Vil hente ut tidevannsenergi med gigantiske «pastaskruer»
Jan Moberg snakker med Andreas Brobakken fra Flumill AS om tidevannsturbiner som ligner gigantiske pastaskruer. De diskuterer fire konsepter, testing ved EMEC på Orknøyene, skånsom teknologi for marine dyr, markedspotensial i Norge, UK og Sørøst-Asia samt produksjon via SISUB i Arendal.
00:00
I dette segmentet diskuteres Flumil AS' innovative lavhastighetsturbiner designet for å utnytte havstrømmer effektivt og miljøvennlig.
13:33
Systemene for tidevannskraft kan enkelt flyttes og har stort potensial, spesielt i Norge og Sørøst-Asia.
Transcript
Mentioned in the episode
Flumill AS
Selskapet som utvikler tidevannsturbiner formet som store skruer; hovedtema i episoden.
Andreas Brobakken
Lead System Engineer i Flumill AS, hovedintervjueobjekt.
Jan Moberg
Podcastvert, i Stavanger.
Energy Transition Norway
Samarbeidspartner for podcasten om fornybar energi i Stavanger.
EMEC (European Marine Energy Centre)
Test-senter på Orknøyene der den flytende turbinen skal utplasseres.
SISUB
Komposittselskap i Arendal, tiltenkt produksjon av turbinene.
Lofoten
Område med sterke tidevannsstrømmer; planlagt utplassering ved Husøy.
Husøy
Nevnt som mulig plassering for horisontal turbin i Lofoten.
Stavanger
Stedet verten Jan Moberg befinner seg.
Arendal
Byen der produksjonsselskapet SISUB holder til.
Orknøyene
Stedet der EMEC test-senteret ligger.
Sørøst-Asia
Marked med høy energipris og gode tidevannsressurser for flytende enheter.
Storbritannia (UK)
Nevnt som potensielt største marked for tidevannsenergi.
Norge
Vurderes som stort fremtidig marked med flere teravattimer i tidevannspotensial.
Teknisk Sett
Podcasten fra TU som episoden er fra.
Participants
host
Jan Moberg
guest
Andreas Brobakken
Sponsors
Delta (fagforening)
Points
Hele konstruksjonen er svaret – i motsetning til en vindturbine som trenger fundament, stang, generator og blader.
Vertskarakterisering av Flumil sitt konsept, hvor selve turbinen ikke trenger tilleggsstruktur.
Tipphastigheten på turbinen i drift er lavere enn hastigheten på selve strømmen.
Sentralt poeng om hvorfor teknologien skal være trygg for marint liv.
De som mislyktes i forrige runde for tidevann, hadde systemer som ikke var klare for å gå i vannet, og undervurderte de enorme kreftene.
Kritisk vurdering av hvorfor tidligere tidevannsprosjekter har feilet.
Tidligere var det estimert at Norge ikke hadde mer enn én teravattime i året mulig å hente ut av tidevann – det stemmer ikke engang i nærheten.
Ufordring av etablerte estimater for norsk tidevannspotensial.
Ved tre meter per sekund har strømmen tatt seg opp igjen etter tre ganger lengden av turbinen.
Om hvor tett turbinene kan plasseres i parker bak hverandre.
High torque, low speed – veldig lite larm.
Kort oppsummering av turbinens driftsegenskaper.
Claims
Den første turbinen Flumil ønsker å sette ut er 3 meter i diameter og 12 meter lang.
Lengden er fire ganger diameteren.
På større bunnmonterte enheter snakker man om 5 og 8 meter diameter som standardstørrelser.
Turbinene er bygget i GRP (glass reinforced plastic), et rimelig materiale egnet for masseproduksjon.
Flumil har fire konsepter, hvorav ett er på konseptstadiet for lavkostmarkeder på 20–100 kW.
Den horisontale varianten ønskes satt ut i Lofoten og er beregnet for grunnende farvann ned til fem meter dyp.
Bunnmonterte versjoner er beregnet for dypere farvann, typisk mellom 40 og 100 meter.
Flumil planlegger å sette ut sin første flytende enhet ved EMEC (European Marine Energy Center) på Orknøyene.
Bygging håpes påbegynt i år og utsetting neste år.
EMEC har kabel på bunnen, nettilgang og måter å bruke overskuddsenergi, blant annet hydrogenlagring.
