Klima-, Energi- og Bygningsudvalget 2011-12
KEB Alm.del Bilag 356
Offentligt

Bølgekraftteknologi.Strategi for Forskning, Udviklingog Demonstration 2012K. NielsenJ. KroghN. E. H. JensenJ. P. KofoedE. Friis-MadsenB. V. MikkelsenA. Jensen

Partnerskabet for BølgekraftISSN 1901-726XDCE Technical Report No. 146EUDP-2010-II J. nr. 64010-0472

Aalborg UniversitetInstitut for Byggeri og AnlægSektionen for Vand og Jord

DCE Technical Report No. 146

Bølgekraftteknologi.Strategi for Forskning, Udviklingog Demonstration 2012

K. NielsenJ. KroghN. E. H. JensenJ. P. KofoedE. Friis-MadsenB. V. MikkelsenA. Jensen

Juni 2012

� Aalborg Universitet

Videnskabelige publikationer ved Institut for Byggeri og AnlægTechnical Reportsanvendes til endelig afrapportering af forskningsresultater og videnskabe-ligt arbejde udført ved Institut for Byggeri og Anlæg på Aalborg Universitet. Serien giver mu-lighed for at fremlægge teori, forsøgsbeskrivelser og resultater i fuldstændig og uforkortetform, hvilket ofte ikke tillades i videnskabelige tidsskrifter.Technical Memorandaudarbejdes til præliminær udgivelse af videnskabeligt arbejde udførtaf ansatte ved Institut for Byggeri og Anlæg, hvor det skønnes passende. Dokumenter af den-ne type kan være ufuldstændige, midlertidige versioner eller dele af et større arbejde. Detteskal holdes in mente, når publikationer i serien refereres.Contract Reportsbenyttes til afrapportering af rekvireret videnskabeligt arbejde. Denne typepublikationer rummer fortroligt materiale, som kun vil være tilgængeligt for rekvirenten ogInstitut for Byggeri og Anlæg. Derfor vil Contract Reports sædvanligvis ikke blive udgivet of-fentligt.Lecture Notesindeholder undervisningsmateriale udarbejdet af undervisere ansat ved Institutfor Byggeri og Anlæg. Dette kan være kursusnoter, lærebøger, opgavekompendier, forsøgs-manualer eller vejledninger til computerprogrammer udviklet ved Institut for Byggeri og An-læg.Theseser monografier eller artikelsamlinger publiceret til afrapportering af videnskabeligtarbejde udført ved Institut for Byggeri og Anlæg som led i opnåelsen af en ph.d.- eller doktor-grad. Afhandlingerne er offentligt tilgængelige efter succesfuldt forsvar af den akademiskegrad.Latest Newsrummer nyheder om det videnskabelige arbejde udført ved Institut for Byggeriog Anlæg med henblik på at skabe dialog, information og kontakt om igangværende forskning.Dette inkluderer status af forskningsprojekter, udvikling i laboratorier, information om samar-bejde og nyeste forskningsresultater.

Udgivet 2012 afAalborg UniversitetInstitut for Byggeri og AnlægSohngårdsholmsvej 57,DK-9000 Aalborg, DanmarkTrykt i Aalborg på Aalborg UniversitetISSN 1901-726XDCE Technical Report No. 146

ForordNærværende strategi for bølgekraftteknologi er udarbejdet som et led i det EUDP fi-nansierede projekt ”Ny strategi for bølgekraft gennem industrielt partnerskab”. Projek-tet er udviklet af Forskningsgruppen for Bølgeenergi under Institut for Byggeri og An-læg ved Aalborg Universitet og Hanstholm Havneforum efter drøftelser med Energi-net.dk. EUDPs medfinansiering af projektet betyder ikke nødvendigvis, at strategien eret udtryk for Energistyrelsen/EUDPs synspunkter.Partnerskabets formål er fremadrettet at iværksætte samarbejde omkring den videreudvikling af bølgekraft i Danmark gennem konkrete tværgående udviklingsprojekter.Partnerskabet er etableret som et uforpligtende samarbejde og en interessetilkendegi-velse mellem virksomheder, der direkte eller indirekte beskæftiger sig med bølgekraft.Styregruppen for projektet, der løb fra marts 2011 til juni 2012, har bestået af:Jens Peter Kofoed, Aalborg Universitet, projektlederJan Krogh, Aalborg Universitet, projekttovholderKim Nielsen, Rambøll/Aalborg Universitet, hovedforfatterNiels Ejnar Helstrup Jensen, Energinet.dkErik Friis-Madsen, BølgekraftforeningenBritta Vang Mikkelsen, Hanstholm HavneforumAndy Jensen, DanWEC, observatørDer har i løbet af projektet været afholdt 3 partnerskabsmøder:Kick-off møde hos LORC i Odense i april 2011Midtvejsmøde hos Aalborg Universitet i Aalborg i oktober 2011Strategimøde hos Hanstholm Havneforum i Hanstholm i marts 2012.Som baggrund for udarbejdelsen af strategien er der desuden gennemført en rækkeinterviews med bølgekraftudviklerne samt øvrige interessenter samt gennemført enspørgeskemaundersøgelse. Formålet har været at få kortlagt og prioriteret en rækkefælles problemstillinger og udviklingsfelter på tværs af de enkelte bølgekraftprojekterog gerne med sideblik til mulige industrielle partnere uden for den lidt snævrere kredsaf udviklere.Vi vil hermed gerne takke alle, der på positiv og engageret vis har deltaget i projek-tets gennemførelse, og ser frem til videreførelsen af Partnerskabet, som ramme forgennemførelsen af strategien.Jens Peter Kofoed

ForkortelserAAUAC/DC

Aalborg UniversitetVekselstrøm/JevnstrømBiscay Marine Energy PlatformCost Of EnergyDanish Wave Energy CenterDansk Hydraulisk InstitutDet Norske VeritasDansk StandardDanmarks Tekniske UniversitetEuropean Energy Research AllianceEuropean Marine Energy CenterEnergiteknologisk Udviklings- og DemonstrationsprogramEuropean Wave and Tidel Energy Conference"Executive CommitteeForskning, Udvikling og DemonstrationGodkendt Teknologisk ServiceinstitutGigawatttimerInternational Coastal Engineering ConferenceInternational Conference on Ocean EnergyInternational Energy Agency – Ocean Energy SystemsInternational Electrotechnical Commission, Technical CommitteeInternational Society of Offshore and Polar EngineersKilowatttimerLindoe Offshore Renewables CenterMegawatttimerOcean, Offshore and Arctic EngineeringOffshore Service SpecificationOcean Thermal Energy ConversionOscillating Water ColumnOffshore Wave Energy Converters – 1 (EU projekt)PetajouleProjektteamPower Take-offStructural Design of Wave Energy DevicesSite d'experimentation En Mer – (Marine Test Site)TerawatttimerWave Energy Industry Association

BimepCOEDanWECDHIDNVDSDTUEERAEMECEUDPEWTECExCoFUDGTSGWhICCEICOEIEA-OESIEC TC 114ISOPEkWhLORCMWhOMAEOSSOTECOWCOWEC-1PJPTPTOSDWEDSEM-REVTWhWEIA

Indholdsfortegnelse1234PARTNERSKABET ................................................................................................................................. 1RESUME ............................................................................................................................................... 2HVORFOR BØLGEKRAFT? ..................................................................................................................... 4STRATEGI OG ANBEFALINGER .............................................................................................................. 54.14.24.34.44.54.64.75VISION OG MÅLSÆTNING.......................................................................................................................... 5PRIORITEREDE UDVIKLINGS-OG SAMARBEJDSOMRÅDER.................................................................................. 6UDVIKLINGSMÅLSÆTNING,AFREGNINGSVILKÅR OG INVESTERING...................................................................... 6UVILDIG SCREENING OG EVALUERING........................................................................................................ 10OFFSHORE TESTFACILITETER TIL BØLGEKRAFT.............................................................................................. 10ANBEFALINGER TIL OFFENTLIGE STØTTEORDNINGER...................................................................................... 13BØLGEKRAFT IENERGISTYRELSENSTEKNOLOGIKATALOG................................................................................ 14

ENERGI, MILJØ OG ERHVERV ............................................................................................................. 155.15.25.35.45.5ENERGIPOTENTIALE................................................................................................................................ 15INDPASNING I ENERGISYSTEMET............................................................................................................... 15MILJØFORHOLD.................................................................................................................................... 15EKSPORTPOTENTIALE OG BESKÆFTIGELSE................................................................................................... 16FORRETNINGSMULIGHEDER OG BRANCHEFORENING..................................................................................... 17

FORSKNING OG UDVIKLING ............................................................................................................... 186.1TRINVIS UDVIKLING AF BØLGEKRAFTTEKNOLOGIER........................................................................................ 18

TVÆRGÅENDE BØLGEKRAFTAKTIVITETER .......................................................................................... 207.17.27.37.4DANSKE............................................................................................................................................... 20INTERNATIONALE................................................................................................................................... 20STANDARDISERING UNDERIEC TC 114 ..................................................................................................... 24CERTIFICERING UNDERDNV .................................................................................................................... 24

KONKLUSION ..................................................................................................................................... 25REFERENCER ...................................................................................................................................... 26

APPENDIKS I: STATUS FOR BØLGEKRAFTTEKNOLOGIER ULTIMO 2011 ...................................................... 29KATEGORIER AF BØLGEKRAFTANLÆG..................................................................................................................... 29DE DANSKE BØLGEKRAFTPROJEKTER...................................................................................................................... 30PROJEKTER FRA UDLANDET.................................................................................................................................. 35APPENDIKS II: PARTNERSKABETS VIDERE UDVIKLING ............................................................................... 41

Partnerskabet

Partnerskabsprojektet som har samarbejdet om denne strategi omfatter:Bølgekraftteknologiudviklere og netværksorganisationerWavestarFloating Power PlantWave DragonWavePlaneDexawaveCrestWing WaveEnergyFynLeancon Wave EnergyResen EnergyRolling cylinderWavePistonWeptosBølgekraftforeningenAlliancen for Grøn Offshore EnergiEsbjerg ErhvervsudviklingLindø Offshore Renewable Center (LORC)Hanstholm HavneforumOffshore Center DanmarkUniversiteter, Godkendt Teknologisk Serviceinstitutter (GTS) og testcentreAalborg UniversitetDHIDanish Wave Energy Center (DanWEC)Rådgivere og serviceRambøllInnovaytSandroos, advokatfirmaOffentlige myndigheder og energiselskaberEnerginet.dkDONG Energy A/SPerspektiver for videreførelsen og udvikling af Partnerskabet beskrives i Appendiks II.Strategien er udarbejdet dels med baggrund i drøftelser med de enkelte partnere, ogpartnerskabsmøder afholdt under projektforløbet og senest i Hanstholm den 22. marts2012, hvor den foreløbige udgave af strategien blev diskuteret. Denne endelige versi-on er udarbejdet på baggrund af den feedback, Partnerskabet har givet med baggrundi de løbende drøftelser på de efterfølgende styregruppemøder.

