Denne nye testplattformen, en dobbel hardware-in-the-loop (Dual HIL) plattform, tester ulike deler av konvertereren samtidig, og gir et helhetlig bilde av hvordan de forskjellige komponentene oppfører seg og påvirker hverandre. En slik tilnærming øker tilliten til implementering bølgekraft-konverterere (Wave Energy Converters – WEC), samtidig som den reduserer både tid og kostnader knyttet til testing.
Testrigger er nøkkelen til utvikling av WEC
Arbeidet med den nye testmetoden er gjort i Horizon 2020-prosjektet IMPACT (Innovative Methods for Wave Energy Pathways Acceleration through Novel Criteria and Test Rigs).
Selv om utviklingen av WEC har gjort betydelige fremskritt de siste årene, gjenstår det flere store utfordringer før denne teknologien kan kommersialiseres; spesielt når det gjelder å sikre enhetens pålitelighet og ytelsen til kraftuttaket.
Testing med testrigger gjør det mulig for oss å ta tak i disse utfordringene før vi gjør operasjonelle tester av WEC til sjøs. Det øker sjansene for et vellykket resultat.
Med dette som bakgrunn har medlemmene i IMPACT-prosjektet utviklet og demonstrert en dobbel hardware-in-the-loop testplattform, bestående av to uavhengige rigger: en drivverksrigg og en strukturell komponentrigg. Denne testplattformen drar nytte av tradisjonell hardware-in-the-loop (HIL) testing, samtidig som den også tar hensyn til avhengigheter mellom undersystemene.
SINTEF har spilt en nøkkelrolle gjennom hele prosjektet
SINTEF har vært aktiv gjennom hele prosjektet, ledet tre av de åtte arbeidspakkene og hatt en grunnleggende rolle i tre andre arbeidspakker.
I arbeidet med utviklingen av de to testriggene har SINTEF hatt en nøkkelrolle.
Drivverksriggen ble opprinnelig konstruert som en del av det avsluttede EU-prosjektet IMAGINE, men er videreutviklet gjennom IMPACT for å teste lineære og roterende Powe Take-Off er for ulike typer WEC-er, og for å simulere ulike nettkoblingsforhold.
SINTEF Energi bistod med å karakterisere riggen, noe som besto i å samle inn og verifise resultater, som deretter ble etterbehandlet ved bruk av dataprogrammet MATLAB. De startet også verifisering av oppsettet for den doble HIL-tilnærmingen og anbefalte noen mindre justeringer.
Den strukturelle komponentriggen ble designet og konstruert i IMPACT for å teste integriteten til komponenter under mekanisk stress, slik som fortøyningssystemet, dynamiske kraftkabler, skjøter og tetninger. Denne riggen har allerede blitt brukt til å teste beltet til Carnegie Clean Energy’s CETO 6 bølgekraft-konverterer.
SINTEF Ocean laget en digital tvilling av denne riggen slik at det ble mulig å samle inn enda mer verdifulle data om dens ytelse. SINTEF Ocean overvåket også testprosedyrene for begge rigger, og foretok nødvendige risikovurderinger.
En helhetlig tilnærming til WEC-utvikling
I hardware-in-the-loop testplattformen kjører disse to riggene samtidig og retter seg mot ulike deler av WEC-en. Disse dataene mates tilbake i en sanntidssimulator og kobles sammen. Sammen med miljødata brukes disse dataene for å forbedre neste testrunde for begge rigger.
Denne tilnærmingen gir ikke bare en grundigere forståelse av hvordan WEC-en oppfører seg under ulike miljøforhold som helhet, men gjør det også mulig å forutse potensielle feil som kan oppstå fra interaksjonen mellom forskjellige undersystemer.
IMPACT-plattformen vil nå fortsette som en del av Structural Wave Energy Equipment Test (SWEET) Lab i Deruta, Italia.
Om IMPACT
IMPACT fikk finansiering fra EUs Horizon 2020 forsknings- og innovasjonsprogram, under avtale nr. 101007071. Prosjektet varte i tre og et halvt år fra 2021 til 2024. I tillegg til SINTEF Energi og SINTEF Ocean, bestod konsortiet av VGA i Italia (prosjektkoordinator), Yavin Four Consultants i Portugal, og University College Cork (SFI MaREI) i Irland.
Mer informasjon om prosjektet, partnerne og resultater finnes på prosjektets nettside.
