NO328044B1 - Wave energy conversion process, power plant unit to carry out this process, and wave power plants - Google Patents

Wave energy conversion process, power plant unit to carry out this process, and wave power plants Download PDF

Info

Publication number
NO328044B1
NO328044B1 NO20080605A NO20080605A NO328044B1 NO 328044 B1 NO328044 B1 NO 328044B1 NO 20080605 A NO20080605 A NO 20080605A NO 20080605 A NO20080605 A NO 20080605A NO 328044 B1 NO328044 B1 NO 328044B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
power plant
accordance
wave
energy
units
Prior art date
Application number
NO20080605A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20080605L (en
Inventor
Reidar Vårdal
Original Assignee
Vaardal Reidar
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaardal Reidar filed Critical Vaardal Reidar
Priority to NO20080605A priority Critical patent/NO328044B1/en
Priority to PCT/NO2009/000035 priority patent/WO2009102210A1/en
Priority to EP09710127.3A priority patent/EP2240686A4/en
Priority to CL2009001617A priority patent/CL2009001617A1/en
Publication of NO20080605L publication Critical patent/NO20080605L/en
Publication of NO328044B1 publication Critical patent/NO328044B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Description

Framgangsmåte for omforming av bølgeenergi, kraftverksenhet for å gjennomføre denne framgangsmåten, samt et bølgekraftverk Method for converting wave energy, power plant unit for carrying out this method, and a wave power plant

Oppfinnelsen gjelder en framgangsmåte for omforming av bølgeenergi som angitt i innledningen til patentkrav 1, en kraftverksenhet for å gjennomføre denne framgangsmåten som angitt i innledningen til patentkrav 4, samt et bølgekraftverk som angitt i innledningen til patentkrav 11. The invention relates to a method for transforming wave energy as stated in the introduction to patent claim 1, a power plant unit for carrying out this procedure as stated in the introduction to patent claim 4, and a wave power plant as stated in the introduction to patent claim 11.

Bakgrunn Background

Det har lenge vært gjort forsøk på å utvikle hensiktsmessige bølgekraftverk. I de seinere år er det dukket opp et stort antall forslag til konverteringskonsepter som på forskjellige måter vil omforme bevegelsesenergien i vannbølger til elektrisk eller hydraulisk energi, i det følgende kalt elektrisk kraft. Det kan skilles mellom punktbaserte og linjebaserte anlegg, overskyllingsanlegg og anlegg hvor ei svingende vannsøyle driver en turbin. Attempts have long been made to develop suitable wave power plants. In recent years, a large number of proposals for conversion concepts have appeared which will in various ways transform the kinetic energy in water waves into electrical or hydraulic energy, hereafter called electrical power. A distinction can be made between point-based and line-based plants, overflow plants and plants where a fluctuating column of water drives a turbine.

De vanligste av de eksisterende konseptene er knyttet til flytelegemer plassert i åpen sjø og på en eller annen måte koblet sammen med hydrauliske pumper eller elektriske generatorer som drives når flytelegemet beveges opp og ned. Denne typen bølgekraftverk krever et visst område i åpen sjø. Derfor blir de sårbare for påkjenning av vind og vær samtidig som de hindrer skipstrafikk. Energiopptaket i slike bølgekraftverk er lavt og det har til nå ikke vært mulig å oppnå en tilfredsstillende forhold mellom kostnader og ytelse. The most common of the existing concepts relate to floating bodies placed in the open sea and connected in some way to hydraulic pumps or electric generators which are powered when the floating body is moved up and down. This type of wave power plant requires a certain area in the open sea. Therefore, they become vulnerable to the stress of wind and weather while at the same time hindering ship traffic. The energy absorption in such wave power plants is low and it has not been possible to achieve a satisfactory ratio between costs and performance until now.

Det er også kjent å bygge plattformer som bærer flottører for drift av generatorer. Kostnadene ved slike plattformer har også gitt for lavt EROEI ("energy return on energy investment"). Dessuten vil slike kraftanlegg være utsatt for skade ved storm. It is also known to build platforms that carry floats for operating generators. The costs of such platforms have also resulted in too low an EROEI ("energy return on energy investment"). In addition, such power plants will be exposed to damage during storms.

Det er også kjent kystbaserte bølgekraftverk, basert på oppsamling av vann fra bølgene i reservoar over havnivå og med vannturbiner for drift med det oppsamlete vannet. Heller ikke disse har vist seg hensiktsmessige for praktisk bruk, hovedsakelig på grunn av høye kostnader. Coastal wave power plants are also known, based on the collection of water from the waves in reservoirs above sea level and with water turbines for operation with the collected water. Neither have these proved suitable for practical use, mainly due to high costs.

Formål Purpose

Hovedformålet med oppfinnelsen er å skape et nytt konsept for energikonvertering, som kan danne grunnlag for et bølgekraftverk som tåler all slags vær. Dessuten må det gi tilfredsstillende energiproduksjon i forhold til investering og driftskostnader. The main purpose of the invention is to create a new concept for energy conversion, which can form the basis of a wave power plant that can withstand all kinds of weather. In addition, it must provide satisfactory energy production in relation to investment and operating costs.