Resume

VisionVisionen for dansk udvikling af bølgekraftteknologi er, at danske industri- og erhvervs-virksomheder opnår kompetencer til afsætning af konkurrencedygtige bølgekrafttekno-logier både på det danske og det internationale marked. Udnyttelse af bølgekraften erforudsætningen for, at der i fremtiden kan bygges offshore energiparker på større hav-dybder. Udvikling af bølgekraftteknologi skal senest fra 2030 sikre mulighed for en om-kostningseffektiv, bæredygtig elforsyning fra offshore energiparker i Danmark.Danmark har i dag nogle af de bedst dokumenterede bølgekraftkoncepter i verden.Dette er opnået med relativt beskedne udviklingsmidler, idet udviklingen i Danmarktypisk er foregået ved gradvist at opskalere og dokumentere anlæg, hvilket har mini-meret de økonomiske og sikkerhedsmæssige risici. Samarbejde mellem forskningsin-stitutioner og udviklere om konkrete projekter har fastholdt et højt fagligt niveau.Offshore vindmølleparker er et væsentligt element i fremtidens elforsyning. Offshoreer dyrt, særligt når man af hensyn til natur og miljø må langt til havs, uden at der afden grund produceres mere energi. Bølgekraft er den eneste teknologi, der dragerfordele af at blive placeret på dybt vand i store bølger langt fra land, og kan derforblive forudsætningen for, at der kan anlægges omkostningseffektive kraftværker udenfor de kystnære områder.Fra 2030 forventes bølgekraft at reducere de samfundsøkonomiske omkostninger for-bundet med at udbygge elproduktionskapaciteten offshore. For at nå dette mål, er deri en overgang behov for tillægstariffer, der gradvist udfases efterhånden som produk-tionen fra bølgekraft stiger.Den danske bølgekraftbranche er nu nået til et punkt, hvor driftserfaring er afgørendefor, at udviklingen for alvor tager fart. Den videre udvikling af teknologi sker bedstved en hurtig kommercialisering igennem tidsbegrænsede tillægstariffer, hvorigennemder sættes fokus på omkostninger, ydelse og driftsikkerhed. Desuden skal partnerska-ber styrke samarbejdet i mellem forskningsmiljøer, udviklingsselskaber, industrivirk-somheder samt aktører inden for markedet.Strategi og anbefalingerDet danske Partnerskab for Bølgekraft vil opfylde den overordnede vision igennem:•Optimal udnyttelse af udviklingsmidler igennem samarbejde om udvikling afvitale fælles komponenter og udnyttelse af teknologier, både internt i branchenog med eksterne specialiserede virksomheder. Det drejer sig først og fremmestom forankring, PTO (Power Take-off) og søkabler til flydende anlæg.At bølgekraft sidestilles med offshore vindkraft i forhold til nettilslutningsvilkårog afregningstarif, således at bølgekraft kan indgå på lige fod med vindenergi iudbud af offshore energiparker.At der som supplement til ovenstående indføres tidbegrænsede og produkti-onsbegrænsede tillægstariffer for bølgekraft, for herigennem at gennemføre enhurtig kommercialisering af bølgekraft, og skabe fokus på omkostninger, ydelseog driftsikkerhed, og at ForskVE-modellen, hvor støtten er betinget af, at pro-jektet leverer en aftalt el-produktion afhængig af bølgeforhold, videreføres pårelevante demonstrationsprojekter.2

•

••

At der sikres offentlig medfinansiering til etablering af demonstrationsanlæg afde mest lovende konkurrerende bølgekraftkoncepter inden 2016.At fokusere udviklingen igennem COE-beregninger (Cost Of Energy) og sand-synliggøre, at anlæggene på sigt kan fremstille elektricitet til en konkurrence-dygtig pris for offshore vedvarende energi.At gennemføre en miljømæssig og samfundsmæssig vurdering af konkrete off-shore lokaliseringsmuligheder for bølgekraftværker i Danmark, hvor der samletkan produceres mindst 1500 COE (Cost Of Energy) om året.At Danmark fortsat skal være stærkt repræsenteret i internationalt samarbej-de.

•



Nærværende strategi indeholder en detaljeret udviklingsplan og oversigt over de nød-vendige investeringer for at opnå den forventede teknologiudvikling. Målsætningen omat producere 1500 GWh/år til en reduceret pris på 0,10 kr/kWh i forhold til ren off-shore vindkraft vil kræve en offentlig investering på ca. 1,5 milliard over de næste 20år. Denne investering vil, alene ved den reducerede el-produktionspris, være tilbage-betalt på 10 år.Tabel 1 Bølgekrafts gennemsnitlige FUD-investeringer af offentlige støttemidler per år,herunder tillægstariffer. Den forventede nødvendige afregningspris for offshore hav-vindmøller er her fastsat til 1 kr./kWh.Feed-in Tarif kr/kWh

År2012 -

2012 - 2020

2013 - 2020

2015 - 2025

Mertarif*

2015

2020

2025

2030

2035 og efter

20 mio. kr. pr år

10 mio. kr. pr år

25 mio. kr. pr år

3,50

25 mio. kr. pr år

2020 - 2030

Demo-parker 10-20 MWEkstra feed-in tarif til de første små parker med enårlig elproduktion på ca 30.000 MWh2025 - 2035Større bølgekraftparker 30-60 MWFørste større parker, produktion 100.000 MWh/årEfter 2030Udbudte energiparker 500-1000 MWUdbud af større energiparker, hvor bølgekraftkommer til at bidrage med 1500 GWh årligtGennemsnitlige årlige investeringer mio. kr. pr årGWh produceret per år

2,000,50-0,10

60 mio. kr. pr år50 mio. kr. pr år- 150 mio. kr. pr år

5580105130-80-1500,163613015001500*i forhold til dagens havmøller. For de større energiparker forventes prisen på energien at kommer 10 øre under rene offshore vindmølleparker. Med denfremtidige satsning på offshore energi forventes derfor en samfundsmæssig besparelse.

Hvorfor bølgekraft?

I energiforliget 2012 er der til bølgeenergi specifikt afsat 25 mio. kr. til udvikling afbølgeenergiområdet som en del af regeringens plan mod en omstilling til et energisy-stem baseret 100 % på vedvarende energi.Mange lande, herunder Danmark, forventes at satse kraftigt på offshore energiparkerfor at få plads til den nødvendige energiforsyningskapacitet. Offshore vindkraft aleneer dyrt, når man af hensyn til natur og miljø må placere parkerne langt til havs, udenat der af den grund produceres mere energi. Bølgekraft derimod har et større energi-potentiale længere fra land og på dybere vand, og er derved den eneste teknologi, derdrager fordele af at blive placeret på dybt vand i store bølger, langt fra land.Bølgekraft kan derfor være medvirkende til at nedbringe omkostningerne for energi-parker til havs og dermed også energiprisen som et samfund, baseret på 100 % ved-varende energi, må betale. Der er gode forudsætninger for at nå dette mål, bl.a.:1.Vindkraft og bølgekraft kan deles om omkostningstunge offshore installationer,

f.eks. platforme, fundamenter, transformere, elkabler, forbindelse og servicefacili-teter, og desuden vil en kombination øge udnyttelsesgraden af det tilgængelige havareal. Desuden vil placering af bølgeenergianlæg foran offshore vindmølleparker re-ducere bølgerne, hvilket kan lette servicering af vindmøllerne.2.Bølgekraft vokser op og klinger af langsommere end vindkraft og energiproduktio-

nen fra bølger er mere stabil. Kombination vil derfor give en mere udjævnet energi-forsyning end for vind alene. Bølgekraftproduktion kan, afhængig af lokalitet, for-udsiges 6-9 timer forud med en langt større nøjagtighed, end det er tilfældet forvind, og er derfor billigere at integrere i det samlede el-system.3.Der er begrænsede lavt-vands områder til rådighed for store vindmølleparker, og

placeringen på dybt vand betyder højere omkostninger uden en tilsvarende højereenergiproduktion. For bølgekraft betyder dybt vand højere bølger og et større ener-gipotentiale, som giver en væsentlig forøgelse af energiproduktionen. Fremtidensenergiparker kan igennem udvikling af bølgekraftteknologien placeres på dybtvand, hvor energiindholdet er meget højt, og hvor rene vindmølleparker næppe vilvære økonomisk realiserbare. Desuden vil den visuelle påvirkning af horisonten frabølgekraftanlæg på dybt vand, selv kombineret med høje havvindmøller, være for-svindende.Endelig er den danske bølgekraftbranche internationalt med helt fremme. Erfaringernefra offshore vind og offshore industri generelt genbruges i vid udstrækning, og et væ-sentligt mål for branchen er at skabe danske arbejdspladser samt eksportere teknologiog knowhow. Dette er allerede realiseret i det små. Det internationale udskillelsesløbmellem forskellige bølgekraftteknologier er ved at blive løbet i gang, og vil tage til i dekommende år. Danmark står teknologisk meget stærkt, men for at fastholde teknolo-giudviklingen i Danmark er det afgørende, at der f.eks. sikres de nødvendige ramme-betingelser for at etablere de første demonstrationsanlæg i danske farvande.Bølgekraftbranchen vil med denne strategi styrke og udbygge samarbejdet om udvik-ling af teknologien, og i fællesskab arbejde politisk for at forbedre rammevilkårene forbølgekraft.

44.1

Strategi og anbefalingerVision og målsætning

Danmark har i dag nogle af de bedst dokumenterede bølgekraftkoncepter i verden.Dette er opnået med relativt beskedne udviklingsmidler, idet udviklingen i Danmarktypisk er foregået ved gradvist at opskalere og dokumentere anlæg, hvilket har mini-meret de økonomiske og sikkerhedsmæssige risici. Samarbejde mellem forskningsin-stitutioner og udviklere om konkrete projekter har fastholdt et højt fagligt niveau.Bølgekraft er dog fortsat en relativt umoden teknologi, der endnu mangler at demon-strere evnen til omkostningseffektivt og pålideligt at bidrage til fremtidens energifor-syning. Derfor har Partnerskabet for Bølgekraft formuleret følgende overordnede visi-on:

4.2

Prioriterede udviklings- og samarbejdsområder

Partnerskabet for Bølgekraft har via workshops og interviews med de danske bølge-kraftudviklere identificeret en række områder af fælles interesse. Udviklingsarbejdevedrørende de prioriterede områder kan iværksættes i samarbejde mellem flere udvik-lere og i samarbejde med anden relevant faglig ekspertise på områderne.Det tilstræbes, at de udviklede metoder og teknologier demonstreres, og at teknologi-en i videst muligt omfang stilles til rådighed for Partnerskabet, som minimum hvorteknologien er udviklet med støtte fra offentlige støtteprogrammer.De udviklingsområder, som Partnerskabet har prioriteret som områder, der med størstfordel kan udvikles i fællesskab, er følgende:Emne ogtidshorisont:Forankringssystemer2012-2015PTO-systemer2014-2017Beskrivelse

Et fælles udviklingsprojekt med henblik på at udvikle nye foran-kringsmetoder for flydende anlæg med øget sikkerhed og levetidog som kan udføres til reducerede udgifter.Det handler om hele kæden fra overføring af energi fra bølgeab-sorbere (gear, hydraulik, etc.) til generator. Et samarbejde om-kring at udvikle og afprøve den PTO- og effektteknologi, der ermest hensigtsmæssig mht. de enkelte generatorer i en bølgeener-gimaskine fra en maskine (AC/DC til AC-konverter på bølgemaski-neniveau) til en ”farm” af bølgemaskiner inkl. en transformerstati-on. Herunder vurdering af virkningsgrad, pris, vedligehold mm.Udviklingen og afprøvningen af en fleksibel el-kabelforbindelse,som kan benyttes til at tilslutte en flydende bølgemaskine, derkan svaje omkring sit ankerpunkt til et fast punkt på havbunden.Det er en udfordring tæt knyttet til forankringsmetoden mht. an-læggets størrelse, vanddybden, bundforhold og havområdet.Der er interesse for fælles udviklingsprojekter omkring afprøvningaf nye materialer og komponenter på prototyper, således at erfa-ringer omkring holdbarhed, begroning, korrosion mm. fra afprøv-ning af et anlæg kunne komme andre til gode.Udarbejdelsen af en skitseplan for mulig fremtidig placering afbølgekraftanlæg i Danmark.DanWEC som GreenLab indgår i målsætningen for at reducereudgifterne til etablering af fuldskalaforsøg

