprendimento automatico provenienti dalle neuroscienze computazionali. «Imita la corteccia uditiva del cervello», spiega Akerberg. Sviluppando così la sua previsione, il dispositivo di MegaRoller fornisce livelli prestazionali superiori e una maggiore solidità in termini sia di scelta dei parametri che della condizione del mare da cui sono generati i dati. Il consorzio di MegaRoller ha optato per la progettazione modulare della sua Pdp di nuova generazione, che è già stata terminata. Come afferma Akerberg: «Il più grande vantaggio della modularità è che è possibile cambiare e regolare i moduli in base alle variazioni delle risorse del moto ondoso, delle condizioni ambientali (quali la temperatura dell’acqua marina) e dei requisiti dei clienti. La modularità risulta vantaggiosa anche per gli interventi di manutenzione». Nel processo è stato inoltre potenziato il livello di affidabilità. «Durante la fase di progettazione abbiamo adottato sin dal principio il metodo di analisi dei modi, degli effetti e della criticità dei guasti (FMECA). Nella progettazione sono stati introdotti componenti robusti destinati ai veicoli elettrici e abbiamo inoltre concepito degli innesti che rendono più resistente il sistema mentre ne agevolano l’assemblaggio e la manutenzione», osserva Akerberg.

Perorare la causa dell’energia del moto ondoso

Come ultima attività, ma non meno importante, il progetto ha condotto un caso di studio per il 2030 sulla base di uno scenario mediterraneo occidentale. Alcuni risultati danno prova del fatto che l’energia del moto ondoso sia effettivamente in grado di fornire un migliore rapporto qualità/prezzo rispetto alle sue controparti solari ed eoliche. Ciò è dovuto alle sue specificità: sebbene l’energia del moto ondoso non segua uno schema giorno-notte preciso, tuttavia, possiede uno schema estate-inverno piuttosto chiaro, contraddistinto dalla presenza di onde più lunghe durante la stagione invernale. Poiché di solito il prezzo dell’elettricità è più alto in inverno, l’energia del moto ondoso è la soluzione che genera profitti più elevati. E ora, cosa c’è in serbo per il gruppo del progetto? «Ci troviamo nella fase di implementazione del progetto», afferma Akerberg. «Stiamo costruendo uno stabilimento di prova sulla terraferma, che consiste di un banco di prova e una Pdp a grandezza naturale, che ci permetterà di verificare se abbiamo raggiunto gli obiettivi che ci siamo prefissati durante la progettazione. Probabilmente si tratterà del modello più grande al mondo di questo tipo». Riuscendo a fornire una Pdp avanzata e d’avanguardia per il settore dell’energia del moto ondoso, il progetto MegaRoller porge all’industria delle energie rinnovabili i mezzi per potenziare e ottimizzare la produzione di energia. È un passo importante verso una soluzione che soddisfi le esigenze degli utenti finali e allo stesso tempo offra vantaggi per i gestori.

Parole chiave

MegaRoller, WaveRoller, energia del moto ondoso, presa di potenza, Pdp

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