Udviklingsplan

Udviklingen af DanWEC forventes at foregå i to faser - hvor man har fået etableringsstøtte til fase 1 fra Green Lab.

Hvad er indeholdt i Fase 1.

Projektleder

Der ansættes en projektleder med bølgekraftfaglig kompetence. Projektlederen skal styre og organisere de mange forskelligartede og spredte aktiviteter, der i opstartsfasen for DanWEC som Green Lab vil blive tale om. Centrets serviceydelser skal udbygges. Disse opgaver omfatter:

Bindeled til vidensmiljø DanWEC vil udbygge netværk til et vidensmiljø, nationalt som internationalt, som inkluderer rådgivende ingeniører og universiteter samt deltagelse i konferencer og afholde workshops mm.

Etableringstilladelser DanWEC skal kunne rådgive assistere og vejlede brugerne i at søge om tilladelse til etablering og midlertidig nettilslutning samt tilvejebringe det nødvendige grundmateriale for dette.

Afmærkning af test site område DanWEC vil i samarbejde med havområdets brugere som fiskeri og havnen undersøge, om det er muligt at få etableret et permanent afmærket forsøgsområde på ca. 25 meter dybt vand, som angivet på figur 2.

Kontorfaciliteter DanWEC skal have kontorfaciliteter, som den nye projektleder kan benytte i sit daglige arbejde og som vil være stedet, centrets brugere kan rette henvendelser til.

Markedsføring/formidling DanWEC har allerede siden etableringen i maj 2010 med stor succes formidlet kendskabet til bølgekraft ved at forklare og fremvise de igangværende bølgekraftanlæg. Det har drejet sig om virksomheder og forskere fra hele verden, prominente personligheder som EU's miljø- kommissær, klimaministeren og kronprinsen, grupper af studerende, skoleklasser samt en række andre foreninger og grupper. Denne aktivitet har alle i branchen værdsat og udtrykt ønske om at fortsætte med høj prioritet. Til dette formål har den etablerede pavillon og gangbro til Wave Star været af stor værdi. Hjemmesiden skal vedligeholdes og udbygges, bl.a. med indarbejdelse af online information om bølgeforhold, vind og vandstandsforhold.

Bindeled til lokal serviceindustri, som kan assistere f.eks. med bygning, installation og vedligehold. Etablere og vedligeholde liste over overnatningsmuligheder i hoteller og sommerhuse mv., som kan lejes af brugerne

Måleudstyr til måling af bølger, strøm, vind og vandstand:

DanWEC vil tilbyde brugere den mulighed at referere til to bølgemålere, som det beskrives i de standarder, der er udviklet under IEC TC 114, PT 62600-100: Power performance assessment of electricity producing wave energy converters, se afsnit 6.2.

DanWEC vil supplere de eksisterende målinger vedr. bølger, vandstand og vind, som i dag stilles til rådighed fra Hanstholm Havn, så DanWEC tilbyder brugere detaljerede realtidsbølgemålinger som reference til effektmålinger foretaget på de enkelte anlæg, som grundlag for fastlæggelse af de enkelte anlægs realiserede performance (typisk i form af power matricer).

Status

Bølgeforhold: Hs og Tz samt spektra fra en 1-D Wave Rider bølgemåler et stykke ud for havnemundingen på 17,5 meter dybt vand (denne bøje giver ikke giver information om bølgeudbredelsesretning).

Vandstand: Måles kontinuert af vandstandsmåler i havnen.

Vind: Vindhastighed (peak og 10 min. middel) måles vha. vindmålerstation på en af havnens bygninger.

GreenLab Fase I:

DanWEC vil indkøbe to bølgemålere:

Den ene kan placeres som reference indenfor testsitens område, på ca. 25 meters vanddybde, ca. 3 km fra kysten af typen Directional Waverider MkIII Datawell buoy (svarende til den havnen benytter) men placeret længere off-shore på 25 meter vand, som kan tilvejebringe de nødvendige data mht. sitens bølgeforhold.

Den anden bølgemåler foreslås at være af typen Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP), fx RDIs Sentinel V. Denne monteres på havbunden i en beskyttelses/trawlsikker box, der forankres til en betonklods. Et sådant instrument vil tilvejebringe bølgedata inklusiv bølgeudbredelsesretning, strømhastighed og retning, samt vandstand i høj opløsning og i realtid.