Turbinene har faste blader og reguleres ved hjelp av en passiv kontrollfinne som gir selvregulering gjennom hydrodynamisk balanse.
De fleste strømninger er raskere i overflaten enn på bunnen, men forskjellen er bare noen få prosent en–to meter over bunnen.
De flytende enhetene begynner én meter under havflaten og har skruer på 3 og 5 meter i diameter.
Øysamfunn i Sørøst-Asia har energipriser normalt opp mot 800 dollar per megawattime, og opptil 2300 dollar per megawattime på enkelte steder.
Nesten all strøm i de aktuelle øysamfunnene i Sørøst-Asia kommer fra dieselgeneratorer.
Det er teoretisk mulig å hente ut over 11 teravattimer i året bare fra én strømning i Lofoten.
Tidligere var det estimert at Norge hadde maksimalt én teravattime i året tilgjengelig fra tidevann.
Flumil er knyttet til selskapet SISUB i Arendal, et komposittselskap som er tiltenkt å være produksjonsselskapet.
Noen av de samme personene sto bak begge selskaper.
Storbritannia har vært ansett som det største markedet for tidevannskraft.
Storbritannia har store tidevannsforskjeller og kraftige strømninger med god dyp.
Teknologien er designet slik at båter kan passere over installasjonene i grunne farvann.
Loading
Nå kan jeg endelig snakke om andre ting med kona før vi legger oss. For eksempel hvordan dagen har vært.
Snakk med oss i Delta, fagforeningen som hører deg. Du hører på Teknisk Sett, en podcast fra TU. Mitt navn er Jan Moberg, og jeg er i Stavanger.
i et samarbeid med Energy Transition Norway, som er energiomstillingen her i Stavanger, og lager noen podcaster om fornybart og fokus på litt bølge og tidevannsenergi og litt til. Nå skal vi snakke om et konsept som der hele konstruksjonen er svaret, egentlig, i motsetning til en vindturbine som trenger både
fundament og en lang stang og en generator på toppen og turbinblader. Vi skal snakke med selskapet Flumil AS og konkret lead system engineer Andreas Brobakken. Velkommen. Takk, takk. Var det en litt sånn lødig innledning? Jo, det var en veldig fin innledning. Det er ofte jeg får sånn introduksjon. Altså, jeg ble veldig fascinert fordi det vi snakker om, det er jo...
Det er jo som du riktig beskrev det her, da vi snakket sammen før sendingen, det er to, som det fremstår, to gigantiske pastaskruer. Ja. Og det er hele konstruksjonen, ikke sant? Ja, det er to svære pastaskruer. Altså, vi har forskjellige størrelser også, men i utgangspunktet to store skruer som roterer i havstrommen.
Og da, bare for å ta dem i gang, forskjellige størrelser, men diameteren på disse skruene? Ja, den første vi ønsker å sette ut er 3 meter i diameter. Så lengden på turbinen, den er 4 ganger diameteren. Altså 12? Ja, 12 meter lang. Det er den første som vi ønsker å sette ut. Også på den horisontale er det samme størrelse. Men
Men på de større enheterne, som er bunnmonterte, så snakker vi om fem meter og åtte meter, som det vi tror vi kommer til å standardisere på. Ok, så da er det åtte, da blir det jo over 30 meter lang, da. Ja, så selve turbinen på det, så har du litt på generatoren og litt på kontrollfina. Men da er det altså, som dette er konstruert, så er det to gigantiske pastaskruer som er bygget i...
Komposit, altså i GRP, glass reinforced plastic, som er et veldig rimelig og greit materiale å masse produsere i, og er egentlig løsninger på hvor man kan lage den type komplekse former.
Ja, det skjønner jeg, og da er det to skruer som er en av disse installasjonene. Men, du nevnte jo noe som var horisontalt og noe havbunn glapp ut av deg, men det er forskjellige konsepter det er snakk om her. Ja, vi har i utgangspunktet fire konsepter. Et som er på konseptstadiet, det er ikke noe vi tar frem enda, den er 11 versjonen.
som er mer for lavkostmarked, type privatmarked og småkraftverk. Ja, som minikraftverk og småkraftverk, type 20-100 kW. Så ganske smått. Og så har vi den horisontale som vi ønsker å sette ut i Lofoten, opp med Husjøy hvis vi får til å være der.
som da er beregnet til å virke på grunnende farver. Så en del havstrømmer som er veldig raske og nærme infrastruktur, de er ofte grunnende. Og det er ikke så mange teknologier som kan utnytte de grunnende strømningene, men det kan den teknologien.