El-transmission fra fly-dende anlæg til havbund2013 - 2016

Materialer og komponen-ter (løbende)

Placeringsmuligheder2012-15Faciliteter til demoanlæg(løbende)

4.3

Udviklingsmålsætning, afregningsvilkår og investering

Den danske bølgekraftbranche er nået til et punkt, hvor driftserfaring er afgørende for,at udviklingen for alvor tager fart. Stadig flere og større maskiner i drift, kombineretmed en målrettet forsknings- og udviklingsindsats, vil skabe den nødvendige synergiimellem praksis og teori. For at kunne øge interessen for private investeringer i bølge-energi i Danmark, som er på et prækommercielt niveau, er det nødvendigt, at dermidlertidigt indføres mere gunstige afregningsforhold for bølgekraft i Danmark. På sigtforventer Partnerskabet for Bølgekraft, at bølgekraft afregnes efter tilsvarende vilkårsom andre offshore vedvarende energiteknologier, og som minimum ligestilles medoffshore vindkraft.De første fuldskalaanlæg vil være afhængige af at modtage offentlig støtte, idet der ertale om meget store investeringer. Det er i både branchens og samfundets interesse,6

at denne støtte ydes til anlæg, der er i stand til at levere el til nettet, og derfor anbe-fales det, at en væsentlig del af støtten ydes igennem en tillægspris til et fastsat antalMWh eller i en given periode. Ydes en væsentlig del af den offentlige støtte igennemden faktiske elproduktion vil det medføre:Øget fokus på maskinernes omkostningseffektivitetKlare rammer for bølgekraftfirmaernes udviklings- og forretningsplanerMinimale risici for støttemidlerneEn naturlig overbygning til ForskVE-midlernes ydelsesbetingede støtte, somanbefales videreført

Tillægsprisen skal aftage efterhånden som teknologien modnes, og der vil her væretale om relativt begrænsede samfundsøkonomiske investeringer, som fra ca. 2030forventes tilbagebetalt i form af reducerede afregningspriser til offshore energiparker.Der foreslås følgende tarifstruktur:1.Testsitet DanWEC ved Hanstholm udvikles og udbygges med kabeltilslutningsplat-

form og kabel til land, så der frem til ca. 2020 kan afprøves 3 til 6 forskellige anlægtilsluttet nettet. Disse praktiske forsøg med forskellige principper udføres med hen-blik på at verificere og sammenligne teknologier, holdbarhed og produktion. Disseanlæg kan støttes efter ForskVE-modellen, hvor fokus er ydelsen i forhold til bøl-gerne mere end producerede MWh.2.Fra ca. 2015 vil det være realistisk, at der kan installeres 2-5 MW demonstrations-

anlæg, der forventes at producere omkring 7000 MWh om året. Disse anlæg sikresen speciel høj afregningspris på 4,5 kr/kWh, (eller ca. 3,5 kr/kWh højere end An-holt havmøllepark), svarende til ca. 25 millioner om året. Ved tilfredsstillende funk-tion og produktion vil den høje afregningspris betale den privat investerede kapitaltilbage i en aftalt årrække, og den vil være tilstrækkelig til at sætte de første anlægi søen. Anlæg ved DanWEC vil formentlig producere frem til 2030-35, hvorefter derteknologisk vil være sikkerhed for ydelse, pålidelighed og økonomi.3.Fra omkring 2020 kan de første små 0-serie demo-parker idriftsættes. Demo-

parkerne kan evt. sættes i udbud i forbindelse med vindparker, og udgangspunktetfor samlede udbud kan svare til en produktion på omkring 30.000 MWh årligt, sva-rende til ca. 10-20 MW. Afregningsprisen forventes ca. 2 kr. højere end tilsvarendehavvindmøller.4.Første større bølgekraftpark, eller energipark inkluderende bølgekraft, forventes

klar til udbud fra ca. 2025. Afregning for bølgekraftdelen forventes at være reduce-ret til 50 øre/kWh over afregningsprisen for havvindmøller. Det forventes, at derskal udbydes kapacitet til en årlig elproduktion på 100.000 MWh til denne afreg-ningspris for at bringe bølgekraftbranchen frem til et udviklingsstadie, hvor det kanindgå fuld kommercielt ved udbud af offshore energiparker.I 2030-35 vil der via ovennævnte tarifstruktur være investeret omkring 1,5 milliard kr.i bølgekraft, dog med en trinvis udvikling, der sikrer en sammenhæng til den forven-tede teknologiudvikling. Denne teknologikøreplan dækker således udviklingen af bøl-gekraft frem til 2030, hvor målet er, at bølgekraft er tilstrækkeligt gennemprøvet ogmoden til at indgå i offshore energiparker med reduceret afregningspris til følge, ogsom del heraf leverer mindst 1500 GWh om året.

Figur 1 Udviklingsplan for Bølgekraft.Målet er, at den gennemsnitlige pris pr. kWh leveret fra en bølgekraftpark eller bøl-ge/vindkraftpark vil være mindst 10 øre billigere end den rene vindmøllepark, og forat nå dette mål kræves en målrettet investering i bølgekraft.Som led i planlægningen af hvorledes udbygningen af bølgekraft kan foregå i Dan-mark, skal det først afklares, hvor bølgekraftanlæg kan placeres i dansk søterritorium,evt. i forbindelse med vindkraftanlæg, herunder en prioritering af hvilke anlægsaktivi-teter initiativer, der skal igangsættes samt ligeledes hvor og hvornår dette skal ske.Som eksempel anføres planen på følgende side.

Tabel 1 Bølgekrafts gennemsnitlige FUD-investeringer af offentlige støttemidler per år, herunder tillægstariffer.Den forventede nødvendige afregningspris for offshore havvindmøller er her fastsat til 1 kr./kWh.Feed-in Tarif kr/kWh

År2012 -

2012 - 2020

2013 - 2020

2015 - 2025

SamletAktivitetTarifFUDTilskud til prioriterede FUD-projekter, samt generelforskning- og udviklingsstøtte"ForskVE"-modelYdelsesbetingen støtte (ForskVE-modellen),baseret på maskinens ydelse i forhold til bølgerne,ikke kWhDesign og etableringsstøtteTilskud til design og fremstilling afdemonstrationsanlæg. Støtten sammenkædes medtillægstariffen til demonstrationsanlægDemo-anlæg 2-5 MWEkstra feed-in tarif til 7000 MWh/år til de første4,50demonstrationsanlæg, sikret i en periode på 10 år.Mertarif*3,50Demo-parker 10-20 MWEkstra feed-in tarif til de første små parker med enårlig elproduktion på ca 30.000 MWhStørre bølgekraftparker 30-60 MWFørste større parker, produktion 100.000 MWh/årUdbudte energiparker 500-1000 MWUdbud af større energiparker, hvor bølgekraftkommer til at bidrage med 1500 GWh årligt3,001,500,902,000,50-0,10

2015

2020

2025

2030

2035 og efter

20 mio. kr. pr år

10 mio. kr. pr år

25 mio. kr. pr år

2020 - 2030

60 mio. kr. pr år

2025 - 2035Efter 2030

50 mio. kr. pr år

- 150 mio. kr. pr år

Gennemsnitlige årlige investeringer mio. kr. pr år5580105130-80-150GWh produceret per år0,163613015001500*i forhold til dagens havmøller. For de større energiparker forventes prisen på energien at kommer 10 øre under rene offshore vindmølleparker. Med denfremtidige satsning på offshore energi forventes derfor en samfundsmæssig besparelse.

4.4

Uvildig screening og evaluering

Proof of concept, tillid til tekniske løsninger, validitet i afprøvning er væsentlige nøgle-ord både i forhold til politiske beslutningstagere, relevante industrielle partnere ognationale og internationale finansielle investorer.Der er behov for en objektiv og uafhængig procedure til vurdering af de enkelte pro-jekters teknologimuligheder, markedsmuligheder m.v. En screening af de enkelte kon-cepter i forhold til en række kendte og fælles anerkendte parametre; en screening derkunne give en skalamæssig vurdering af de enkelte dele, og en samlet vurdering aftotalkonceptet. Hermed kunne der også stilles skarpt på, om et koncept totalt set sco-rer lavt, men på enkelte parametre har banebrydende elementer, der kunne indgåudviklings- og forretningsmæssigt i andre koncepter.Energinet.dk har udviklet et regneark, som kan benyttes til at beregne energiprisenfor individuelle bølgekraftanlæg. Dette værktøj vil fremover blive benyttet til at vurde-re udviklingen i de dansk støttede udviklingsprojekter. COE-regnearket [W1] kan fin-des på Energinet.dk's hjemmeside. Med denne regnearksmodel for vurdering af COEer første skridt på vejen taget.Et fælles projekt kunne være at udvikle et screenings- og evalueringsværktøj somgrundlag for en bredt anerkendt (gerne international) akkreditering af bølgekraftkon-cepter.

4.5

Offshore testfaciliteter til bølgekraft

Det danske testsite ved Nissum Bredning blev etableret under det danske Bølgekraft-program 1998-2001 og kendt i EU, da der i 2000 blev afholdt den 4. EWTEC konferen-ce i Aalborg med ekskursion til sitet. Dernæst har langtidsafprøvningen af såvel WaveDragon som Wavestars storskalamodeller ved sitet medvirket til at give testsitet inter-national anerkendelse.

Figur 2 Testsitet ved Nissum Bredning i 2007.Umiddelbart efter etableringen af testsitet i det meget beskyttede havområde ved Nis-sum Bredning, annoncerede Storbritannien, at de ville etablere et testsite EMEC (Eu-ropean Marine Energy Centre), i det udsatte havområde ved Orkney øerne. EMEC er idag center for afprøvning af både bølgekraft og tidevandskraft, og senest er bølge-kraftanlæggene Pelamis og Oyster blevet testet der. Irland har etableret et relativ be-skyttet site i Galway Bay, hvor bl.a. skalamodeller af Wave Bob og OE Buoy er blevetafprøvet. Portugal har gjort meget for at tiltrække udenlandske bølgekraftudviklere,og arbejder bl.a. på at etablere en Pilot Zone for afprøvning af større parker med bøl-gekraft. I Spanien er Bimep udlagt som forsøgsområde, i Frankrig SEM-REV og endeligWave Hub i Sydengland, hvor der er lagt el-kabler ud, som bølgekraftanlæg kan til-sluttes. Et overblik over testsites i Europa er vist i Figur 3.

Figur 3 Testsites for bølgekraft og tidevandsenergi i Europa [8].

Danish Wave Power, Waveplane, Wavestar og Dexawave har gennem tiden haft af-prøvningsaktiviteter i Hanstholm og i 2010 blev den erhvervsdrivende fond DanWECstiftet, hvorved DanWEC er etableret som et nationalt testsite for bølgeenergi vedHanstholm.DanWEC har søgt, og modtaget betinget tilsagn om midler via Green Labs DK og vilsom GreenLab kunne tilbyde at dække de grundlæggende fælles behov, som udvikler-ne har mht. til viden og data vedrørende bølge-, strøm-, vandstandsforhold, søaf-mærkning, forankringsmuligheder, kabelstilslutning, transformerstation, adgang tildatafaciliteter, kontor, fremvisnings- og demonstrationsfaciliteter. Dette kombineretmed de fra naturen givne bølgeforhold, der passer til prækommercielle bølgeanlæg, enpositiv støtte fra regionen, den enkle danske "one-stop-shop"-procedure for godken-delse til udlægning og el-produktion (som er unikt for Danmark), forventes også atskabe international interesse for testcenteret.

