NO331603B1

NO331603B1 - Framgangsmate for drift av bolgekraftkonverter samt bolgekraftverk

Info

Publication number: NO331603B1
Application number: NO20093401A
Authority: NO
Inventors: Asbjorn Skotte; Tov Westby
Original assignee: Asbjorn Skotte; Tov Westby
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2012-02-06
Also published as: US9394877B2; EP2504568A1; EP2504568A4; US20120285544A1; EP2504568B1; ES2702706T3; WO2011065838A1; CY1121165T1; NO20093401A1

Description

Framgangsmåte for drift av bølgekraftkonverter samt bølgekraftverk

Oppfinnelsen gjelder en framgangsmåte som angitt i innledningen til patentkrav 1, for drift av en bølgekraftkonverter, for regulering av nivået til et flytelegeme (flytebøye) i en slik bølgekraftkonverter.

Videre omfatter den et bølgekraftverk med en eller flere slike bølgekraftkonvertere, for regulering av nivået for flytelegemet eller flytelegemene i samsvar med innledningen til patentkrav 6.

Med "bølgekraftkonverter" menes her det mekaniske systemet av flytelegeme, elementer for kraftoverføring til en mekanisk-elektrisk omformer (generator), mekanisk-hydraulisk omformer (pumpe) eller Pizo-elektrisk strekk-wire og forankring til sjøbunnen.

Med "bølgekraftverk" menes her en bølgekraftkonverter med tilhørende styringsutstyr, stormbeskyttelse og utstyr for tilknytning til et strømnett.

Bakgrunn

Det er utviklet forskjellige bølgekraftkonvertere med individuelle bøyer som gjennom sin løfting ved bølgebevegelse overfører lineær kraft til en lineær generator, et hydraulisk pumpesystem eller en annen for mekanisk energiomformer. Bølgekraftkonvertere med tilhørende styringssystem danner en enhet som blir utplassert i sjøområder med mest mulig jevne bølger.

Slike bølgekraftkonvertere har den fordelen sammenliknet med flåtesystemer, at de er lettere å gjøre motstandsdyktige mot uvær. Men likevel er slike flytelegemer og de tilhørende delene utsatt for havari ved storm. Dette har ført til oppdimensjonering av mekaniske elementer, med påfølgende høye kostnader. I realiteten har det til nå ikke vært mulig å skape bølgekraftverk basert på slike bølgekraftkonvertere, med akseptabel levetid og akseptabel energikostnad fordi de må overdimensjoneres så betydelig for å overleve ekstremvær som slår til bare noen få prosent av den totale normale driftstid.

Dessuten er det vanskelig å oppnå optimalt nivå for flytelegemene under drift, primært på grunn av bølgenes påvirkning, men også på grunn andre vannstrømninger og vind. Dette har også hatt negativ innvirkning på driftsøkonomien.

Fra norsk patent 321085 (Ocean Energy) er det kjent å bruke ballasttanker for å senke flåter av flytelegemer under storm. Dette har ikke gitt en tilfredsstillende stormbeskyttelse, hovedsakelig på grunn av kostnadene og uhensiktsmessig bruk.

Fra US patentskrift 4,742,241 (Melvin) er det kjent å trekke ned en flåte med bølgekonvertere ved hjelp av vinsjer. Heller ikke denne har gitt grunnlag for å utforme et tilfredsstillende bølge-kraftverk.

US 7,683,500 beskriver en anordning og fremgangsmåter for bølgeenergikonvertering. I en utførelsesform av anordningen beskrives bruk av en bøye, aksling og en elektrisk generator. Akslingen er koblet til bøyen på en slik måte at når bøyen beveger seg vertikalt som respons på en passerende bølge roteres akslingen. Akslingen er koblet til den elektriske generatoren slik at når akslingen roteres produseres elektrisk kraft. En løsning som dette er forbundet med store ulemper, blant annet vil den være kostbar å implementere, medføre betydelig og kostbart vedlikehold, samt at levetiden vil være betydelig begrenset på grunn av levetiden akslingene og lagre, hvilket er et kjent problem i forbindelse med maritime miljø og somønskes unngått i så stor grad som mulig.