Hvilke dyp snakker vi om da? Det er fem meter dypere. Grunne plasser. Hvis du er litt dypere enn det, så kan du fortsatt kjøre båten over, selv om du er inn på grunnen. Med mange teknologier med høyhastighetsturbiner, så ville det vært et problem, siden du har høy hastighet på en turbin som er der. Men denne er en lav hastighet, og er i utgangspunktet ikke farlig.
Og så har vi de bunnmonterte versjonene som er mer for dypere farver og større parker.
Men da, på de bunnmonterte, så snakker du kanskje et par hundre meter dypte? Ja, normalt er det ikke praktisk å gå til så mye dypere. Men de fleste områdene vi ser på er grunnere enn det. Det er jo der hvor strømningene er, det er det jeg mener. Ja, så vi må være der hvor det er gode strømninger, og det er flere grunnplasser med gode strømninger enn det er dype. Men noen av de største plassene som vi ser på er også relativt dype.
Ja, riktig. Det er relativt dype, så det kan være en plass mellom 40 og 70, 80, 90, 100 meter. Der er det en god del, også i Lofoten. Og det som er interessant her er jo at det som er viktig for dere er jo at når det er installert, så må skipsfarten kunne gå på oppsiden, eller på over. Ja, vi har skrevet det.
Ja, vi ønsker å være minst mulig i veien, både for liv i havet, men også for næring. Det er en type skip og fiskeri for så vidt. Du kan selvfølgelig ikke tråle der hvor du begynner, men i utgangspunktet er det ingen problem å passere.
Så hvis en fabriktroll får to gigantiske pastaskruer i trollen, så vet de hva de har gjort. Ja, da har de fisket feil plass. Men det er en installasjon til, det er en flytende variant. Ja, det er den første vi er med å få satt i gang, og er i gang med å prøve å hente inn kapital til den. Og da vil vi bygge den og sette den ut ved EMEC, som er European Marine Energy Center.
på Orkenhøyene. Og det er, vi kaller det gullstandarden innenfor marin testing av energi. Den plassen har allerede installasjonen på plass, eller infrastrukturen som er nødvendig. De har kabel som ligger på bunnen, så vi trenger en veldig kort kabel for å koble oss på.
De har nettilgangen, og de har også måter å bruke overskudsenergien. Så i og med at det er testcenter, så er det jo til tide å produsere alt for mye energi. Og det går videre til testcenter for hydrogenlagring. Ja, riktig. Så de har måter å bruke også overskudsenergien på. Når kan dette skje? Vi håper på å sette i gang byggingen i år, og sette ut neste år.
Vi må jo nevne, du har jo vært inne på det, men en av hovedgrunnene til at fluemil så dagens lys var jo at det er en relativt snill teknologi mot flue.
Liv i havet? Ja, og det har vært et veldig stort fokus fra dag 1. Det er å lage noe som ikke er skadelig på den marine faunene. Noe som ikke hakker opp marine faunene, men noe som er så trygt som mulig. Både for folk, men også dyr. Så denne turbinen er det vi kaller for lavhastighetsturbinen.
Så periferihastigheten når drift, altså tipphastigheten på til bunn, er lavere enn hastigheten på strømning. Ja, nettopp.
Så dette, men jeg regner med at det er et veldig moment da? Ja, så det er et stort moment, altså et stort rotasjonsmoment. Så high torque, low speed, er det det du pleier å si. Så her er det lite leramik, for å si det sånn? Veldig lite leramik. Her er systemet laget for å være i en hydrodynamisk balanse, så det kan virke i et stort spenn av strømninger.
mens det fremdeles opprettholder en veldig optimal vinkel for å produsere mest mulig effektivt. Ja, det lurte jeg på, for å ta analogien til vind på land, så er det jo litt avanserte styringssystemer som skal til for å utnytte vind optimalt, med vinklinger og i det hele tatt. Hvordan reguleres dette på havbunnen eller i havstrømmene?
Ja, dette er på å se på et helt annet prinsipp. Så i stedet for at du har pitching av blader, så er bladene helt faste, altså hele turbinen er fast, på en måte. Og så har du en kontrollfinner. Men den kontrollfinneren er heller ikke noe å lære meg i. Det er en helt dum konstruksjon som står der, omtrent som en flyvingekonstruksjon, med den forskjellen at den kan virke like bra i to retninger.
