Gør havene “grønne” ved at udnytte bølgeenergi

Et overvældende flertal af vores planets overflade er dækket af oceaner, som producerer halvdelen af den ilt, vi har brug for. Dette viser, hvor afgørende oceanerne er for vores overlevelse. Men det er ikke alt.

I den nuværende verden, hvor miljøspørgsmål er øverst på vores bekymringsliste, strækker bestræbelsen på at ændre vores fodaftryk på Jorden sig også til de enorme og kraftfulde oceaner. Det er her, udnyttelse af bølgeenergi fremstår som en måde at opnå bæredygtighed på, og lover en grønnere fremtid for vores oceaner.

Bølgerne, der dannes i oceanerne, udgør en stor, ren energikilde. Ved at udnytte temperaturforskellen mellem det varme overfladevand og det køligere dybvand kan vi producere enorme mængder ren energi og dække verdens energibehov.

Desuden transporterer disse bølger energi hele dagen, året rundt, og tilbyder en uudtømmelig ressource, hvorfra elektricitet kan udvindes.

Ifølge US Energy (BSIN ) Information Administration kan bølgerne omkring USAs kystlinjer levere mere end halvdelen (about 64%) af landets elektricitet. Dette er grunden til, at lande over hele verden er travlt med at udvikle bølgeenergi.

Hvad er bølgeenergi, og hvordan fungerer den?

Når det kommer til vedvarende energikilder, har vi alle hørt om sol- og vindenergi, men bølgeenergi er mindre kendt, selvom den har potentialet til at blive den største energikilde fra havene. Så, hvad er den?

Bølgeenergi er en form for vedvarende energi, der udnyttes fra naturlige ressourcer gennem bølgernes bevægelse. 

Måden, den fungerer på, er, at temperaturforskelle i luften får luften til at bevæge sig fra varmere til køligere områder, hvilket skaber vind, som, når den passerer over havoverflader, genererer bølger. Når bølgerne opstår, skaber de kinetisk energi, dvs. energi fra bevægelse. Denne bevægelse kan udnyttes til at drive turbiner, som igen genererer elektricitet. 

I modsætning til tidevandsenergi, som dannes af månens gravitationskraft og bruger tidevandets ind‑og‑udstrømning, udnytter bølgeenergi den op‑og‑ned bevægelse af overfladevandet, der skaber bølger.

Ligesom sol- og vindenergi er bølgeenergi en vedvarende energikilde. Derfor kan den bruges som et alternativ til energi produceret fra fossile brændstoffer som olie eller kul, som er begrænsede og udleder skadelige CO₂‑emissioner, hvilket gør bølger til et miljøvenligt valg. 

Derudover har bølger den højeste energitæthed sammenlignet med andre vedvarende energikilder som geotermisk energi og biomasse, hvilket giver et langt større potentiale for energiresiliens. Denne rigelige energikilde kan også forudsiges præcist på forhånd.

Det er dog ikke uden problemer. Et stort problem med bølgeenergi, ligesom andre naturlige ressourcer som sol- eller vindenergi, er, at den mængde energi, der kan genereres, afhænger af bølgernes størrelse, højde, hastighed, længde og tæthed. Derudover kan alle disse faktorer være uforudsigelige, hvilket forværrer problemet. 

Endnu en udfordring ved bølgeenergi er, at udviklingen af denne sektor ligger langt bag de andre vedvarende energier. En yderligere hindring er, at de fleste bølgeenergisystemer er små, hvilket gør dem uegnede til at forsyne store strukturer med strøm.

For ikke at nævne, at hele processen er en dyr affære, fra opførelse og drift af anlæg til håndtering af infrastrukturen, herunder turbiner, kabler og mere. Al denne infrastruktur kan også potentielt skade marint liv. Desuden skal den kunne modstå naturens kræfter, hvilket yderligere øger omkostningerne og skaber et problem for sektorens udvikling. 

