Mutriku bølgekraftverk pumper luft til turbin med havbølger

I den lille byen Mutriku i Baskerland i Spania har de et bølgekraftverk som fungerer, og har vært i drift i over 10 år. Bølgekraft er en lite utnyttet energiform. Det er mange praktiske problemer med å få det til. Værets karakter med store og stadige svingninger lager trøbbel for alle mekaniske konstruksjoner som står ute i all slags vær. Bevegelige mekaniske deler i et tøft miljø utsettes for stor slitasje og gjør installasjonen kostbar.

Bølgekraft er i sin natur intermittent - den er ikke konstant, og må brukes sammen med annen kraft eller lagring med pumper eller batterier i et driftsmiljø.

Mutriku anlegget har noen smarte løsninger

Mutriku bølge energi anlegget ble overtatt av den spanske kraftprodusenten Ente Vasco de la Energía (EVE) i juli 2011. Mutriku-anlegget er på på 296 kW og genererer nok kraft til 250 husstander. I 2020 nådde anlegget en samlet produksjon på 2GWh, og I 2016 ble Mutriku-anlegget den første installasjonen i sitt slag som genererte én gigawattime strøm.

Mutriku har toveis turbiner drevet av luftstrømmen begge veier, og denne Wells turbinen går alltid i samme retning uavhengig av luftstrømmens retning. Da kan energi genereres kontinuerlig.

Mutriku havn ligger i Biskayabukta, Spania. Mutriku havn blir jevnlig rammet av kraftige stormer, som ofte skader bryggene og har forårsaket flere båtulykker. Konstruksjonsløsningene som er valgt for dette anlegget kan brukes i eksisterende eller nye molokonstruksjoner. Prosjektet hadde en investering på EUR 6,4 millioner og kan redusere årlige karbonutslipp med 600 tonn. Anlegget fikk økonomisk støtte fra EU-kommisjonens rammeprogram, som et initiativ for å finansiere forskning og teknologisk utvikling i Europa.

Havene er energirike, men vi trenger gode ideer for å lage kraft

Globalt potensial for havbølgeenergi er estimert til 1,8TW, men er stort sett uutnyttet. Mutriku-anlegget kan stimulere til utvikling over hele verden for å utnytte denne energien.

I 2019 ble Mutriku-anlegget integrert i Biscay Marine Energy Platform (BiMEP), et åpent havanlegg etablert for å støtte forskning, teknisk testing og kommersiell demonstrasjon av flytende marine fornybare energienheter i nytteskala.

Utvikling av Mutriku-anlegget

Den baskiske regjeringen vedtok å bygge et 440 meter langt, frittliggende moloanlegg, og ba EVE gjøre dette. Flere teknologier ble undersøkt, og Voith Siemens Hydros oscillerende vannsøyleteknologi (OWC Oscillating Water Coloumn) ble valg da den er enkel og uten miljøinngrep. Byggingen av Mutriku kraftverk startet i 2006.

OWC ble bygget på en 100 meter lang del av moloanleggets yttervegg. Grunnlaget for anlegget ble lagt ved å grave en grøft til en dybde på 0,50m, bredde på 14,25m og lengde på 102m. Anlegget har 16 luftkamre laget av fire åpne fabrikerte deler og 12 lukkede deler. Hver del ble løftet på plass ved hjelp av kraner med 50t løftekapasitet.

Nedsenket betong ble støpt for å forsterke hele strukturen. Kamrene ble deretter dekket med 80 cm tykke prefabrikkerte plater laget av armert betong.

Mutriku systemet lager luft som driver Wells turbinene

Utformingen av Mutriku-anlegget er en hul struktur i en trapesform. Strukturen har en frontåpning, som er nedsenket under vannet, og en åpning på toppen. Hele den hule strukturen inneholder 16 luftkamre som rommer 16 Wells-turbiner som veier 1200 kg. Turbinene har ikke girkasse, hydraulikk eller pitching-blader. De er enkle, pålitelige og fungerer med luft.

Turbinene er koblet til en turbogenerator med en kapasitet på 18,5kW. Turbogeneratoren har en spjeldventil i bunnen for å isolere den om nødvendig. Ferskvannsinjektorer renser bladene til turbogeneratoren for å fjerne ansamlinger av salt og andre urenheter. Anlegget inkluderer kontrollutstyr, et transformatorsenter og en kraftuttakslinje (PTO).

OWC-teknologi ved Mutriku-bølgeenergianlegget

OWC-teknologien som brukes ved Mutriku-anlegget er levert av Voith Siemens Hydros datterselskap Wavegen. Det er testet i et demonstrasjonsanlegg i Skottland siden 2000 og ble lansert kommersielt med anlegget i Mutriku.

Teknologien kan brukes i eksisterende eller nye molokonstruksjoner. Det innovative konseptet gjør det mulig å bruke den eksisterende marine infrastrukturen til å generere kraft, og dermed minimere byggekostnadene.

Sjøvann kommer inn i luftkamrene til moloanlegget gjennom åpningen i fronten. Når vann kommer inn i kamrene, komprimeres den tilstedeværende luften ved høyt trykk og presses ut åpningen på toppen. Denne høytrykksluften driver turbinen, som er koblet til generatoren, og produserer dermed elektrisitet. Når vannet trekker seg tilbake, dekomprimeres luften, og driver turbinen igjen.

Sjøvannet kommer aldri i kontakt med turbinene. Elektrisitet genereres kun ved bevegelse av luft. Dette forbedrer levetiden til utstyret betydelig.

Mange ideer for utnyttelse av bølge og tidevannsenergi finnes.

Ingen har fått utbredelse, for det mange praktiske problemer som er uløste. Mange ideer er forlatt. Energien er der, men kraften er ikke utløst. Utfordringen er å få laget kraft. MUTRIKU har fått det til.

Norge har en ekstremt lang kyst med mye mye mye bølger. Hva venter vi på?

Linker

Power Technology: Mutriku Wave Energy Plant

BBC Travel- Spansk by med kraft fra bølgene

Mutriku Bølge kraftverk beskrivelse

Forskningsstasjon BIMEP

Foto Power Technology