Contemporary Report - Offshore Center Danmark

. 

Bølgekraftudvalgets Sekretariat 

Bølgekraftprogram 

. . . . . . . . . 

Forslag til systematik i forbindelse med 

sammenligning af bølgekraftanlæg og 

status år 2000 

Januar 2000 

Bølgekraftudvalgets Sekretariat 

RAMBØLL 

Teknikerbyen 31 

2830 Virum 

Telefon 45 988441

FORORD.......................................................................................................................................................3 

1. FORMÅL OG INDHOLD .......................................................................................................................4 

INTRODUKTION............................................................................................................................................4 

SAMMENFATNING........................................................................................................................................4 

KONKLUSIONER...........................................................................................................................................6 

Udenlandske systemer ............................................................................................................................6 

Danish Wave Power's system .................................................................................................................6 

Systemer på Trin 3..................................................................................................................................6 

Systemer på Trin 2..................................................................................................................................7 

Systemer på Trin 2 belyst med numerisk model......................................................................................7 

Systemernes kompleksitet........................................................................................................................7 

Videreudvikling.......................................................................................................................................8 

2. HAVBØLGERNES ÅRSFORDELING..................................................................................................9 

HAVBØLGER I DEN DANSKE DEL AF NORDSØEN...........................................................................................9 

Referencefordeling af signifikante bølgehøjder Hs.................................................................................9 

3. DATA FOR DE FORSKELLIGE BØLGEKRAFTSYSTEMER ......................................................10 

RESULTATER AF FORSØG ...........................................................................................................................10 

Omsætning mellem model og fuld skala ...............................................................................................10 

BØLGEMASKINERNES HOVEDDATA............................................................................................................10 

Hoveddimensioner................................................................................................................................11 

Volumen V ............................................................................................................................................11 

Egenvægt M..........................................................................................................................................11 

Forankringssystem................................................................................................................................11 

4. BØLGEKRAFTANLÆGGENES ÅRLIGE ENERGIABSORPTION ..............................................12 

Den hydrodynamiske virkningsgrad η1 ......................................................................................................12 

Power take-off systemets virkningsgrad η2...........................................................................................12 

Installeret Effekt Prated...........................................................................................................................13 

Bølgekraftanlæggenes elektricitetsproduktion pr. år ...........................................................................13 

Elektricitetsproduktion pr. volumen- og masseenhed...........................................................................14 

Systemernes kompleksitet......................................................................................................................14 

5. ØKONOMISKE BETRAGTNINGER .................................................................................................15 

Tidligere studier om bølgekraftøkonomi ..............................................................................................15 

FORSLAG TIL DANSK METODIK...................................................................................................................15 

Den strukturelle konstruktion ...............................................................................................................15 

Power take-off ......................................................................................................................................16 

KONSTRUKTIONERNES VÆGT OG VÆGTFORDELINGEN ...............................................................................16 

SAMMENLIGNING AF SYSTEMERS ØKONOMI...............................................................................................16 

6. FORSLAG TIL FORTSAT ARBEJDE................................................................................................18 

YDERLIGERE UNDERSØGELSER AF DE ENKELTE BØLGEKRAFTSYSTEMER...................................................18 

Forankringssystem................................................................................................................................18 

OPBYGNING AF ET STORT BØLGEKRAFTVÆRK 300 MW.............................................................................18 

7. DATA FOR DE ENKELTE BØLGEKRAFTSYSTEMER ...............................................................20 

MIGHTY WHALE ( OWC ) JAPAN..............................................................................................................20 

PICO PLANT (OWC)...................................................................................................................................21 

SWAN DK3................................................................................................................................................22 

POINT ABSORBER.......................................................................................................................................23 

WAVE DRAGON.........................................................................................................................................24

BØLGEHØVLEN..........................................................................................................................................25 

TAGE BASSES BØLGETURBINE...................................................................................................................26 

WAVE PLUNGER ........................................................................................................................................27 

BØLGEMØLLE ............................................................................................................................................28 

BØLGEPUMPE ............................................................................................................................................30 

PELAMIS (SKOTLAND, UK) ....................................................................................................................32 

LITTERATUR LISTE ...............................................................................................................................33 

2

Forord 

I løbet af de første to år af udviklingsprogrammet for bølgekraft er en række 

forskellige koncepter blevet afprøvet. I forbindelse med disse afprøvninger er det 

opstillet nogle standardiserede forudsætninger, således at der er et fagligt grundlag 

for at foretage kvantitative sammenligninger mellem de enkelte koncepter. 

Den foreliggende rapport omhandler ni danske og tre udenlandske 

bølgekraftsystemer, som er vurderet ud fra ensartede kriterier med hensyn til 

energiproduktion, materialeforbrug m.v. På dette grundlag er det planen, at 

Bølgekraftudvalget skal udvælge de koncepter, som kan anbefales støttet i en videre 

udvikling frem mod et prototype-design. 

På Bølgekraftudvalgets vegne, 

Niels I. Meyer 

Formand 

Februar 2000. 

3

1. Formål og indhold 

Introduktion 

Det danske bølgekraftprogram er iværksat for at udvikle de mest økonomiske metoder 

til udnyttelse af bølgekraft. 

Udviklingsprogrammet, som er beskrevet i "Status og handlingsplan for Bølgekraft" 

[2], satser bredt og involverer mange aktører, som undersøger principielt forskellige 

bølgekraftsystemer. 

Nærværende rapport er udarbejdet for at skabe et overblik over de første to års 

resultater som basis for fortsat udvikling. Rapporten bygger de på resultater, som er 

beskrevet i projektrapporter udarbejdet for de enkelte bølgekraftprojekter, og med 

bidrag og yderligere bemærkninger fra de forskellige aktører, som er involveret i 

udviklingen. De fleste projekter har fulgt de anbefalede retningslinier til forsøg og 

rapportering som beskrevet i [1]. 

Der er således tale om sammenfatning af resultater baseret på modelforsøg med 

modeller af bølgekraftmaskiner i skalaområdet 1:50 - 1:10. De anførte data skal ses 

på den baggrund, og værdier vedr. årligt produceret energi og beregnede 

byggeomkostninger skal derfor opfattes som statusopgørelser sat i relation til de 

afprøvede modeller, som i nogle tilfælde præsenterer de første forsøg i starten af et 

udviklingsforløb. 

Den videre kvalitative udvikling af bølgekraft kræver, at samarbejdet mellem de 

forskellige aktører styrkes, og at de modeller, som bygges og afprøves, i højere grad 

afspejler et prototypedesign. Efterhånden som de strukturelle design kan specificeres 

mere præcist, og potentielle fabrikanter deltager i udviklingen, vil såvel 

materialemængder som enhedspriser gradvist kunne gøres mere præcise. 

Sammenfatning 

Rapporten omhandler ni danske bølgekraftsystemer og tre udenlandske. Der anføres 

en referencefordeling af bølgeforhold i Nordsøen som basis for en ensartet beregning 

af systemernes årlige energiproduktion (også de udenlandske). 

Bølgemaskinernes hoveddimensioner og karakteristika anføres, herunder de målte 

sammenhænge mellem energiabsorption og søtilstand angivet ved den signifikante 

højde Hs. Bølgemaskinernes årlige elproduktion beregnes med skønnede værdier for 

power take-off systemers virkningsgrader (se side 12). 

Elproduktionen sættes i relation til systemets volumen og egenvægt, og systemernes 

individuelle hydrodynamiske virkningsgrad anføres. 

For prismæssigt at sammenligne systemerne anføres de skønnede typer materialer og 

mængder, som medgår til bygning. En vejledende konstruktionspris anslås ved at 

benytte fælles enhedspriser for stål, beton, ballast, glasfiber og power take-off 

system. 