Det er også et formål å skape et bølgekraftverk som ikke etterlater praktiske eller uestetiske hindringer i trafikkområder på sjøen, og som kan være til hinder for fiske og annen aktivitet til sjøs. It is also an aim to create a wave power plant that does not leave practical or unsightly obstacles in traffic areas on the sea, and which can be an obstacle to fishing and other activities at sea.

Det er et særlig formål å skape et modulært bygget bølgekraftverk, som er sammensatt av enkeltenheter som på hensiktsmessig måte kan bygges sammen til kraftverksanlegg med varierende størrelse, tilpasset geografi og bølgeforhold i det enkelte sjøområde. It is a particular purpose to create a modularly built wave power plant, which is composed of individual units that can be assembled in an appropriate manner to form power plant facilities of varying size, adapted to the geography and wave conditions in the individual sea area.

Det er videre et formål å skape et slikt bølgekraftverk, som kan tilpasses varierende bølgeforhold og driftsvilkår, medregnet tidevannsvariasjoner. It is also an aim to create such a wave power plant, which can be adapted to varying wave conditions and operating conditions, including tidal variations.

Det er også et formål å skape kraftverksenheter som kan tilvirkes rasjonelt og rimelig fabrikkmessig og som kan samles til et kraftverksanlegg på egnete steder og som kan vedlikeholdes og eventuelt repareres på en enkel måte. It is also an aim to create power plant units that can be manufactured rationally and reasonably factory-wise and that can be assembled into a power plant plant in suitable locations and that can be maintained and possibly repaired in a simple way.

Endelig er det et formål å skape et bølgekraftverk som på en enkelt måte kan føres ut av sjøområdet eller i det minste ut av påvirkningsområdet for bølgene i perioder da bølgepåvirkningen kan forårsake skade, for eksempel ved storm. Finally, an aim is to create a wave power plant that can be easily moved out of the sea area or at least out of the area of influence of the waves in periods when the influence of the waves can cause damage, for example during a storm.

Oppfinnelsen The invention

Oppfinnelsen er angitt i patentkravene. Den gjelder primært en framgangsmåte for konvertering av bølgeenergi til en energiform som kan tilføres et energinett, særlig elektrisk, hvor vannbølger føres i kontakt med et bevegelig element som er forbundet med en energiomformer, særlig en elektrisk generator. Vannbølgene føres inn i en rørformet kanal med et aksialt bevegelig stempel som er forbundet med en rotasjonsomformer tilkoblet en omformer for generering av overførbar energi, særlig elektrisk. The invention is stated in the patent claims. It primarily applies to a procedure for converting wave energy into a form of energy that can be supplied to an energy network, particularly electrical, where water waves are brought into contact with a moving element that is connected to an energy converter, particularly an electrical generator. The water waves are introduced into a tubular channel with an axially movable piston which is connected to a rotary converter connected to a converter for the generation of transferable energy, in particular electrical.

Energien i bølgebevegelsen avtar etter hvert som bølgene nærmer seg land og kommer inn over grunnere vann. Det har derfor ikke vært ansett mulig å oppnå økonomiske energikonvertering i dette området. Oppfinnelsen gjør dette mulig, hovedsakelig fordi enhetene kan bygges og drives på en enkel og rimelig måte og fordi en ikke krever de kostbare vernetiltak mot storm som kjente bølgekraftverk har vært avhengige av. The energy in the wave motion decreases as the waves approach land and enter over shallower water. It has therefore not been considered possible to achieve economic energy conversion in this area. The invention makes this possible, mainly because the units can be built and operated in a simple and affordable way and because the expensive protective measures against storms that known wave power plants have been dependent on are not required.

Detaljer ved denne framgangsmåten er angitt i patentkrav 2, hvor rotasjonsomformeren avgir sin energi til et drivhjul som er felles forflere aksialt bevegelige stempel i en oppstilling av flere ens kraftverksenheter, og at dette drivhjulet driver en elektrisk generator eller ei pumpe. Details of this procedure are stated in patent claim 2, where the rotary converter emits its energy to a drive wheel that is common to several axially moving pistons in an arrangement of several identical power plant units, and that this drive wheel drives an electric generator or a pump.

I følge patentkrav 3 er det en fordel dersom det aksialt bevegelige stempelet og dets omsluttende rørformete kanal styres i lengderetning og med hensyn på helningsvinkel i forhold til bølgefronten. According to patent claim 3, it is an advantage if the axially movable piston and its enclosing tubular channel are controlled in the longitudinal direction and with regard to the angle of inclination in relation to the wave front.

For å gjennomføre framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen, kan det brukes en kraftverksenhet som angitt i patentkrav 4. Denne omfatter et stempel som er opptatt aksialt forskyvbart i en rørformet kanal og hvis stempelstang er forbundet med en rotasjonsomformer. Rotasjonsomformeren kan være en kuleskrue anordnet som angitt i patentkrav 5. In order to carry out the method in accordance with the invention, a power plant unit can be used as stated in patent claim 4. This comprises a piston which is axially displaceable in a tubular channel and whose piston rod is connected to a rotary converter. The rotation converter can be a ball screw arranged as stated in patent claim 5.