Men nu, i takt med at teknologien skrider frem, undersøger forskere, eksperter, videnskabsfolk og virksomheder innovative metoder til at udnytte bølgeenergi fra havet. Givet potentialet i denne energiresource og de stigende olie‑ og gaspriser, udvikler lande over hele verden også havenergisystemer og fremmer deres brug gennem gunstige politikker, investeringer, kontrakter, finansiering, incitamenter og uddannelse.

Udnyttelse af bølgeenergi

Til udnyttelse af bølgeenergi fra havet og omdannelse til elektricitet anvendes bølgeenergiomformere, hvor forskellige produkter benytter forskellige tilgange for at opnå dette. Nogle enheder placeres lige under vandoverfladen, andre er forankret til havbunden, mens nogle kan bruge en helt anden teknik, såsom at skubbe bølgerne gennem en smal kanal for at drive en turbine.

Lad os derfor se på nogle af de måder, det gøres på. En af de almindelige bølgeenergiteknologier er punktabsorberere, som bruger flydende bøjer eller ænder, der placeres i dybere vand på havbunden for at absorbere energi gennem bølgernes bevægelse. 

En oscillerende bølgestrømsomformer kanaliserer derimod energi med en oscillerende klaff og holdes i lavt vand, i modsætning til en oscillerende vandkolonne, som er halvt nedsænket og bruger en luftturbin til at generere energi. 

Derefter findes bølgeattenuatorer, som består af en række cylindriske sektioner forbundet med fleksible ledd. Disse enheder er delvist nedsænket og løber parallelt med bølgens retning. Overløbs‑ eller “spill‑over”-enheder bruger derimod ramper, der står vinkelret på bølgerne. Disse enheder fungerer som pumper og leverer en stabil forsyning til turbiner.

Fremskridt i denne sektor har fået akademikere til at skabe en ny form for bølge‑levende fremdrift (WDP) til kraftskibe. Denne metode sigter mod at opnå større kraft fra bølger og reducere drivhusgasemissioner i den maritime industri. Til dette udviklede Cranfield University‑teamet en forenklet version af en hvalens halefinnebevægelse til et skibs kraftsystem. Denne teknologi kan anvendes i små, ubemandede fartøjer såvel som i hybride fremdriftssystemer.

Den maritime sektor har også benyttet kunstig intelligens (AI) til at beskytte miljøet samt reducere de negative virkninger af offshore‑bølgeenergi‑enheder i navigationen. For eksempel leverer AI‑drevne systemer realtidsdata og konstant overvågning i søveje, hvilket øger effektiviteten og sikkerheden i maritime operationer.

Disse systemer er dog kun begyndelsen; i fremtiden, efterhånden som forskning, investeringer og udvikling øges, vil mere avancerede systemer hjælpe med at levere ren energi ikke kun til lokalsamfund, men også hjælpe lande med at opbygge store, CO₂‑fri kraftsystemer for at imødekomme store befolkningsbehov.

Klik her for listen over de ti bedste vedvarende energiaktier.

De bedste virksomheder, der udnytter bølgeenergi

Flere virksomheder arbejder på at udvikle løsninger til at udnytte bølgeenergi fra oceanerne. Lad os derfor se på nogle af de mest fremtrædende og deres teknologier:

#1. Ocean Power Technologies, Inc. (OPTT)

Grundlagt i 1984 er dette amerikanske, børsnoterede selskab specialiseret i marine kraft- og offshore‑kommunikationsprodukter. Ved at udnytte sin patenterede teknologi, herunder PowerBuoy og Wave Adaptive Modular Vessel (WAM‑V) — et autonomt fartøj — excellerer det i indsamling og rapportering af havdata.

På nuværende tidspunkt har virksomheden en markedsværdi på 20,875 millioner dollars. Dens aktier, der handles til $0,355, har set et fald på over 21 % i år. Finansielt rapporterer den en omsætning på 3,28 millioner dollars for de seneste tolv måneder (TTM), sammen med et EPS (TTM) på -0,49 og en P/E‑ratio (TTM) på -0,73.