4

På denne baggrund foretages en sammenligning af det beregnede forhold mellem 

byggeomkostningerne og systemets elproduktion på et år [kr./kWh pr. år]. 

Rapporten er udarbejdet af Bølgekraftudvalgets Sekretariat / RAMBØLL i 

samarbejde med de institutter, som har udført målingerne, og rapporten er rundsendt 

til de bølgekraftudviklere, som har været involveret i udviklingen af de enkelte 

bølgekraftmaskiner for deres kommentarer. Systemer, som har været undersøgt på 

Trin 2 og Trin 3 jvf. Status og handlingsplan for Bølgekraft [2], er medtaget i 

rapporten og til sammenligning er tre udenlanske sytemer medtaget (heraf er to 

bygget som prototyper i henholdsvis Portugal og Japan, og et er under udvikling i 

Skotland, samt Danish Wave Power's projekt tidligere undersøgt i Danmark. 

Udenlandske projekter: 

PICO Plant (Portugal) 

Mighty Whale (Japan) 

Pelamis (UK) 

Tidligere udforsket i Danmark: 

Danish Wave Power system (RAMBØLL, DWP) 

Trin 3 Projekter: 

1. Swan DK3 (Castlemain Scandinavia, DHI) 

2. Point absorber (RAMBØLL, DMI) 

Trin 2 Projekter: 

3. Bølgehøvlen (Waveplane, DMI) 

4. Wavedragon (Löwenmark, AAU) 

5. Bølgeturbine (Tage Basse, AAU) 

6. Wave plunger (Leif Wagner Smit, DMI) 

7. Bølgepumpen (Cambi, DMI) 

Trin 2 Projekter belyst med numerisk model: 

8. Bølgemøllen (LBDH) 

5

Konklusioner 

Inden for de første to år af det danske bølgekraftprogram er der skabt et grundlag for 

fortsat udvikling. En fortsat åbenhed omkring opnåede resultater giver mulighed for 

gradvist at yde støtte til specifikke områder, som kan lede til væsentlige forbedringer 

af de enkelte systemer. 

Den anvendte prissætningsmetodik kan give fingerpeg om, hvor de enkelte koncepter 

er dyre og dermed give opfinderne mulighed at overveje konstruktive ændringer, som 

kan forbedre forholdet mellem reducere byggeomkostningerne og energiproduktion. 

De anførte enhedspriser på materialer er afhængige af bl.a. produktionsteknik og 

produktionsvolumen. Efterhånden som industrien involveres i design og projektering 

af prototyper, vil disse enhedspriser kunne justeres. 

Udenlandske systemer 

Med den anførte systematik og den danske årsfordeling af bølger viser undersøgelsen, 

at prototypen på Azorerne i Portugal baseret på den svingende vandsøjle (OWC) 

ligger på 16 [kr./kWh pr. år], og det flydende Japanske anlæg Mighty Whale (bygget i 

stål) ligger så højt som 100 [kr./kWh pr. år]. 

Det skotske system Pelamis (søslangen) er under udvikling og har opnået en kontrakt 

under Scottish Renewable Obligation (SRO). Baseret på de oplysninger, som firmaet 

Ocean Power Delivery har videregivet med hensyn til matarialeforbrug og 

energiproduktion, vil anlægget ligge på 10 [kr./kWh pr. år]. 

Danish Wave Power's system 

DWP systemet, som tidligere har været undersøgt i Danmark, vil med den i denne 

rapport skitserede metodik ligge på ca. 10 [kr./kWh pr. år]. 

Systemer på Trin 3 

De to systemer, som er undersøgt på Trin 3, er relativt jævnbyrdige med hensyn til 

investeret krone i forhold til årlig el-produktion, hvis flyderne bygges i stål. 

Swan DK3: 22 [kr./kWh pr. år]. 

Point absorber: 17 [kr./kWh pr. år]. 

Hvis Swan DK 3 bygges i beton med samme egenvægt, bliver konstruktionerne med 

de anvendte enhedspriser billigere, og resultaterne viser da: 

Swan DK3: 4 [kr./kWh pr. år]. 

Hvis Pointabsorberen kan bygges i glasfiber med en reduceret egenvægt til 12 ton og 

energiproduktionen øges svarende til teorien ved brug af "fase-styring" vil point 

absorberen kunne producere til: 

Point absorber: 6 [kr./kWh pr. år]. 

6

Systemer på Trin 2 

Projekterne på Trin 2 er generelt på et udviklingstrin, hvor det konstruktive design 

endnu er så løst at prissætningen ikke kan benyttes til en egentlig sammenligning. De 

beregnede værdier forventes derfor at ændre sig med den videre udvikling. 

Bølgehøvlen: 35 [kr./kWh pr. år]. 

Wavedragon: 14 [kr./kWh pr. år]. 

Bølgeturbine: 46 [kr./kWh pr. år]. 

Wave Plunger: 9 [kr./kWh pr. år]. 

Bølgepumpen: 56 [kr./kWh pr. år]. 

Bølgepumpen forventes, hvis ventil og pumpe forbedres, at ville kunne opnå en 

forbedret energiabsorption svarende til 6 [kr./kWh pr. år]. 

Systemer på Trin 2 belyst med numerisk model 

I modsætning til de ovenfor anførte bølgekraftprojekter har LBHD valgt at kalibrere 

en numerisk model til forsøg med en simplificeret fysisk model. Den numeriske 

model er herefter benyttet til at beregne energiproduktionen for en fuldskala 

bølgemølle ved brug af fysiske approksimationer. 

Bølgemøllen (AGA228): 11 [kr./kWh pr. år]. 

De anførte data for bølgemøllens energiproduktion er således alene baseret på 

LBHD's egne beregninger [20]. Erfaringer fra andre projekter viser at numeriske 

modeller til beregning af energiproduktion har tendens til at overvurdere systemets 

ydelse. 

Systemernes kompleksitet 

De undersøgte systemer kan også opstilles i en rækkefølge, som viser de mest 

komplekse systemer først og de systemer med færrest komponenter til sidst. 

• Wave Plunger 

• Point absorber 

• Bølgepumpen 

• Bølgemøllen 

• Bølgeturbine 

• Wavedragon 

• Swan DK3 

• Bølgehøvlen 

7

Ovennævnte rækkefølge skal tages med visse forbehold. På det nuværende 

udviklingstrin er de forskellige power take-off systemer endnu ikke færdigudviklet og 

de forankringssystemer der er skitseret er ikke udarbejdet på baggrund af et fælles 

norm grundlag. 

Videreudvikling 

Den videre udvikling må omfatte alternative konstruktionsudformninger af de enkelte 

systemer baseret på forskellige konstruktionsmaterialer med hensyn til egenvægt, pris 

og konstruktionens energiabsorption. 

Mere præcise konstruktionstegninger som grundlag for såvel afprøvning af modeller 

som overslagsprissætning af konstruktionerne vil fremover kunne lette arbejdet med 

at følge op på de enkelte projekter. 

Den videre udvikling af "power take-off" systemer baseret på luftturbiner, hydraulik 

og vandturbiner må fortsættes, og erfaringer med drift af power take-off systemerne 

opnås via afprøvning af prototyper. 

8

2. Havbølgernes årsfordeling 

Havbølger i den danske del af Nordsøen 

Fordelingen af bølgeforhold i Nordsøen afhænger af den position i Nordsøen, man 

vælger. Det er generelt sådan, at der er mere energi pr. år på en position langt fra 

Jyllands vestkyst, og energien stiger med stigende vanddybde. For at belyse disse 

forhold er der under Bølgekraftprogrammets første to år udarbejdet en rapport: 

"Kortlægning af Nordsøens Bølgeenergiforhold" [3]. 

Bølgeforholdene i Nordsøen i "Punkt 3", beskrevet i [3], ligger på 50 meter dybt vand 

ca. 100 km ud fra vestkysten og er vist i nedenstående skatterdiagram tabel 2.1. 