For å gi kraftverksenheten en hensiktsmessig form, med tanke på produksjon, transport, montering og eventuelt sammenbygging, er det hensiktsmessig å utforme den som angitt i patentkrav 6, hvor den er opptatt i en rørformet kanal, fortrinnsvis med kvadratisk tverrsnitt, med en tverrvegg som avgrenser et fremre stempelkammer og som tjener som bærer for et aksiallager for stempelstanga. In order to give the power plant unit an appropriate shape, with regard to production, transport, assembly and possibly assembly, it is appropriate to design it as stated in patent claim 6, where it is occupied in a tubular channel, preferably with a square cross section, with a cross wall which delimits a front piston chamber and which serves as a support for an axial bearing for the piston rod.

Videre er det en fordel for utjevningen av bølgeslagene, dersom kraftverksenheten som angitt i patentkrav 7, har en utgående aksel som bærer eller er forbundet med et svinghjul over en frihjulsmekanisme, som kan være integrert med svinghjulet. Furthermore, it is an advantage for the equalization of the wave strokes, if the power plant unit, as stated in patent claim 7, has an output shaft which carries or is connected to a flywheel via a freewheel mechanism, which can be integrated with the flywheel.

Den utgående akselen kan også være utformet, som angitt i patentkrav 8, innrettet til å gripe inn med et tannhjul eller lignende rotasjonsdel, som er felles for flere kraftverksenheter. Frihjulsmekanismen vil da være integrert i akselen eller dens tilknytning til rotasjonsdelen. The output shaft can also be designed, as stated in patent claim 8, arranged to engage with a gear or similar rotating part, which is common to several power plant units. The freewheel mechanism will then be integrated into the shaft or its connection to the rotating part.

Ytterligere detaljer ved kraftverksenheten i samsvar med oppfinnelse er angitt i patentkrav 9, hvor den er Innrettet for å være aksialt forskyvbart båret, fortrinnsvis med fjernstyring av bevegelsen, på en skrå bærer i en strandkant. Further details of the power plant unit in accordance with the invention are stated in patent claim 9, where it is arranged to be axially displaceably supported, preferably with remote control of the movement, on an inclined support on a beach edge.

Videre kan den være vippbar, fortrinnsvis med fjernstyring, om en tversgående akse, for å kunne innstille fronten mot bølgeinngangen, slik det er angitt i patentkrav 10. Furthermore, it can be tiltable, preferably with remote control, about a transverse axis, in order to be able to set the front towards the wave input, as stated in patent claim 10.

For å kunne bygge større kraftanlegg er det hensiktsmessig dersom flere kraftverksenheter i samsvar med et av patentkravene 4 til 10, er anordnet i en tettstilt oppstilling med minst to enheter i høyden og minst to enheter i bredden. Et gunstig eksempel er en sammenstilling av 3x3 kraftverksenheter som driver et felles svinghjul og en felles generator. En slik batterimessig oppstilling vil forenkle monteringen og gi mulighet for felles styring av flere kraftverksenheter under ett. In order to be able to build larger power plants, it is appropriate if several power plant units in accordance with one of patent claims 4 to 10 are arranged in a closely spaced arrangement with at least two units in height and at least two units in width. A favorable example is an assembly of 3x3 power plant units driving a common flywheel and a common generator. Such a battery arrangement will simplify installation and provide the opportunity for joint control of several power plant units at once.

Det er også mulig å anordne flere kraftverksenheter med aksen generelt vertikalt, båret av en sjøbasert struktur, så som en plattform eller et kaianlegg. It is also possible to arrange several power plant units with the axis generally vertical, supported by a sea-based structure, such as a platform or a quay.

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil framgå av den etterfølgende eksempel-beskrivelsen. Further details of the invention will appear from the following example description.

Eksempel Example

Oppfinnelsen er nedenfor beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, hvor Figur 1 viser et vertikalt lengdesnitt gjennom en utførelsesform av en kraftverksenhet i samsvar med oppfinnelsen, mens Figur 2 viser et perspektivriss av et bølgekraftverk i samsvar med oppfinnelsen, satt sammen av flere kraftverksenheter som vist i Figur 1. The invention is described below in more detail with reference to the drawings, where Figure 1 shows a vertical longitudinal section through an embodiment of a power plant unit in accordance with the invention, while Figure 2 shows a perspective view of a wave power plant in accordance with the invention, assembled from several power plant units as shown in Figure 1.

Kraftverksenheten 11 i Figur 1 er bygd opp med en rørformet kanal 12 med kvadratisk tverrsnitt. Den rørformete kanalen 12 tjener som hus for det utstyret som fanger opp bølgeenergien og omformer den til elektrisk eller en annen form for energi som kan tilføres et energinett, for eksempel hydraulisk eller varmeenergi opptatt i et fluidum. The power plant unit 11 in Figure 1 is constructed with a tubular channel 12 with a square cross-section. The tubular channel 12 serves as a housing for the equipment that captures the wave energy and transforms it into electrical or another form of energy that can be supplied to an energy network, for example hydraulic or heat energy captured in a fluid.