Fra WO 2009056854 er det kjent en anordning for bølgekonvertering basert på vertikal bevegelse av en bøye. Vertikal bevegelse av bøyen kontrolleres ved å ta inn vann gjennom en øvre overflate av bøyen. Den øvre overflaten kan brukes til å generere hydrodynamiske krefter som virker nedover mot oppad rettede krefter på en nedre overflate av bøyen og derigjennom effektivt dempe dens bevegelse ved tilstedeværelsen av en bølge som ellers vil medføre uønskede store vertikale bevegelser av bøyen. Bevegelsen av vann på den øvre overflaten kan styres gjennom å justere dybden til flottøren.

Både US 7,683,500 og WO 2009056854 beskriver at bøyen kan senkes ned under havoverflaten i forbindelse med storm eller lignende, men de feiler ved at de kan ta inn vann som ballast, men kan ikke kvitte seg med vannet og vil dermed forbli under vann dersom de de tar inn nok vann til at oppdriften fjernes.

De senere årene har det dukket opp flere typer innretninger for konvertering av bølgekraft som plasseres på havbunnen. Lineær-generatorer, hydrauliske pumper og også nå senere har bl.a. NASA lansert en Pizo-elektrisk "strekk-wire" som kan generere elektrisk energi direkte ved belastning.

Dette er smarte løsninger mht. at de unngår de tøffe værforholdene på overflaten og de fleste av disse er patentert i forskjellige varianter. Imidlertid er intet gjort mht. selve bøyen som skal flyte på overflaten i forhold til de ekstremvær-situasjonene denne blir utsatt for. Ingen har sett på konseptet om å lage en "Smart Bøye" som automatisk "går i dekning" ved ekstremvær, justerer for tidevann (flo og fjære varians), strøm og konstante forandringer i bølgemønsteret på overflaten for optimal og økonomisk forsvarlig drift av slike anlegg over tid.

Formål

Hovedformålet med oppfinnelsen er å forbedre bølgekraftteknologien slik at den blir økonomisk konkurransedyktig, både på driftssikkerhet og på driftsøkonomi.

Mer spesifikt er det et formål å skape en bølgekraftteknologi som er mer værbestandig og motstandsdyktig mot storm og annen mekanisk påkjenning.

Et parallelt formål er å skape et bølgekraftverk hvor nivået til individuelle flytelegemer eller bøyer er bedre tilpasset til det mekaniske konverteringssystemet enn kjente bølgekraftverk.

Endelig er det et formål å skape en bølgekraftteknologi som gjør det mulig å optimalisere flytelegemenes posisjon i bølgene.

Oppfinnelsen har også til formål å forbedre tilknytningen til de forskjellige undervanns-konvertere, for eksempel generatorer, som finnes, slik at man kan oppnå et stabilt og økonomisk forsvarlig konsept for bølgekraftproduksjon basert på overlevelse i ekstremvær, høy virkningsgrad under alle forhold og minimalt med nedetid over hele driftsperioden.

Oppfinnelsen

En fremgangsmåte i samsvar med oppfinnelsen er angitt i patentkrav 1. Fordelaktige trekk ved fremgangsmåten er angitt i patentkravene 2-5.

Et bølgekraftverk i samsvar med oppfinnelsen er angitt i patentkrav 6. Fordelaktige trekk ved bølgekraftverket er angitt i patentkravene 7-13.

Utgangspunktet for oppfinnelsen er en framgangsmåte for manøvrering av et flytelegeme (bøye) for en bølgekraftkonverter, hvor flytelegemet som er forbundet med en mekanisk-elektrisk, mekanisk-hydraulisk eller Pizoelektrisk strekkwireomformer som er anbrakt i sjøen under flytelegemet med en wireforbindelse til dette, og hvor flytelegemet er tilordnet en tank for regulering av en ballastmengde.