Skatterdiagrammet viser, hvor mange timer af året søtilstande med en signifikant 

bølgehøjde Hs inden for en meters interval og middelperiode Tz med et sekunds 

interval forekommer. 

Middelbølgeperiode Tz [sek.] 

Hs 2.0 -3.0 3.0-4.0 4.0-5.0 5.0-6.0 6.0-7.0 7.0-8.0 8.0-9.0 > 9.0 Sum Pct 

>9.5 0 0,0% 

8.5-9.5 0 2 2 0,0% 

7.5-8.5 0 10 10 0,1% 

6.5-7.5 18 9 27 0,3% 

5.5-6.5 4 73 2 80 0,9% 

4.5-5.5 1 188 21 211 2,4% 

3.5-4.5 0 256 189 0 445 5,1% 

2.5-3.5 0 355 587 2 0 944 10,8% 

1.5-2.5 1 710 1229 32 5 3 3 1982 22,6% 

0.5-1.5 52 1760 1892 275 79 27 11 8 4103 46,8% 

< 0.5 460 415 67 19 5 1 0 966 11,0% 

Sum 512 2176 2668 1879 959 415 126 33 8768 100,0% 

Tabel 2.1 Skatterdiagram hyppigheden af kombinationer mellem H s og T z 

Fordeling af søtilstande svarer til et bølgekraftpotentiale på 16 kW/m. 

Referencefordeling af signifikante bølgehøjder Hs 

Nedenstående årsfordeling af søtilstande angivet ved den signifikante bølgehøjde Hs, 

er i nærværende rapport valgt som referencefordeling til beregning af de forskellige 

bølgeenergimaskiners årlige energiproduktion. 

Søtilstand Hs [m] 5.5 

Effekt per meter [kW/m] - 2 12 32 66 115 >145 

Timer pr. år 966 4103 1982 944 445 211 119 

Tabel 2.2 Referencefordeling af signifikante bølgehøjder 

9

3. Data for de forskellige 

bølgekraftsystemer 

Resultater af forsøg 

I bølgekraftprogrammets første to år er der udført en række modelforsøg med 

forskellige bølgekraftsystemer. Forsøgene er udført på forskellige institutter og i 

forskellig modelskala, alt efter hvilken bølgekraftmaskine der var tale om, og i hvilket 

forsøgsbassin maskinen blev afprøvet. 

Bølgemaskinerne, som har været afprøvet, har i de fleste tilfælde fulgt den 

fremgangsmåde, som anbefaledes i rapporten "Forslag til standardisering af forsøg og 

rapportering" [1]. Energiproduktionen er målt i søtilstande med en signifikant 

bølgehøjde Hs fra 1 m op til 4 m, muligvis 5 m, med centrale værdier af 

middelbølgeperioden Tz og peak perioden Tp som vist i nedenstående tabel 3.1 

Søtilstand Hs [m] 1 2 3 4 5 

Middelperiode Tz [sek.] 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 

Peak periode Tp [sek.] 5,6 7,0 8,4 9,8 11,2 

Tabel 3.1 Søtilstande anbefalet til eksperimentel bestemmelse af bølgekraftanlægs energiproduktion 

Omsætning mellem model og fuld skala 

I det følgende er alle forsøgsdata omregnet til fuldskala. I alle de undersøgte projekter 

er Froudes modellov benyttet og typiske parametre, som omregnes, er vist i tabel 3.2. 

Parameter Model Fuld skala 

Længde 1 s 

Areal 1 s 2 

Volumen/Masse/Kraft 1 s 3 

Tid 1 √s 

Hastighed 1 √s 

Effekt 1 s 3,5 

Tabel 3.2 Omregning af målte parametre fra model i skalaforholdet 1:s til fuld skala. 

Bølgemaskinernes hoveddata 

Hoveddata for de enkelte bølgekraftsystemer er skematisk anført i afsnit 7 og 

indeholder følgende informationer fra slutrapporterne og evt. yderligere data 

tilvejebragt af udviklerne. 

10

Hoveddimensioner 

Af nedenstående tabel fremgår bølgekraftmaskinens hoveddimensioner længde, 

bredde og højde angivet i meter. 

Volumen V 

Bølgekraftmaskinens volumen er beregnet som det omskrevne volumen af det 

legeme, der ligger i overfladen og opfanger bølgernes energi. 

Egenvægt M 

Konstruktionens egenvægt angives, for flydende konstruktioner som vægten af det 

fortrængte vandvolumen (Archimedes lov). 

Forankringssystem 

Det overordnede forankringsprincip anføres. Hvis bundkonstruktionen er nødvendig 

for energiproduktion, anføres egenvægten af denne (stramt forankrede systemer). 

L 

[m] 

B 

[m] 

H 

[m] 

Vol. 

Absorber 

[m 3 ] 

Egenvægt 

Absorber 

[ton] 

11 

Forankrings 

struktur 

[ton] 

Samlet vægt 

[ton] 

Power take-off system 

1. Swan DK3 16 14 11 2.464 200 slæk 200 Luftturbiner 

2. Point absorber PA9801 10 10 2,5 200 60 300 360 Hydraulik 

3. Bølgehøvlen 12,5 12,5 5 46 46 slæk 46 Vandturbine 

4. Bølgemøllen (AGA228) 1.202 15 15 212.411 61.742 slæk 61.742 Direkte 

5. Wave Dragon 106 226 10 20.000 18.000 slæk 18000 Vandturbine 

6. Bølgeturbinen (Basse) 15 15 0,4 47 47 slæk 47 Direkte 

7. Wave Plunger 4 15 4 120 50 250 310 Hydraulik 

8. Bølgepumpen 7 7 1,5 48 36 35 71 Vandturbine 

9. DWP system 10 10 2,5 200 100 900 1000 Vandturbine 


10. Pico Plant (OWC) 21 14 23 1.400 5650 bund fast 5650 Luftturbiner 

11. Pelamis (UK) 130 3,5 3,5 1.150 600 slæk 600 Hydraulik 

12. Mighty Whale 50 30 12 4.380 1290 slæk 1290 Luftturbiner 

Tabel 3.3 Bølgekraftmaskinernes hoveddimensioner.

4. Bølgekraftanlæggenes 

årlige energiabsorption 

For sammenligningerne af de forskellige systemers energiproduktion er det valgt at 

anføre bølgemaskinens absorberede effekt Pw alene som funktion af Hs. For hvert 

system beskrevet i afsnit 7 er optegnet en kurve, som viser den målte sammenhæng. 

Værdier for den absorberede effekt [kW] for de enkelte bølgekraftmaskiner er anført 

under respektive værdier af Hs, vist i tabel 4.1. 

Bølgekraftmaskinernes årlige energiabsorption Ew [kWh] er beregnet på basis af 

referencefordelingen af søtilstande som anført øverst i tabellen. Resultaterne for de 

enkelte systemer er anført i nedenstående skema. 

Søtilstand Hs [meter] 1 2 3 4 > 4.5 

Timer pr. år (fra tabel 2.2) 4103 1982 944 445 330 

System ID Absorberet effekt [kW] 

12 

Absorberet 

energi pr. år 

[kWh/år] 

1. Swan DK3 15 62 117 172 203 441.234 20% 

2. Point absorber PA9801 4 19 42 65 78 147.325 11% 

3. Bølgehøvlen 1 4 6 6 6 40.642 2% 

4. Bølgemøllen (AGA228)* 39.813.000* 24%* 

5. Wave Dragon 50 340 910 1820 3160 3.577.740 11% 

6. Bølgeturbinen (Basse) 1 5 8 13 14 31.908 2% 

7. Wave Plunger 10 38 66 92 110 255.402 12% 

8. Bølgepumpen 0 0 1.5 7 15 9421 1% 

9. DWP system 13 37 68 104 120 236.365 20% 


10. Pico Plant (OWC)* 10* 175* 325* 390* 400* 988.455* 34%* 

11. Pelamis (UK)* 31* 178* 401* 553* 597* 1.299.031* 7%* 

12. Mighty Whale 21 63 106 110 110 398566 6% 

Tabel 4.1 Eksempel på beregning af middelenergi absorptionen E w (*absorberet effekt baseret på numeriske modeller.) 