Directional Waverider MkIII	ADCP installation http://www.frf.usace.army.mil/capefear/realtime.stm

Figur 2: Bølgemålere som indkøbes til DanWEC i fase 1

Vindmåler: DanWEC vil tilbyde vindmålinger, upåvirkede af bebyggelse og andre strukturer som reference til de målte bølge- og vandstandsforhold. Det foreslås at opstille et 2-akset (horisontalt) ultralydsanemometer (fx ATS Wind Horizon 400). I fase 1, hvor platformen til havs ikke er til rådighed, må denne placeres på land men så tæt på testsiten som muligt og så langt væk fra andre konstruktioner med væsentlig influens på vindfeltet som muligt, hvilket vil sige enten på en af havnens moler eller på Roshage-molen. Dette instrument har ingen bevægelige dele og er meget lidt vedligeholdelseskrævende. Instrumentet vil give vindhastighed og retning i real tid.

WebCam: Det er vigtigt, at testanlæggene kan overvåges visuelt. Derfor planlægges installation af WebCams både på land og i fase 2 ude på platformen til havs. Disse skal have PTZ (pan, tilt, zoom) funktionalitet og kunne tilgås og styres fra et web interface. Installationen af WebCam på land kan evt. dele mast med ovennævnte vindmåler.

WebCam’et på land skal have en meget kraftig optik (kraftig zoon) og højopløsnings CCD med stor lysfølsomhed, samt solidt fundament, for at sikre at dette kan se anlæg der vil kunne ligge 2-3 km væk.

Data opsamlings udstyr: I fase 1 etableres et dataopsamlingssystem, til hvilke ovennævnte instrumenter kan tilkobles, og som sørger for at dataene præsenteres på hjemmesiden og arkiveres i DanWECs database.

Denne data-infrastruktur vil i fase 2 kunne udbygges og benyttes til logning af data fra de tilkoblede testanlæg.

Opbygning af infrastruktur:

1.    Projektering af kabel forbindelse og monopile

Designbasis Der skal arbejdes videre med etablering af en egentlig designbasis for de anlæg og strukturer, der etableres på testsiten. Dette vil indebære, at der foretages geotekniske undersøgelser af undergrunden, så fundamenter og forankring kan designes mht. vanddybde og havbundsforhold.

Øvrige designforhold med hensyn til bølge- strøm-, vandstands- og vindforhold skal beskrives. Der skal opbygges en database med historiske miljødata, der løbende udbygges med aktuelle målinger.

Disse forundersøgelser er nødvendige for at designe de enkelte bølgekraftanlæg med en certificeret sikkerhed iht. de på området gældende guidelines og standarder, for at planlægge installation og dekommisionering af anlægget og for at kunne beregne energiproduktion.

Placering af miniplatform

Som udgangspunkt forslås at projektere en ”miniplatform”– på ca. 25 meter dybt vand ca. 3 km fra kysten med kabelforbindelse til land, der kan overføre op til 3 MW. I den forbindelse skal der etableres en arbejdsgruppe som kan rådgive DanWEC omkring etablering af elkabel-forbindelsen fra kysten til en evt. transformerplatform til havs. Denne arbejdsgruppe vil bestå af potentielle brugere og fx elselskaber som Thy Mors Energi og DONG Energy. Testområdet samt elkabel-forbindelse skal planlægges i samspil med fiskeri og besejling mm.

Figur 3: Forslag til placering af testområdet

Fartøj (tilsyn af anlæg og måleudstyr): Det er essentielt at kunne komme ud til testanlæggene, efterhånden som disse etableres, og dette i mere eller mindre al slags vejr. Endvidere vil der være behov for at servicere måleudstyr placeret til havs, såsom bølgemålere. Det kræver en båd med en fornøden besætning. I startfasen vil det være hensigtsmæssigt med en fast charteraftale med en lokal båd.

Hvad indeholder fase 2

På grund af de begrænsede midler i GreenLab-puljen blev ansøgningen delt i to faser, og Fase 2 omfatter bygning af den under Fase 1 projekterede infrastruktur i form af kabelforbindelse samt miniplatform ved det afmærkede område.

For at opnå flest mulige søtilstande, som ikke påvirkes af bundforholdene, foreslås at det afmærkede område placeres på ca. 25 – 30 meter dybt vand – forhold som findes nord for havnen i en afstand af ca. 3 – 4 km fra kysten.

Forslaget er at etablere en miniplatform på ca. 25 meter vanddybde, hvortil bølgemaskiner kan tilsluttes med deres individuelle søkabler. Sammenlignet med etablering af undersøiske tilslutningspunkter – som f.eks. ved EMEC og WAVEHUB så vil en platform gøre det muligt at udføre de enkelte tilslutninger i tørt miljø uden brug af specialfartøjer. På platformen vil strømmen transformeres op og ledes til land i et fælles nedgravet og sikret søkabel.

Fra platformen vil der desuden være mulighed for at overvåge og servicere de enkelte anlæg, og med fast grund under fødderne udforske og filme bølgemaskinerne i drift og under ekstreme forhold.

Figur 4: Miniplatform i princip som en monopile til et vindmøllefundament