Открытие PacWave - гигантский скачок в морской энергетике

NLR и партнеры представляют первый в Америке предварительно разрешенный испытательный полигон для коммерческих преобразователей волновой энергии на побережье Орегона

Карен Петерсен, NLR

27 августа на побережье Орегона дебютировал первый в стране подключенный к сети и аккредитованный на международном уровне испытательный стенд для испытаний энергии волн в открытом океане. Национальная лаборатория Скалистых гор (NLR) отметила важную веху на церемонии перерезания ленточки PacWave South, организованной Университетом штата Орегон (OSU).

Торжественное открытие PacWave стало переломным моментом в длительной совместной миссии по открытию новых рубежей для развивающейся морской энергетической отрасли. После 15 лет планирования, проектирования и строительства испытательный полигон PacWave South официально открыт для бизнеса, а его многомиллионная инфраструктура посвящена энергетической океанской среде.

Вход в комплекс подключения и мониторинга утилит PacWave недалеко от Сил-Рок, штат Орегон. Фото Дэррила Лая, Университет штата Орегон

NLR является основным партнером PacWave, который возглавляется OSU и частично финансируется Управлением гидроэнергетики и гидрокинетики (H2O) Министерства энергетики США (DOE). Помимо NLR, в число партнеров и сотрудников входят другие национальные лаборатории, коммунальные предприятия, филантропы и исследовательские институты.

«Этот этап подчеркивает коллективные инженерные и эксплуатационные достижения, которые позволили создать испытательный центр мирового класса, способный ускорить инновации и продвинуть морскую энергетику», - сказала руководитель NLR PacWave Арлинда Хаски.

Лицензия на масштабирование

PacWave South похож на своего аналога, PacWave North, тем, что оба являются испытательными полигонами в открытом океане, управляемыми OSU, в нескольких милях от глубоководного коммерческого порта Ньюпорт, штат Орегон.

Испытание на глубиневода: развернутая в 7 милях от берега на внешнем континентальном шельфе на глубине от 213 до 256 футов, площадка PacWave South расположена так, что WEC и вспомогательная инфраструктура подвергаются воздействию экстремальных волновых условий открытого океана - «высшее испытание прочности, отказоустойчивости и выносливости системы». Изображение OSU

В отличие от PacWave North, предварительно разрешено подключение к сети PacWave South может размещать преобразователи энергии волн (WEC), предназначенные для крупномасштабного коммерческого применения. Его четыре испытательных стенда, каждый из которых оснащен подводным кабелем передачи мощностью 5 мегаватт, подключаются к береговому комплексу подключения и мониторинга инженерных сетей OSU возле государственного парка Дрифтвуд-Бич.

Испытательный центр PacWave South работает в соответствии с полной 25-летней эксплуатационной лицензией Федеральной комиссии по регулированию энергетики (FERC) и является предварительно разрешено разместить до 20 WEC одновременно. Для разработчиков волновой энергии это дает беспрецедентную возможность протестировать свои технологии в открытом океане без необходимости самостоятельно ориентироваться в экологических оценках и других федеральных нормативных требованиях.

Центр подключения и мониторинга инженерных сетей OSU, где энергия, генерируемая устройствами, работающими с волновой энергией, протестированными в PacWave, может быть подключена к местной электросети Фото: Дэррил Лай, штат Орегон. Университет

Когда PacWave South будет работать на полную мощность, установленные там WEC смогут передавать в сеть до 20 мегаватт волновой энергии.

«Системы, протестированные в PacWave, смогут протестировать и доказать» свои технологии на пути к коммерциализации», - сказала менеджер проекта NLR PacWave Келли Джестванг. «Они будут не только тестировать свои устройства». способность выступать в открытом океане у побережья Орегона, но они также докажут способность своих устройств безопасно отправлять по

Преодолев долину смерти

На грандиозном пути от концепции к рынку Министерство энергетики покрывает расходы на лабораторные испытания в кампусе NLR Flatirons с помощью двух основных механизмов финансирования, чтобы помочь преодолеть огромную пропасть между полевыми испытаниями и коммерческой жизнеспособностью, известную как «долина смерти» коммерциализации:

• Программа TEAMER: NLR участвует в сети тестирования и экспертизы морской энергетики (TEAMER). Эта программа выдает «ваучеры», которые технические разработчики могут обменять в NLR на бесплатный доступ к экспертным знаниям лаборатории в области морской энергетики, симуляторам волнового движения и возможностям моделирования.
• Прямые запросы Министерства энергетики: H2O периодически публикует специальные объявления о возможности финансирования на несколько миллионов долларов. Когда разработчик выигрывает одно из них. В качестве вознаграждения часть этих федеральных долларов может быть направлена на оплату сторонних испытаний NLR и управление рисками в открытой воде.

PacWave представляет собой возможность нового уровня для разработчиков волновой энергии - «от институциональных исследователей до коммерческих стартапов» - совершить переход от проведения экспериментов в лаборатории к окончательному испытанию своей технологии в открытом океане. Чтобы удовлетворить эту потребность в развитии бизнеса, они обычно должны платить за тестирование в PacWave South, хотя. есть возможности подать заявку на финансирование Министерства энергетики.