Figur 4 Kollage af Partnerskabets danske bølgekraftprojekter. Se nærmere beskrivelsei Appendiks I.

4.6

Anbefalinger til offentlige støtteordninger

En betydelig del af de samlede forsknings-, udviklings- og demonstrationsmidler (FUD)til bølgekraft kommer fra offentlige støttepuljer, herunder bl.a. EUDP (Energistyrel-sen), ForskEL og ForskVE (Energinet.dk). Det anbefales, at bevillingerne gives til pro-jekter, der støtter op om strategiens principper med hensyn til teknologisk indhold,finansiering og samarbejde mv. Dette vil bl.a. omfatte:1. Projekter der understøtter og viderefører forskning, udvikling og demonstrationinden for allerede etablerede anlægstyper, der har nået et vist stadie, herunderbenytter Energinet.dk’s COE-beregning til at fokusere udviklingen.2. Udviklingsarbejde vedrørende de prioriterede områder iværksættes i samarbejdemellem flere udviklere og i samarbejde med anden relevant faglig ekspertise påområderne:••••ForankringPTO (Power Take-off)Søkabler (fra havbund til det flydende roterende anlæg)Materialer og komponenter

De udviklede metoder og teknologier demonstreres og teknologien stilles til rådig-hed for Partnerskabet.3. Understøtning af forskning og udvikling vedrørende nye anlægstyper, hvis der kanredegøres for:At de har et teknisk, drifts- og anlægsøkonomisk potentiale, især set i forholdtil andre dokumenterede typer af bølgekraftanlæg.Hvordan de adskiller sig både teknisk og økonomisk fra tidligere undersøgteanlægstyper i Danmark eller udlandet.At udviklingsarbejde på prioriterede områder indarbejdes i samarbejde medPartnerskabet.At de i videst muligt omfang tager udgangspunkt i kendt teknologi.

4. Understøtning af undersøgelser som sigter på at vurdere konkrete offshore lokali-seringsmuligheder for bølgekraftværker i Danmark, herunder omkostningerne tilel-transmission, vurdering af beskæftigelsesmæssige og miljømæssige konsekven-serDet er nødvendigt for både tilskudsgiverne og branchen som helhed løbende at følgeudviklingen på bølgekraftområdet, både nationalt og internationalt, og at dette arbej-de understøttes af forskningsprogrammerne. Det anbefales, at Energinet.dk og/ellerEnergistyrelsen bidrager til årligt at samle de aktive involverede aktører og interessen-ter til f.eks. en workshop, for at sikre:•Informations- og resultatudveksling mellem de aktive danske bølgekraftmiljøerog –projekter. Koordinering og samarbejde mellem de forskellige danske par-ter, hvor det er muligt og relevant.Opdateret fælles viden om den internationale situation på området, gennemdansk deltagelse i internationale aktiviteter som IEA-OES samarbejdet, EERAsamarbejdet og deltagelse i standardiseringsarbejdet under DS/IEC TC 114.Tilskudsgivernes og investorernes overblik over områdets udvikling, identifika-tion af nye FUD - indsatsområder og behov for ændringer i strategien.

•

Endelig anbefales en markant styrkelse af forskning og uddannelse inden for bølge-kraft på universitetsniveau, evt. ved oprettelsen af et institut for bølgekraft. GTS-systemet kan i den forbindelse også spille en vigtig rolle for udviklingen af dansk bøl-gekraftteknologi, både mht. brug af infrastruktur til fysiske afprøvninger og teknolo-gisk service tilpasset behovet blandt teknologiudviklerne, herunder videre udvikling afnumeriske modelværktøjer.Disse anbefalinger skal således erstatte dem, som er anført i den tidligere strategi forudvikling [9] mht. målsætningen og indsatsområder for bølgekraft.

4.7

Bølgekraft i Energistyrelsens Teknologikatalog

I lighed med andre energiteknologier indgår bølgekraft i Energistyrelsens Teknologika-talog [W2], hvor blandt andet målsætninger for installeret effekt, samt opdateredebud på energiproduktionsdata og økonomi anføres som vist i Tabel 2.Bygningen af bølgekraftparkerne vil typisk kunne etableres i forbindelse med et hav-neanlæg, og hvor anlæggene kan lagres og sejles ud på plads under gunstige vejrfor-hold. Typiske udgiftsposter i forbindelse med bygning og drift af bølgekraftanlæg ersom vist nedenstående:•••••HovedstrukturPower Take-offKabeludgifter for nettilslutningUdlægning og installationDrift og vedligeholdTabel 2 Nøgletal for bølgekraft til Teknologikatalog [W2].2015Energi tekniske dataInstalleret effekt for et kraftværk (MW)Længde af et bølgekraftværk kmÅrlig produceret elektricitet (MWh/MW)Til rådighedTeknisk levetidByggeperiode (år)Økonomiske dataAnlægs investering (MDDK/MW)Drift og vedligehold (DDK/MW)2020Bølgekraft2030205010–1001-20350097252-450-5005-100450098302-8NoteRef

15009010

25009520

De nederste rækker i tabellen ovenfor er endnu ikke udfyldt, men strategiens målsæt-ninger kunne typisk indarbejdes her i kommende udgaver og COE beregnes medEnerginet.dk’s regneark [W1].

55.1

Energi, miljø og erhvervEnergipotentiale

Bølgeforholdenes variation i den danske del af Nordsøen er beskrevet i rapporten [1],og potentialet er beregnet til 30 TWh per år, opgjort som den mængde bølgekraft, derårligt passerer dansk søterritorium i Nordsøen. Som et regneeksempel anføres i rap-porten, at bølgekraftværker placeret over en 150 km strækning i en afstand på 100km fra Jyllands vestkyst (hvor potentialet er 15 kW/m) kan levere en el-produktion påca. 5 TWh/år (5000 GWh/år). Dette svarer til ca. 15 % af det danske elforbrug. Dan-marks vindkraftproduktion var til sammenligning ca. 7,8 TWh [2] i 2010.Udviklingen af bølgekraft i Danmark skal derfor også ses med eksport potentiale forøje, idet bølgeenergipotentialet langs Europas atlantiske kyststrækninger typisk er totil tre gange større end i Danmark [3], med kortere afstand mellem kyst og gunstigebølge- og dybdeforhold, hvilket på sigt kan give anledning til en betydelig eksport afteknologi og knowhow.Bølgeenergipotentialet kan svinge fra år til år og er typisk er 5 gange større i vinter-månederne end om sommeren. Denne variation følger vindenergien og passer godt tildet danske energiforbrugsmønster.Der er endnu ikke en bølgekraftteknologi, som prismæssigt kan konkurrere med f.eks.vindkraft, men der er en række prototyper, som afprøves i havet og stadig nye ideer,som undersøges i forsøgsbassiner under mere kontrollerbare omstændigheder, de-signstudier og optimeringsprocedurer med henblik på at forbedre performance ogdermed økonomi. Bølgeenergianlæggenes energiproduktion er afhængig af bølgefor-holdene på de lokaliteter, hvor anlæggene etableres.Prototyperne, som afprøves i dag, er i størrelsen 100-1000 kW, og generatorer driveseksempelvis via et pneumatisk, mekanisk eller hydraulisk Power Take-off system(PTO), der opsamler energien fra en given bølgestrækning. Kommercielle offshore bøl-gekraftværker vil på sigt omfatte et stort antal enheder på samme måde som vind-farme, måske endda større. En øvre grænse for bølgekrafts bidrag i Danmark anslåsat være i størrelsesorden 11 TWh/år (40 PJ/år) [3].

5.2

Indpasning i energisystemet

Muligheden for at styre og regulere bølgeenergianlæggets energiproduktion liggerprimært i dens PTO-system. Generelt udvikles systemet med henblik på at absorberemest mulig af bølgernes energi på et givent tidspunkt, men indebærer også mulighe-den for at koble systemet fra el-nettet, hvis det er påkrævet f.eks. af sikkerhedsgrun-de. Bølgekraft er mere stabil og forudsigelig end vindkraft, og dette kan øge værdienaf kombinationen bølge- og vindkraft.

5.3

Miljøforhold

Bølgekraft forventes at give en positiv miljømæssig effekt. Planlagt i samarbejde medskibsfart, olie/gas- og fiskerierhverv forventes bølgekraftanlæg at have en positiv ef-fekt på havmiljøet. Specielt vil de undersøiske strukturer og beskyttede områder, sombølgeenergiparkerne vil omfatte, kunne give fisk og anden flora og fauna nye beskyt-tede yngleområder (se evt. [W3]).Fordele:Bølgekraft produceres uden fossilt brændstof.Bølgekraftanlæg er lave strukturer, som placeret til havs ikke generer visuelt.Bølgekraft er mere forudsigelig og stabil i forhold til vind.Bølgekraft producerer mere energi placeret på dybere vand længere fra land.Bølgekraftanlæg kan have en kystbeskyttende virkning.15

Udfordringer:Udvikling og afprøvning af prototyper til havs er dyrt, og det kræver derfor etmålrettet udviklingsprogram for at udvikle anlæggene, så de kan producerestrøm til en konkurrencedygtig pris.I Danmark er de mest energirige bølger langt fra land, hvilket betyder, at ka-belforbindelsen til land udgør en stor del af anlægsøkonomien.Bølgekraftanlæg vil optage områder til havs, hvilket kræver en rettidig plan-lægning og prioritering af arealer for indpasning af bølgekraftanlæg.

5.4

Eksportpotentiale og beskæftigelse

Interessen for udviklingen af og investeringen i vedvarende energi finder sin begrun-delse i hensynet til forsyningssikkerhed og klima, men også erhvervs- og beskæftigel-sesmæssige muligheder.Inspirationen til sidstnævnte kan blandt andet hentes i resultaterne af Tysklandsenorme satsning på investering i solenergi. I 2009 skønnede det tyske Miljøministeri-um således, at der var skabt 50.000 arbejdspladser inden for solenergi.Ingeniørforeningen har i 2006 i sin Energiplan 2030 [4] vurderet energiperspektivetfor bølgekraft i Danmark til at være ca. 500 MW bølgekraft, som årligt kunne produce-re 1,75 TWh. En sådan satsning vil udover det energi- og miljømæssige bidrag ogsåformodes at have positive samfundsøkonomisk konsekvenser i form af væsentlige ek-sportindtægter og en betragtelig øget beskæftigelse.Alliancen for Grøn Offshore Energi har i sin rapport ”Fra samling til handling” [W4] i2010, bl.a. med udgangspunkt i Klimakommissionens anbefalinger, skærpet målsæt-ningen om, at der allerede inden 2020 skal kunne etableres 500 MW bølgekraft vedVestkysten og i Nordsøen, samt at der på europæisk plan vil være akkumuleret instal-lation på 2,1 GW havenergi, hvilket skønnes at kunne skabe 15.000 arbejdspladser.Under forudsætning af, at Danmark fortsat ønsker at være ”first mover” på bølgekraft,og aktivt satse på over de næste 10 år at have en ledende rolle i Europa inden for fel-tet, skønnes det at kunne skabe 7.000 arbejdspladser i bølgekraftindustrien i 2020stigende til godt 20.000 i 2050.Dette forudsætter fremdeles, at der udvises den fornødne politiske beslutningskraft, atder skabes det nødvendige plangrundlag, at der satses på en kontinuerlig og målrettetFUD, samt en styrkelse af relevante uddannelsesmæssige tiltag.Bølgekraft kombineret med andre energiteknologier, som offshore vindkraft og alge-dyrkning, kunne på sigt skabe en diversitet i beskæftigelsesmæssige muligheder, hvorfiskerierhvervet tidligere har domineret og givet nye økonomiske vækstmuligheder forudkantsområderne i Danmark. Dette er i tråd med EU’s sociologiske bestræbelser forat sikre samfundsudviklingen i disse områder.

