効率的な波力発電…本当に！

SurfWecアーティストコンセプト。画像提供：SurfWEC LLC。

画像提供：SurfWEC LLC。

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波力発電は、沖合の再生可能エネルギー源のRodney Dangerfieldと考えることができます。それは尊敬されません。多くの技術的進歩にもかかわらず、その分野に悪い評判を与えようとしてきた多くの注目を集める高価な失敗がありました。新たな参入者は、SurfWECが2007年以来開発中の特許を取得した「サーフメイキング」Wave Energy Converterを提供しています。その開発者はそれがフィールドから際立っていて、他が失敗したところを実行すると約束します。どうやって？ SurfWECのデザインは「得られた教訓」の世代を改良し、そしてもっと重要なことにそれはそれ自身のサーフを作ります。

再生可能エネルギー生産は公式には「熱い」ものです。実際の環境でさまざまなシステムの実行可能性を展開、テスト、および証明するために多くの技術的進歩および政府補助金が共謀しているからです。太陽光発電と風力発電は初期のリーダーとして飛び出しましたが、海洋波力を実行可能で再生可能な電力と貯蔵エネルギーに変えるという新たな推進力があります。新たな参入者はSurfWEC LLCであり、これは独立型システムとしても、既存または将来の設置場所と同じ場所に設置された追加の電源、エネルギー貯蔵、および波動減衰装置としても、波エネルギーカテゴリーの「行き先」を目指している。洋上ウィンドファーム

“ Old New”会社と出会おう
ウェーブエネルギーコンバーター（WEC）の新しい業績予測を支える原動力は、ニュージャージーに本拠を置く海洋エンジニアリング会社、Martin＆Ottawayで、1875年以来継続的に操業しており、2018年12月にSurfWEC LLCを設立しました。業界パートナー - スティーブンズ・インスティチュート・オブ・テクノロジー、ABB、エアライン・ハイドロリックス、ボッシュレックスロス、ディープテック、HYDAC、ISCOパイプ、ワイヤー、ランコースト・ロープなど - は、エネルギー回収の向上が期待される特許取得済みの機能を使ったWECの開発に取り組んでいますスタンドアロンユニットとして、またはレガシーWECシステムと統合して、桁違いに評価されます。

SurfWECシステムは、ハリケーン、波浪地帯に位置する機器、および非常に可変的な波の大きさという課題を克服するための技術による沖合の固定係留システムに関連する波の損傷を回避するようにも設計されています。簡単に言うと、Stefen Institute of Technologyで2004年から2012年にかけて調査を行いながらSurfWECのCTO（最高技術責任者）であるMichael Rafteryによって発明された特許取得済みの可変深度ショーリング機能を使用してこれを実現します。急増する波に変換され、はるかに効果的な波のエネルギー回収を可能にします。

マーティン＆オタウェイのニュージャージー州ティントンフォールズ事務所でラフティリー氏と会見したところ、このシステムとその開発は、長期的な目標である化石燃料への人間の依存を終わらせることが発明者にとっては大変な労力であることがすぐに明らかになりました。この特許は2007年に提出され、2012年に発行されました。SurfWECが米国で独占的ライセンスオプション契約を締結している間に、ラフティがStevens Technology of Technology、システムに対する特許権を支払い、所有しています。この技術を使用する場所。
「克服すべき最大の認識は、波力エネルギー変換が非効率的であり、WECユニットはBoston Whaler™ボートのような浮力のある完全性で設計および製造することはできないという認識であると思います。ラフティは言った。 「業界には4つの大きな失敗があり、投資家を本当に見送っています。 1995年のAdvanced Research Technologies / Wavegen“ Osprey”のシンク、2007年のFinavera“ Aquabuoy”のシンク、2009年のTrident“ DECM”のシンク、および2019年のWello OY“ Penguin”のシンク」

砕波
Stevens Model BasinのSurfWEC潜水プラットフォームによって作成されました。画像提供：SurfWEC LLC。

ラフテリー氏は、WEC業界では悪い評判を得ているが、これらの失敗は集合的に何百万ドルもの費用がかかると述べた。彼は、SurfWECに対する初期の投資家の反応は「あなたはおそらく他のシステムと同じようなものだ」と述べた。

しかし、Rafteryは、SurfWECが過去の事件から学んだと主張し、そして彼は、「浮力のある完全性」を備えたシステムを作成することが彼のリストのナンバーワンであると述べました。この目的のために、波エネルギーシステムはそれを事実上沈みないようにする泡で満たされたコンパートメントを特徴とします。 「この1つの設計で、業界のすべての失敗に対処しました。」

また、海の動きを最大化し、効率的にパワーに変換するために「スマート」なシステムを継続的に調整することができるシステムを作成することも成功の中心でした。このために、SurfWECチームはニューラルネットワークに頼っています。