Bemærkelsesværdigt er virksomheden en førende patentindgiver inden for bølgeenergiomformere. Den har samarbejdet med US Homeland Securitys forsknings‑ og udviklingsafdeling, HS‑S&T, om maritime domæne‑bevidsthedssensorer (MDA‑S). I et interview i november 2023 udtrykte administrerende direktør Philipp Stratmann tillid til Ocean Powers potentiale for rentabilitet inden 2025 og understregede deres engagement i omsætningsvækst.

#2. AW-Energy

Dette finske bølgeenergiselskab blev grundlagt i 2002 og har rejst i alt 28,4 millioner dollars. For at udnytte havets bølgeenergi har AW‑Energy udviklet et patenteret system kaldet WaveRoller, hvor en nedsænket panel bevæger sig frem og tilbage med bølgernes bevægelse og genererer elektricitet.

WaveRoller‑enheden opererer i kystnære områder og forbliver primært nedsænket afhængigt af tidevandsforholdene. Den er dimensioneret til mellem 350 kW og 1000 kW pr. enhed, og maskinen overfører den genererede elektriske output via en undervandskabel til elnettet.

Senest har virksomheden underskrevet en MoU med Kaoko Green Energy Solutions om at udvinde energi fra Namibias 1.300 km lange kystlinje, som er “kendt for sin optimale bathymetri og bølger.” Pilotprojektet anslås at koste under 1 million dollars, inklusive udplacering af fem WaveRoller‑X‑enheder for at levere ren og overkommelig energi til lokalsamfundene i regionen. Desuden har AW‑Energy været den første bølgeenergiteknologiske udvikler, der i år tilsluttede sig Halliburton Labs Clean Energy Accelerator‑programmet.

#3. CorPower Ocean

Etableret i 2009 er CorPower Ocean et svensk bølgeenergiselskab, der har rejst 40,7 millioner dollars for at kommercialisere innovative bølgeenergiteknologier. Virksomhedens patenterede system, Wave Energy Converter (WEC), bruger en oppustelig enhed, der svinger i takt med havbølgerne for at generere elektricitet.

“Med sin konsistente og komplementære produktionsprofil hjælper bølgeenergi med at udfylde hullerne i vind- og solenergi og bringer stabilitet til en fremtid, der udelukkende drives af vedvarende energikilder.”

– siger Patrik Möller, administrerende direktør for CorPower Ocean

Han tilføjede også, at denne energi yderligere kan “bidrage til at afslutte vores afhængighed af fossile brændstoffer.”

I sidste måned installerede virksomheden sin C4‑bølgeenergi‑enhed i Portugal, som modstod en “rød alarm” med bølger på op til 18 meter. C4‑enheden, som har en effekt på 300 kW, har udholdt mange storme i de seneste måneder takket være CorPower Oceans “unikke stormoverlevelses‑tilstand” i kombination med avanceret fasekontrolteknologi. Virksomheden har også underskrevet en MoU med AltaSea om at implementere bølgeenergi i Los Angeles‑havnen. Dette sker, mens USA fremmer nye kilder til vedvarende energi, og Californien vedtog en lov om udplacering af bølgeenergi.

#4. Marine Power Systems

Denne britiske leverandør af bølgeenergiomformere tilbyder flere produkter, herunder DualSub til at generere kraft ved både vind og bølger, en flydende vindkraftgenerator kaldet WindSub og WaveSub til at generere bølgekraft. For over et år siden gik MPS sammen med Simply Blue Group om at placere flere vindmøller på deres flydende platform i dybder mellem 60 og 100 meter for at levere 100 MW.

For nogle måneder siden indgik Marine Power Systems (MPS) et partnerskab med Baker Hughes (BKR ) om at levere deres understøttende undervands‑systemer. Før det samarbejdede de med Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) om at implementere PelaFlex, et flydende offshore‑vindsystem på Gran Canarias sydøstlige kyst.