5.5

Forretningsmuligheder og brancheforening

Bølgekraftindustrien er endnu i sin spæde vorden. Der skal derfor parallelt med oginden for de overordnede politisk skabte rammer, opbygges en ny industriel udvikling.Dette kræver en kortlægning af de forretningsmæssige områder for bølgekraft, ennærmere definering af specifikke kundegrupper for branchen som helhed samt opstil-ling af en række konkrete forretningsmodeller, markedsmodning af løsninger og ud-vikling af gennemarbejdede forretningsmodeller. Det er markante udfordringer og bar-rierer, der skal forceres for, at en egentlig industrialisering og kommercialisering afbølgekraftanlæg kan realiseres.Dette er for så vidt ikke anderledes for bølgekraftbranchen i forhold til andre industri-elle brancher, og megen inspiration kan uden tvivl hentes fra udviklingen af vindmøl-lebranchen. Et inspirerende og åbent samarbejde mellem de to sektorer vil desudenkunne være frugtbart og befordrende for en udvikling af egentlige havenergiparkermed kombinerede løsninger, hvori der indgår flere forskellige energikilder.Der udtrykkes ønsker fra bølgekraftbranchens side om dels at få etableret en egentligbrancheorganisation, samt hjælp til opstilling og udarbejdelse af forretningsmodeller.Udviklerne har tidligere været primært centreret omkring bølgekraftforeningen [W5],men derudover er der aktører som forsknings- og vidensinstitutioner, konsulenter,juridiske eksperter, samt forskelige organisationer som Nordisk Folkecenter for Vedva-rende Energi, DanWEC, LORC, Alliancen for Grøn Offshore Energi og Offshore CenterDanmark.Det har også tidligere været forsøgt at danne en industriel organisation Wave EnergyIndustry Association (WEIA) [W6], men dette strandede primært på grund af mang-lende ressourcer.Der er en markant og udtalt interesse for, at der dannes en overordnet paraply- ellerbrancheforening, der samlet set og bredt kan varetage interessen for branchen somhelhed, og dermed være et fælles talerør i forhold til relevante myndigheder, beslut-ningstagere og meningsdannere. Dette kunne eksempelvis ske med inspiration fratilsvarende initiativer inden for vindmøllebranchen.Partnerskabet anses som den paraply og det fælles talerør (beskrevet i Appendix II),der kan medvirke til en implementering af strategien ved at stimulere og medvirke tiletablering af projekter og samarbejder i henhold til de prioriterede udviklings- og sa-marbejdsområder i den fortsatte udvikling med henblik på at realisere en egentligkommercialisering af bølgekraft i Danmark.

66.1

Forskning og udviklingTrinvis udvikling af bølgekraftteknologier

Udviklingen af bølgekraftteknologier har med tiden fundet en udviklingsmodel, dergroft kan opdeles i fem trin, hvor teknologien gradvis bygges og afprøves i større ska-la samtidig med, at design, komponenter, power take-off og numeriske og økonomi-ske beregninger fastlægges med større nøjagtighed. Udviklingen er ikke alene tekniskbetonet, men den er i lige så høj grad et spørgsmål om at skabe et team, en forret-ningsmodel og undervejs tilpasse og optimere teknologien.Det danske Bølgekraftprogram, der løb i perioden 1998 – 2001 [5] havde fokus på deførste tre af de fem trin og kun Wave Dragon nåede under programmet til trin 3. Defem trin er beskrevet i nedenstående med eksempler på danske bølgeprojekter:Trin 1:Omfatter enindledende afprøvning af nye idéer og koncepter,bygning afmodel og til efterfølgende simpel afprøvning i en bølgetank i samspil med et universi-tet. Aalborg Universitet (AAU) har på denne måde udført en lang række forsøg medforskellige koncepter, som har dannet basis for udvikling af nye ideer og inspireret tilPh.d.-projekter.Trin 2:Omfatter videregåendeudvikling og afprøvningaf udvalgte koncepter, medhenblik på at opnå kvantitative resultater for holdbarhed og energieffektivitet m.v.Undersøgelser er foretaget i bølgetanke og med numeriske modeller. Af de 15 projek-ter, som har været afprøvet i fase 2, og som er beskrevet i Bølgekraftudvalgets afslut-tende rapport [5], er fire videreført i dansk regi og Swan DK3 videreført som OE Buoyi Irland.Trin 3: Prototypeudvikling og forsøghar i dansk sammenhæng vist sig at omfattelangtidsafprøvning af pilotprojekter i et beskyttet havområde i mindre skala, samtidigmed at forretningsmodeller og partnerskaber udvikles og etableres. Wave Dragon nå-ede frem til denne fase inden for Bølgekraftprogrammets rammer og blev bygget ogsøsat i 2004 og afprøvet i Nissum Bredning, hvor den promoverede bølgekraft frem tilisvinteren 2010, som satte punktum for afprøvningen. Efter Bølgekraftprogrammetsøsatte Waveplane en mindre Bølgehøvl i Ringkøbing fjord for private midler. I perio-den 2006 – 2010 blev Tusindbenet videreført som Wavestar og afprøvet i NissumBredning i skala 1:10, hvor den har produceret data og strøm. Poseidon, som det hedunder Bølgekraftprogrammet, blev videreført som Floating Power Plant bygget og af-prøvet ved vindmølleparken ved Vindeby i perioden 2007 – 2011. Dexawave testedeen lille model ved AAU i 2009, efterfulgt af en 1:10 skalamodel installeret i Limfjorden.I 2011 søsatte Dexawave en skala 1:5 prototype til overlevelsesforsøg ved Hanstholm.Trin 4 Demonstrationsforsøg i større skala.På dette trin verificeres anlægget påalle måder i en stor skala. Som dansk eksempel kan anføres Wavestars maskine vedHanstholm, som blev bygget i 2008, tilsluttet til el-nettet og har produceret til el-nettet over en to-årig periode. Den specielle afregningsordning, som er udviklet afEnerginet.dk under ForskVE, har vist sig meget brugbar på dette trin.Trin 5 Kommercialisering.I det omfang, at et projekt har dokumenteret sin energi-produktion samt økonomi, og udviklingsfirmaet har indgået aftale om eller solgt eneller flere prototyper i havet med f.eks. et energiselskab, så kan der tales om, at pro-jektet er nået til trin 5.Femtrinsmodellen, som blev afprøvet under Bølgekraftprogramme,t blev oprindeligtbeskrevet i OWEC-1 [6] projektet og er blevet videreudviklet og detaljeret under IEA-OES Annex II [7] og Equimar [8]. Dokumentation og udvikling fra de forskellige trin eren vigtig forudsætning for at komme i betragtning af el-producenter og energiselska-ber, der normalt vil kræve, at et projekt er udviklet til og med trin 3.18

Trin 5Trin 4Trin 3Udvikling ogafprøvning afkomponentermaterialer samtmindre prototypeforsøgTæt på fuldskalaforsøg f.eks. vedDanWEC iHanstholmopkoblet til nettetKommercialiseringaf bølgeenergi ifuld skala

Trin 2Designoptimering ogfeasibility studiessamt suplerendemodelforsøg istørre skala

Trin 1Anvendtforskning ogmodel-afprøvning iforsøgsbassin

Figur 5 Bølgekraftteknologiens fem udviklingstrin.Denne femtrin-model kan sammenholdes med de nuværende støtteordninger forenergiteknologier, som netop er tilpasset energiteknologiernes udviklingskæde fraanvendt forskning mod det kommercielle marked. Således har Det Strategiske Forsk-ningsråd støttet ”Structural Design of Wave Energy Devices” (SDWED) [W7] forsk-ningsalliance, mens Energinet.dk med Forsk-EL og ForskVE har støttet bølgekraft påalle trin fra 1 – 4, og specielt på trin 3 og trin 4 støttet med den ydelsesbetingedestøtte i ForskVE. EUDP har støttet større prototype forsøg på trin 4, som f.eks. Wa-vestars forsøg ved Hanstholm. Green Labs DK er mest forudset til at støtte etableringaf infrastrukturer – som f.eks. DanWEC.

Figur 6 Danske energiteknologiske støtteordninger [W8].

77.1

Tværgående bølgekraftaktiviteterDanske

Den strategiske forskningsalliance etableret af Forskningsgruppen for Bølgeenergi påAalborg Universitet (AAU) i form af projektet SDWED [W7] forventes at blive et vigtigtomdrejningspunkt i bølgekraftbranchens bestræbelser på at gøre maskinerne mereeffektive og driftssikre. Projektet, som strækker sig over fem år, fik i 2010 en betyde-lig bevilling fra Det Strategiske Forskningsråd på 19,5 mio. kr.Projektet sigter på at videreudvikle numeriske modeller til design, pålidelighed ogenergiberegninger vedr. bølgekraftanlæg. Projektet er et strategisk samarbejde mel-lem bl.a. AAU, DTU, DHI, DNV, RAMBOLL, mfl. og uddannelsen af Ph.D.’ere er en væ-sentlig del af projektet.Sideløbende med AAU’s forskning gennemføres andre udviklingsprojekter, hvor forske-re på AAU sammen med bølgekraftudviklerne tester potentialet i at benytte beton somkonstruktionsmateriale for bølgekraftmaskiner, der kan være med til at gøre dissemere rentable og holdbare. AAU’s forskere fra Institut for Energiteknik er også enga-geret i et projekt, der skal forbedre styring af bølgekraftmaskinernes PTO-systemer.Disse fælles opgaver støttes af ForskEL.Offshore Center Danmark har i 2011 etableret projektet ”Bølgekraft netværk”. Måletmed projektet er at sikre bølgekrafts fortsatte innovationsevne, vækst og kommercia-lisering for hurtigt at bringe energiformen op på niveau med offshore vindkraft og til-svarende kommercialisering.I efteråret 2010 bevilligede EUDP midler til at gennemføre nærværende projektet: ”Nystrategi for bølgekraft gennem industrielt partnerskab”, som baggrund for udarbejdel-sen af nærværende nye/reviderede strategi for bølgekraft, forankret i et nyetableretPartnerskab for Bølgekraft. Baggrunden for bevillingen af støtte er at øge samarbejdetinden for branchen og udvikle nye fælles projekter. De danske partnere, som har del-taget i partnerskabsprojektet, blev indledningsvist præsenteret.

7.2

Internationale

Udviklingen internationalt kan følges på hjemmesiden for IEA-OES (W9a), hvor deårlige rapporter gennemgår aktiviteterne inden for bølgekraft, tidevandsenergi, OTECsamt osmotisk energi i de respektive medlemslande. Arbejdet under IEA-OES startedei 2001 på initiativ fra Danmark, Storbritannien og Portugal og har i det forløbne årtivokset til at omfatte 19 lande, som mødes to gange årligt. Det 23. ExCo-møde skalafholdes i Aalborg i oktober 2012.Samtidig med det voksende antal forskellige bølge- og tidevandsteknologiprojekterstyrkes og øges indsatsen på at udvikle metoder til at gøre de meget forskelligartedeprojekter sammenlignelige, bl.a. gennem projektsamarbejde i EU-regi og internatio-nalt samarbejde om standardisering under IEC TC 114.

