VIMEC: En omformer for bevegelsesenergi
Vann er det største naturlige mediet for energilagring på jorden. Hvis vi kunne utnyttet bare 0,1 % av den marine hydrokinetiske energien (MHK), ville det dekket energibehovet til 15 milliarder mennesker.
Mange har prøvd å utnytte energien som genereres av tidevann, bølger og strømmer. Alle møter de samme utfordringene knyttet til lav energiproduksjon; høy terskel for effektiv drift, miljømessig utfordringer og at anleggene forstyrrer folk og kystnære eiendommer.
Teamet bak VIMEC (Vortex-Induced Motion Energy Converter) har tenkt på alt dette under utviklingen av deres løsning. VIMEC er en bærekraftig, kostnadseffektiv og fornybar energiomformer som har potensial til å levere høy og stabil energiproduksjon, samtidig som den er enkel, skalerbar, tåler belastninger, kan tilpasses ulike miljø og forstyrrer ikke natur og folk.
Den første piloten ble utviklet med støtte fra FORNY-programmet. Piloten skulle bevise at konseptet er gjennomførbart, og den skulle validere CFD-modellene som er utviklet ved Universitetet i Stavanger.
Litt om teknologien
VIMEC sin løsning går ut på generering av hydrokinnetisk energi fra havstrømmer ved hjelp av vortex-indusert vibrasjon og galoppering i tilknytning til rør fastmontert i ramme. Bevegelsen fanges opp og konverteres til elektrisk energi ved hjelp av elektromagnetisk høsting.
Mulige bruksområder
Det kan typisk være anlegg i eller nær vann med strømning der en har behov for energi i forholdsvis liten skala. Det kan være oppdrettsanlegg, bøyer eller sensorer til havs etc. Det første testanlegget vi ser etter, bør være et oppdrettsanlegg som i dag benytter strøm fra dieselaggregater (off-grid). Det er rundt 500 slike anlegg i Norge i dag, som helt eller delvis får strøm fra diesel. Et typisk døgnbehov fra disse vil være 350-500 kWh
Slike oppdrettsanlegg er i gang med å implementeres batteribaserte, hybride energisystemer. Det gjør de for å redusere dieselforbruket ved å optimalisere kjøringen av aggregatet. Det vil være mulig å lade anleggets batterier med energikilder fra eksempelvis marine hydrokinetiske energien (MHK), sol og/eller vind.
I dette markedet har solenergi utfordringer knyttet til plass og regularitet, mens vind har utfordringer knyttet til støy, vibrasjoner og OPEX.
Status for VIMEC i dag
Prototype bygget og testet ved SINTEF Ocean. Tidligere simulerte effektmodeller er verifisert.
Søker FORNY om ytterligere finansiering for å få integrert løsningen med energihøstesystem samt uttesting i felt.
Det nye foreslåtte 24 måneders prosjektet bygger på tidligere forskningsresultat. Målet er å utvikle en robust prototype som kan testes under reelle forhold, og levere en solid kommersiell strategi basert på dokumenterte LCOE-, CAPEX- og OPEX-data. Vi søker også interesse fra potensielle sluttbrukere og private investorer i et spinn-off selskap som er under planlegging.
Utfordringer
Noen uklarheter knyttet til IPR og «freedom to operate».
Enda ikke full oversikt over CAPEX og OPEX betraktninger
Trenger å få overblikk over andre anvendelsesområder
VIMEC: Vortex-Induced Motion Energy Converter
Water is the largest natural medium for energy storage on Earth. If mankind could harness just 0.1% of the marine hydrokinetic energy (MHK) it would cover the energy needs of 15 billion people. While several devices have been trying to harness the energy generated by the ocean’s tides, waves, and currents, they all face challenges related to low energy output, high load threshold for efficient operation, environmental incompatibility, and obtrusion to people and coastal property. With this in mind, the team behind the proposed innovation has been developing VIMEC (Vortex-Induced Motion Energy Converter): a viable, cost-effective, and renewable energy converter that has the potential to deliver high and stable energy output, while being simple, scalable, robust to loads, environment-compatible and non-obtrusive. A first pilot unit was developed with support of the FORNY program (KOMMERSFORSKNFR309075) to demonstrate the feasibility of the concept and validate the CFD models developed at the University of Stavanger. This new proposed project is building upon those research results. A successful outcome of this 24 months project will be measured by the development of a robust prototype tested in real conditions, a solid commercial strategy based on documented LCOE, CAPEX and OPEX data and interest from potential end-users and private investors in the new spin-out company that is under planning.
A little about the technology
VIMEC's solution is based on the generation of hydrokinnetic energy from ocean currents by means of vortex-induced vibration and galloping in connection with pipes fixed in a frame. The motion is captured and converted to electrical energy by means of electromagnetic harvesting.
Applications
Typical applications in or near water with flow where one needs energy on a relatively small scale. It can be fish farms, buoys or sensors at sea, etc. The first test plant will be off-grid fish farms that currently use electricity from diesel generators.
There are around 500 such plants in Norway today, which receive all or part of the electricity from diesel.
A typical daily requirement from these will be 350-500 kWh
The aquaculture industry is in the process of implementing battery-based hybrid energy systems where in the first round it will be possible to optimize the operation of units and through the halving of diesel consumption. This will also enable charging with the help of green energy sources from, for example, MHK, solar and wind.
In this market, solar energy has challenges related to space and regularity, while wind has challenges related to noise, vibration and OPEX.
Technology status and commercial challenges ahead
Status of VIMEC today
Prototype built and tested at SINTEF Ocean. Previously simulated power models verified.
APPLIES FORNY for additional funding to integrate the solution with energy harvesting system and field testing.
Challenges
Some ambiguities related to IPR and "freedom to operate".
Not yet a complete overview of CAPEX and OPEX considerations
Need to get an overview of other areas of application
The new proposed project is based on these research results. A successful result of this 24-month project will be measured by the development of a robust prototype tested under real conditions, a solid commercial strategy based on documented LCOE, CAPEX and OPEX data and interest from potential end users and private investors in the new spin . -out company that is under planning.