Ifølge MPS‑administrerende direktør Gareth Stockman er virksomhedens fleksible flydende offshore‑vindplatformsteknologi designet til at optimere lokal leverance via en decentraliseret logistikmodel. Dette hjælper med at minimere omkostninger og maksimere lokale økonomiske fordele, samtidig med at udviklingen af industrielle anlæg accelereres.

#5. Carnegie Clean Energy Limited (CCE)

Dette australske børsnoterede selskab fokuserer på udvikling af bølgeenergi samt sol‑ og energilagringsprojekter. Carnegie udnytter også de nyeste fremskridt inden for AI og elektriske maskiner til at styre deres bølgeenergi‑opsamlingsenhed og generere elektricitet.

Carnegies aktier handles i øjeblikket til AUD 0,05, et fald på 47 % i det sidste år. Den har en markedsværdi på 16,27 millioner dollars og en virksomheds­værdi på 14,38 millioner dollars og har i øjeblikket en bagud‑P/E‑ratio på 10,53.

Når det gælder virksomhedens produkter, er fokus på nedsænkede, punktabsorber‑type bølgeenergiteknologier kaldet CETO. De nedsænkede bøjer i denne patenterede teknologi er forbundet til pumper, der driver højtryksvand gennem landbaserede turbiner og genererer elektricitet. I år underskrev virksomheden en fler‑million‑dollar kontrakt om at implementere deres CETO‑bølgeenergiteknologi i Europa, som forventes at være i drift inden 2025.

#6. Eco Wave Power (WAVE)

Et andet børsnoteret selskab er den svenske Eco Wave Power, som udvikler teknologi til at generere ren elektricitet fra havbølger. Det vedvarende energiselskabs produkter leveres med et automatisk kontrolsystem, der reagerer på flydningernes stigning og sænkning.

I løbet af 3Q23 rapporterede Eco Wave Power, at de med succes har tilsluttet deres EWP EDF One‑projekt i Jaffa‑havnen til det nationale elnet, startende med installationen af deres første amerikanske projekt i Los Angeles‑havnen, modtog regulatorisk godkendelse for den første megawatt (MW) i byen Porto og vandt en tilskud på 1,83 millioner dollars.

For de første ni måneder af året rapporterede virksomheden en omsætning på $27.000 og et nettofinansielt indkomst på $802.000. Eco Waves driftsomkostninger i perioden var $1,9 million, mens nettotabet var $1.052.000. Desuden sluttede perioden med $3,7 million i likvide midler og kortfristede bankindskud på $5,1 million. I øjeblikket handles deres aktier til $1,62, et fald på 45,57 %, med en 52‑ugers lav på $1,43 i slutningen af juni 2023 og en 52‑ugers høj på $4,79 i december 2022.

#7. Oscilla Power

Dette amerikanske bølgeenergiomformer‑maskine er begyndt med opførelsen af en 1:6 skala version af deres 1 MW Triton‑bølgeenergiomformer, som væsentligt vil reducere risikoen for Oscillas system i stor skala. Ifølge virksomheden markerer dette skridt et stort skridt mod en “lav‑kulstof‑fremtid.” Oscilla Powers Triton‑C er en fællesskabs‑skala, ringformet, 100 kW‑klassificeret bølgeenergiomformer, som er blevet testet med succes i Hawaii.

Final Thoughts

Vores oceaner er enorme og tilbyder en uudnyttet kilde til ren og pålidelig energi. Det enorme potentiale i denne energikilde og manglen på fossile brændstoffer driver behovet for at udnytte bølgeenergi. Selvom der er flere udfordringer, der skal overvindes for fuldt ud at udnytte denne energikilde, har bølgeenergi betydeligt potentiale. Når vi bevæger os mod en mere bæredygtig fremtid, kan den spille en afgørende rolle i at forsyne vores verden med energi.

Klik her for at lære, hvordan vores fremtidige energimiks vil se ud.