Det sentrale nye ved framgangsmåten ligger i:

- at flytelegemets vekt reguleres ved tilførsel/bortførsel av vann/luft til en ballasttank, og

- at det gjennomføres en drift av en vinsj tilknyttet wireforbindelsen for å kunne senke flytelegemet uten å fjerne wirestrammingen.

Denne framgangsmåten kan nyttes mest aktivt ved at vinsjen aktiveres for å trekke flytelegemet ned under nivået for kritisk bølgebevegelse kombinert med at systemet reduserer oppdriften i flytelegemet ved å slippe vann inn i ballasttanken, for å unngå å overbelaste wiren.

Den kan også nyttes ved at vinsjen og ballasttanken opereres for å regulere flytelegemets neddykking, for å gi gunstig kraftoverføring til enheten for konvertering av wirestrekket til en annen energiform, særlig elektrisk ved bruk av Lineærgenerator, med vertikale bevegelser som har limitert slaglengde og således må flytelegemet posisjoneres og wire strammes for å gi optimale utslag i forhold til bølgebevegelsene på overflaten.

Oppfinnelsen omfatter også en anordning ved bølgekraftverk med et flytelegeme som er forbundet med en mekanisk-elektrisk, mekanisk-hydraulisk eller pizo-elektrisk omformer i sjøen eller på sjøbunnen under flytelegemet ved hjelp av et wireorgan og hvor flytelegemet er tilordnet en ballasttank for regulering av flytelegemets neddykking.

Det nye omfatter:

- en kompressor,

- en eller flere ventil for utslipp og innslipp av vann/luft til ballasttanken,

- en strammevinsj for stramming av forankringswiren,

- en energikilde for drift av disse elementene,

- et styresystem som gjennomfører stramme-, ventil- og kompressorstyring, samt opprettholdelse av oppdrift og wirestramming på flytelegemet.

Denne anordningen kan ha følgende gunstige detaljer:

- at ballasttanken er integrert i flytelegemet i den nedre delen av dette,

- at den omfatter en en-veis luftventil på toppen og på siden av ballasttanken, for å hindre overtrykk i ballasttanken nå den skal fylles i overflatestilling,

- at styresystemet omfatter en sensor for registrering av bølgehøyden,

- at energitilførselen skjer ved solceller og/eller ved mini-bølgegeneratorer som er montert rundt flytelegemet eller ved en separat ledning ned til hoved-generatoren på bunnen, - at den omfatter en wirestrekkmåler som gir signal til styreenheten, for å unngå over-belastning av wiren eller oppheving av oppdrift og for å sikre optimal kraftoverføring til konvertering av energi, - at den omfatter sensorer på sjøbunnen og på flytelegemet, for kommunikasjon av måle-verdier til et internt og/eller eksternt styringssystem, særlig med undervannsakustisk kommunikasjon (UAC), - at styrekretsen er programmert med en algoritme for å regulere energikonverteringen over wirestrammingen og ballasttankfyllingen, ved å registrere signaler, for bølgehøyde, bølgefrekvens og wirestramming.

Dette gir mulighet for tre ulike styringer av flytelegemene:

- tilpasning av flytelegemets neddykking til bølgenivå og bølgefrekvens for å gi optimal bølgeenergiutvinning, - tilpasning av wirestrammingen til optimal drift av den mekanisk-elektriske eller mekanisk-hydrauliske omformeren,

- neddykking av flytelegemet ved ekstremvær.

Disse funksjonene vil bli nærmere beskrevet i forbindelse med et utførelseseksempel.

Flytelegemet vil til enhver tid ha en viss oppdrift i behold med tanke på senere oppstigning. Wiren ned til generatoren på bunnen vil derfor alltid være stram.

