Europejskie Centrum Energii Morskiej - European Marine Energy Centre
Europejskie Centrum Energii Marine (EMEC) Ltd jest UKAS akredytowane test i ośrodek badawczy koncentruje się na fali i pływów rozwoju opartego w Orkney Islands, Wielkiej Brytanii. Centrum zapewnia programistom możliwość przetestowania pełnowymiarowych prototypowych urządzeń podłączonych do sieci w niezrównanych warunkach fal i pływów.
Oprócz miejsc występowania fal i pływów EMEC, EMEC posiada lądowy zakład produkcji wodoru w Eday, gdzie zielony wodór jest wytwarzany z nadwyżek energii pływów i wiatru w celu rozwoju gospodarki wodorowej na Orkadach.
Operacje są rozmieszczone w pięciu miejscach na Orkadach:
- Miejsce testowania energii fal Billia Croo, kontynentalne ( moc fali )
- Miejsce testowania energii pływów Fall of Warness , u wybrzeży wyspy Eday ( siła pływów )
- Zakład Produkcji Wodoru Caldale, w dniu Eday
- Stanowisko do testowania fal skalnych w Scapa Flow, niedaleko St Mary's Bay
- Stanowisko do badań pływów skalnych w Shapinsay Sound, niedaleko Head of Holland
- Stromness (biura i zaplecze danych)
EMEC został utworzony przez grupę organizacji sektora publicznego na podstawie rekomendacji Komitetu ds. Nauki i Technologii Izby Gmin w 2001 r. Oprócz zapewniania dostępu do obszarów morskich o wysokim potencjale energii fal i pływów, centrum oferuje również różnego rodzaju wsparcie w zakresie kwestii regulacyjnych, przyłączenia do sieci i monitoringu meteorologicznego oraz lokalnego wsparcia badawczo-inżynierskiego.
Testowanie mocy fal w EMEC
Obiekt EMEC do testowania fal znajduje się na zachodnim krańcu kontynentalnych Orkadów, w obszarze o jednym z najwyższych potencjałów energii fal w Europie. Odsłonięte położenie na Morzu Północnym oznacza, że grupa wysp jest poddawana potężnym dynamicznym siłom Północnego Oceanu Atlantyckiego, z najwyższą falą zarejestrowaną przez EMEC sięgającą ponad 18 metrów. Budowa obiektu do testowania fal została zakończona w październiku 2003 r., a wkrótce potem rozpoczęto działalność operacyjną. Obiekty centrum składają się z pięciu przewodowych nabrzeży testowych o głębokości od 50 do 70 m w pobliżu Billia Croo, Stromness na stałym lądzie Orkadów (około 2 km od brzegu) oraz dwóch nabrzeży na płytkiej wodzie, znajdujących się w pobliżu podstacji lądowej EMEC.
Do tej pory w witrynie testowej fal Billia Croo zainstalowano i przetestowano następujące technologie:
- Firma Pelamis Wave Power (PWP) zainstalowała na miejscu swoje prototypowe urządzenie Pelamis 750 w celu przeprowadzenia testów w pełnej skali w sierpniu 2004 r. Ta maszyna do konwersji energii fal była pierwszą na świecie, która generowała energię elektryczną w systemie sieciowym z energii fal morskich.
- Scottish Power i Pelamis Wave Power przetestowały urządzenie Pelamis P2 drugiej generacji w połączeniu z drugim urządzeniem P2, wcześniej należącym do E.on od 2010 r., ale teraz przeniesionym do Pelamis Wave Power w 2013 r.
- Firma AW-Energy z Finlandii przeprowadziła w 2005 r. samodzielne testy mechaniczne na płytszych wodach na terenie testowym.
- Firma Aquamarine Power Ltd zainstalowała na dnie morza swoje urządzenie do zasilania falami Oyster w sierpniu 2009 roku i po raz pierwszy wyprodukowała energię elektryczną w listopadzie tego samego roku. Aquamarine zainstalowała swój konwerter energii fal Oyster 2 800 kW latem 2011 roku.
- Wello, fińska firma, po raz pierwszy przetestowała swój konwerter energii fal Penguin w zakładzie EMEC w latach 2012/2013. Penguin został ponownie zainstalowany w EMEC w marcu 2017 r. w ramach projektu badawczego i innowacyjnego Horyzont 2020.
