Descripción del proyecto
Transformar un inconveniente en una ventaja
En comparación con otras fuentes de energía renovables, las olas son constantes y fiables y tienen una alta densidad de energía. Su inmenso potencial y su energía cinética pueden transformarse en electricidad a través de convertidores de energía undimotriz (WEC, por sus siglas en inglés), que suelen utilizar estructuras flotantes o sumergidas para capturar las olas. Sin embargo, los WEC se enfrentan a un reto técnico debido a un fenómeno llamado resonancia paramétrica, donde la energía del principal modo de captura (p. ej., el movimiento hacia arriba y hacia abajo) se transfiere a otros modos, como los rotacionales. Esto causa una inestabilidad potencial y disminuye la eficacia. En lugar de intentar reducir esta transferencia de energía, como lo hacen otros sistemas de WEC, el proyecto financiado con fondos europeos CONPARA se propone aprovecharla para obtener un aporte adicional de energía.
Objetivo
To date, no marine system, let alone wave energy device, has attempted to exploit parametric resonance as an assistive phenomenon. A number of wave energy researchers have observed the phenomenon and sought to dampen it, but the concept of harnessing the power transferred from (typically) heave to (typically) pitch/roll has not been considered. This fellowship aims to control the parametric resonance of WEC dynamics to improve energy conversion efficiency, based on a 1/20 scale prototype. The research objectives (ROs) are: RO1: Identify a high-fidelity and computation-effective model to represent the WEC parametric resonance with CFD verification in OpenFOAM (open source) and parametric analysis in MATLAB. RO2: Develop advanced nonlinear control strategies and corresponding PTO mechanism for actuation, to improve WEC efficiency making use of its multi-DoF motion and parametric resonance. RO3: Conduct tank testing to verify the modelling of parametric resonance (RO1), and model-based control design and implementation (RO2), based on a self-assembled 1/20 scale prototype. Successful achievement of this fellowship will lead to timely and useful contribution to the wave energy and relevant communities, including: (i) an hydrodynamic model describing WEC parametric resonance with real time computation capacity, (ii) advancing the understanding in WEC parametric resonance, (iii) a 1/20 scale WEC prototype, and (iv) implementable control and PTO systems for multi-DoF WEC systems. In the long term, the successful achievement of this project will improve the technology readiness level (TRL) of wave energy from 5 to 7 for commercial application.
Ámbito científico
Not validated
Not validated
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinador
W23 Maynooth
Irlanda