Eksempel

Oppfinnelsen er i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, hvor

Figur 1 viser et skjematisk gjennomskåret sideriss av en bølgekraftverksenhet tilrettelagt for gjennomføring av oppfinnelsen, Figur 2 viser et skjematisk gjennomskåret sideriss av et flytelegeme for bruk ved bølge-kraftverksenheten i Figur 1, og Figur 3 viser et skjematisert blokkdiagram som illustrerer integreringen av elementene i styringssystemet for regulering av flytelements posisjon i sjøen og for neddykking av flytelegemet under storm. Figur 1 viser en bølgekraftverksenhet 11 som er plassert i et sjøområde 12 hvor det påregnes stabilt høy bølgebevegelse, uten regelmessig ekstremvær. Bølgekraftverksenheten 11 har som ene hovedelement et flytelegeme 13 som primært omfatter et bøyeformet skall 14 som hovedsakelig er fylt med luft, men som også kan inneholde skummateriale. Ytterligere detaljer ved flytelegemet 13 er vist i Figur 2 og beskrevet med henvisning til denne.

Et ytterligere hovedelement er en wire 15 som strekker seg fra flytelegemet 13 og ned til det tredje hovedelementet, en energikonverteringsenhet i form av en lineærgenerator 16 for konvertering av strekkrafta fra flytelegemets 13 løftebevegelse til elektrisk effekt.

Lineærgeneratoren 16 er anordnet i et hus 17 plassert på en sokkel 18 på sjøbunnen 19. Huset 17 og lineærgeneratoren 16 har en vekt og eventuelt en forankring som sikrer bølgekraftverks-enheten 11 en stabil posisjon på sjøbunnen.

Som et alternativ til lineærgeneratoren kan det brukes en roterende generator, ei hydraulisk pumpe eller en pizo-elektrisk generator. I alle tilfeller er utgangen fra konverteringsenheten tilrettelagt for sammenkobling av et større antall like eller tilsvarende bølgekraftverksenheter. For dette formål benyttes en ledning 20 som vil inngå i et koblingsnettverk med tilknytning til et landbasert eller offshorebasert forbruksnett. Dette koblingsnettverket kan ved bruk av lineær-generatorer som vist i eksemplet på kjent måte omfatte transformeringsutstyr for tilpasning av spenning og frekvens til det mottakende nettet.

For å oppnå kommunikasjon som kan styre gjennomføringen av framgangsmåten er det på hvert flytelegeme anordnet ei antenne 22 for mottak og sending av signaler fra/til et ytre nett. Dette vil bli beskrevet nærmere nedenfor. Videre er det i tilknytning til antenna 22 anordnet en detektor 23 for bevegelsesmåling, vindmåling og eventuelt nedbørs- og temperaturmåling. Dersom denne skal måle bare bevegelse, kan den være plassert inne i flytelegemet 13.

I Figur 2 er det vist et flytelegeme 13 som ligger i sjøen 12 og løftes ved bølgebevegelse oppover. I denne situasjonen kan wiren 15 oppfattes som fast forankret i flytelegemet 13 slik at wiren kan påvirke generatoren 16 i Figur 1 med ei kraft som tilsvarer løftekrafta.

Flytelegemet 13 har et indre skott eller dobbelt bunn 24 som avgrenser et nedre ballastrom 25 for opptak av vann. Ballastrommet 25 har en sentral rørformet gjennomføring 26 for wiren 15 til en vinsj 27 som er plassert på den doble bunnen 24. Vinsjen 27 drives eller bremses av en strammemotor 28.

Ballastrommet 25 er tilknyttet et vertikalt lufterør 29 som innvendig i flytelegemet 13 er koblet sammen med en kompressor 30 over en ventil 31. Kompressorens 30 motor 32, strammemotoren 28, ventilen 31 og en, fortrinnsvis flere, bunnventiler 33 ved flytelegemets bunn er alle styrt fra en styreenhet 34. Styreenheten 34 tilføres energi fra et solcelleanlegg, med to solcellepanel 35, 36 på flytelegemets topp, og to batterier 37, 38. Det ene settet vil tjene som reserve ved langvarig neddykking, slik at anlegget kan heves til bruksstilling etter tømming av det andre settet på grunn av mangel på sollys.

Ved flytelegemets bunn er det anordnet en UAC-transducer 43 tilknyttet styreenheten 34, for kommunikasjon med en motsvarende UAC-transducer 40 på sjøbunnen.