Den hydrodynamiske virkningsgrad η1 

Den hydrodynamiske virkningsgrad η1 er vist i skemaets sidste kolonne. Denne 

virkningsgrad fortæller, hvor mange procent bølgekraftanlægget absorberer af den 

bølgeenergi, der gennemsnitligt passerer over en strækning svarende til anlæggets 

længste udtrækning (længde eller bredde). 

Power take-off systemets virkningsgrad η2 

Bølgekraftmaskinerne omformer generelt den absorberede energi ved brug af et 

power take-off system, som typisk består af en generator, som drives via luftturbiner, 

vandturbiner (og pumper), hydraulikmotorer (og pumper) eller direkte via et gear. 

η1

Den virkningsgrad, hvormed den absorberede energi omformes til elektricitet, 

afhænger af det power take-off system, som anvendes. Skønnede årsmiddelværdier er 

anført i tabel 4.2 for typiske power take-off systemer. 

Power take-off Direkte Luft Vand Hydraulik 

Mekaniske Pumper 0,9 

Turbine ,6 ,9 0,9 

Gear ,95 

Generator ,9 ,9 ,9 0,9 

Power take-off systemets virkningsgrad 0,85 0,54 0,81 0,72 

Tabel 4.2 Forslag til foreløbige værdier for power take-off systemernes virkningsgrader 

Installeret Effekt Prated 

Systemets maksimale effektydelse angives på basis af den målte absorberede effekt i 

signifikant bølgehøjde Hs = 5 meter. Her tages ikke hensyn til at den nødvendige 

generator kapacitet for systemer uden energilager generelt vil være væsentlig større. 

Bølgekraftanlæggenes elektricitetsproduktion pr. år 

Den årlige elekticitetsproduktion beregnes ved at multiplicere den årligt absorberede 

effekt med virkningsgraden for power take-off η2. 

P Ew η2 Ee ηtot Ee /V Ee /M 

Installeret 

effekt 

kW 

Absorberet 

energi pr. år 

kWh 

Power takeoff 

virkningsgrad 

13 

Elproduktion 

kWh pr. år 

Total 

virkningsgrad 

[kWh/m 3 ] 

pr. år 

[kWh/ton] 

1. Swan DK3 203 441.234 54% 238.267 11% 1191 1191 

2. Point absorber PA9801 78 147.325 72% 106.074 8% 530 295 

3. Bølgehøvlen 6 40.642 81% 32.920 2% 716 716 

4. Bølgemøllen(AGA228)* 15.000 39.813.000* 85% 33.841.050 20%* 159 548 

5. Wave Dragon 3160 3.577.740 81% 2.897.969 11% 145 161 

6. Bølgeturbinen (Basse) 14 31.908 85% 27.122 1% 3989 679 

7. Wave Plunger 110 255.402 72% 183.889 9% 1532 613 

8. Bølgepumpen 15 9.421 72% 6.783 1% 141 96 

9. DWP system 120 236.365 72% 198.875 14% 994 186 


10. Pico Plant (OWC)* 400 988.455* 54% 539.160 18%* 385 95 

11. Pelamis (UK)* 597 1.299.031* 72% 935.302 5%* 813 1559 

12. Mighty Whale 110 398.566 54% 110 3% 49 167 

Tabel 4.3 Oversigt over systemernes produktivitet pr. volumen og masse E w (*absorberet effekt baseret på numeriske 

modeller.) 

pr. år

Projekt 

Elektricitetsproduktion pr. volumen- og masseenhed 

På basis af de faktuelle data, der foreligger for de forskellige systemer, kan man 

forsøge at sammenligne systemernes effektivitet ved at sætte elproduktionen pr. år i 

relation til bølgekraftmaskinens volumen og bølgekraftanlæggets egenvægt. 

Systemernes kompleksitet 

Et forsøg på at belyse bølgekraftværkernes kompleksitet er vist i nedenstående tabel 

4.4, som angiver hvilke typiske komponenter, der indgår i de enkelte 

bølgekraftsystemer. 

Swan DK3 

Point absorber 

Bølgehøvlen 

Bølgemøllen 

Elementer i hovedstruktur 2 1 3 3 1 1 2 1 5 1 

Turbine(r) 1 1 3 1 1 1 3 

Hydraulikmoter 1 1 5 

Gear 1 1 

Pumper 1 1 1 10 

Ventiler (ensretning) 2 2 2 2 

Sikkerhedsventiler 1 1 1 1 5 

Kontrol og styringsventiler 1 5 

Forankringsliner (tov) 3 1 1 1 3 2 3 

Kæder 3 1 1 3 

Gravitationsankre 

Pladeankre 3 1 1 3 1 3 

Sugebøtteankre 1 1 1 1 

Universal joints 1 1 

Ledforbindelser 2 3 12 2 

Mast 1 

Generatorer 1 1 1 3 1 1 1 1 5 3 

Komponenter i alt 12 15 6 * 14 16 22 7 12 4 44 7 

14 

Wave dragon 

Tabel 4.4 Foreløbig oversigt over komponenter i de enkelte bølgekraftsysteme,(* ikke 

tilstrækkelige informationer) 

Bølgeturbine 

Wave Plunger 

Bølgepumpen 

DWP 

Udenlandske 

PICO 

Pelamis 

Mighty Whale

5. Økonomiske betragtninger 

Tidligere studier om bølgekraftøkonomi 

De mest omfattende studier omkring bølgekraftøkonomi har været udført i UK af 

Tom Thorpe fra Energy Technology Support Unit, ETSU [4]. 

Hovedprincipperne er anført i et regneark, som blev udviklet under det EU-støttede 

projekt, Wave Energy Converters Generic Technical Evaluation Study. I regnearket 

er anført forslag til enhedspriser på de typiske materialer, som konstruktionerne er 

udført i. Udvikleren gives mulighed for systematisk at specificere de komponenters 

art og vægt som indgår i konstruktionen. 

Endvidere indeholder regnearket forslag til prissætning vedr. forankring, udlægning 

og installation, samt eltransmission og vedligehold. 

Forslag til dansk metodik 

Efter to års udvikling under det danske bølgekraftprogram har Bølgekraftudvalget 

anbefalet at afprøve en metodik, som indebærer en begrænset brug af økonomiske 

betragtninger, der kan give et fingerpeg om de enkelte systemers økonomi på længere 

sigt. 

Prissætningen skal opfattes som et værktøj i forbindelse med en fortsat udvikling mod 

økonomisk bæredygtige bølgekraftanlæg. Dette værktøj foreslås på nuværende 

tidspunkt i bølgekraftprogrammet kun at omfatte prisoverslag på to hovedelementer: 

Bølgekraftmaskinens struktur 

Power take-off systemet (mekaniske og elektriske komponenter) 

Den strukturelle konstruktion 

De typisk anvendte konstruktionsmaterialer i bølgekraftsammenhæng er beton, stål og 

glasfiberarmeret polyester (glasfiber), samt ballastbeton og vandballast. 

Hovedkonstruktionen prissættes ved brug af enhedspriser på materialer, som er fælles 

for alle systemer. I tabel 5.1 anføres forslag til enhedspriser for en række typiske 

konstruktionsmaterialer, som indgår i de bølgekraftmaskiener, der beskrives i denne 

rapport. Enhedspriserne er skønnet med baggrund i erfaringer fra DWP og det 

arbejde, som Tom Thorpe har udført. Priserne angiver en størelsesorden og vil 

naturligvis i de enkelte projekter være forskellige, alt efter hvilken grad produktionen 

kan rationaliseres. 