Den elektriske energien kan overføres over land eller i vannet, for å bli matet inn i et eksisterende kraftnett eller brukes i et eget kraftnett. Det siste er særlig aktuelt på øyer og i andre områder hvor det mangler et kraftnett for mottak av bølgekraft. I slike områder kan det lages egne kraftnett basert på en kombinasjon av bølgekraftverk og en eller flere av strømaggregat, tidevannskraftverk og vindmøller. I noen tilfeller kan også egne vannfallskraftverk inngå i et slikt lokalt nett. The electrical energy can be transferred over land or in the water, to be fed into an existing power grid or used in a separate power grid. The latter is particularly relevant on islands and in other areas where there is a lack of a power grid for receiving wave power. In such areas, separate power grids can be created based on a combination of wave power plants and one or more power generators, tidal power plants and wind turbines. In some cases, own waterfall power plants can also be included in such a local network.

Hver kraftverksenhet 11 har i den rørformete kanalen 12 innsatt et stempel 13 vendt mot kanalens åpne, sjøvendte ende. Stempelet 13, som er tilpasset åpningen i den rørformete kanalen 12, bæres på ei rørformet stempelstang 14 som er forskyvbart opplagret i en tverrvegg 15 inne i kanalen 12, Each power plant unit 11 has a piston 13 inserted in the tubular channel 12 facing the open, seaward end of the channel. The piston 13, which is adapted to the opening in the tubular channel 12, is carried on a tubular piston rod 14 which is displaceably supported in a transverse wall 15 inside the channel 12,

Ved en alternativ utførelsesform kan stempelet være sirkulært og opptatt i en rørformet kanal. In an alternative embodiment, the piston can be circular and occupied in a tubular channel.

Stempelstanga 14 danner utvendig del på en kuleskrue 16, slik at aksial bevegelse av stempelet omformes til rotasjonsmoment på kuleskruens 16 utgående akselende 17. Akselenden 17 er påsatt et svinghjul 18 med en frihjulsmekanisme 28, og over en flenskobling 19 eller liknende forbundet med en elektrisk generator 20. Den elektriske generatoren ligger ved den indre enden av kanalen 12, som er lukket med en endevegg 21. Opptil kuleskruen 16 er akselenden 17 støttet av en tverrvegg 22 med et lager. The piston rod 14 forms the outer part of a ball screw 16, so that axial movement of the piston is transformed into rotational torque on the output shaft end 17 of the ball screw 16. The shaft end 17 is attached to a flywheel 18 with a freewheel mechanism 28, and over a flange coupling 19 or similar connected to an electric generator 20. The electric generator is located at the inner end of the channel 12, which is closed with an end wall 21. Up to the ball screw 16, the shaft end 17 is supported by a cross wall 22 with a bearing.

Den rørformete kanalen 12 med sitt stempel 13 og tilhørende konverteringsutstyr er i eksemplet anbragt i ei strandsone, det vil si i et skråttløpende strandområde 23 ned mot vannivå 24. I den viste utførelsesformen er strandområdet 23 tilpasset med en skråttløpende sokkel 26, som kan omfatte skinner, for å danne løpebane for et par sidestilte hjul 25. The tubular channel 12 with its piston 13 and associated conversion equipment is in the example placed in a beach zone, that is in a sloping beach area 23 down towards water level 24. In the embodiment shown, the beach area 23 is fitted with a sloping base 26, which may include rails , to form a raceway for a pair of side-by-side wheels 25.

For å sikre returbevegelsen av stempelet 13 etter innskyving, kan det være anordnet en skruefjør rund den utgående akselen, som virker kombinert som demper og som returkraft. I stedet for eller i tillegg til denne, kan det lages åpninger i stempelet som slipper gjennom en vannmengde som ved enden av inn-slaget virker som demper og som deretter fører stempelet ned mot utgangsstillingen før neste bølge slår inn. To ensure the return movement of the piston 13 after insertion, a coil spring can be arranged around the output shaft, which acts combined as a damper and as a return force. Instead of or in addition to this, openings can be made in the piston which let through a quantity of water which acts as a damper at the end of the stroke and which then leads the piston down towards the starting position before the next wave hits.

Det kan vise seg hensiktsmessig å tilrettelegge strandsona med ledestrukturer som samler bølgene inn mot åpningen til den rørformete kanalen 12. It may prove appropriate to arrange the beach zone with guide structures that collect the waves towards the opening of the tubular channel 12.

Kraftverksenheten 11 er tilknyttet midler for å bevege kraftverksenheten 11 i dens lengderetning på sokkelen 24 og dessuten vippe den om aksen som dannes av hjulene 25. Det kan for eksempel brukes elektromekaniske mekanismer basert på kjent teknologi. The power plant unit 11 is associated with means for moving the power plant unit 11 in its longitudinal direction on the base 24 and also tilting it about the axis formed by the wheels 25. For example, electromechanical mechanisms based on known technology can be used.

