Nowy potencjał pływów i rzek
Jeśli pływy mają się stać rentownym źródłem energii odnawialnej, jednostkowy koszt uzyskiwanej z nich energii musi spaść do poziomu, przy którym możliwe będzie konkurowanie z innymi źródłami energii odnawialnej, takimi jak morska energia wiatrowa. W praktyce oznacza to możliwość dostarczania energii elektrycznej o podobnym koszcie jednostkowym przez cały okres trwania projektu. Istotnym problemem, który należy rozwiązać w drodze od wyznaczonego celu, jest wysokość kosztów operacyjnych i kosztów utrzymania, jakie powstają w związku z pracą morskich turbin hydrokinetycznych w wyjątkowo trudnym środowisku. „Praca generatorów elektrycznych turbin pływowych zależała zazwyczaj w znacznym stopniu od uszczelnień chroniących wnętrze generatora przed wodą morską”, wyjaśnia partner projektu TAOIDE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) James Donegan, dyrektor ds. operacji europejskich w irlandzkim oddziale firmy ORPC(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Jeśli woda morska dostanie się do szczeliny powietrznej generatora, zwykle dochodzi do awarii systemu, co oczywiście podnosi koszty konserwacji. Od dawna badaliśmy, czy możliwe byłoby zbudowanie generatora, w którym zalana szczelina powietrzna to stan normalny. Pozwoliłoby to wyeliminować konieczność stosowania uszczelek w celu chronienia generatora”.
Prostsza, niezawodna technologia
Z tej kluczowej koncepcji zrodził się projekt TAOIDE (Technology Advancement of Ocean energy devices through Innovative Development of Electrical systems to increase performance and reliability). Został on uruchomiony w listopadzie 2016 roku w celu opracowania generatora z mokrą szczeliną – zamkniętego hermetycznie generatora, który można zalać, usuwając w ten sposób podstawowy powód awarii turbiny. Częścią prac rozwojowych była ocena całego systemu. Zespół projektowy przyjrzał się między innymi łożyskom, uszczelnieniom, generatorom, elektronice i turbinom. „Sposób łączenia poszczególnych elementów ze sobą wpływa na możliwości zmniejszenia zużycia i kosztów operacyjnych”, mówi koordynator projektu Kevin Leyne, kierownik projektu w centrum badawczym MaREI prowadzonym przez uczelnię w Cork(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (UCC). „Operator morskiej turbiny hydrokinetycznej nie może po prostu wysłać technika na drabinę, by przeprowadził rutynową konserwację, jak ma to miejsce w przypadku turbin wiatrowych”. Uproszczenia projektowe wprowadzono we wszystkich możliwych obszarach, by jeszcze bardziej zmniejszyć ryzyko wystąpienia awarii mechanicznej i tym samym zapewnić przydatność systemu dla społeczności oddalonych od głównych ośrodków cywilizacyjnych, w których dostęp do usług specjalistów i sprzętu może być ograniczony. „Dobrym tego przykładem jest to, jak wspólnie z partnerem projektu, firmą SKF, opracowaliśmy jednowspornikowy system łożysk dla generatora”, dodaje Donegan. „Zamiast rozbierać cały generator na części w celu konserwacji łożysk, teraz będzie można wyjąć tylko ten zespół i przeprowadzić na nim proste prace konserwacyjne”. Zespół zakończył etap projektowania i produkcji prototypu hermetycznego generatora z szczeliną mokrą, przeznaczonego do pracy w najtrudniejszych warunkach. Jego testy rozpoczną się wkrótce w Irlandii.
Korzyści dla społeczności oddalonych od głównych ośrodków cywilizacyjnych
W ramach projektu powstanie w pełni zintegrowany generator ze szczeliną mokrą, nadający się do użytku w wielu urządzeniach morskich stosowanych do pozyskiwania energii odnawialnej. „Byliśmy pod dużym wrażeniem początkowych wyników i tego, jak dobroczynny wpływ na społeczności wiejskie mogą mieć systemy morskiej turbiny hydrokinetycznej opracowane przez ORPC”, zauważa partner projektu John Doran, główny badacz w Instytucie Technologii w Letterkenny(odnośnik otworzy się w nowym oknie), w Irlandii. „Kluczowym czynnikiem, na który należy zwrócić uwagę, jest to, że ponieważ systemy zasilania ORPC powstają z myślą o społeczności, są one przez nią akceptowane. Do ich wdrażania i utrzymania wykorzystywane są zasoby tych społeczności. Dla nas, instytutu działającego w wiejskim regionie północno-zachodniej części Irlandii, to niezmiernie ważne. Była to dla nas niebywałą okazja, by współpracować z takimi zespołami jak MaREI na UCC czy Instytutem Fraunhofera w Niemczech. Ten projekt dodatkowo umożliwi nam zaprezentowanie naszej części świata jako ważnego źródła zasobów dla sektora energii pływów”. Donegan zgadza się, że technologia opracowana w ramach projektu TAOIDE może przynieść ogromne korzyści prowincji, w których stosuje się głównie generatory diesla i gdzie koszt energii jest zwykle wysoki. „To okazja, by pomóc tym społecznościom stać się bardziej zrównoważonymi i niezależnymi”, mówi Donegan.