Konstruktionsmateriale Beton Beton ballast Stål Glasfiber 

Enhedspris 1500 

DDK/ton 

15 

500 

DDK/ton 

25000 

DDK/ton 

Tabel 5.1 Beregning af´overslagspris for bølgekraftmaskinen. 

70000 

DDK/ton

Power take-off 

De mekaniske og elektriske installationer prissættes med en enhedspris pr. installeret 

kW, som er uafhængig af, om der er tale om luftturbiner, vandturbiner eller 

hydrauliksystemer. Prissætningen af power take-off afspejler således alene størrelsen 

af den installerede effekt. 

Power take-off system Direkte Luft Vand Hydraulik 

Enhedspris 2500 

DDK/kW 

16 

2500 

DDK/kW 

2500 

DDK/kW 

Tabel 5.2 Beregning af´overslagspris for bølgekraftmaskinen. 

Konstruktionernes vægt og vægtfordelingen 

2500 

DDK/kW 

Konstruktionens samlede vægt og vægtfordelingen af konstruktionsmaterialer, der 

indgår i hovedstrukturen, fremgår af data-skemaerne for de enkelte 

bølgekraftmaskiner, som er anført i afsnit 7. 

Materialevalget samt den installerede effekt i de undersøgte bølgekraftsystemer er 

vist i nedenstående tabel 5.3. 

Beton Beton 

ballast 

Stål Glasfiber Egenvægt 

i alt 

Installe 

ret 

effekt 

ton ton ton ton ton [kW] 

1. Swan DK3 190 10 200 203 

2. Point absorber PA9801 300 60 360 78 

3. Bølgehøvlen 46 46 12 

4. Bølgemøllen AGA228* 55.705 4.085 61.742* 15.000 

5. Wave Dragon 17700 300 18000 3160 

6. Bølgeturbinen (Basse) 10 29 8 47 14 

7. Wave Plunger 250 50 310 110 

8. Bølgepumpen 60 10 1 71 15 

9. DWP system 588 460 22 1000 120 


10. Pico Plant (OWC) 5650 5650 400 

11. Pelamis (UK) 300 300 600 597 

12. Mighty Whale 1260 1260 110 

Tabel 5.3 Oversigt over konstruktionsmaterialer, som indgår i de forskellige systemer 

* Bølgemøllen oplyses at indeholde 1.952 ton træ prissat til 5000 kr./ ton 

Sammenligning af systemers økonomi 

Med de anførte data beregnes en overslagspris K for de enkelte systemer. I tabellen er 

endvidere anført systemets installerede effekt P og beregnede elproduktion pr. år E.

For at sammenligne systemerne indbyrdes kan de sidste tre kolonner anvendes. 

P K E K/P E/P K/E 

Installeret 

effekt kW 

Prisoverslag 

1000 DDK 

17 

Elproduktion 

MWh 

kr/kW Fuldlast 

timer 

[kr./kWh pr. år] 

1. Swan DK3 203 1.043 238 5.134 1.173 4 

2. Point absorber PA9801 78 1.814 106 23.360 1.366 17 

3. Bølgehøvlen 6 1.165 24 194.167 3.263 59 

4. Bølgemøllen (AGA228)* 15.000 380.000 33.841 25.333 2.256 11* 

5. Wave Dragon 3.160 41.950 2.897 13.275 917 14 

6. Bølgeturbinen (Basse) 14 1.324 27 94.571 1.937 49 

7. Wave Plunger 110 1.625 183 14.773 1.672 9 

8. Bølgepumpen 68 567 95 8.346 1.403 56 

9. DWP system 120 1.915 199 15.960 1.657 10 


10. Pico Plant (OWC) 400 9.475 539 23.688 1.348 17 

11. Pelamis (UK) 597 9.112 935 15.264 1.567 10 

12. Mighty Whale 110 31.775 215 288.864 1.957 147 

Tabel 5.4 Energi-økonomiske forhold for de enkelte systemer. * Baseret på numeriske beregninger

6. Forslag til fortsat arbejde 

Yderligere undersøgelser af de enkelte bølgekraftsystemer 

I skemaet for de enkelte projekter i afsnit 7 kan anføres forhold, som skal afklares for 

at færdigudvikle bølgekraftmaskinen. 

Der kan være tale om forhold, der kan forbedre energiabsorptionen, eller forhold der 

kan reducere de forventede omkostninger forbundet med at bygge 

bølgekraftmaskinen. 

Forankringssystem 

De enkelte bølgekraftmaskiners forankring kan opdeles i tre overordnede grupper: 

1. Faststående 

2. Stramt forankret 

3. Slækt forankret 

Med hensyn til forankringstype anføres kategori. I forbindelse med 

overlevelsesforsøg bør forankringens designbelastninger måles, og en målsat skitse af 

forankringssystemer til bølgemaskiner anføres. 

Det bør fremgå, hvor mange ankre der skal anvendes, længden af ankerliner, tov og 

kædedimensioner samt ankertype og vægt. 

Forankringssystemets stivhed, som modelleres, anføres. 

Et meget fleksibelt ankersystem vil give mindre kræfter, men til gengæld tillades 

bølgemaskinen at bevæge sig mere. Et fleksibelt ankersystem vil optage mere 

“plads”, og bevægelserne stille større krav til en evt. elkabelforbindelse fra 

bølgemaskinen til havbunden. 

Forankringskræfternes følsomhed for vandstandsvariationer bør undersøges. 

Opbygning af et stort bølgekraftværk 300 MW 

Til det fuldstændige billede af økonomien i et stort bølgekraftanlæg må yderligere 

medtages omkostninger til: 

Eltransmission (evt. et selvstændigt projekt) 

Havne- og udskibningsfaciliteter 

Installation 

Vedligehold 

18

På nuværende udviklingsstade må det antages, at disse udgifter på længere sigt vil 

være relativt ens for de forskellige koncepter, opbygget i moduler til 

bølgekraftværker med samme maksimale effekt, f.eks. 300 MW. 

19

7. Data for de enkelte 

bølgekraftsystemer 

Mighty Whale ( OWC ) Japan 

Oscillating Water Column princip 

Projekt navn: 

Mighty Whale. 

Status: Prototype afprøves Kontakt: 

Web Site http://www.jamstec.go.jp 

Princip: Princippet bygger på et system, hvor 

bølgerne aktiverer en vandsøjle, som er 

indesluttet i et kammer. Den svingende 

vandsøjle aktiverer en luftstrøm, som udnyttes i 

en luftturbine. 

Status: Prototype søsat ud for kysten i Japan 

Hoved data 

Vanddybde: 

Længde: 50 m 

Bredde: 30 m 

Højde: 12 m 

Kammer volumen: 960 m 3 

Deplacement: 4380 ton 

Egenvægt: 1290 ton 

Materialevalg: 

Stål: 1290 ton 

Power Takeoff: Luft turbine(r) 58 % 

Installeret effekt: 110 kW 

Energiabsorbtion (i DK): 398.566 kWh 

Middel elektricitetsproduktion 215.226 kWh 

Forankringssystem: Slæk forankret 

kW 

20 

Mighty Whale Performance 

120.0 

100.0 

80.0 

60.0 

40.0 

20.0 

0.0 

0 2 4 6 

H s

Pico plant (OWC) 

Oscillating Water Column 

Projekt navn: 

Joule demonstration project 

Pico plant, Azores, Portugal 

Kontakt António J. N. A. Sarmento IST JOU2-CT 93-0314 

Status Prototype under afprøvning. 

