De kunngjøring at en banebrytende bølgebytte utenfor Perth har begynt å produsere strøm er en spennende og velkommen utvikling. Prosjektet, utviklet av Fremantle-baserte Carnegie Wave Energy, har to buer, 11 m i diameter, under sjøoverflaten (med en tredjedel som følger).

Bøyene genererer nå strøm og leverer den til den nærliggende HMAS Stirling marinebase. Med denne fullskala anlegget som nå fungerer, er en eksplosjon i bølgekraft nært?

Australia er utvilsomt velsignet med rikelig bølgeenergi. Men så vel som størrelsen på ressursen, er det viktig å vurdere hvordan bølgeenergi "legges sammen" i sammenheng med Australias totale kraftbehov. Her er Australia veldig bra - det er vanskelig å nominere et annet land som har så mye bølgeenergi i forhold til befolkningens størrelse. I forhold til andre fornybare energikilder er bølgeenergi attraktivt, da det er en relativt tett energikilde og lett å forutsi.

Det er imidlertid også betydelige utfordringer. Noen estimater sett bølgeenergi 15 til 20 år bak vindenergi på utviklingskurven - og likevel har det ikke vært noen konvergens som type bølgeenergienhet (e) er best.

Dette indikeres av det faktum at a fersk undersøkelse identifiserte 147 forskjellige enheter under utvikling over hele verden (inkludert flere i Australia) - selv om bare et par har nådd et lignende utviklingsstadium til Carnegie.

Denne spredningen av enheter virker lite sannsynlig at den bare blir slått ned - den amerikanske regjeringen driver en premie konkurranse i år for å oppmuntre til utvikling av nye prototyper. Sett mot dette er vanskeligheten med å nå scenen med fullskala testing og kommersialisering. Dette har blitt dramatisk indikert av kampene til ledende spillere i britisk bølgeenergibransjen, for eksempel Pelamis (konkurs) og Aquamarine Strøm (nedsatt) i løpet av det siste året.

Utfordrende hav

Hva er utfordringene som disse teknologiene søker å overvinne? Som andre fornybare energikilder er tilstedeværelsen eller fraværet av en karbonpris eller andre tiltak for å jevne ut spillområdet for strømkostnadene relevante. Det er imidlertid også noen problemer som er unike for bølgeenergi.

Først bølgekraft, mens det er forutsigbart, er vanskelig å konvertere til elektrisitet. Frekvensen hvorpå bølgene svinger, er kritisk, og en enhet må kunne stilles inn for å fungere effektivt ved forskjellige frekvenser. Imidlertid er det til enhver tid bølger med en rekke frekvenser, og denne forandringen endres over perioder med timer eller dager.

For det andre er ekstreme laster i havet (på grunn av store bølger) mye større enn lastene under normale driftsforhold. Energien i stormfulle hav kan lett være 100 ganger større enn i gjennomsnittlige forhold. Derfor kan kostnadene bli drevet av behovet for en enhet som tåler ekstremer, men inntektene dikteres bare av de gjennomsnittlige forholdene.

For det tredje, at den absorberte energien til elektrisitet innebærer at de relativt lave frekvensbølgeoscillasjonene blir omgjort til mye høyere frekvens-svingninger for elektrisitetsproduksjon. Hvert trinn i kraftkonverteringskjeden (hvis det er mange) må være så effektiv som mulig. Dette er ytterligere komplisert av det faktum at størrelsen på bølgeoscillasjonene endres fra bølge til bølge og over timer og dager.

Endelig er vedlikehold av enheter offshore vanskeligere og dyrere enn for enheter på land, og er derfor generelt minimert i det omfang det er mulig.

Hvilke framskritt har blitt gjort for å overvinne disse utfordringene? Rikelig - den tidligste interessen for bølgeenergi var i Storbritannia, Norge og Japan, og siden oljekrisen til 1970s har det blitt gjort stor fremgang i den grunnleggende forståelsen av bølgeenergiinnretninger. De første prototypenheter dukket opp i disse landene i 1970 og 1980.

Samspillet mellom nærliggende enheter i arrays er også komplisert. I bølgeenergi skjer disse interaksjonene både "bakover" og "fremover", i motsetning til i en vindkraftpark hvor hver turbin har en (negativ) effekt på nedvindende turbiner. Carnegies fullstendige arrayutplassering vil gi en god mulighet til å lære mer. Det er oppmuntrende at det er forhold mellom selskapet og akademiske institusjoner, inkludert Swinburne og Australian Maritime Collegeden University of Adelaide og Universitetet i Vest-Australia. Andre bølgeenergibedrifter i Australia er også involvert i slike utvekslinger av ideer.

Det er for tidlig å si hva et fremtidig australsk rutenett inkludert bølgeenergi vil se ut. Hvis fornybar energi blir en stor del av nasjonal kraftforsyning, vil det uten tvil være best å ha en blanding, og bølgeenergi kan sikkert være en del av det. I mellomtiden er fremdriften avhengig av flere prosjekter som Carnegie kommer av bakken, eller mer nøyaktig ut til sjøen.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation
Les opprinnelige artikkelen.

Om forfatteren

Hugh Wolgamot er en forsker, Senter for Offshore Foundation Systems ved University of Western Australia. Han tok opp dette innlegget etter å ha fullført doktorgrad på hydrodynamikken til bølgeenergimaskiner i arrays ved Oxford University i 2014. Forut for doktorgradsarbeidet fullførte Hugh en BIng (Civil) / BSc ved University of Sydney, med et semester brukt på utveksling ved University of Illinois, og jobbet som kystingeniør.