- Seatricity, firma z siedzibą w Antigui, przetestowała swoją technologię na targach EMEC w 2014 roku. Falownik przyjął podobną metodę do Aquamarine Power, wykorzystując swoje urządzenie do pompowania wody na brzeg do standardowego hydroelektrycznego systemu odbioru mocy.
Aby uzyskać najbardziej aktualne informacje dotyczące testowania technologii w EMEC, odwiedź: Klienci EMEC pływowi i klienci fal EMEC
Testy mocy pływów w EMCEC
Miejsce testowania siły pływowej w Fall of Warness, na zachód od wyspy Eday , zostało wybrane ze względu na duże prądy morskie, które osiągają prawie 4 m/s (7,8 węzła) podczas wiosennych pływów. Obiekt oferuje siedem nabrzeży testowych na głębokości od 25 m do 50 m na obszarze o szerokości 2 km i długości około 4 km.
Z każdego stanowiska deweloperskiego kable podmorskie podążają wzdłuż dna morskiego, a następnie przechodzą pod plażą do podstacji na lądzie. Przyległy obszar do układania stanowi następnie opcjonalny obszar dla deweloperów, w którym mogą korzystać z urządzeń kondycjonujących do konwersji z poziomu, na którym wytwarzają, na energię elektryczną zgodną z siecią.
Budynek podstacji posiada cztery oddzielne obszary: rozdzielnię WN, pomieszczenie łączności, pomieszczenie personelu i pomieszczenie generatorów rezerwowych.
Miejsce testowe zostało oficjalnie otwarte przez premiera Szkocji we wrześniu 2007 roku.
Następujący deweloperzy pływów zainstalowali i przetestowali technologie na stronie testów pływów EMEC Fall of Warness:
- OpenHydro był pierwszym deweloperem do korzystania z witryny jest oparta OpenHydro Dublin, który rozpoczął się montaż ich otwartym środku turbiny w 2006. OpenHydro został pierwszym pływów technologia być podłączony do sieci w Szkocji, a następnie pierwszą pływów generator strumień skutecznie generować energię elektryczną krajowa sieć w Wielkiej Brytanii. OpenHydro umieściło również pustą turbinę na dnie morskim w sąsiedztwie zainstalowanego urządzenia, używając specjalnie zleconego „Instalatora OpenHydro”, a od stycznia 2016 r. obecnie testuje swoją technologię pływów 7. generacji w EMEC.
- Orbital Marine Power Ltd po raz pierwszy wdrożyła swoją pływającą turbinę pływową SR250 w 2011 roku. Ich 2 MW SR2000 został zainstalowany na miejscu po raz pierwszy w 2016 roku. W ciągu 12 miesięcy ciągłego wytwarzania do sieci Orkad SR2000 wyeksportował ponad 3 GWh energia elektryczna ze źródeł odnawialnych do sieci. SR2000 został usunięty z terenu budowy we wrześniu 2018 r., aby zrobić miejsce na budowę i instalację zoptymalizowanej pływającej turbiny pływowej o mocy 2 MW, Orbital O2 , zainstalowanej w EMEC w 2021 r.
- Firma Magallanes Renovables przetestowała w EMEC dwa prototypy: wersję w skali dziesiątej oraz pełnowymiarową pływającą turbinę pływową o mocy 2 MW.
- Firma Atlantis Resources Corporation zainstalowała dwie turbiny pływowe: turbinę pływową AK-1000, która została następnie zastąpiona przez AR-1000. Po testach prototypu w EMEC, firma poczyniła postępy w rozwoju turbiny nowej generacji – AR1500 – która jest wdrażana w ramach projektu MeyGen .
- Alstom (dawniej Tidal Generation Ltd): TGL wdrożony w swojej turbinie pływowej DeepGen o mocy 500 kW w EMEC w 2009 r. i zaczął generować energię do sieci w następnym roku. Następnie zastąpili urządzenie o mocy 500 kW wersją technologii o mocy 1 MW w EMEC.
- ANDRITZ HYDRO Hammerfest zainstalował konwerter energii pływowej HS1000 o mocy 1 MW w 2011 roku. Technologia została następnie rozwinięta w urządzenie o mocy 1,5 MW, które zostało zainstalowane w MeyGen u wybrzeży Caithness.
- Tocardo zademonstrował swoją turbinę pływową T2 na targach EMEC w 2017 roku.
- Zrównoważona Energia Morska (SME) przedstawiła swój system pływowy PLAT-O 1 MW, zacumowaną pływającą platformę umieszczoną w toni wodnej, do testów w EMEC w kwietniu 2016 r.