IEA-OES samarbejdsprojekter og medlemslande

Ud over årlige opsummeringer af medlemslandenes projektaktiviteter iværksættesogså fælles aktiviteter på områder af fælles interesse, som vist nedenstående i figur 7.

Figur 7 Oversigt over medlemmer i OES og aktiviteter [W9a].Samarbejdsprojekter kaldes "tasks" eller ”annexer” og nedenstående er en kort be-skrivelse af de ”tasks”, der har været gennemført eller er under udarbejdelse, medhenvisning til rapporter fra de enkelte projekter på hjemmesiden for IEA-OES.Task 1 Annex I [W9a] omfatter den årlige rapport om aktiviteter i de enkelte lande,samt vedligehold af hjemmeside m.m.Task 2 omfatter retningslinjer for afprøvning og evaluering af energiteknologier. Denførste del på modelforsøgsområdet, den anden del forhold vedr. prototypeafprøvningsamt data for udvalgte havområder og testsites. Danmark har ledet arbejdet underTask 2 Annex II [W9b], og der er udarbejdet 9 rapporter.Task 3 omfatter information mht. el-transmission og tilpasning til el-nettet. Dette ar-bejde har været ledet af Powertech Labs Inc. i Canada, og der er udarbejdet 4 rappor-ter under task 3 Annex III [W9c].Task 4 omfatter miljømæssige aspekter mht. havenergi, arbejdet har været ledet afUSA, og der er udarbejdet en rapport under Annex IV [W9d].Task 5 omfatter udveksling og vurdering af erfaringer på havenergiprojekter. Task 5Annex V er netop startet med ledelse af USA og med dansk deltagelse.Som led i de årlige årsrapporter bidrager alle medlemslande med en oversigt over na-tionale aktiviteter herunder aktuelle tal for f.eks. installeret effekt inden for de forskel-lige havenergiteknologier på prototyper eller mere permanente anlæg, som angivet iFigur 8.21

Figur 8 Installerede bølgekraft- og tidevandsenergi-projekter i udvalgte lande. Somdet fremgår, er der kun installeret få MW på internationalt plan (OES [W9a]).

Figur 9 Kollage over udenlandske bølgekraftprojekter, se nærmere beskrivelse i Ap-pendiks I.22

EU-aktiviteterCo-ordinated Action on Ocean Energy (CA-OE) [W10] var et dansk ledet samarbejds-projekt med 44 partnere, som mødtes to gange om året i en periode på tre år. Projek-tet satte fokus på behovet for fælles retningslinjer, og initierede etableringen af deneuropæiske bølgekraftforening EU-OEA i 2006. Projektrapporterne findes på forenin-gens hjemmeside.Equimar [W11] fulgte i perioden 2008-2011 med lidt færre deltagere og væsentligtstørre budget. Equimar har udarbejdet en lang række rapporter på næsten alle områ-der, der vedrører bølgekraft og tidevand, som kan downloades fra projektets hjemme-side.WAVEPLAM [W12] blev koordineret af Spanien, som siden 2007 har udvist stor inte-resse for bølgekraft.MaRINET [W13] ”Marine Renewables Infrastructure Network” er rammen om et sam-arbejde om testfaciliteter for Emerging Energy Technologies, løbende fra april 2011-marts 2015. Projektet koordineres af Hydraulics & Maritime Research Centre, Universi-ty College Cork, Irland, og der er 28 partnere fra 12 lande (heriblandt AAU, Danmark).Hydralab IV [W14] er et samarbejde mellem forsøgslaboratorier herunder også test afhavenergiteknologier.ORECCA [W15] (2009-2011) Målsætningen for ORECCA-projektet (Off-shore Re-newable Energy Conversion Platforms – Coordination Action) er at skabe et netværkog forum for vidensdeling samt udvikling af handlingsplaner for udviklingsaktiviteter irelation til vedvarende havenergiteknologier (dansk deltagelse).SOWFIA [W16] (2010-2012) “Streamlining of Ocean Wave Farms Impact Assessment”sigter på at koordinere og forenkle udviklingen af de værktøjer, der anvendes i forbin-delse med sociologiske impact assessment (IA) studier for offshore vedvarende ener-gi. Bølgekraftdemonstrationsprojekter vil indgå fra hvert EU-medlemsland.MARINA [W17] (2010 - 2014) MARINA Platform-projektet vil etablere et sæt sammen-lignelige gennemskuelige kriterier for evaluering af muliti-purpose platform for marineenergi.

Internationale konferencer på bølgeenergiområdet

Hvert andet år afholdes konferencen EWTEC "European Wave and Tidel Energy Confe-rence", og den 10. konference afholdes i Aalborg i 2013. Med udspring i IEA-OES sam-arbejdet er konferenceserien ICOE (International Conference on Ocean Energy) etab-leret med et mere industrielt fokus. ICOE afholdes det år, hvor der ikke er EWTEC.Derudover afholdes årligt GMREC ”Global Marine Renewable Energy Conference” iUSA, og den asiatiske variation af EWTEC som kaldes AWTEC (Asian Wave and TidalEnergy Conference).Derudover er der en række andre konferencer inden for Coastal, offshore og arcticEngineering, som også inkluderer bølgekraft, f.eks. ISOPE, OMAE, ICCE og Coast Lab.

7.3

Standardisering under IEC TC 114

IEC TC 114. ’Marine energy - Wave, tidal and other water current converters’ er etinternational samarbejde omkring udvikling af standarder. Fra dansk side deltager enrække danske eksperter fra bl.a. FPP, Wavestar, AAU, Bølgekraftforeningen, Dong,Rambøll og Sterndorff Engineering via den nationale spejlkomite under Dansk Stan-dard S-614 [W18].PT 62600-1: Terminology.DK ekspert: Peter Frigaard, AAUPT 62600-2:Design requirements for marine energy systems.DK ekspert: Peter Frigaard, AAUPT 62600-10:Assessment of mooring system for marine energy converters.DK ekspert: Martin Sterndorff, Sterndorff EngineeringPT 62600-100:Power performance assessment of electricity producing wave energyconverters.DK ekspert: Jens Peter Kofoed, AAUPT 62600-101:Wave energy resource assessment and characterization.DK ekspert: Martin Heyman Donovan, DONGPT 62600-200:Power performance assessment of electricity producing tidal energyconverters.DK ekspert: Thomas Holm Krogh, DONGPT 62600-201:Tidal energy resource assessment and characterization.DK ekspert: Martin Heyman Donovan, DONGPT 62600-102:Wave Energy Converter Power Performance Assessment at a SecondLocation Using Measured Assessment Data.DK ekspert: Kim Nielsen, Rambøll Danmark (conveyer), Jens Peter Kofoed, AAU

7.4

Certificering under DNV

DNV har en risikobaseret certificeringsproces for tidevandsenergi og bølgekraft. Denneproces er defineret i OSS-312 certificering af tidevandsenergi og bølgeenergi. OSS-312 beskriver en liste over dokumenter og definerer omfanget af anvendelsesområdetfor certificering. Certificering er ikke kun relateret til sikkerhed og miljø, men også tilfunktionelle krav, som er af afgørende betydning for holdbarhed og succes i det mari-ne miljø.Certificeringsprocessen er en gradvis proces, der udvikler sig i takt med, at teknologi-en udvikler sig. Dette afspejles i forskellige certificeringsbehov, fra de indledende trinhvor certificeringsprocessens funktion er teknologivurdering, til identifikation af fejl-funktioner og risikoanalyse.

Konklusion

Partnerskabet for Bølgekraft i Danmark har en unik mulighed for udvikling af en bære-dygtig bølgekraftindustri, som beskrevet i denne strategirapport. Danske virksomhe-der har mulighed for at udvikle projekter i samarbejde med internationalt anerkendteforskere på AAU, hvor der også bliver uddannet internationale Ph.d. studerende. Herkan de studerende afprøve deres færdigheder i praksis i samarbejde med bølgetekno-logiudviklere. Der er testfaciliteter i åbent hav, som giver mulighed for at afprøve småog store projekter i rimelige bølgeforhold før de bliver flyttet til mere ekstreme for-hold.Det industrielle netværk i Danmark har en meget stor erfaring i offshore industri ogvindmølleudvikling, som kan bruges direkte i forbindelse med udvikling af værdikædensamt at bringe COE ned på bølgekraft. Desuden er der blandt de danske bølge-energikoncepter flere positive resultater, hvis der sammenlignes med de udenlandskeprojekter vedr. pålidelighed, performance og sikkerhed.Det fremtidige partnerskab, som beskrevet i Appendiks II, må derfor videreudviklesfor at føre strategien ud i livet og danne rammen for det fortsatte industrielle og of-fentlige samarbejde om forskning og udvikling, investeringer og finansiering, udviklingaf energiparker, succeskriterier for industrialisering af udvalgte projekter, dannelse afforskningskompetencecenter samt promovering af danske bølgekraftanlæg på deninternationale scene.

Referencer

Litteraturhenvisninger:1.2.3.4.Ramboll, DHI, DMI.Kortlægning af Bølgeenergiforhold i den Danske del afNordsøen.s.l. : Energistyrelsen, Juni 1999. Jno 5119/97-0014.Energistatestik 2010.s.l. : Energistyrelsen, 2011. ISSN 0906-4699.Ressourceopgørelse for bølgekraft i Danmark,May 2009, J. P. Kofoed Rap-port No. 59, for Klimakommissionen.IDA Ingeniørforeningens Energiplan 2030,Hovedrapport.Udgivet af Ingeniørforeningen i Danmark, IDA. December 2006; ISBN: 87-87254-64-6Bølgekraftudvalgetssekretariat,KimNielsen.Bølgekraftprogram,Bølgekraftudvalgets afsluttende rapport .s.l. : Energistyrelsen, 2002.OWEC-1 Offshore Wave Energy Converter ProjectMarch 1996, Danish Wave Power Aps. Jou2 CT93-0394IEA-OES Annex II reportB. Holmes & K. Nielsen (2010), Report T02-2.1Guidelines for the Development & Testing of Wave Energy Systems,OES-IA Annex II Task 2.1http://www.ocean-energy-systems.org/library/annex_ii_reports/Equimar: Protocols for the Equitable Assessment of Marine Energy Con-verters2011, Editors:, David Ingram, George Smith, Claudio Bittencourt-Ferreira, HelenSmith, European Commission 7th framework programme; grant agreementnumber 213380.http://www.equimar.org/equimar-project-deliverables.htmlBølgekraftteknologi, Strategi for forskning og udvikling,Energistyrelsen,Elkraft System og Eltra, juni 2005, ISBNwww: 87-7844-539-6

5.6.7.

Web baserede links:W1COE Regnearkethttp://www.energinet.dk/DA/KLIMA-OG-MILJOE/Energi-og-klima/Forskning-i-vedvarende-energi/Sider/Boelgekraft.aspxTeknologikatalog Energistyrelsenhttp://www.ens.dk/da-DK/Info/TalOgKort/Fremskrivninger/Fremskrivninger/Documents/Teknologikatalog%20Juni%202010.pdf.Langhammer, Olivia.http://www.chalmers.se/smt/oec-en/news-events/downloadFile/attachedFile_5_f0/OEC_Kickoff_presentation_Olivia_Langhamer_Part1.pdf?nocache=1308578485.96.Grøn off-shore Alliance26

http://greenoffshore.dk/aktiviteter/W5W6W7W8Bølgekraftforeningenhttp://www.waveenergy.dk/WEIAhttp://www.weia.dk/SDWED(StructuralDesign of Wave Energy Devices)www.sdwed.civil.aau.dk/Energi 11, ISBN: 978-92-79-18988-3http://viewer.zmags.com/publication/dc6fce6f#/dc6fce6f/1

W9aIEA-OES, årsrapporterhttp://www.ocean-energy-systems.org/library/annual_reports/W9bIEA-OES(AnnexII)http://www.ocean-energy-systems.org/library/annex_ii_reports/W9cIEA-OES(AnnexIII)http://www.ocean-energy-systems.org/library/annex_iii_reports/W9dIEA-OES (Annex III)http://www.ocean-energy-systems.org/library/annex_iii_reports/W10CA-OEhttp://www.eu-oea.com/index.asp?bid=325.W11Equimarhttp://www.equimar.org/W12Waveplamhttp://www.waveplam.eu/page/W13MaRINEThttp://www.fp7-marinet.eu/W14Hydolabhttp://www.hydralab.eu/W15ORECCAhttp://www.orecca.eu/web/guest;jsessionid=A02131A260C639C06A41004A9EB3F8CEW16SOWFIAhttp://en.wavec.org/index.php/83/sowfia/W17MARINAhttp://www.marina-platform.info/W18Dansk Standardwww.ds.dk.

