KEB, Alm.del - 2011-12 - Bilag 58: Henvendelse af 8/11-11 fra Energibyen Frederikshavn vedrørende forretningsbeskrivelse af Crestwing

Kort om WaveenergyfynWaveenergyfyn er en selvejende virksomhed etableret af maskiningeniør Henning Pilgaard i marts 2008.Virksomheden er dannet med henblik på udviklingen af bølgeenergikonceptet ”Bølgevingen” - det nuvæ-rende Crestwing.Henning Pilgaard har de sidste 30 år arbejdet med udvikling af energiteknologi herunder hovedsagelig ud-vikling af VE teknologier.Har blandt andet forestået:Kerteminde rapporten (Græsrods energiplan)Båring Asperup projektetÆrø vindmøllepark (0,55 MW)Projekt vedvarende energi Bornholm (energiplan, biogasanlæg, halmfyr 1MW lokalprod.vindpark)Folkecentret f VE (decentral kraftvarme DK, cilobiogasanlæg, gårdbiogasanlæg)Waveenergyfyn (bølgeenergianlægget Crestwing)Ingeniør på Lindø værftet i en 10 årig periode herunder som afdelingsleder for udvikling og udrustning.

Bølgeenergianlægget CrestwingBølgeenergianlægget Crestwing ligner umiddelbart et traditionelt flyderkoncept. Anlæggets grundstrukturer enkel og består af to sammenhængslede pontoner. Når bølgerne løber hen under anlægget vipper de topontoner over hængslet, hvor deres bevægelse udnyttes af et power take off system placeret i den eneponton.Crestwing producerer energi under funktionsfaserne 3 og 4 på nedenstående illustration.

De fleste flyderkoncepter inden for bølgeenergi opererer med kræfter fra opdrift for den opadgående be-vægelse hvor anlæggets nedadgående bevægelse sikres gennem en høj egenvægt.Med Crestwing opnås den nedadgående bevægelse i kraft af atmosfæretrykket og ikke anlægsvægten,hvorved der kan anvendes et let anlæg med en stor opadgående bevægelse. Den opadgående bevægelseefterfølges af en stor og kraftfuld nedadgående bevægelse drevet af atmosfæretrykket på 10 ton/m2. Deter her energiproduktionen foregår.

Funktionen blev påvist under de indledende forsøg i AAU´s(Aalborg Universitet) bølgetank i 2008, hvor an-lægsvægtens indflydelse på anlægget blev undersøgt. Anlægsvægten havde her ingen eller ringe indflydelsepå anlæggets effektivitet.Under testforløb på DHI(Dansk Hydraulisk Institut) i 2010 er trykforholdene under anlægget målt for atteste om, der dannes det estimerede undertryk eller vakuum under hængslet (pga. atmosfæretrykket).Testens fire trykmålere bekræftede de estimerede trykforhold.Dette sammen med målinger over anlæggets vinkelbevægelse (pitch vinkler) på op til 16 grader (ved Hs på5m) er en bekræftelse som sætter Crestwing i forhold til traditionelle flyderkoncepter og begrunder denradikal højere virkningsgrad.

UdviklingsstrategiUdviklingen af WEC’er (Waveenergy Converter – bølgeenergikoncepter) starter typisk med tests af megetsmå testmodeller i AAU´s bølgetank typisk i en skala 1:40 og 1:50. Fra disse small scale koncepter går mannormalt direkte videre med test off shore (Nissum Bredning) i en skala 1:10. Som det har vist sig i praksis,en meget dyr, tidskrævende og ineffektiv procedure. Test af bølgeenergianlæg har været fokuseret omkringAalborg universitets test faciliteter og dets kapacitet hvor udviklingen af koncepter har været rettet modoff shore test ved Nissum Bredning og Hanstholm.Waveenergyfyns erfaringer i udviklingsarbejde (dels fra den vedvarende energi sektor og ikke mindst erfa-ringerne fra Lindø værftet) har gjort det naturlig med en maritim indgangsvinkel for udvikling af bølgeener-gi koncepter.Frederikshavn som historisk er et maritim centrum havde kun i ringe omfang deltaget i udvikling og opbyg-ning af de hidtidige bølgeenergikoncepter. Med kendskab til Frederikshavns status på det maritime områdevar det naturligt for os at kontakte Energibyen Frederikshavn tilbage i 2009. Vi har siden haft et intensivt oggodt samarbejde, hvor der i samarbejde med Energibyen, er etableret et tværgående konsortie-samarbejdemed en række maritime virksomheder i Nordjylland.Flyderkonceptet er i princippet at ligne med to sammenhængslede pramme hvorfor hovedkonstruktionenanses som uproblematisk af konsortiet. Fokus er derfor rettet mod tre områder;hængslet, PTO systemet(power take off)ogforankringen.

Forankring og hængselForankringen er gennemtestet under DHI testforløbet og afprøves nu off shore i skalaen 1:5 ud for Frede-rikshavn hvor det har været udsat for et bølgemiljø som modsvarer det miljø den kommende prototype vilblive udsat for(skalaen taget i betragtning) det samme gør sig gældende med hængslet.Power take off - PTOPower take off(PTO) systemet er ligeledes gennemtestet på DHI, medens test off-shore afventer at vi erfærdige med afprøvning af hovedkonstruktion og forankring off-shore. Crestwingens PTO system er meka-nisk opbygget med målsætning om en PTO virkningsgrad som matcher hav vindmøllernes PTO virknings-grad. Waveenergyfyn har via energinet.dk gennem flere år søgt om at få en testbænk til PTO systemetetableret på AAU. Vi er nu i samarbejde med Wave Star og AAU, som har fået støtte til en testbænk.