Princip: Princippet bygger på et system, hvor 

bølgerne aktiverer en vandsøjle, som er 

indesluttet i et kammer. Den svingende 

vandsøjle aktiverer en luftstrøm, som udnyttes i 

en luftturbine. 

Status: Prototype forsøg med el-produktion 

startet 

Hoved data 

Vanddybde: 

Længde: 21 m 

Bredde: 14 m 

Højde: 23 m 

Kammer volumen: 2016 m 3 



Beton: 5650 ton 

Power Takeoff: Luft turbine(r) 58 % 


Middel energiabsorption (i DK) 998.445 kWh 

Middel el-produktion (i DK) 539.160 kWh 

Forankringssystem: bundfast. 

21 

kW 

Pabs Netpow 

500,0 

400,0 

300,0 

200,0 

100,0 

0,0 

0 2 4 6 

Hs [m] 

Forventet el-produktion baseret på numeriske 

beregninger og forsøg. 

Videre udvikling: 

I den videre udvikling er det bl.a. planen at 

afprøve en luftturbine med variabelt stigning, og 

afprøve en styrings ventil.

Swan DK3 

Ansøger: 

Projekt navn: 

Castelmain Scandinavia / Ralph Mogensen Swan DK3 

Bevilling: 570.000 kr. Tilsagnsdato: 09-03-98 

Rapport 

Swan DK3, Hydrauliske modelforsøg for bølgekraftværket Swan DK3, December 1998. 

Princip: Det danske projekt er en 

videreudvikling af et japansk system kaldet 

“Backward bent duct buoy (BBDB)” opfundet 

af Youshi Masuda. 

Til en forankret flyder er fastgjort et vandfyldt 

kanalsystem, som er monteret under en flyder 

med åbninger agterud, og som foran flyderens 

stævn bøjes op gennem vandoverfladen, således 

at kanalens forreste del er delvist luftfyldt. 

Når flyderen vippes i bølgerne, aktiveres en 

vandsøjle, som er indesluttet i kanalen og den 

ovenliggende luft i kanalens foreste, lodrette del 

presses ind og ud gennem en luftturbine, som 

driver en generator. 

Status: Forsøg på DHI afsluttet december 1998. 

Hoved data 

Vanddybde: 

Længde: 16 m 

Bredde: 14 m 

Højde: 11 m 

Flyder volumen: 2464 m 3 

Egenvægt flyder: 200 ton 


Stål: 10 ton 


Power take-off: Luft turbine(r) (54 %) 


Middel energiabsorption: 441.234 kWh 

Middel el-produktion: 238.202 kWh 

Forankringssystem: Slæk forankring 

Swan DK3 set fra siden 

22 

kW 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

Absorbed Power, Swan DK3 

0 1 2 3 4 5 6 

Hs [m] 

Videreudvikling: 

• Numerisk model 

• Designstudie vedr. materialevalg 

• Forankringsstudie 

• Turbinegenerator studie og design

Point absorber 

Ansøger: 

Projekt navn: 

RAMBØLL / Kim Nielsen 

Point Absorber (PA) 

Bevilling: 

Tilsagnsdato: 

350.000 kr. PA optimering og design 

20-04-98 

480.000 kr. PA optimering af energiproduktion 12-11-98 

200.000 kr. Afprøvning i Nissum Bredning 27-07-99 

370.000 kr. Numeriske modeller for PA 

i alt. 1.300.000 kr. 

Rapporter: 

25-09-99 

Point absorberes optimering og design, Overlevelsesforsøg, April - November 1998. 

Point absorber, on the optimisation of wave energy conversion, July 1999. 

Princip: Bølgerne bevæger en flyder op og ned 

i forhold til havbunden. Den relative bevægelse 

aktiverer en pumpe, placeret på flyderen. 

Via et hydraulisk system driver pumpen en 

hydraulikmotor, som driver en el-generator. 

I det hydrauliske system er der indbygget 

akkumulatorer, som udjævner den pulserende 

energi fra bølgerne. 

Flyderen er forankret med et tov til et anker på 

havbunden. 

Status: Overlevelsesforsøg udført på DMI juli 

1998. 

Forsøg til belysning af mulighederne for 

optimering af energiproduktion udført juni 1999 

Hoveddata: 

Vanddybde: 50 m 

Diameter: 10 m 

Højde: 2.5 m 



Egenvægt bundkonstruktion: 300 ton 


Stål: 60 ton 

Ballast beton 300 ton 

Power take-off: Hydraulisk ( 72 %) 



El- produktion: 106.074 kWh 

Forankringssystem: 

Maksimal forankringskraft: 4.500 kN 

23 

Pabs [kW] 

100.0 

80.0 

60.0 

40.0 

20.0 

0.0 

0 1 2 3 4 5 6 

Hs [m] 

Områder som kræver fortsat udvikling: 

• Designstudie vedr. materialevalg 

• End-stop komponent 

• Power take-off 

• Fundering 

• Eltransmission

Wave Dragon 

Ansøger: 

Löwenmark F.R.I / Erik Friis-Madsen 

Bevilling fra Energistyrelsen: 

500.000 kr. Fase A 

320.000 kr. Fase B 

300.000 kr. Fase C 

Ialt: 1.120.000 kr. 

EU støtte: 3.700.000 kr. 

24 

Projekt navn: 

WAVEDRAGON 

Tilsagnsdato: 

22-04-98 

27-04-99 

13-09-99 

Rapporter: 

Evaluation of the hydraulic response of the Wave Dragon, Aalborg University, February, 1999 

The Wave Dragon: 3D overtopping tests on floating model, Aalborg University, May, 1999 

Forsøg til belysning af hydraulisk respons, Rapport fase A, HC Sørensen EMU E, Friis Madsen, 

Löwenmark, F.R.I, Februar 1999. 

The Wave Dragon tests on a modified model, AUC, September 1999 

Princip: Bølger fanges og koncentreres mellem lange 

fangarme og skylles op i et flydende reservoir. Vandet 

fra dette reservoir ledes tilbage i havet gennem en eller 

flere vandturbiner. 

Status: Model skala 1:50, forsøg til belysning af 

overlevelsesforhold og energiproduktion udført på 

AUC. Forsøg til belysning af energiproduktion udført 

på AUC. Studie af vandturbiner til pulserende og 

varierende effektniveau iværksat under Joule Kraft. 

Hoveddata: 

Længde: 106 m 

Bredde: 226 m 

Højde: 10 m 

Egenvægt: 18.000 ton 

Volumen: 20.000 m 3 



Beton: 17.700 ton 

Power take-off : Kapland vandturbiner (81 %) 

Installeret effekt: 3.100 kW 

Middel energiabsorption: 3.577.740 kWh 

El-produktion: 2.898.000 kWh 


kW 

4000 

3000 

2000 

1000 

Absorberet effekt 

0 

0 1 2 3 

Hs [m] 

4 5 6 


Optimering af design herunder 

• Forankringssystemet og bevægelser 

• Optimering af turbine layout 

• Prototype test skala 1/3

Bølgehøvlen 

Ansøger: 

Projekt navn: 

WavePlane International / Erik Skaarup 

Bølgehøvlen 


Rapporter: 

WavePlane, model tests With a Wave Energy Converter, DMI 98070, dato 1998 04 03 

Princip: Bølgerne skyller over en strandbred og 

fanges i tragt mellem lameller. Vandet fra 

tragtene strømmer ned i et vandretliggende rør, 

hvor vandmasserne sættes i en spiralformet 

strømning. Denne strømning tænkes udnyttet til 

at drive en turbine. 

Status: Projektet har fået udført målinger af 

energiproduktion (hydraulisk effekt) på Dansk 

Maritimt Institut. 

Hoveddata 

Længde: 12,5 m. 

Bredde: 12,5 m. 

Højde: 5 m. 