Appendiks I: Status for bølgekraftteknologier ultimo 2011Kategorier af bølgekraftanlægBølgekraftmaskiner er strukturer, som opfanger bølgernes energi. Den opsamledeenergi omformes via et PTO-system, som kan være hydraulisk, mekanisk eller pneu-matisk, som driver en roterende generator, der producerer elektricitet eller via en li-near generator indbygget i strukturen.Der er talrige eksempler på klassificering af bølgekraftmaskiner, men i forbindelsemed denne rapport om placeringsmuligheder og fælles udvikling af bl.a. forankring erdet både praktisk og hensigtsmæssigt at klassificere efter placering og forankring:1. Kyst og kyst nær bundfast konstruktion2. Off-shore stramt fortøjet3. Off-shore slækt fortøjet

Figur 10 Off-shore Wave energy converter study, OWEC-1 report 1996 [10].De kystnære stationære anlæg er de mest udbredte måske fordi strukturen er fast.De stramt forankrede systemer optager energien i bevægelsen relativt til havbunden.Slæk forankrede systemerne kan optage bølgeenergi på en række forskellige måderrelativt til eller direkte af hovedstrukturen og er typisk installeret på vanddybder stør-re end 45 meter.PTO-systemer omfatter:••••luftturbiner (enkelt, manifolded, lukkede eller åbne systemer)hydraulik (olie eller vand-hydraulik, åbne og lukkede system)lineære elektriske generatorer (i forskellige former)mekanisk PTO (lineær og roterende)

Endelig kan man beskrive selve konstruktionen som enpoint absorberdvs. (en ellerflere) flydende bøjer der bevæges op og ned ad bølgen, eller som enterminatorderer en langstrakt konstruktion med bredsiden mod bølgefronten og endelig som enat-tenuator,der har sin mindste udstrækning mod bølgefronten og optager energien,som bølgen passerer ned langs dens sider (f.eks. Pelamis).

De danske bølgekraftprojekterEn beskrivelse af danske bølgekraftprojekter med link til projekternes respektivehjemmesider.

Crestwing

Crestwing [W19] udviklet af WaveEnergyFyn har fået tidsbegrænset tilladelse til atopstille bølgeenergianlægget Crestwing fra 1. juli 2011 frem til 1. juli 2012 ud for dennordlige del af Frederikshavn Havn ca. 70 m fra nærmeste mole og 1,2 km fra havne-indsejlingen. Anlægget vejer ca. 400 kg er 2,44 m i bredt og 10 m i langt med endybgang på 0,6 m svarende til en skala ca. 1:5. Bølgevingen består af to sammen-hængslede pontoner forankret fra forreste ponton i havbunden og den relative bevæ-gelse mellem de to pontoner udnyttes af et mekanisk PTO.

Figur 11 Crestwing Frederikshavn, september 2011 (foto Crestwing).

Dexawave

Dexawave [W20] har den 2. juli 2009 modtaget tidsbegrænset tilladelse til at opstilleet bølgekraftanlæg ved Hanstholm fra den 1. august 2009 forlænget frem til 1. august2012.Anlægget er et flydende offshore bølgekraftanlæg bestående af to flydepontoner pla-ceret i vandoverfladen. Pontonerne er indbyrdes forbundet vha. et fleksibelt led ogoven på og mellem pontonerne er anbragt en hydraulisk cylinder. Derved opbyggesolietryk i cylinderen, som ensrettes og anvendes til at drive en hydraulisk motor. An-lægget er 6 m i bredden og 13 m i længden. Pontonernes diameter er 1 m svarende tilen skala ca. 1:5.

Figur 12 Dexawave bugseres til DanWEC placering (foto Dexawave).Dexawave har endvidere indgået en aftale med myndigheder på Malta om at bygge trefuldskala bølgemaskiner hver på ca. 250 kW efterfulgt af yderligere 24 anlæg. En lille30

demonstrationsmodel i skala ca. 1:10 blev transporteret til Malta i 2011, og Dexawavehar installeret en bølgemåler for bedre at kunne vurdere bølgeforholdene for at evalu-ere forretningsmuligheden Blue Ocean Energy�.

Floating Power plant

Floating Power Plant [W21] modtog i 2007 etablerings- og elproduktionstilladelse fraEnergistyrelsen til testanlæggetPoseidon 37ved Vindeby, Lolland frem til den 31.marts 2012.Anlægget blev installeret i efteråret 2008.Poseidon 37er et flydende offshore bølge-kraftanlæg med tre mindre vindmøller påmonteret. Anlægget har en frontbredde modbølgerne på 37 m og en længde på 25 m og en dybdegang på 3,5 m. Anlægget er for-ankret til havbunden med en kabelforbindelse til den yderste vestlige mølle i Vindebyhav-vindpark. Den maksimale producerede effekt fra anlægget er ca. 115 kW.FPP har etableret samarbejde med Bridgeworks Capital i Oregon og skabt firmaetFloating power Inc. i USA for at kommercialisere Poseidons bølge/vind energiplatform.

Figur 13 Floating Power Plant (foto FPP).

Leancon

Leancon [W22] Wave Energy har den 4. januar 2010 modtaget tilladelse til midlertidigetablering af forsøgsanlægget Leancon ved Nissum Bredning frem til 1. april 2012 påen placering ca. 200 m fra kysten og ca. 500 m fra Nordvestjysk Folkecenter for Ved-varende Energis testsite.Anlægget er en skala 1:10 model af et flydende OWC-anlæg. Modellen har en vægt påca. 2 ton er fremstillet i glasfiber, og er 24 m bred og 11 m lang. Toppen af den tra-pez-formede hovedstruktur er ca. 1 m over vandlinjen. Modellen vil blive forsynet medluftturbiner, generator og luftflow måleudstyr m.v.

LOPF

Resen Energy [W23] LOPF (Lever Operated Pivoting Float) er opfundet i USA i 2008efter omfattende praktiske forsøg med små bøjer i den Mexicanske Golf. Alle rettighe-der og patenter blev købt af Resen Energy i september 2010 og hele udviklingsaktivi-teten er flyttet til Danmark. Med støtte fra ForskEL i 2011 er energiproduktionen ble-vet dokumenteret i AAU’s bølgetank på en skala 1:25 model. Der er opnået tilladelsetil afprøvning af større 2 x 2m bøjer i Øresund, ud for Klampenborg, og der forventes,31

at tilladelser snart gives til udlægning af 2 til 5 kW bøjer på testsitet i Nissum Bred-ning og ud for Hanstholm. Begge sites søges med netforbindelse.

Figur 14 Trin 1 forsøg med LOPF ved AAU i 2011.

Rolling Cylinder

Rolling cylinder [W24] er et princip, som er udviklet på basis af en ide fra Öjvin Boltzmed henblik på at omsætte bølgepartiklernes bevægelse til rotation af en akse ved atmontere ”propellerblade, der driver aksen til at rotere. Bladene er flexible og driverakslen samme vej uanset om bølgebevægelsen kommer fra den ene eller anden side.Projektet har modtaget PSO-støtte til indledende afprøvning på AAU.

Wave Dragon

Wave Dragon [W25] har haft etableringstilladelse siden 2003 og anlæggets elproduk-tionstilladelse løber til 30. juni 2012. Tilladelsen er i mellemtiden blevet forlænget tregange, senest i forbindelse med at anlægget blev flyttet til større bølgehøjder ved Od-by i Nissum Bredning. Vinteren 2010 gjorde imidlertid en ende på afprøvningen.

Figur 15 Wavedragon i Nissum Bredning (foto Wave Dragon).Wave Dragon benytter overskylsprincippet, hvor bølgerne skyller op i et reservoir overhavets niveau og udledes gennem en række vandturbiner, der driver generatorer. An-lægget havde en installeret effekt på 20 kW og en vægt på 237 ton og var 58 m bredt,33 m langt med en dybgang på 3,6 m.Wave Dragon fik i 2011 støtte fra EUDP til at udarbejde et certificeret design af enfuldskala 1.5 MW demonstrationsenhed tilpasset bølgeforholdene ved DanWEC, Hanst-holm. Endvidere har Wave Dragon deltaget i EU-projekter som CA-OE, WavePlam,Equimar, Wavetrain I og II.

Wave Piston

Wave Piston [W26] er baseret på et princip udviklet af Kristian Glejbøl og Martin vonBülow med henblik på at minimere udgifterne til konstruktion. Anlægget består af enlangstrakt struktur under havoverfladen bestående af pumper, som drives af vandpar-tiklernes bevægelse frem og tilbage langs strukturen.

WavePlane

WavePlane A/S [W27] havde siden oktober 2008 etableringstilladelse til deres anlægved Hanstholm. Bølgehøvlen, som den hedder, var i 2008 udstyret med to generatorerpå hver 100 kW og havde en indtagsbredde på 14 m. Maskinen var tænkt som en fo-reløbig prototype i forholdet 1:1. Den havarerede imidlertid kort efter placeringen pga.forkert forankring.

Figur 16 WavePlane 200kW bugseres til Hanstholm for placering.Maskinen er et ”indskylningsanlæg” uden bevægelige dele før turbinen. Maskinen eren flydende V-formet konstruktion, forankret i V-formens spids, der vender mod deindkommende bølger. Fortil under vandlinjen er der en ”kunstig strandbred”, der be-virker, at den indkommende bølge løftes op og skyller ind i et vandretliggende rør,hvor der opstår en hvirvelstrøm, der ledes hen til turbinen (der driver generatoren) ogderefter tilbage til havet.Etableringstilladelsen udløb i august 2009 og anlægget er pt. ikke i test på havet. Efteret havari og konkurs, har den oprindelige opfinder Erik Skaarup generhvervet 100% afhans opfindelse og vil med nye forbedringer gå efter en nyudlægning i 2013.

Wavespinner

Wavespinner [W28] projektet har hidtil kun været brugt af virksomheden PovlonisInnovation til information via hjemmesiden ”om muligheden for udnyttelse af bølge-energi.” En model af Wavespinner udstilles i science-centeret Poul la Cour Museetsammen den første Tusindben-model, forgængeren til Wavestar.

Wavestar

Wavestar Energy [W29] har etablerings- og elproduktionstilladelse frem til 5. novem-ber 2013 ved DanWEC, Hanstholm. Anlægget består af to flydere hver med en diame-ter på 5 m, som via et hydraulisk system udnytter flydernes op og nedadgående be-vægelser til at producere elektricitet. Flyderne er fastholdt af en konstruktion, der kanhæves op og ned på fire stålrør, som er fastgjort til betonfundamentet på havbunden.I tilfælde af ekstrem storm kan flyderne løftes ud af vandet og stormsikres.Teknisk videreføres de principper, som Wavestar afprøvede ved Nissum Bredning, imindre skala. Testanlægget har en generatorkapacitet på 80 kW og maksimalt er indtilnu målt en gennemsnitlig effekt på ca. 40 kW. Man kan følge el-produktionen online,med månedlige sammenfatninger over produktionsdata, som danner grundlag for enafregningspris aftalt med Energinet.dk.