Når ei bølge slår mot strandområdet 23 vil den ved riktig innstilt retning på den rørformete kanalen møte stempelet 13 og presse dette inn i kanalen 12. Stempelets 13 utgangsstilling tilsvarer den som er vist i Figur 1, inntrukket et stykke inn den rørformete kanalen 12, slik a det dannes et stempelkammer 27 som kan samle opp støtenergien i ei strandbølge og lede den mot stempelet 13. When a wave strikes the beach area 23, it will, in the correct direction on the tubular channel, meet the piston 13 and press it into the channel 12. The initial position of the piston 13 corresponds to that shown in Figure 1, retracted a bit into the tubular channel 12, as a a piston chamber 27 is formed which can collect the shock energy in a beach wave and direct it towards the piston 13.

Kraftverksenheter som beskrevet kan tilvirkes i fabrikk og transporteres til anleggsstedet ferdig til oppstilling, slik det vil bli gitt eksempler på nedenfor. Dimensjonen på den rørformete kanalen kan for eksempel være 0,5 - 2,0 meter i kvadrat eller rektangel, for eksempel 1,25 x 1,25 meter. Lengden på den fremre delen av stempelkammeret 27 kan være 1 meter, slaglengden på stempelet 2- 3 meter og lengden på generatorhuset kan være 2 meter. Power plant units as described can be manufactured in a factory and transported to the construction site ready for installation, as examples will be given below. The dimension of the tubular channel can be, for example, 0.5 - 2.0 meters in square or rectangle, for example 1.25 x 1.25 meters. The length of the front part of the piston chamber 27 can be 1 meter, the stroke length of the piston 2-3 meters and the length of the generator housing can be 2 meters.

En slik kraftverksenhet kan tilpasses med mekaniske og elektriske dimensjoner, slik at den kan brukes for å gi strømforsyning til små nett, enkeltforbrukere og til kraftforsyning for utstyr som befinner seg isolert i eller ved sjøen. Such a power plant unit can be customized with mechanical and electrical dimensions, so that it can be used to provide power to small grids, individual consumers and to supply power to equipment that is isolated in or by the sea.

I Figur 2 er det vist et kraftverk bygd opp med kraftverksenheter i samsvar med oppfinnelsen. I eksemplet er det vist flere kraftverksenheter 11 som er bygget sammen i ei rekke for plassering langs et strandområde, med to kraftverksenheter i høyden. I Figur 2 er det vist et utsnitt på fem slike par av kraftverksenheter plassert side om side, etter hverandre, men dette antallet kan tilpasses et strandområde, med vilkårlig lengde. En slik sammenstilling kan kalles et kraftverksbatteri og flere slike kraftverksbatteri kan plasseres i en kjede for styring fra en felles sentral og for mating av et felles nett. Figure 2 shows a power plant built up with power plant units in accordance with the invention. In the example, several power plant units 11 are shown which are built together in a row for placement along a beach area, with two power plant units in height. Figure 2 shows a section of five such pairs of power plant units placed side by side, one after the other, but this number can be adapted to a beach area, of arbitrary length. Such an assembly can be called a power plant battery and several such power plant batteries can be placed in a chain for control from a common central and for feeding a common network.

Ved en alternativ utførelsesform er de enkelte utgående akslene 17 fra flere kraftverksenheter koblet mekanisk sammen, forfelles drift av en elektrisk generator. For eksempel kan fire akselender 17 over hver sin frihjulsmekanisme stå i inngrep med et felles svinghjul som igjen driver en felles elektrisk generator. In an alternative embodiment, the individual output shafts 17 from several power plant units are mechanically connected together, operation of an electric generator is provided. For example, four axle ends 17 above each freewheel mechanism can engage with a common flywheel which in turn drives a common electric generator.

Ved en særlig aktuell utførelsesform er 3x3 kraftverksenheter satt sammen i et kraftverksbatteri, med en felles generator og et felles svinghjul. In a particularly relevant embodiment, 3x3 power plant units are assembled in a power plant battery, with a common generator and a common flywheel.

Kraftverket i samsvar med oppfinnelsen er primært beregnet for installering i en naturlig strandkant. Men det er også mulig å plasseres det på moloer, ved kaier, ved plattformer til sjøs og på spesielt oppbygde bærestrukturer som kan være forankret på søyler til sjøbunnen. The power plant in accordance with the invention is primarily intended for installation on a natural beach edge. But it is also possible to place it on breakwaters, at quays, at platforms at sea and on specially built support structures that can be anchored on pillars to the seabed.

Oppfinnelsen er knyttet til generering av elektrisk energi. Det kan imidlertid finnes bruksområder, der rotasjonsenergien blir tilført ei pumpe eller en kompressor som mater trykkmedium inn i en krets hvor dette kan brukes for drift av motorer. Dette kan for eksempel være aktuelt ved bruk av oppfinnelsen opptil plattformer til sjøs. The invention relates to the generation of electrical energy. There may, however, be areas of application where the rotational energy is supplied to a pump or a compressor that feeds pressurized medium into a circuit where this can be used to operate motors. This may, for example, be relevant when using the invention up to platforms at sea.

Det er også mulig å la rotasjonsenergien varme opp ei væske for sirkulasjon i et nett, men forde fleste formål vil dette være en mindreverdig form for energi, med dårlige overføringsegenskaper. It is also possible to let the rotational energy heat up a liquid for circulation in a network, but for most purposes this will be an inferior form of energy, with poor transfer properties.