- Voith wdrożył turbinę Hy-Tide o mocy 1 MW podczas Fall of Warness w 2013 roku.
Aby uzyskać najbardziej aktualne informacje dotyczące testowania technologii w EMEC, odwiedź: Klienci EMEC pływowi i klienci fal EMEC
Stanowiska testowe niepołączone z siecią
EMEC ciężko pracował również nad ułatwieniem dostępu do rynku dla deweloperów morskich odnawialnych źródeł energii, opracowując miejsca testowe w mniej wymagających warunkach, pomagając wypełnić lukę między testowaniem w zbiorniku falowym lub pływowym a testowaniem pełnowymiarowych prototypów w rzeczywistych warunkach morskich.
Te niepołączone z siecią miejsca testowe – zlokalizowane w Shapinsay Sound i Scapa Flow – zapewniają bardziej elastyczną przestrzeń morską do wykorzystania przez mniejsze technologie, firmy łańcucha dostaw i producentów sprzętu. Takie dostępne testy na prawdziwym morzu pozwalają twórcom i dostawcom energii morskiej na tańsze wyciąganie wniosków dzięki zmniejszeniu zapotrzebowania na duże statki lub duże zakłady.
W tych zakładach wielopunktowe systemy kotwiczenia zapewniają deweloperom w pełni funkcjonalną alternatywę dla wniesienia własnej bazy grawitacyjnej lub konieczności wiercenia i instalowania łańcuchów kotwicznych i bloków cumowniczych. Wykonane na zamówienie boje wspomagające testy pozwalają programistom rozpraszać energię elektryczną generowaną przez ich urządzenia w sposób przyjazny dla środowiska, jednocześnie przesyłając dane dotyczące fal i pływów z powrotem do centrum sterowania. Dostępny jest również obszar dna morskiego, na którym można przećwiczyć techniki rozmieszczania.
Technologie przetestowane w zakładach EMEC niepodłączonych do sieci obejmują:
Aby uzyskać najbardziej aktualne informacje dotyczące testowania technologii w EMEC, odwiedź: Klienci EMEC pływowi i klienci fal EMEC
Ocena wydajności
EMEC jest akredytowany zgodnie z normami laboratoryjnymi (ISO 17025) i może testować działanie urządzeń wykorzystujących energię fal i pływów zgodnie ze specyfikacjami technicznymi IEC.
Weryfikacja techniczna
EMEC może zapewnić niezależną weryfikację zgodnie z normą ISO 17020, aby potwierdzić, że konwerter energii fal spełnia swoje założenia dotyczące niezawodności koncepcyjnej, przeżywalności i wydajności. Mając wiarygodny dowód wydajności, możesz zmniejszyć ryzyko technologiczne dla nabywców technologii, pomagając przyciągnąć inwestycje i zwiększyć swój udział w rynku.
Normy przemysłu morskiego
EMEC koordynował rozwój zestawu norm w imieniu morskiego przemysłu energii odnawialnej. Każdy dokument został opracowany przez grupę roboczą składającą się z osób reprezentujących twórców technologii, organy regulacyjne, środowisko akademickie, zakłady użyteczności publicznej i deweloperów projektów – prawdziwy przekrój branży energetyki morskiej. Standardy te zostały wprowadzone na rynek w 2009 roku i są dostępne do bezpłatnego pobrania ze strony internetowej EMEC : Standardy EMEC .
W marcu 2014 r. EMEC, we współpracy z Offshore Renewable Energy Catapult (ORE Catapult), zorganizował warsztaty w celu przeglądu istniejącego zestawu norm EMEC i zidentyfikowania obszarów, w których należy opracować nowe normy. Raport z warsztatów jest dostępny do pobrania tutaj: Przegląd Standardów dla Odnawialnych Źródeł Morskich (Wave & Tidal)
Badania i monitoring
Dla większości programistów, którzy zamierzają wdrożyć się w EMEC, instalacja w tych obiektach będzie pierwszym przypadkiem, gdy ich urządzenie zostanie podłączone na otwartym morzu i podłączone do sieci. Zazwyczaj nie mają historii, która wskazuje na rodzaj i zakres interakcji między urządzeniem a środowiskiem odbiorczym. Dlatego też, chociaż głównym celem EMEC jest zapewnienie operacyjnej placówki testowej, kluczową rolę odgrywa również tworzenie i ułatwianie monitorowania urządzeń w odniesieniu do ich wpływu na środowisko przyjmujące. Głównym czynnikiem napędzającym to był proces wydawania zezwoleń, który wymaga od deweloperów rozważenia kwestii środowiskowych przed testowaniem w EMEC i złagodzenia wszelkich potencjalnych negatywnych skutków.
