Nordisk Energi 1
Vattenkraft Punktabsorberande koncept den nya vat
tenkraften Ett punktabsorberande koncept, så kallas KTH-forskarens Anders Hagnestål nya form av vågkraft generator som ska kunna utvinna energi ur alla typer av vågor i havet. Tekniken ska bland annat vara väldigt mångsidig, ha en hög så kallad krafttäthet och även ha en mycket hög verkningsgrad om 98 procent. Anders Hagnestål siktar också på att få enheten underhållsfri. Text: Jessica Nejman – Det som är unikt med denna generator är att den kan ge både stor krafttäthet och mycket hög verkningsgrad vid hastigheter under 1 m/s. Detta har generatorer av standardtyp hittills inte kunnat prestera, säger Anders Hagnestål, forskare på avdelning för elkraftteknik vid KTH. Att utvinna elektricitet ur vågornas rörelse på havet ska ha utvecklats under en lång tid, skriver KTH i ett pressmeddelande. Vågornas rörelse ska vara en stor energikälla och förutspås kunna bidra till cirka tio procent av världens energibehov i framtiden. Utmaningen ska dock ligga i att bygga maskiner och utveckla teknik som tål det hårda klimatet och påfrestningarna till havs. Effektiv omvandling Att kunna skapa en effektiv teknik som kan omvandla mekanisk energi till elektrisk energi utan större förluster är A och O, skriver KTH. Flera olika tekniker har redan utvecklats under årens gång. Det som just Anders Hagnestål jobbar med kallas, som ovan nämnt, ett punktabsorberande koncept. – Det jag gjort är att jag utvecklat en direktdriven generator för samla in energin. Det svåra har varit att utvinna energi ur långsamma rörelser, under en meter per sekund. Om hastighet är låg måste kraften vara hög eftersom effekt är lika med kraft gånger hastighet. Generatorns storlek bestäms av kraften, inte effekten. Därför blir dessa generatorer stora, och det är därmed Anders Hagnestål, forskare på avdelning för elkraftteknik vid KTH. Foto: Peter Ardell. viktigt att man får mycket kraft per kilo maskin och att denna kraft kan appliceras vid låga hastigheter utan att förlusterna blir höga. Dessa egenskaper har min generator. Hög verkningsgrad – Dagens energiomvandlingssystem för vågkraft ligger på en verkningsgrad om 70-80 procent, i bästa fall 90 procent. Min lösning förutspås få extremt bra verkningsgrad, 98 procent, vilket i så fall blir i särklass bäst i världen såvitt vi vet. Generatorn är också väldigt krafttät, som Anders Hagnestål uttrycker det. Alltså mindre material som förlusterna kan uppkomma i. – Detta var något jag kom på under min föräldraledighet. Jag utför ett elektromagnetiskt trick, kan man säga. Med en generator som har flera gånger kortare lindning än normalt minskas motståndet, resistansen. Eftersom lindningen är kortare kan tråden i lindningen också köras tjockare vilket också ökar verkningsgraden. Nackdelen med maskinen är att svårighetsgraden ökar dramatiskt när generatorn ska designas. Själva konstruktionen och den mekaniska designen är det komplexa. – Jag siktar på att få enheten så underhållsfri som det bara går. Det återstår att se hur bra jag lyckas. Generatorns kapacitet ska demonstrerats under 2017 då den första prototypen ska byggas och testas. ■ ≈ En illustration av generatorn. Den långa delen (avkapad i bild) är translatorn, nästan nio meter, består mesta av elektroplåt och strukturmaterial. Den transformatorliknande delen är statorn, som innehåller elektroplåt, magneter, lindning och strukturmaterial. Translatorn rör sig fram och tillbaka, och statorn står stilla. Foto: KTH 72 Nordisk Energi