Posisjoneringen av et slikt kraftanlegg eller en enkelt kraftverksenhet kan styres med en styrekrets som mottar signal fra en bølgemåler, en effektmåler og en støtmåler. Hovedformålet med en slik styrekrets, for eksempel med et PLS-system, vil være å sikre optimal posisjon, medregnet høyde og skråstilling, for å maksimere effektuttaket. Dessuten vil den kunne omfatte styringsfunksjoner for å parkere et slikt anlegg i passiv og sikker stilling ved storm og/eller andre påkjenninger som skaper risiko for skade, for eksempel høyvann. The positioning of such a power plant or a single power plant unit can be controlled with a control circuit that receives signals from a wave meter, a power meter and a shock meter. The main purpose of such a control circuit, for example with a PLC system, will be to ensure optimal position, including height and inclination, in order to maximize the power output. In addition, it could include control functions to park such a facility in a passive and safe position during storms and/or other stresses that create a risk of damage, for example high water.

I noen tilfeller kan det være hensiktsmessig å utforme en "garasje" i sikker avstand fra standkanten, for parkering av anlegget utilgjengelig for bølger. Kraftverksanlegget vil da ha føringsskinner på sidene for styring av posisjonen ved innkjøring og utkjøring. In some cases, it may be appropriate to design a "garage" at a safe distance from the edge of the stand, for parking the facility inaccessible to waves. The power plant will then have guide rails on the sides to control the position during entry and exit.

Den etterfølgende patentkravene skal omfatte de varianter og alternativer som er angitt i beskrivelsen ovenfor. The subsequent patent claims shall include the variants and alternatives specified in the description above.

Claims (13)