Måle- og kommunikasjonssystem

I eksemplet er det illustrert hvordan det viste bølgekraftverket kan være utstyrt med måle- og kommunikasjonselementer som sammen danner grunnlaget for et styringssystem.

Ved havbunnen er det ved hver enhet eller i de minste et antall av enhetene anbragt en overflatemåler 39 basert på akustiske signaler ("acoustic surface tracer"). Den kan overvåke bølgenivået i området rundt flytelegemet. Overflatemåleren 39 avgir signal til flytelegemet gjennom UAC-transduceren 40 som er beskrevet nedenfor.

Den kan også overføre måleverdien, enten kontinuerlig eller ved regelmessige intervall, gjennom trådløs overføring til en landbasert styringssentral. Alternativt kan det brukes en signal-ledning til den landbaserte styringssentralen.

På hvert hus 17 for en lineærgenerator 16 er det anbragt en kommunikasjonsmodul (UAC-transducer) 40 for kommunikasjon med flytelegemet 13. Den primære funksjon for dette opplegget er å registrere flytelegemets posisjon i bølgene. Dette kan skje med kjent teknologi, for eksempel "underwater acoustic communication".

For å overvåke utslagene i lineærgeneratoren 16 er det anordnet et par endestillingssensorer 41, 42. Signalene fra disse blir kommunisert opp til flytelegemet over kommunikasjonsmodulen 40. Dette vil gi grunnlag for regulering av wirestramming og ballasttank, for å sikre optimal utnyttelse av bølgebevegelsen.

Ved bruk av en roterende generator med wiredrift vil en bruke tilsvarende endestillingssensorer for å kunne tilpasse wirestrammingen også i dette tilfellet.

I flytelegemets bunn er det anordnet en andre kommunikasjonsmodul 43 for kommunikasjon med kommunikasjonsmodulen 40 ved huset 17 på bunnen. Denne andre kommunikasjonsmodulen er tilknyttet styreenheten 34.

Under skottet 24 i flytelegemet er det anordnet en lasermåler 44 som måler vannivået i ballasttanken 25. Lasermåleren 44 er også tilkoblet styreenheten 34.

I tilknytning til wiren 15 er det ved vinsjen 27 anordnet en wirestrammingsmåler 45 eller "KP-måler" for løpende registrering av wirestrammingen. Denne måleren er også koblet til styreenheten 34.

I Figur 3 er det vist et blokkdiagram som illustrerer sammenkoblingen av de ulike delene i reguleringssystemet for drift av bølgekraftverket.

Senkeprosedyrer

Hele bølgeparken fjernovervåkes fra sentral på fastlandet. Når det ventes kritisk vær via værvarsling sendes beskjed via Internett eller satellitt til systemets lokale system nettverk på land eller til en node i lokalt nettverk offshore.

Beskjed om oppstarting av "senkeprosedyre" sendes så ut til hver lokale flytelegeme på egen kodet adresse via UAC-tranduceren 40 fra lineærgeneratoren 16 på bunnen til den motsvarende UAC-transduceren 43 på flytelegemet.

Flytelegements styrekrets (CPU) 34 mottar således en beskjed om hvor langt den skal senkes og igangsetter umiddelbart åpning av ventilen 33 i bunnen av flytelegemet 13 som løpende overvåker nøyaktig antall liter som kommer inn (med vannstrømningsmåler innebygget). Samtidig åpnes sperreventilen 31 (eventuelt flere) og avhengig av hvor dypt flytelegemet er senket blir det sørget for at vannet strømmer inn uten overtrykk.

Kombinert med at flytelegemet begynner å ta inn vann starter strammemotoren 28 å stramme inn wiren. Dette korreleres hele tiden med maks strekk i wiren via wirestrammingsmåleren 45, slik at ikke wiren blir overspent.