I løbet af sommeren 2011 har DanWEC [W30] introduceret rundvisning med mulighedfor bl.a. at bese Wavestar via en 400 meter lang bro i fire meters højde over havet.Dette har givet en enestående måde at promovere bølgekraft over for familier, firma-er, skoler og prominente personligheder som Connie Hedegaard, klima og energimini-stre og kronprins Frederik, der alle besøge Wavestar i 2011.

Figur 17 Wavestar i funktion (foto Wavestar).Wavestar er endvidere involveret i en række udviklingsaktiviteter som kan forøgeenergiproduktionen og reducere omkostningerne. Dette inkluderer udvikling af forbed-rede kontrol og styringsstrategier, materialeforskning omkring højstyrkebeton. Endvi-dere deltager Wavestar i et EU-projekt med partnere fra Storbritannien, Spanien ogPolen.

WEPTOS

Weptos [W31] er et af de nyeste bølgekraftkoncepter under udvikling i Danmark. An-lægget er vist på nedenstående foto fra modelafprøvning i den Spanske testfacilitet”Cantabria Coastal and Ocean Basin”. Det nye i modellen er, at den kan justere sinfront mod bølgerne således, at under almindelige bølgeforhold bredes den ud, og un-der storm folder anlægget sammen.Langs hver af de to ”ben” er placeret en række af 20 rotorer med en geometri kendtsom ”Salters Duck”, som trækker på en fælles akse, som driver en generator placereti stævnen af maskinen. Modellen vejer ca. 1 ton og er i udfoldet tilstand ca. 12 m bredmod bølgefronten, og hver arm har en længde på 7,5 m.

Figur 18 Weptos under forsøg i Spanien, september 2011(foto Weptos).

Projekter fra udlandetBølgekraft omfatter globalt mere end 100 forskellige projekter på forskellige udvik-lingstrin, og der kommer stadig nye ideer med henblik på at forbedre metoderne til atudnytte havets energi. I 2011 er enkelte bølgekraftanlæg afprøvet til havs som de-monstrationsprojekter, hvor det største projekt er Pelamis (en attennuator), som haren installeret effekt på 750 kW. En mindre park bestående af tre enheder af dennetype blev bygget og installeret i Portugal i 2008. Endvidere er projektet Oyster byggeti størrelse af 800 kW udlagt ved EMEC Orkney.I modsætning til de mange danske udviklingsfirmaer for bølgekraft, med maksimalt éntil ti medarbejdere, så har såvel Pelamis og AquaMarine opbygget firmaer med mereend 60 medarbejdere hver. OPT, som er et multinationalt foretagende, har aktiviteterbåde i USA og Europa. På trods af de mange ansatte og store bølgemaskiner, som erbygget og søsat, er der fortsat meget lidt information om anlæggenes egentlige ener-giproduktion og økonomi, hvilket understøtter antagelsen om, at der er tale om førstegenerations maskiner, som kræver en betydelig videre udvikling for at blive rentablepå linje med vindkraft.

Pelamis Wave Power

Pelamis fejrer i år 2012 sin 14 års fødselsdag og Richard Yem, som er opfinder og ini-tiativ tager til projektet skriver i den anledning på deres hjemmeside [W32]:“It’s unbelievable how much Pelamis has achieved over the past fourteen years.When we started wave energy was an academic curiosity, and now we are an im-portant part of Scottish and UK Government strategy, have real machines generatinginto the grid, and utility customers developing real wave farms off our shores. Fromthe first small tank test model in 1998 we have now designed, built and tested six full-scale machines and through that amassed a vast pool of knowledge and experiencethat gives us unrivalled insight into what we need to do next to deliver commercialwave farms in the next few years. It has been a tough but rewarding 14 years sinceour inception, and there is more than a tingle of excitement if I allow myself to thinkwhere we may be in another 14 years’ time!”

Figur 19 Pelamis 2 under bugsering mod EMEC-testsitet ved Orkney [W32].

Point absorbere

En række point absorbere, som ser relativt ens ud, er under udvikling som vist i ne-denstående figur. De viste pointabsorbere fra PowerBuOY, WaveBob og Bolt udnytterden relative bevægelse mellem en flyder og en masse under havoverfladen via et hy-draulisk PTO.

Figur 20 OPT PowerBuoy 150kW USA og Storbritannien (EMEC)[W33] og WaveBob,Irland [W34].I Sverige, Norge og Australien arbejdes med point absorbere, som udnytter bevægel-sen relativt til havbunden, og hvor PTO er placeret på havbunden. Den svenske pointabsorbers PTO er en linear elektrisk generator, mens den Australske Ceto og Fred Ol-sen benytter et hydraulisk PTO. Den svenske flyder placeres i havområder, hvor derikke er tidevand, mens den australske bøje er trukket under havoverfladen for ikke atblive påvirket af tidevandet.

Figur 21 Ceto, 200 kW Australien [W35] og Fred Olsen, Bolt 45 kW, Norge [W36].

Det svenske Seabased projekt har påbegyndt bygningen af et 10 MW bølgekraftværkved Lysekil, på den svenske vestkyst, som skal være klar til drift i 2015. Det kommertil at bestå af 420 bøjer og bundkonstruktioner som vist på nedenstående figur alleelektrisk forbundet til nettet.

Figur 22 Seabased, Sweden, 2 stk. 25 kW moduler til et 10,5 MW bølgekraftværk vedLysekil [W37].

Off-shore slapt forankret OWC

I Irland arbejder Ocean Energy med et princip de kalder OE Buoy. OE Buoy har væretafprøvet i skala ca. 1:4 ved det Irske testsite Donagalbay. Princippet er baseret på enflydende OWC opfundet i Japan også kendt under navnet BBDB. Princippet blev afprø-vet på DHI under det danske Bølgekraftprogram af under navnet Swan DK3.

Figur 23 OE Buoy, 20 kW, Ireland [W38].

Kystnært flap system

Ideen til Oyster er udklækket i 2001 af Professor Trevor Whittaker's team på QueensUnivesitet i Belfast, som et bud på en kystnær bølgemaskine der er fast monteret tilhavbunden. Oyster består af en flap, der bevæges frem og tilbage og energien tagesud via hydrauliske pumper monteret mellem flappen og strukturen, der med pælefunderes til havbunden.

Figur 24 Oyster, 800 kW, Aquamarin [W39].Firmaet Aquamarin er blevet kåret til det bedste sted i Storbritannien at arbejde oghar sikret milioner af £ til udviklingen af Oyster og det 60+ store team. Oyster 800har en installeret effekt på 800kW. Den har en bredde på 26 m og højde på 12 m ogskal installeres på en vanddybde på 13 m ca. 500 m fra kysten ved Orkney.

Kystbaserede OWC anlæg

Der er endvidere bygget en række kystbaserede kraftværker, der driver luftturbinermed det svingende vandsøjleprincip OWC, bl.a. på Islay i Scotland, Azorerne i Portugalog i en havnemole Mitriku i Spanien.

Figur 25 WaveGEN, 500 kW, Islay, Storbritanien og Mutriku, 300 kW, Spanien (fotoVoith Hydro Wavegen Ltd)Referencer til Appendiks I:10.OWEC-1 Offshore Wave Energy Converter ProjectMarch 1996, Danish Wave Power Aps. Jou2 CT93-0394Web links:W19 Crestwinghttp://www.waveenergyfyn.dk/Contacts crestwing.htmW20 Dexawavehttp://www.dexawave.com/W21 Floating Power Planthttp://www.floatingpowerplant.com/W22 Leanconhttp://www.leancon.com/W23 Resen Energyhttp://www.resenwaves.com/W24 Rolling cylinderhttp://www.rollingcylinder.com/W25 Wave Dragonhttp://www.wavedragon.net/W26 Wave pistonhttp://www.wavepiston.dk/index.htmlW27 Waveplanehttp://www.waveplane.com/W28 Wavespinnerwww.wavespinner.dk39

W29 Wavestarhttp://wavestarenergy.com/W30 DANWEChttp://www.danwec.com/en/news/activities/wave_energy/wave_energy.htmW31Weptoshttp://www.weptos.com/daW32 Pelamishttp://www.pelamiswave.com/pelamis-technologyW33 OPThttp://www.oceanpowertechnologies.com/W34 Wave Bobhttp://www.wavebob.com/W35 CETOhttp://www.carnegiewave.com/index.php?url=/ceto/what-is-cetoW36 BOLT Fred Olsenhttp://www.fredolsen-renewables.com/W37 Seabasedhttp://www.seabased.com/index.php?option=com_content&view=article&id=70&Itemid=83W38 OE Buoyhttp://www.oceanenergy.ie/W39 Oyster, Aquamarinhttp://www.aquamarinepower.com/projects/oyster-800-project-orkney/W40 Wavegenhttp://www.wavegen.co.uk/W41 Mutrikuhttp://www.eve.es/web/Energias-Renovables/Energia-marina.aspx?lang=en-GB

Appendiks II: Partnerskabets videre udviklingMed afslutning på EUDP-projektet ”Ny strategi for bølgekraft gennem industrielt part-nerskab” med udgangen af juni 2012 er opgaven og udfordringen at sikre, at Partner-skabet for Bølgekraft videreføres og konsolideres.Det er afgørende vigtigt, at Partnerskabet løftes ud af og oven over diverse øvrigeforeningsaktiviteter og netværksdannelser m.v.Derfor er nedenstående forslag til skitseret:Formål.Formålet med Partnerskabet for Bølgekraft er at arbejde for udvikling af bølgekraftgennem industrielle partnerskaber.Dette sker ved arbejde for implementering af strategien, herunder at stimulere ogmedvirke til etablering af projekter og samarbejder i henhold til de prioriterede udvik-lings- og samarbejdsområder.Partnerskabet bør endvidere løbende arbejde for, at der sker den størst mulige koor-dinering af diverse udadvendte aktiviteter for bølgekraftudvikling i form af fælles mø-der, konferencer m.v.DeltagerkredsDeltagere i Partnerskabet vil typisk være at finde inden for følgende interessentskabs-kredse:•••••Bølgekraftudviklere og øvrige netværkForskningsinstitutioner, Godkendte Teknologiske Serviceinstitutioner og TestcentreIndustri og specialiserede virksomhederOffentlige myndigheder og energiselskaberRelaterede servicefunktioner (fundraisere, rådgivere, advokater m.v.)

StyregruppePartnerskabet ledes af en styregruppe, der sammensættes med repræsentation i for-hold til ovennævnte deltagerkreds.Som overgangsstyregruppe, og med det formål at sikre videreførelsen af Partnerska-bet, indtræder styregruppen for partnerskabsprojektet fra 1. juli 2012 og virker indtiludgangen af 2012, hvor en nyvalgt styregruppe tager over.Styregruppen vælges for en 2-årig periode og fastsætter selv sin forretningsorden.VirkePartnerskabet virker gennem partnerskabsmøder, der som udgangspunkt afholdes togange årligt. Partnerskabet kan etablere en samarbejdsaftale med en af ovenståendeinteressenter med henblik på varetagelse af sekretariatsfunktionen for Partnerskabet.Partnerskabet virker som udgangspunkt inden for rammerne af 2012-strategien, indtildenne afløses af en ny eller revideret strategi.