Volumen: 46 m 3 



Stål: 46 ton 

Power take-off : Kaplan vandturbine (81 %) 


Årlig energiabsorption: 22.200 kWh 

Årlig el-produktion: 18.000 kWh 


25 

kW 

8 

6 

4 

2 

Bølgehøvlen princip tegning 

Bølgehøvl Perform ance 

0 

0 2 4 6 

Hs [m] 

Områder til fortsat udvikling: 

• Anlæggets energiomformningsprincip fra 

roterende strømning til el. 

• Design og layout bør præciseres

Tage Basses Bølgeturbine 

Ansøger: 

Projekt navn: 

AUC / Tage Basse 

Bølgeturbine 

Bevilling: 

Tilsagnsdato: 

200.000 kr. 

Rapport: 

02-07-98 

Hydraulic evaluation and optimisation of T. Basse's wave turbine, Aalborg University, Januar 1999 

Princip: I de øverste vandlag ligger 

vingeprofiler, som kan rotere i vandret plan om 

en lodret aksel. Akselen er forneden fastgjort til 

en reference-plade, som er placeret på så dybt 

vand, at bølgernes partikelbevægelser er små. 

Pladen har en stor medsvingende vandmasse, 

som betyder, at selv store lodrette kræfter giver 

en ringe acceleration. 

Når bølgerne i overfladen passerer vingerne, 

sættes de i rotation omkring akselen, som for 

oven bærer en generator. På tegningen vises 2 

turbiner med hver sin generator. Når de løber 

kontra, opnår man drejningsmomentfri 

fortøjning af det flydende anlæg. 

Status: Forsøg afsluttet på AUC. December 

1998. 

Hoveddatafor en mølle. 

Rotor diameter: 15 m 

Tårn højde: 29 m 

Tårn diameter: 2 m 


Egenvægt vinger: 8 ton 

Egenvægt tårn: 15 ton 

Egenvægt plade: 14 ton 


Stål: 29 ton 

Betonballast: 10 ton 

Glasfiber: 8 ton 

Power take-off: Direkte via gear til generator 



Virkningsgrad (power take off): 82 % 



26 

Pabs [kW] 

15 

10 

5 

0 

0 2 4 6 

Hs [m] 

Effektydelsen fra én mølle 

Evaluering: 

• Design og layout bør præciseres 

• Overlevelsesforsøg mangler 

• Skalering af målinger af energiproduktion 

følger ikke umiddelbart Froudes modellov, 

idet forsøgene er afhængige af Renolds tal. 

Betydningen heraf bør undersøges.

Wave plunger 

Ansøger: 

Projekt navn: 

DMI / L. Wagner Smitt 

Wave Plunger 

Bevilling: 

Tilsagnsdato 

150.000 kr. Fase A modelforsøg 

02-07-98 

425.000 kr. Fase B modelforsøg 

ialt 575.000 kr. 

Rapport. 

21-07-99 

Feasibility Test with the "Plunger Wave Energy Converter", Danish Maritime Institute, 1999-02-06 

Princip: Wave Plunger er en asymmetrisk flyder, 

der bevæges langs en skråtliggende gittermast. 

Flyderens bagside er plan og skaber ikke bølger i 

læ-retning. Det forventes derfor, at dette system 

kan opnå en høj virkningsgrad. Energien tænkes 

omformet via hydraulik. 

Status: Model skala 1:25 udført på DMI marts 

1999. Systemet er bevilliget støtte til yderligere 

udvikling og optimering, bl.a. med henblik på at 

undersøge betydningen af den geometriske 

udformning af flyderen. 

Hoveddata: 

Vanddybde: 

Længde: 4 m 

Bredde: 15 m 

Højde: 4 m 

Plunger Volumen: 120 m 3 


Egenvægt mast: 20 ton 

Suge anker 250 ton 


Stål: 50 ton 

Beton: 

Ballast beton: 250 ton 

Glasfiber: 

Vandballast: 

Power take-off: Hydraulisk ( 72 %) 




Forankringssystem: direkte til havbunden 

Gittermast 

Sugebøtte anker 


27 

kW 

200 

150 

100 

50 

0 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 

Hs 

Fortsat udvikling: 

Områder som kræver yderligere udvikling 

• Design 

• Power take-off 

• Funderingsprincip

Bølgemølle 

Ansøger: 

Projekt navn: 

LBHD v/Laurits M. Bernitt 

Bølgemølle 


Rapporter: 

Laurits Bernitt (Marts 1992): Bølgemøllen, notat No. 1 

Laurits Bernitt (September 1998): To_Feksi Effektmodel for Konveks-5 Bølgemøllen, Notat No. 2, 

Laurits Bernitt (Januar 1998): Evaluering af Produktionstest på Hauvig Notat No. 3. 

LBHD (marts 1999) Produktionstest med bølgemøllen, Notat No. 4. 

LBHD (1999-2000) The 15 MW Wavemill, Technical Note No. 5 (Under preparation) 

LBHD (November 1999) "Short description of the 15 MW wavemill, Technical Note No. 6 

Princip: Bølgemøllen består af en forankring 

samt to møllemoduler adskilt af et 

generatormodul. Møllemodulerne er besat med 

skovle. På grund af skovlenes form opfanges vand 

på den ene side af møllen og luftvoluminer på den 

modsatte. Herved genereres et moment om 

Bølgemøllens længdeakse samtidig med at møllen 

bringes til at rotere. Den relative bevægelse 

mellem to modsat roterende møllemoduler 

placeret i forlængelse af hinanden udnyttes til 

energiproduktion. 

Status: Grundide udviklet i 1991/92. Bølgemøllen 

ELSE 8 bygget i 1997 og afprøvet i 1997 i 

Ringkøbingfjord i privat regi. En numerisk model 

udvikles i 1998. ELSE 8 modificeres og forsøg på 

DHI gennemføres i december 1998 med støtte fra 

Bølgekraftprogrammet. Forsøgene belyser 

bølgemøllens energiabsorbtion og benyttes til at 

kalibrere den numeriske beregningsmodel for 

bølgemøllen. Energiproduktionen for en fuldskala 

model er beregnet ved fysiske approksimationer. 

Hoveddata: 

Længde: 1.202 m 

Udvendig diameter: 15 m 

Indvendig diameter: 11.3 m 

Volumen: 212.411 m 3 

Egenvægt: 61.742 ton 


Beton: 61.472 ton 

Glasfiber: 4.085 ton 

Træ: 1.952 ton 

Power take-off: Direkte via gear til generator 

Virkningsgrad (årsmiddel): 85 % 

Installeret effekt: 15.000 kW 

Årlig energiabsorption 39.813.000 kWh 

Årlig el-produktiontion 33.841.050 kWh 

Teoretiske effekter for Bølgemøllen AGA228 i henhold til 

Notat nr. 6 

Effekt i MW som funktion af søtilstanden 

Hm0/T02 2 - 3 3 - 4 4 - 5 5 - 6 6 - 7 7 - 8 8 - 9 9 - 10 10 - 11 

4.0 - 4.5 15 15 15 15 15 15 15 14 13 

3.5 - 4.0 15 15 15 15 15 14 12 11 10 

3.0 - 3.5 15 15 15 14 12 10 9 8 7 

2.5 - 3.0 15 15 13 10 9 8 7 6 5 

2.0 - 2.5 15 11 8 7 6 5 4 4 4 

1.5 - 2.0 9 7 5 4 4 3 3 2 2 

1.0 - 1.5 5 3 3 2 2 2 1 1 1 

0.5 - 1.0 2 1 1 1 1 1 0 0 0 

0.0 - 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 

Fortsat udvikling: 

• Designstudie for en 15 MW Bølgemølle 

• Feltforsøg med model i Ringkøbing Fjord 

• Generator Patent 

• Bygning af en ny model 

• Laboratorie og feltforsøg med en ny model 

28


29

Bølgepumpe 

Ansøger: 

Cambi A/S, Ideutvikler Torge Tveter 

Bevilling: 

380.000 kr. 