Dersom wirestrammingsmåleren 45 måler mer enn lovlig strekk i wiren 15, stoppes stramming og man avventer til flytelegemet videre fylles opp med så meget mer vann at den igjen lar seg "trekke ned" uten at wiren når kritisk verdi. Når flytelegemet har nådd ønsket dybde stabiliseres systemet og alle ventilene lukkes. Det er viktig at flytelegemet ikke tar inn mer vann enn at den alltid har en betydelig oppdrift - slik at den alltid henger med en viss stramming i den inntrukne wiren og alltid vil flyte opp når wiren slakkes ut igjen av strammemotoren 28.

Kombinert med at enkeltenhetene i kraftverksparken fjernovervåkes og at flytelegemene blir senket ved fjernstyring når værvarselet melder kritisk vær, vil flytelegemene også selv overvåke været. Således kan flytelegemene også automatisk senke seg ned under overflaten hvis detektoren 23 for bevegelse og vind i forbindelse med overflatemåleren 39 på bunnen og ekstrem-målinger av rykninger i wire via wirestrammingsmåleren 45 gir indikasjoner på at flytelegemet må dykke. Dette initierer da automatisk dykking på samme måte som under prosedyren over samt at den sentrale driftssentral varsles om hva som er skjedd.

Overvåkning og aktivitet under neddykket tilstand

Når flytelegemet er neddykket skal det i utgangspunktet kun henge stramt i wiren og bevege seg minst mulig. Således overvåker bevegelsesdetektoren 23 og wirestrammingsmåleren 45 flytelegemets bevegelse og stramming. Hvis flytelegemet fortsatt synes å være utsatt for ekstreme krefter senkes det ytterligere iht. prosedyrene over. Dette kan skje automatisk og vil kunne overvåkes på en driftssentral på land.

Oppstigning når ekstremværet er over

Når ekstremværet er over kan så flytelegemet - via kommando fra driftssentral - eller automatisk stige oppe til overflaten igjen.

Bedringen av værforholdene kan overvåkes via et sentralt målepunkt i bølgekraftverkparken kombinert med AST-skanning og løpende meteorologisk informasjon fra land.

Siden flytelegemet 13 alltid har en positiv oppdrift og aldri fylles med mer vann enn at det er "spenn i wiren" heves det igjen ved at vinsjmotoren 28 slipper ut wiren gradvis.

Når flytelegemet har nådd overflaten startes luftkompressor 30 som pumper inn luft i ballasttanken 25. Når et visst overtrykk er oppnådd åpnes igjen bunnventilene 33 slik at vannet gradvis blir trykket ut av luftovertrykket. Når ballasttanken er blåst tom lukkes igjen bunnventilen og flytelegemet er tilbake i vanlig operasjon.

Denne prosedyren med å åpne bunnventilene 33, ta inn litt vann og "blåse vannet ut igjen" kan for øvrig foretas med visse mellomrom (for eksempel 1 gang pr uke) automatisk slik at dette hindre uønsket vekst og ansamling av biologisk materiale i bunnventilen eller bunnventilene og deres mekanikk dersom det går lange perioder uten at flytelegemet bør dykke ned pga. uvær.

Bølgetilpasning

Omtalte ballasttank og neddykkings-mekanikk kan også brukes til å løpende ta inn ballastvann i flytelegemet for på denne måten å tilpasse seg den de lokale bølger og bølgesignaturer. Dette kan via optimaliserte programmer og resonator-algoritmer få flytelegemet til å bli en "optimal-resonator" i forhold til omgivelsene. Dette kan øke amplitudene ved små bølger betydelig og være med å skaffe en bedre driftsøkonomi for bølgekraftverket under normale driftsperioder.

Dette betyr også at flytelegemet - ved å fylle opp ballasttanken etter gitte algoritmer automatisk også kan dempe utslagsamplitudene (anti-resonere) vedøkende bølgehøyde når et uvær er i anmarsj - og således holde bølgekraftverket i drift selv om bølgehøyden er utover normal slaglengde i generatoren/pumpen på bunnen. Flytelegemets ballastfunksjon gir altså også en mulighet for å holde bølgekraftverket i drift i ekstremvær utover det generatoren er dimensjonert for i utgangspunktet og dette da frem til bølgene når slike ekstremverdier at flytelegemet må senkes helt ned under overflaten iht. tidligere omtalte hovedfunksjon.