Så om den kommer fra en retning eller andre retninger, spiller det ingen rolle. Og den har et veldig stort felt som den kan virke i. Så det er den hydrodynamiske balansen rundt pivotpunktet, altså der hvor turbinen tipper fra den ene til den andre siden, som styrer vinkelen. Så da er det på en måte balansen mellom momentet skapt av kontrollfinnet og det som er skapt av turbinen. Så når den er installert, så er den omtrent selvregulerende? Det er en selvregulering, ja.
Men da er det jo ikke fare for så mye feil heller, kanskje? Nei, det er veldig lite. Det er få bevegelige deler. Du har bevegelsene av hele systemet, men det er jo en uhindret bevegelse. Det er ingenting som stopper den, så den kan gå helt fritt. Så skjer det noe uforutsett, så bør den seg bare med. Det går helt fint.
Men, altså, dette finner man jo på nettet på fluemil deres hjemmeside, og der ser man jo denne par-kombinasjonen av disse to pasta-skruene, som vi nå har blitt vant til å kalle det. Ja. Men om man skal bygge i attraktive strømområder, så regner jeg med at dere kan bygge en park, som alle andre. Ja, den bunnmottaget er tiltenkt, og
være i parker. Det er tiltenkt at den kan gå til store tidvannsparker for massiv produksjon av energi inn på strømnettet.
Og fordelen med å ha den type enheter i parker, det er jo at vi kan plassere dem veldig tett sideveis, så kan de stå så tett som det er praktisk med operasjoner for å sette dem på plass. Altså det må jo senke ned, det må kunne gjennomføre vedlikehold enkelt og greit, så det er egentlig bare den avstanden mellom som er praktisk. Og etter hverandre så har du med hvor fort strømninger tar seg opp igjen. Og det er veldig fort. Så jeg pleier å si at ved
tre meter per sekund har støtt, så har strømningen tatt seg opp igjen etter tre ganger lengden av turbinen. Det er ikke mer. Nei, så det er veldig, veldig kort. Men dette er jo utrolig spennende, så da fremstår det jo som ganske arealeffektivt da, når du tenker på de store arealene du tross alt har på veldig arealeffektivt. Tror ikke jeg egentlig har hørt om så veldig mye som kan produsere like effektivt på et gitt areal.
Så ja, både effektivt i tversnittet, men også effektivt i forhold til det vertikale området du tar opp, men også det havbundsarealet som du tar opp. Andreas, i forbindelse med disse fire konseptene som du nevnte at dere har, hva er det som ligger først i løpet? Det som ligger først i løpet er flyteren.
og flytende modellen, den katamaranen som henger fra overflaten og nedover. Det er veldig mye lettere å gjennomføre og teste på enn noe som er på overflaten. Men er disse skruene, henger de da rett under havflaten?
Ja, det begynner fra en meter under havflata. Så da er det overflatstrømmer typisk? Ja, de fleste strømningene er jo akkurat raskere i overflata enn de er på bunnen. Nå er den kurva ganske kapp, så det er ikke kjempe mye forskjell på de store strømningene. Så fort det er en meter eller to for bakken, så er det ganske god strømning.
Så det snakker om noen få prosent. Ja, riktig. Men du har gjerne de beste strømningene der oppe, samtidig som du har andre utfordringer som bølger og den type systemer. Så vi har et helt eget design på katamaranen også for å håndtere de ekstreme forholdene. Hvilke størrelser snakker man på skruene på en sånn flyte da? Det er tre meter. Ja, diameter da. Ja, tre meter diameter. Og så er det snakk om en fem meter også. Ja.
Og en fordel med de er vel at de kan flyttes? Ja, veldig enkelt å flytte, og det er noe av grunnen til at vi har, til det hele tatt, designet av flytteren. For det var bunnmonterte som var, i en måte, hovedtanken, ja, som var tanken i begynnelsen. Men den flytteren ble utviklet som en respons på behovet som vi så i markedet, og da spesielt i Sør-Stasia og den type områder. Det var masse øysamfunn som har
veldig lite tilgang på energi og rent vann. Og de har ikke god infrastruktur. Så veldig lite av det. Og nesten alle strømmene i de områdene kommer fra dieselgenerator. Så det er ren energi, det har de ofte ikke i de plassene. Og energiprisene er ofte veldig høye og varierende. Så du har energipriser, altså plasser som har normalpriser oppi 800 dollar per megawattimme. Og andre plasser som har
helt oppi 2300 dollar per megawattime. Så det er noen sinnssyke priser i forhold til det vi kjenner til her nede. Det er ikke så dyrt i Norge likevel. Nei, når du ser på de plassene så er det ikke det. Men de plassene har veldig gode tidvannsressurser. Og da kan vi plassere ut en sånn enhet som er mer plug and play, sett ut, og så har de en støvning. Så er nesten alt av systemet er montert allerede på flytter. Nå får det leverte
På stranda, må jeg si. Ja, omtrent. Vi må snakke om en ting før vi snakker om krystalkula, for den må vi også snakke om. Men...