「ニューラルネットワークは、明確に定義されていないことに簡単に対応する方法です」とvan Hemmenは述べました。 「完璧な正弦波があれば、波長と波高が変化したときに、この完璧な正弦波に反応するものを計算して設計することができます。しかし、海の波は乱雑です。ニューラルネットワークは、一緒に動くさまざまなセンサーからの入力を受け取り、システムが「学ぶ」のに役立ちます。それは単に反応メカニズムです。」
このシステムは柔軟性もあるように設計されており、原則としてSurfWECシステムは海の波があり、水深が135から1000フィートの場所であればどこにでも設置できます。働くためにサーフゾーンに直接置かれる必要はありません。 「場所ごとに異なる機器を設計する必要はありません。我々はそれらをどこにでも配置することができ、それは万能型の解決策であり、ニューラルネットワークは常に可変深度プラットフォームを最適深度に保つでしょう。」とvan Hemmenは述べた。
画像提供：SurfWEC LLC。 先の道
再生可能エネルギーの分野で働いたことのある人なら誰でも、発明家の作業台から実用レベルのパフォーマンスへの道は、直線的でも、短くも、安価でもないことを知っています。 SurfWECプラットフォームはすでに12年前から開発されています。Raftery氏は、海上試運転を進めるにはさらに4〜5年かかると考えています。

「次のステップは、ニュージャージー州レオナルドにあるOhmsett施設で約15：1の縮尺でテストされた縮尺モデルを取得することです」とRaftery氏は述べています。 「これらのパフォーマンスの数値を取り上げてから、パワーテイクオフシステム用のスキッドプラットフォームを構築し、ベンチテストを行います。その後、これら2つのデータセットに基づいてデザインを調整し、続いて本格的なプロトタイプと海上試運転を行います。」
時間は一つの要素ですが、お金は別です、そしてMartin＆Ottawayの所有者であるRik F. van Hemmen（PE）は、システムを海上試運転のために2,000万ドルで、ベンチテストには約2百万ドルを付けました。 、コンピュータモデリングのための100万ドル、スケールモデルのための100万ドル、最終プロトタイプユニットのための約12百万ドル、そして2年間の海上試運転のための4百万ドル。

「私はちょうどその全予算のために白書を海軍研究室に提出しました」とvan Hemmenは言いました。商業面でも、資金調達のためにベンチャーキャピタルの資金源にアプローチします。それから、DOEアプリケーションをサブシステム開発に使用します。」

グローバルに考える、法律（NJ）ローカル
「特定のプロジェクトは非常に大きいため、国内または世界規模の見解とプレゼンスが必要です。 van Hemmenは、次のように述べています。 「これにより、ローカルプロジェクトを構築して実行することが本質的により効率的になります。それが可能であれば、成功の見込みが本質的に高まります。」

ニュージャージー州が「技術革新のためのこの奇妙な温床」として提供しているように、van Hemmenによれば、星はこのプロジェクトに一見して並んでいるようです。ニュージャージーにはウォーターフロントがあり、輸送能力があり、教育があります。プロジェクトサイズはニュージャージーで開発するのに適しています。」

キープレーヤーの1人は、ラリタン湾に位置するニュージャージー州レオナルドのオームセットです。 van Hemmenは、Raritan湾の保護された部分の波は15：1モデルを基準にして正しいスケールであるため、これは実世界のテストに理想的であると証明できる領域に直接配置された世界クラスのタンクテスト施設です。海洋波は本格的なモデルのためのものでしょう。

政治的（現実世界の裁判のためにシステムを停滞させる許可を得るため）および資金調達の問題をナビゲートするのはめったに容易ではないが、ハーバードビジネススクールに行ったvan Hemmenは、組織が支援を築けないとショックを受けるだろうと述べた電力会社と政治家の間で。 「数（kWhあたりのコスト）はそこにあり、それらは説得力があります。」

実際、常に最初のエンジニアであるvan Hemmenは、システムを非常に単純で実用的な規模にするという最大の課題を認識しています。 「お金があれば、最大の課題はロープヤンクシステムの信頼性です。それは私の心が昼と夜の周りになることが課題です」と彼は言った。 「私たちはそれを機能させることができると確信していますが、これは私にエンジニアの冷たい汗をかくことができる1つの技術的課題です。ロープ技術は飛躍的に進歩しました、しかしそれは多くのエネルギーが入る点です。幸いなことにロープの問題は、可変深度プラットフォームのトップデッキに取り付けられたフラッパー/サージタイプの装置がそうではない同様に実行可能です。」

画像提供：SurfWEC LLC。

ファクトBOX
会社SurfWEC LLC
Tech Waveエネルギー利用装置
デザイン2007の開始
特許取得済みの2012年
特許所有者スティーブンス工科大学
独占ライセンスホルダーSurfWEC LLC
ウェブ www.surfwec.com