Zaangażowanie w dziedzinie badań sprawiło, że EMEC zajmuje wyjątkową pozycję, mając powiązania z wieloma różnymi programistami i urządzeniami, a także instytucjami akademickimi i organami regulacyjnymi. EMEC jest niezależny od jakiegokolwiek dewelopera lub urządzenia, ponieważ EMEC dąży do zapewnienia, że różne urządzenia są monitorowane w spójny sposób, przy użyciu najlepszych dostępnych metod. Niezależność EMEC zachęca również do rozpowszechniania informacji z monitoringu, które można prowadzić w całej branży.
Na miejscu przetestowano zanurzone centrum danych Microsoftu , co sugeruje, że potrzeby dużych miast w zakresie danych mogą być obsługiwane przez podwodne centra danych zasilane przez morskie farmy wiatrowe.
Umowa zakupu energii
SmartestEnergy podpisało umowę zakupu energii z EMEC na energię generowaną przez urządzenia falowe i pływowe na Orkadach.
Zielony wodór
Zakład produkcji wodoru EMEC znajduje się na lądzie w zakładzie EMEC w Caldale w Eday, w bliskiej odległości od podłączonego do sieci miejsca testowania pływów EMEC podczas Fall of Warness. Produkcja wodoru i wykorzystanie go jako nośnika energii to rozwiązanie pozwalające przezwyciężyć ograniczenia lokalnych sieci, umożliwiając integrację energii odnawialnej na dużą skalę. Orkney stał się wiodącym przykładem rozwijającej się gospodarki wodorowej i oferuje miejsce demonstracyjne dla nowych technologii wodorowych, przy czym EMEC wspiera i aktywnie współpracuje przy projektach badawczych dotyczących wodoru.
W 2016 r. EMEC zainstalował elektrolizer PEM (membrana wymiany protonów) o mocy 0,5 MW w obszarze odkładania przylegającym do podstacji, aby wytwarzać „zielony” wodór z nadmiaru energii odnawialnej wytwarzanej przez konwertery energii pływowej testowane podczas jesieni i z mocy 900 kW Turbina wiatrowa społeczności Eday.
W 2017 r. EMEC pozyskał pierwszy na świecie wodór generowany przez pływy, wykorzystując energię od klientów korzystających z energii pływowej, Orbital i Tocardo, którzy testowali urządzenia wykorzystujące energię pływową na miejscu.
Systemy energetyczne
EMEC jest również zaangażowany w szersze projekty demonstracyjne systemów energetycznych.
Firma Microsoft wdrożyła podmorskie centrum danych o mocy 450 kW w ośrodku testowym EMEC w 2018 r. Projekt był częścią nieustających poszukiwań rozwiązań centrum danych w chmurze, które wymagają mniej zasobów i oferują szybkie udostępnianie, niższe koszty i wysoką elastyczność, aby sprostać potrzebom użytkowników chmury na całym świecie. Wdrożenie w wodach głębinowych zapewnia łatwy dostęp do chłodzenia, kontrolowane środowisko i może być zasilane przez zlokalizowane w jednym miejscu odnawialne źródła energii, takie jak pionierskie technologie energii fal i pływów, które testowane są w pobliżu w lokalizacjach testowych EMEC.
EMEC prowadzi również ekscytujący nowy projekt o nazwie ReFLEX Orkney, którego celem jest dekarbonizacja szerszego systemu energetycznego. ReFLEX ma na celu zintegrowanie systemów energii elektrycznej, transportu i ogrzewania na Orkadach za pomocą sprytnego oprogramowania w połączeniu ze wzrostem elastycznych zasobów popytu, takich jak akumulatory i pojazdy elektryczne.
Pomoże to Orkney zmaksymalizować potencjał zasobów energii odnawialnej, zapewnić bardziej przystępne cenowo usługi energetyczne i obniżyć ślad węglowy hrabstwa poprzez zmniejszenie uzależnienia od importowanej energii elektrycznej z sieci o wysokiej emisji dwutlenku węgla z kontynentalnej części Wielkiej Brytanii.