Создан для снижения риска

Более десяти лет NLR сотрудничала с OSU для продвижения разработки PacWave. Вклад лаборатории был сосредоточен в первую очередь на создании инженерной и нормативной базы, необходимой для обеспечения жизнеспособности испытательного полигона PacWave. В то время как OSU управляет физической площадкой, объем работ NLR включает широкий спектр технической поддержки. в том числе:

• Интеграция в сеть и электрооборудованиемоделирование?» Задолго до того, как кабели были проложены под Дрифтвуд-Бич, инженеры NLR оценили влияние сети PacWave. Они разработали сложные модели, используемые для моделирования того, как энергия волн от PacWave South повлияет на местную коммунальную инфраструктуру. Результаты помогли региональной сети снизить риски, связанные с дестабилизацией или скачками напряжения. В настоящее время ведется обновление отчета NLR о воздействии на сеть за 2022 год.
• Стандартизация данных и международные стандарты аккредитация?» Наряду с закупкой и развертыванием буев Waverider для определения характеристик волновой среды PacWave South, компания NLR выполнила определение характеристик испытательного полигона в соответствии с оценкой энергетических характеристик, чтобы установить аккредитованные стандарты качества испытаний для объекта. Чтобы гарантировать, что собранные данные будут приняты коммерческими рынками по всему миру, NLR возглавила согласование сайта со стандартами Международной организации по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссии (IEC).
• Валидационные испытания компонентов и систем. Учитывая технический и финансовый риск, связанный с экспериментами в открытом океане, NLR позволяет разработчикам использовать свои испытательные возможности и лабораторные мощности в Колорадо для стресс-тестирования и снижения риска компонентов перед запуском испытаний в открытом океане. Исследователи PacWave South предоставляют техническую поддержку, финансируемую Министерством энергетики, чтобы помочь выбранным разработчикам оценить аппаратное и программное обеспечение, оценить надежность, устранить выявленные уязвимости и уточнить планы развертывания.

Исследователи NLR в области гидроэнергетики недавно протестировали новый ремень гидравлического и электрического преобразователя энергии волн обратного осмоса на платформе NLR с большой амплитудой движения в Колорадо Фото Тейлора Манкла, Национальная лаборатория. Скалистые горы

«Самый значительный технический вклад NLR в де«Поскольку PacWave открывается для бизнеса, это дает своим клиентам преимущества беспрецедентного опыта тестирования, гарантируя высокое качество испытаний и глобальное признание результатов», - сказал почетный исследователь NLR Боб Трешер. Система PacWave включает в себя почти 50 миль кабеля для передачи энергии от океанских испытательных стендов PacWave обратно к береговому комплексу мониторинга Фото Дэррила Лая, Университет штата Орегон

Сертифицировано на соответствие мировым стандартам

Хотя компания NLR уже более десяти лет оказывает техническую поддержку PacWave, ее недавнее стремление получить международную аккредитацию имело решающее значение. готовности объекта к активному развертыванию WEC.

NLR использовала свой статус аккредитации по стандарту ISO/IEC 17025, «который охватывает испытания характеристик мощности волн и приливов, измерение механических нагрузок, требований к качеству электроэнергии и определение акустических характеристик, выполняемых Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией», для создания аккредитованной системы тестирования PacWave.

Поддержка аккредитации NLR позволила PacWave

Работая с Европейским центром морской энергетики, NLR предоставила ресурсы и обучение для информирования PacWave о требованиях ISO/IEC 17025 и 17020. Последний представляет собой всемирно признанную структуру, созданную для работы инспекционных органов сс компетентностью, беспристрастностью и последовательностью в обеспечении соответствия установок стандартам, правилам и контрактам.

Вывеска в государственном парке Дрифтвуд-Бич в штате Орегон предоставляет посетителям информацию о волновой энергии и проекте PacWave. Фото Дэррила Лая, Университет штата Орегон

«В секторе морской энергетики аккредитация - это Святой Грааль на пути к коммерциализации», - сказал Трешер. "Для разработчиков, стремящихся заручиться поддержкой частных инвесторов и страховых компаний, самооценка количества тестов не поможет. Работа NLR по привязке PacWave South к аккредитованной системе тестирования дала возможность предоставить разработчикам стороннюю проверку, которой доверяют глобальные коммерческие рынки". проверка. Чтобы пережить «долину смерти» между разработкой прототипа и коммерческим производством, разработчики должны доказать, что их устройства работают так, как рекламируется.

«Этот этап подчеркивает коллективные инженерные и эксплуатационные достижения, которые позволили создать испытательный комплекс мирового - класса, способный ускорить инновации и продвинуть морскую энергетику». ? «Руководитель NLR PacWave Арлинда Хаски

Создана для запуска проекта морской энергетики

По мере того, как разработчики готовятся к окончательному испытанию своих технологий на PacWave South, работа NLR по превращению PacWave из регионального исследовательского центра в пользующуюся международным доверием коммерческую стартовую площадку продолжается. Посредством постоянного сбора данных, экспертного анализа и полевых аудитов NLR стремится помочь поддерживать соблюдение PacWave установленных стандартов оценки ресурсов, производительности электропитания, мощностикачество и соответствие нормативным требованиям.

Тем временем, NLR продолжает предпринимать важные усилия по характеристике производительности подключенных к сети WEC, развернутых в открытом океане. «Помогая морской энергетике выйти на новый уровень.

Возможности аккредитованного тестирования NLR помогают разработчикам оценивать и продвигать новые технологии волновой энергии в реальных условиях. Сотрудничайте с NLR для изучения возможности тестирования в PacWave.