Energitilførsel

Flytelegemet får energi til å lade batterier - som driver luftkompressoren, styrer ventilene 31, 33, CPU enheten 34, strammemotoren 28 og UAC-transduceren 43 - fra de vannresistente sol-panelene, som er montert oppe på flytelegemet. Batteriene overvåkes løpende fra sentralt hold via UAC-transducere direkte til sentral på land.

Skulle hovedbatteriet "døut" pga. mange dagers neddykking grunnet ekstremt vær over lang tid gjør det ikke noe da flytelegemet alltid skal ha bra oppdrift og således automatisk vil flyte opp til overflaten straks man slakker på wiren igjen via strammemotoren 28. Således har backup-batteriet kun til hensikt å holde liv i UAC-kommunikasjonen ved en frekvent henvendelse til sentral med sjelden frekvens (f.eks. hvert 20 minutt) og kunne "utløse" strammemotoren slik at flytelegemet automatisk vil stige opp til overflata når strammemotoren slipper løs wiren.

Uansett vil hoved-overvåkningssystemet som sjekker flytelegemets bevegelser - bevegelses-detektor - kun starte opp og sende Tm alive" melding og status en sjelden gang ned for å spare strøm, f.eks. hvert 10 minutt. Således kan flytelegemet være online i neddykket tilstand i dagevis om nødvendig og likevel ha backup-strøm til å kunne kjøre luftkompressoren umiddelbart når flytelegemet skal returnere til overflaten slik at systemet straks kommer i normal strømproduksjon og ikke må ligge for sollading i dagevis før ballasttanken kan bli "blåst".

Modifikasjoner

Oppfinnelsen kan modifiseres i forhold til dette eksemplet. Som nevnt kan det nyttes andre generatorer eller pumper for å generere elektrisk eller hydraulisk energi som kan overføres til en sentral mottaker.

Den viste strukturen på flytelegemet eller "bøya" kan endres på forskjellige måte, blant annet for å redusere vindmotstand.

Claims

1. Framgangsmåte for manøvrering av et flytelegeme (13) for en bølgekraftkonverter, hvilken bølgekraftkonverter omfatter en mekanisk-elektrisk, mekanisk-hydraulisk eller Pizoelektrisk strekkwireomformer (16) som er anbrakt i sjøen under flytelegemet (13) med en wire (15) til dette, og hvor flytelegemet (13) er tilordnet en tank (25) for regulering av flytelegemets (13) oppdrift,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: ved hjelp av målemidler innhente informasjon om: - strekk i wiren (15), - fyllingsnivå/trykk i ballasttanken (25), - slaglengde for strekkwireomformeren (16), basert på denne informasjonen regulere flytelegemets (13) oppdrift gjennom tilførsel/bortførsel av vann/luft til ballasttanken (25) og samtidig regulere strekket i wiren (15) gjennom drift av en vinsj (27) innrettet i flytelegemet (13); for å senke eller heve flytelegemet (13) uten å fjerne wirestrammingen, samt for å gi optimale utslag for strekkwireomformeren (16) i forhold til bølgebevegelser på overflaten som påvirker flytelegemet (11).

2. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å innhente informasjon om bevegelser av flytelegemet (13), bølgehøyde, bølgefrekvens, vind, nedbør og/eller temperatur som input til reguleringen av flytelegemets (13) oppdrift og reguleringen av strekket i wiren (15).

3. Framgangsmåte i samsvar med patentkrav 1-2,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter å trekke flytelegemet (13) ned under nivået for kritisk bølgebevegelse. kombinert med at systemet reduserer oppdriften i flytelegemet (13) ved å slippe vann inn i ballasttanken (25), for å unngå å overbelaste wiren (15).

4. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1-3,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter tilpasning av flytelegemets (13) neddykking til bølgenivå og bølgefrekvens for å gi optimal bølgeenergiutvinning, herunder tilpasse wiren (15) slik at strekkwireomformeren (16) operer innenfor optimal slaglengde.

5. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1-4,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter neddykking av flytelegemet (13) til en sikker dybde ved ekstremvær, spesielt når bølgehøyden overstiger en forutsatt grense eller meteorologiske data tilsier at ugunstige bølger er underveis som kan føre til havari for flytelegemet (13).

6. Bølgekraftverk omfattende minst en bølgekraftkonverter, hvilken bølgekraftkonverter omfatter minst et flytelegeme (13) forbundet med en mekanisk-elektrisk, mekanisk-hydraulisk eller Pizo-elektrisk omformer (16) anordnet i sjøen eller på sjøbunnen under flytelegemet (13) ved hjelp av et wireorgan (15) og hvor flytelegemet (13) er tilordnet en ballasttank (25) for regulering av flytelegemets (13) oppdrift,karakterisert vedat: - flytelegemet (13) og strekkwireomformeren (16) er forsynt med kommunikasjonsmidler (40, 43) for kommunikasjon der imellom, - flytelegemet (13) er forsynt med en vinsj (25) drevet av en motor (28), - flytelegemet (13) er forsynt med ved målemidler (45) for å måle strekk i wiren (15) og midler (44) for å måle fyllingsnivå eller trykk i ballasttanken (25), - strekkwireomformeren (16) er forsynt med midler (41, 42) for å måle slaglengde for strekkwireomformeren (16), samt at flytelegemet (13) er forsynt med en styreenhet (34) forsynt med midler og/eller programvare for å regulere flytelegemets (13) oppdrift gjennom tilførsel/bortførsel av vann/luft til ballasttanken (25) og samtidig regulere strekket i wiren (15) gjennom drift av vinsjen (27) for å senke eller heve flytelegemet (13) uten å fjerne wirestrammingen, samt for å gi optimale utslag for strekkwireomformeren (16) i forhold til bølgebevegelser på overflaten som påvirker flytelegemet (13).

7. Bølgekraftverk i samsvar med patentkrav 6,karakterisert vedat flytelegemet (13) er forsynt med en kompressor (30) tilkoblet en eller flere ventiler (31) og minst en bunnventil (33) for henholdsvis utslipp og tilførsel av vann/luft til ballasttanken (25).

8. Bølgekraftverk i samsvar med patentkrav 6,karakterisert vedat flytelegemet (13) er forsynt med energitilførsel i form av en eller flere av: - et solcelleanlegg omfattende minst en solcelle (35, 36) og minst ett batteri (37, 38), - mini-bølgegeneratorer som er anordnet i forbindelse med flytelegemet (13), - en separat ledning ned til strekkwireomformeren (12) på bunnen, - minigenerator koblet til motoren (28).

9. Bølgekraftverk i samsvar med patentkrav 6,karakterisert vedat minst den ene ballasttanken (25) er integrert i flytelegemet (13) i den nedre delen av dette.

10. Bølgekraftverk i samsvar med patentkrav 6,karakterisert vedat den omfatter en en-veis luftventil på toppen og på siden av ballasttanken, for å hindre overtrykk i ballasttanken (25) når den skal fylles i overflatestilling.

11. Bølgekraftverk i samsvar med patentkravene 6,karakterisert vedat strekkwireomformeren (16) omfatter en overflatemåler (39) for registrering av bølgehøyde og bølgefrekvens ved overflaten.

12. Bølgekraftverk i samsvar med patentkrav 6,karakterisert vedat flytelegemet (13) er forsynt med midler (23) for å måle en eller flere av følgende: - bevegelsesmåling, - vind, - nedbør, - temperatur.

13. Bølgekraftverk i samsvar med et av patentkravene 6-11,karakterisert vedat flytelegemet (13) er forsynt med kommunikasjonsmidler (22) for direkte kommunikasjon med en ekstern sentral eller kommunikasjon med en ekstern sentral via strekkwireomformeren (16) ved hjelp av kommunikasjonsmidlene (40).