1. Framgangsmåte for konvertering av bølgeenergi til en energiform som kan tilføres et energinett, hvor vannbølgene føres i kontakt med et bevegelig element som er forbundet med en energiomformer, karakterisert ved at vannbølgene føres inn i en rørformet kanal (27) med et aksialt bevegelig stempel (13) som er forbundet med en rotasjonsomformer (14, 16) tilkoblet en omformer (20) for generering av energi som kan overføres til et energinett, særlig elektrisk eller hydraulisk.1. Method for converting wave energy into a form of energy that can be supplied to an energy network, where the water waves are brought into contact with a moving element that is connected to an energy converter, characterized in that the water waves are introduced into a tubular channel (27) with an axially movable piston (13) which is connected to a rotary converter (14, 16) connected to a converter (20) for generating energy that can be transferred to an energy network, especially electrical or hydraulic. 2. Framgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at rotasjonsomformeren (14,16) avgir sin energi til et drivhjul som er felles for flere aksialt bevegelige stempel i en oppstilling, og at dette drivhjulet driver en elektrisk generator (20) eller ei pumpe.2. Method in accordance with patent claim 1, characterized in that the rotary converter (14,16) releases its energy to a drive wheel which is common to several axially movable pistons in an arrangement, and that this drive wheel drives an electric generator (20) or a pump . 3. Framgangsmåte i samsvar med patentkrav 1 eller 2, karakterisert ved at det aksialt bevegelige stempelet (13) og dets omsluttende rørformete kanal (27) styres i lengderetning og med hensyn på helningsvinkel i forhold til bølgefronten.3. Method in accordance with patent claim 1 or 2, characterized in that the axially movable piston (13) and its enclosing tubular channel (27) are controlled longitudinally and with regard to the angle of inclination in relation to the wave front. 4. Kraftverksenhet for gjennomføring av framgangsmåten angitt i patentkrav 1, karakterisert ved at den omfatter et stempel (13) som er opptatt aksialt forskyvbart i en rørformet kanal (12) og hvis stempelstang (14) er forbundet med en rotasjonsomformer (14, 16).4. Power plant unit for carrying out the method stated in patent claim 1, characterized in that it comprises a piston (13) which is axially displaceable in a tubular channel (12) and whose piston rod (14) is connected to a rotary converter (14, 16) . 5. Kraftverksenhet i samsvar med patentkrav 4, karakterisert ved at stempelstanga (14) er integrert eller forbundet med en rørformet del med innvendige gjenger, som er forbundet med en kuleskrue (16) som danner eller er forbundet med en utgående aksel (17).5. Power plant unit in accordance with patent claim 4, characterized in that the piston rod (14) is integrated or connected to a tubular part with internal threads, which is connected to a ball screw (16) which forms or is connected to an output shaft (17). 6. Kraftverksenhet i samsvar med patentkrav 4 eller 5, karakterisert ved at den rørformete kanalen (12), fortrinnsvis har kvadratisk tverrsnitt, med en tverrvegg (15) som avgrenser et fremre stempelkammer (27) og som tjener som bærer for et aksiallager for stempelstanga (14).6. Power plant unit in accordance with patent claim 4 or 5, characterized in that the tubular channel (12) preferably has a square cross-section, with a transverse wall (15) which delimits a front piston chamber (27) and which serves as a carrier for an axial bearing for the piston rod (14). 7. Kraftverksenhet i samsvar med et av patentkravene 4 til 6, karakterisert ved at den utgående akselen bærer eller er forbundet med et svinghjul (18) over en frihjulsmekanisme (28).7. Power plant unit in accordance with one of patent claims 4 to 6, characterized in that the output shaft carries or is connected to a flywheel (18) over a freewheel mechanism (28). 8. Kraftverksenhet i samsvar med et av patentkravene 4 til 7, karakterisert ved at den utgående akselen (17) er innrettet til å gripe inn med et tannhjul eller lignende rotasjonsdel, som er felles for flere kraftverksenheter.8. Power plant unit in accordance with one of patent claims 4 to 7, characterized in that the output shaft (17) is arranged to engage with a gear wheel or similar rotating part, which is common to several power plant units. 9. Kraftverksenhet i samsvar med et av patentkravene 4 til 8, karakterisert ved at den er Innrettet for å være aksialt forskyvbart båret, fortrinnsvis med fjernstyring av bevegelsen, på en skrå bærer (26) i en strandkant (23).9. Power plant unit in accordance with one of patent claims 4 to 8, characterized in that it is arranged to be axially displaceably supported, preferably with remote control of the movement, on an inclined carrier (26) in a beach edge (23). 10. Kraftverksenhet i samsvar med patentkrav 9, karakterisert ved at den er vippbar, fortrinnsvis med fjernstyring, om en tversgående akse, for å kunne innstille fronten mot bølgeinngangen.10. Power plant unit in accordance with patent claim 9, characterized in that it is tiltable, preferably with remote control, about a transverse axis, in order to adjust the front towards the wave input. 11. Bølgekraftverk, for generering av bølgekraft, karakterisert ved at det er satt sammen av flere kraftverksenheter i samsvar med et av patentkravene 4 til 10, hvor det er anordnet en tetts ti It oppstilling med minst to enheter i høyden og minst to enheter i bredden.11. Wave power plant, for the generation of wave power, characterized in that it is composed of several power plant units in accordance with one of the patent claims 4 to 10, where a tight ten It arrangement is arranged with at least two units in height and at least two units in width . 12. Bølgekraftverk i samsvar med patentkrav 11, karakterisert ved at to eller flere kraftverksenheter (11) er drivforbundet med en felles generator eller pumpe.12. Wave power plant in accordance with patent claim 11, characterized in that two or more power plant units (11) are driven by a common generator or pump. 13. Bølgekraftverk i samsvar med patentkrav 11, karakterisert ved at kraftverksenhetene er anordnet med aksen generelt vertikalt, båret av en sjøbasert struktur, så som en plattform eller et kaianlegg.13. Wave power plant in accordance with patent claim 11, characterized in that the power plant units are arranged with the axis generally vertical, supported by a sea-based structure, such as a platform or a quay.
NO20080605A 2008-02-01 2008-02-01 Wave energy conversion process, power plant unit to carry out this process, and wave power plants NO328044B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20080605A NO328044B1 (en) 2008-02-01 2008-02-01 Wave energy conversion process, power plant unit to carry out this process, and wave power plants
PCT/NO2009/000035 WO2009102210A1 (en) 2008-02-01 2009-01-30 Method for converting sea wave energy, power plant unit to implement this method, and a sea wave power plant
EP09710127.3A EP2240686A4 (en) 2008-02-01 2009-01-30 Method for converting sea wave energy, power plant unit to implement this method, and a sea wave power plant
CL2009001617A CL2009001617A1 (en) 2008-02-01 2009-07-21 Method and generating plant to convert the energy of the sea waves into a form of energy that can be fed to an electrical or hydraulic energy network, where the waves are guided into a tubular channel with an axially movable plunger and connected to a converter for power generation; and generating plant unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20080605A NO328044B1 (en) 2008-02-01 2008-02-01 Wave energy conversion process, power plant unit to carry out this process, and wave power plants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20080605L NO20080605L (en) 2009-08-03
NO328044B1 true NO328044B1 (en) 2009-11-16

Family

ID=40957142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20080605A NO328044B1 (en) 2008-02-01 2008-02-01 Wave energy conversion process, power plant unit to carry out this process, and wave power plants

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2240686A4 (en)
CL (1) CL2009001617A1 (en)
NO (1) NO328044B1 (en)
WO (1) WO2009102210A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI475155B (en) 2010-10-08 2015-03-01 Ind Tech Res Inst A changeable damping wave power capturing device driven by bidirectional screw rod
US10947961B2 (en) * 2012-04-10 2021-03-16 Amy C. Brown Apparatuses, systems, and methods for extraction and/or storage of energy from moving fluids
MA35296B1 (en) * 2013-01-04 2014-08-01 Saady Mohamed Es Apparatus that produces electrical energy from wave motions
CN103850863B (en) * 2014-03-05 2015-12-30 天津大学 For the floater component of wave energy hydraulic electricity generation
US10273930B2 (en) * 2016-11-09 2019-04-30 Ocean Power Technologies, Inc. Power take off system for wave energy converter buoy