Crestwing konceptets udviklingVi har ansøgt om midler til projektering af en 40 m Crestwing for udlægning uden for Hanstholm (DanWec).Vi forventer følgende udviklingsforløb:Idébeskrivelse oguofficielle testsÅrTest2005/2007Forsøg i 1:30 affuldskala NordseaModelforsøgMellemfasetestPilotanlæg i beskyttethavlokalitet2011/2012Forsøg i skala 1:8 affuldskala Nordsea/1:5fuldskala HanstholmFrederikshavn siteI gangNær fuldskala de-monstrationsanlæg2012/2014Prototype skala 3:4fuldskala Hanstholm

Afvikling af pilotanlægget er godt i gang og den forudgående udvikling er gået som forventet.Udviklingen kan kort opridses som følger:Crestwing har været under udvikling i seks år. Efter indledende test i Storebælt i 2005 er anlægget testet iAalborg universitets bølgetank og i Dansk Hydraulisk Instituts dybvandstank. Crestwing er nu under offshore test ud for Frederikshavn i en skala 1:5.

Waveenergyfyn - CrestwingTesten i Aalborg universitets bølgetank – 2008-2009Testen i Aalborg universitets bølgetank var en omfattende small scale test i skalaen 1:30. Herfandt konceptet sin endelige form. Den hydrauliske virkningsgrad blev dokumenteret til atligge højt, mellem 40% og 50%, hvilket sammen med anlæggets enkle struktur gav grundlagfor at fortsætte udviklingsarbejdet. (hydrauliske virkningsgrad=evne til at absorbere bølge-energien)Waveenergyfyn rapp AAU test:Bølgevingen afrapportering 29 sept. PSO 10112slutrapport projekt bølgevingen febr 2009AAU rapp AAU test:DCE TR 42 Crest Wing WEC, total, duplex printCrest Wing Wave Energy Device, 2nd phase, 1_0

Testen i DHI´s dybvandstank – 2010-2011TestenCrestWing final testblev støttet af energinet.dk og var en omfattende test i skalaen1:20 i DHI´s dybvandstank. Der blev gennemført test af anlægget med en realisktisk powertake off system(PTO system), realistisk forankringssystem.Under testforløbet på DHI blev konceptet ført op til et niveau(niveau med projektering afskibe) hvorfra det var muligt, at projektere og bygge en prototype for udlægning ved Hanst-holm.Waveenergyfyn rapp DHI test:slutrapport Crestwing final test projekt 10465- 31marts11bilag til slutrapport Crestwing final test projekt 10465 rev13juni2011DHI rapp DHI test:Crestwing WEC Model Tests-Final-Rev. 2 14Jan11

Waveenergyfyn anser Crestwing for det danske koncept som har den højeste on shore dokumentation ogde pågående skala 1:5 test har indtil videre bekræftet anlæggets stabilitet.Gennem test(skala 1:20) i landets største fuldt udrustede onshore testtank har vi kunnet gå direkte til entest i skala 1:5. Ydermere har vi gennem onshore testene på DHI fået dokumenteret kræfter(belastning,træk, tryk m.m.) i skrog, hængsel, forankring og PTO systemet. Der er foretaget RAO log, hvorved test resul-taterne umiddelbart kan indgå i projekteringen af kommende anlæg. Endeligt har vi fuldt overblik over an-læggets bevægelsesmønstre under skiftende bølgemiljøer.Waveenergyfyn har fået tilskud til projektet på i alt ca. 3 mio. kr. hvilket har været vigtigt for realiseringenfrem mod prototypen. Havde Crestwing konceptet ikke levet op til forventningerne, under de omfattendeon-shore test, ville de investerede midler være begrænset.

Crestwingen økonomiske perspektiv afhænger af infrastruk-tur(el tilslutning, afregnings pris), investering, levetid, drift og vedligehold samt energi produktionen.Energiproduktionen er beregnet for 1 stk. 60m. anlæg ved Hanstholm, 1stk. 80 og 1 stk. 100m anlæg ved Hornsrev og endelig 1 stk. 100m anlægved Orkney øerne. For vurdering af de økonomiske perspektiver har viberegnet simpel tilbagebetalingstid baseret på en el afregningspris på 1kr/kWh, drift og vedligehold på 0,1 kr/kWh. Investeringen er baseret påen gennemregnet 60 m anlæg og herudfra skaleret med en faktor potens2,5. Investeringen er regnet ud fra en 0 serie dvs. der er plads for at redu-cere yderligere. En relevant tilbagebetalingstid ligger mellem 15 og 20 år,dog længere ved composite versionen. Stål versionen på 60 m lagt ud på Hornsrev site må forventes atblive konkurrencedygtig i anden til tredje serie produktion.Beskæftigelsesmæssigt perspektiv ved realisering af konceptet CrestwingWaveenergyfyn sigter mod at udvikling og produktion foregår med Frede-rikshavn som udgangspunkt. Beskæftigelseseffekten er baseret på en gen-nemregnet 60 m anlæg og herudfra skaleret med en faktor potens 2,5. Ef-fekten er regnet ud fra en 0 serie.Miljømæssigt perspektiv for realisering af konceptet CrestwingCrestwing vil med sin lave højde ikke være synlig fra land i modsætning tilhavvindmølleanlæg, alligevel er der alt mulig grund til at anvende livscyklustankegangen. Havvindmøllerstår, indtil videre, på faste fundamenter hvorimod flyderanlæg ligger forankret. Ved en udbredt udbygningmed flyderanlæg world wide vil der være risiko for havmiljøet, specielt hvis materialeværdien i anlæggeneer lav. Crestwing søges derfor produceret i composite, som dels på længere sigt kan produceres af organiskmateriale, og dels vil indeholde en tilstrækkelig indre værdi, så det kan betale sig, at sørge for den kommer iland og bliver genbrugt når den er udtjent.