Projekt navn: 

Bølgepumpen 

Tilsagnsdato: 

02-12-98 

Rapporter: 

Udviklingsprojekt j.nr. 51191/98-0019 Bølgeenergikonverter Bølgepumpen. 



aktiverer en pumpe, placeret mellem flyder og et 

anker på havbunden. 

Via et hydraulisk system driver en eller flere 

pumper en vandturbine, som driver en elgenerator. 

Flyderen er forankret via pumpen til et anker på 

havbunden. 

Status: 

Forsøg til belysning af energiproduktion udført 

på DMI januar 1999. Forsøgene viste, at 

pumpen gav en langt mindre effekt, en det kunne 

forventes ud fra teori. Dette antages til dels at 

skyldes friktion og utætte ventiler. 

Hoveddata: 


Diameter: 7 m 

Højde: 1.5 m 


Egenvægt flyder: 2.5 ton 


Stål: 10 ton 

Ballastbeton: 60 ton 

Glasfiber: 1 ton 

Power take-off: Vandturbine 

PTO Virkningsgrad (årsmiddel): 72 % 


Årlig energiabsorption (målt) 9.421 kWh 

Årlig energiabsorption (teori) 132.470 kWh 

Årlig energiabsorption (målt) 6.783 kWh 

Årlig energiabsorption (teori) 95.378 kWh 


Via pumperør til havbund 

Bølgepumpen princip 

30 

kW 

80.0 

60.0 

40.0 

20.0 

0.0 

målt DMI Teori 

0 2 4 6 

Hs [m] 


• "kardanled" 

• Pumpevirkningsgrad 

• Fundering 

• Ventilfunktion

Ansøger: 

Projekt navn: 

Danish Wave Power Aps. / RAMBØLL 

DWP system 

Tilskud fra Energistyrelsen: 

Periode: 

8.500.000 kr. Hanstholm Fase 1 

1988 -1990 

6.000.000 kr. Hanstholm Fase 2B 

Rapporter: 

1994 -1996 

Bølgeenergi ved Hanstholm fase1, august 1989 - december 1990. Danish Wave Power aps. 1990 

Hanstholm fase 2B, offshore wave energy test 1994 - 1996, Danish Wave Power aps 1996 



aktiverer en pumpe, placeret på havbunden. 

Via et hydraulisk system driver pumpen en 

vandturbine, som driver en el-generator. 

I det hydrauliske system på havbunden er der 

indbygget en luft-akkumulatorer, som udjævner 

den pulserende energi fra bølgerne. 

Flyderen er forankret med et tov til et stempel i 

bundkonstruktionen på havbunden. 

Status: 

En prototype i skala 1:4 blev afprøvet ud for 

Hanstholm i perioden 1994 - 1996 på en 

vanddybde på 25 meter. 

Målinger vedr. bølgehøjder og energiabsorption 

over en periode på 6 måneder bekræftede 

systemets funktion. Bølgemaskinen overlevede 

de højeste bølger målt til 9.6 meter. 

Hoveddata: 


Diameter: 10 m 

Højde: 2.5 m 

Volumen flyder: 200 m 3 


Egenvægt bundkonstruktion 900 ton 


Tov til stempelpumpe på havbunden 



Stål: 60 ton 



Power take-off: Pumpe og turbine (72 %) 


Middel energiabsorption (teori): 236.365 kWh 


kW 

31 

Fuldskala skitse af DWP systemet 

DWP phase 2B 

Measured Theory 

140.0 

120.0 

100.0 

80.0 

60.0 

40.0 

20.0 

0.0 

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 

Hs [m] 

Data omregnet til fuldskala 


• Ventiler 

• Fundering 

• Eltransmission

PELAMIS (Skotland, UK) 

UK 

Hjemmeside: http://www.oceanpd.com 

Rapporter: 

e-mail 20 september 1999, Ocean Power Delivery ltd. 

Princip: 

Pelamis betyder "søslange" og bølgemaskinen 

bevæger sig som en søslange idet den er opbygget 

af en række vandret liggende cylindre som 

indbyrdes er hængslede og forbundet med 

hydraulikpumper. 

De relative bevægelser mellem cylinderne driver 

hydraulikpumperne som pumper hydraulikolie i et 

lukket kredsløb og driver en hydraulikmotor. 

I hver cylinder er der en generator. 

Søslangen er forankret i næsen og har en løs 

forankring i halen så den til en vis grad kan dreje 

sig efter bølgerne indfalds retning. 

Hoveddata: 

Længde: 130 m 

Udvendig diameter: 3,5m 






Power take-off Oil hydraulics ( 72 %) 

Installeret effekt 600 kW 


Projekt navn: 

Pelamis 

32 

kW 

Pabs Netpow 

700,0 

600,0 

500,0 

400,0 

300,0 

200,0 

100,0 

0,0 

0 2 4 6 

Hs [m]

Litteratur liste 

[1] Bølgekraft - forslag til forsøg og rapportering 

Bølgekraftudvalgets sekretariat, marts 1999 

[2] Status og handlingsplan for Bølgekraft 

Det rådgivende Bølgekraftudvalg, maj 1999 

[3] Bølgeenergiforhold i den danske del af Nordsøen 

RAMBØLL, Dansk Hydraulisk Institut, Danmarks Meterologiske Institut, Juni 1999 

[4] Wave Energy Converters, Generik Technical evaluation study 

Jou2-0003-DK, Danish Wave Power Aps.August 1993 

[5] A review of Wave Energy, Volume 1, Main report 

ETSU, December 1992 

[6] LBHD v /Laurits Bernitt, "Produktionstest med bølgemøllen", Notat nr. 4, Hauvig 

16 Marts 1999. 

[7] Feasibility Test with the "Plunger Wave Energy Converter", 

Danish Maritime Institute, 1999-02-06 

[8] Hydraulic evaluation and optimisation of T.Basse's wave turbine, 

Aalborg University, Januar 1999 

[9] WavePlane, model tests With a Wave Energy Converter, 

DMI 98070, 1998 04 03 

[10] Ilthøvl, Forsøg med en ilthøvl, 

DMI 99084, 1999 05 26 

[11] Evaluation of the hydraulic response of the Wave Dragon, 

Aalborg University, February, 1999 

[12] The Wave Dragon, Jens Peter Kofoed & Anders Nielsen, 

Laboratoriet for Hydraulik og Havnebygning, Aalborg Universitet 

1997 

[13] The Wave Dragon: 3D overtopping tests on floating model, Aalborg May 1999 

Forsøg til belysning af hydraulisk respons, Rapport fase A, HC Sørensen EMU E, Friis 

Madsen, Löwenmark, F.R.I, Februar 1999. 

[14] The Wave Dragon tests on a modified model, 

Aalborg University,, September 1999 

[15] Point absorberes optimering og design, Overlevelses forsøg, 

RAMBØLL, April - November 1998. 

[16] Point absorber, on the optimization of wave energy conversion, 

RAMBØLL, July 1999. 

[17] Swan DK3, Hydrauliske modelforsøg for bølgekraftværket Swan DK3, 

33

Dansk Hydraulisk Institut, December 1998. 

[18] Pelamis, e-mail 20 september 1999, Ocean Power Delivery ltd. 

[19] PICO PLANT, e-mail 13 oktober 1999, Sarmento A.J.N 

[20] LBHD v/Laurits Bernitt, Brev a 20 december 1999, ref./Fil.:KIN_3.doc 

[21] Hanstholm fase 2B, Offshore wave energy test 1994 –1996 

Danish Wave Power Aps. November 1996 

[22] Mighty whale, Data sent by mail.from Yukihissa Washio JAMSTEC, November 9, 1999. 

34

Contemporary Report - Offshore Center Danmark

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?