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1008682A (en) * 1911-04-10 1911-11-14 Enos A Wall Wave-motor.
JPS58148279A (en) * 1982-02-25 1983-09-03 Sanwa Tekki Corp Surge power plant
WO1999051877A1 (en) * 1998-04-04 1999-10-14 Karl Merk Device for generating energy using water waves
US6109029A (en) * 1997-01-29 2000-08-29 Vowles; Alan Keith Wave energy converter
US6184590B1 (en) * 1999-01-21 2001-02-06 Raymond Lopez Wave-actuated electricity generating device
WO2006113855A2 (en) * 2005-04-19 2006-10-26 State Of Oregon Acting By & Through The State Board Of Higher Edu. On Behalf Of Oregon State Univ. Methods and apparatus for power generation
WO2007137426A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Syncwave Energy Inc. Wave energy converter
EP1930597A2 (en) * 2006-12-05 2008-06-11 Witteveen & Bos Raadgevende Ingenieurs B.V. Archimedean screw machine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191119115A (en) * 1911-08-25 1912-01-11 Enos Andrew Wall Improvements in connected with Wave Motors.
US1385738A (en) * 1920-11-12 1921-07-26 Whittle Alexander Wave-motor
US1617571A (en) * 1923-08-27 1927-02-15 Samuel B Caldwell Wave motor
US2013861A (en) * 1932-04-25 1935-09-10 Puigjaner Alberto Wave motor
FR841168A (en) * 1938-07-25 1939-05-12 Method and device for using the mechanical energy contained in the movement of waves of standing water
FR872125A (en) * 1941-05-15 1942-05-30 Hydromotor
GB628422A (en) * 1947-08-27 1949-08-29 Herbert Heaton Patrick Improvements in wave or tide motors
GB940823A (en) * 1962-03-02 1963-11-06 Inst Schiffbau Apparatus for converting wave energy into electrical energy

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1008682A (en) * 1911-04-10 1911-11-14 Enos A Wall Wave-motor.
JPS58148279A (en) * 1982-02-25 1983-09-03 Sanwa Tekki Corp Surge power plant
US6109029A (en) * 1997-01-29 2000-08-29 Vowles; Alan Keith Wave energy converter
WO1999051877A1 (en) * 1998-04-04 1999-10-14 Karl Merk Device for generating energy using water waves
US6184590B1 (en) * 1999-01-21 2001-02-06 Raymond Lopez Wave-actuated electricity generating device
WO2006113855A2 (en) * 2005-04-19 2006-10-26 State Of Oregon Acting By & Through The State Board Of Higher Edu. On Behalf Of Oregon State Univ. Methods and apparatus for power generation
WO2007137426A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Syncwave Energy Inc. Wave energy converter
EP1930597A2 (en) * 2006-12-05 2008-06-11 Witteveen & Bos Raadgevende Ingenieurs B.V. Archimedean screw machine

Also Published As

Publication number Publication date
NO20080605L (en) 2009-08-03
EP2240686A4 (en) 2014-08-13
CL2009001617A1 (en) 2010-01-15
EP2240686A1 (en) 2010-10-20
WO2009102210A1 (en) 2009-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7956479B1 (en) Electrical power generation from reciprocating motion of floats caused by waves
US8912677B2 (en) Method and apparatus for converting ocean wave energy into electricity
ES2528298T3 (en) An ocean wave energy utilization system
US20100025999A1 (en) Ocean wave electricity generation
DK200000550A (en) Wind and wave energy systems
AU713154B1 (en) Kinetic engine
US8899036B2 (en) Advanced high energy wave power module
TW201305432A (en) Multi-power wave generation system
NO328044B1 (en) Wave energy conversion process, power plant unit to carry out this process, and wave power plants
US20120198833A1 (en) Gravity and buoyancy engine
EP2770194A1 (en) Wave-power electricity generation system
CN204371581U (en) A kind of Multifunctional wind-driven pulsating pump
WO2017072555A1 (en) Method for generating electrical energy through the fall of a weight upon a hydraulic fluid
US8484965B2 (en) Apparatus for converting ocean wave energy
DE102009006702B4 (en) Hybrid wave converter, a floating body device for generating energy from the movement of water
RU2724625C1 (en) Wind-driven plant for generation of electricity
RU2725126C1 (en) Wind-driven plant for generation of electricity
WO2015033186A1 (en) Mechanism for the generation of electric power using a falling heavy element
WO1992010675A1 (en) System for utilization of wave energy
WO2014003703A1 (en) High-efficiency energy generator for harnessing mechanical vibration power
DE102015002508A1 (en) Harrer turbine, low-pressure boiling-water power plant with Siedestromturbine for power generation and as a mechanical drive. Hydroelectric power plant using negative pressure and reduced boiling temperature
NO341417B1 (en) Havstrøm Power Plant
WO2009153802A2 (en) The system and method for electric power generation using tidal waves
DE102004052183A1 (en) Floating unit for electrical energy production from ocean waves comprises two different floats that are built together in an especial way
WO2014056049A1 (en) Device using multiple renewable energy sources (dumres)

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: ATLANTEN ENERGY AS, NO

CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: ELMARIN AS, NO

MM1K Lapsed by not paying the annual fees