Det er jo mange som har hatt planer eller drømmer om å utnytte tidevannstrømningen. Ja, det er det. Mange som har prøvd. Og det er jo et kjempepotensial. Sinssykt stort. Selv her hjemme har vi jo en del av det. Ja, vi har noen av de største hjemme. Så dette kan dere nå gå løs på.
Ja, vi kikker spesifikt på noen av de store stemningene i Norge nå. Hvorfor er dere mer skodd til å gå løs på det enn andre? Jeg tror at dette både med effektiviteten, men også det at vi har
Ikke puttet det i vannet og sagt at vi har klart det før vi har vært det, som har vært et av problemerne i markedet ellers. De som har misslykkes tidligere, i forrige runde for Tidvann, så var veldig mange systemer ikke egentlig klare til å gå i vannet.
og gikk i stykker, eller fikk andre feil. Og undervurdering av de enorme kreftene. Rett og slett. Og vi hadde jo utviklinger på den samme tida, men vi plasserte ikke ut ting før det var klart, før det var klart for å gjøre det. Og da har vi tatt oss bedre tid i markedet, og heller gjort de tingene som kreves, i stedet for å sette det ut og mistykes.
Du, vi må se litt inn i fremtiden, i den famøse krystalkula for deres del. Hva ligger foran nå? Vi har jo vært litt innom det, men oppsummeringsmessig. Ja, vi ser for oss at Norge kan bli et veldig større marked enn det man egentlig hadde trodd tidligere. For løsningen deres? Ja, absolutt. For den bunnmonterte. Så tror jeg Norge kan bli kjempeviktig. Og vi ser...
Vi ser potensialer i Nord-Norge på veldig mange teravattimer i året som er mulig å hente ut. Tidligere så var det estimert at Norge ikke hadde mer enn en teravattime i året mulig å hente ut av tidevann. Det er ikke engang i nærheten av det er viktig. Det er mange. Bare for en strømning i Lofoten så er det teoretisk mulig å hente ut over 11. Så det er stor potensial i Norge. Tidevannskraften er undervurdert? Veldig undervurdert.
Ellers er det forflytelser i Sør-Øst-Asia, og det er en av plassene som det raskest gir en stor miljøeffekt i Sør-Øst-Asia. Men da blir det jo potensielt sett, hvis alt lykkes, snakk om tusenvis av disse installasjonene. Ja, da kan det snakke om veldig mange tusen. Hvor skal de produseres? Vi har et selskap i Arendal som heter SISUB, som er et kompositselskap.
Noen av de som var med å grunnlegge flymil, er de som tok over utviklingen i 2010, som er de samme grunnerne som startet SISUB. Så det er en stor forbindelse, eller en sterk forbindelse mellom flymil og SISUB, som da er tiltenkt å være produksjonsselskapet til dette her.
Det er jo bare å glede seg til fortsettelsen her da. Her har vi enda en norsk mulighet innenfor, ja, et litt veldig skalerbart mulighet for å si det sånn. Ja, det er utrolig skalerbart. Både internasjonalt og internt i Norge. Men også sånn som i UK, som har vært antatt til å være det største markedet for tidevann.
Så vi håper å være mye der også. Ja, der er jo tidevannsforskjellen i meter mye høyere også i store deler av... Store forskjeller. Ja. Og mye store strømninger med god dyp. Ja.
Veldig bra. Det er bare å ønske lykke til. Dette var veldig interessant. Dere må si fra da når Lofoten er på gang. Det skal vi gjøre. Så får vi ta en tur opp dit. Takk til deg, Andreas Brobakken, Lead System Engineer i Flumil. Takk, takk. Og mitt navn er Jan Moberg.