Une CR9000X de Campbell utilisée pour l'évaluation d'un appareil hydrocinétique
La production d'électricité marine d’une hydrolienne est un secteur émergent parmi toutes les énergies renouvelables. Les dispositifs hydrocinétiques convertissent l'énergie des vagues, des courants de marée, des courants océaniques ou des courants fluviaux en énergie électrique. L'électricité produite en utilisant des courants d'eau est très attrayant en raison du comportement prédictif de ces sources par rapport aux autres sources d'énergie renouvelables moins prévisibles, comme le vent et l'énergie solaire.
La plupart des villages ruraux en Alaska sont situés le long de rivières et sont hors des réseaux électriques. Ces villages utilisent des générateurs diesel pour leur alimentation électrique, mais ce diesel doit être transporté par bateau dans les villages, parce qu'ils ne sont pas accessibles par la route. Cela peut entraîner un surcoût d'énergie électrique de plus de 70 cents le kilowattheure, ce qui peut être plus de dix fois le montant payé par les clients d’un réseau électrique. Les habitants de ces villages ne sont généralement pas en mesure de payer le coût élevé de l'énergie. Ces villages en Alaska ainsi que toutes les personnes ayant des besoins individuels, commerciaux, scientifiques ont besoin d’une alimentation proche de la rivière, en bénéficiant de l'utilisation de l'énergie hydrolienne.
Oceana Energy Company développe un dispositif de collecte marémotrice en énergie, avec une subvention de l'Autorité de l'énergie de l'Alaska (AEA), ils ont évalué l'application de leur appareil dans des environnements les plus difficiles en rivière. Les turbulences et les débris flottants posent des défis distincts lors du déploiement de dispositifs d'hydroliennes dans les rivières.
Oceana a conçu en 2014 et construit la prochaine génération de leur appareil avec l'intention d'obtenir des données de performance dans une rivière. Oceana a un accord de coopération (CRADA) avec l’US Naval Warfare Center Division Carderock, à Bethesda, Maryland, pour la recherche et le développement, où ils fournissent un soutien analytique et d'essais hydrodynamiques. Le dispositif d’Oceana comprend une série d'ailes portantes qui s’étendent radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur à partir du rotor de forme annulaire. (Voir photo). Le stator annulaire comprend un système breveté un générateur électrique à neuf phases et des roulements à aimants permanents.
La première étape dans l'évaluation de la performance de l'appareil d’Oceana était de tester dans le réservoir David Taylor au Carderock. Le réservoir est une piscine d’intérieure d'environ un demi-mile de long avec un système à propulsion qui porte et pousse le dispositif à travers l'eau immobile du réservoir. Cette configuration fournit un ensemble très propre et contrôlée des données de performance qui comprenait : des courants électriques, des tensions, de puissance, de vitesse de rotation, et des forces de traînée sur le dispositif, avec un signal de la vitesse du chariot. Tous ces signaux ont été enregistrés à 625 Hz en utilisant une centrale d’acquisition de de données Campbell Scientific CR9000X. La réussite des essais de l'appareil a été achevée à Carderock en Août 2014.
La deuxième phase d'évaluation du dispositif Oceana était un déploiement dans le fleuve dans des conditions réalistes. Le Centre de l'Alaska de l'énergie et d'électricité (ACEP), qui est exploité par l'Université de l'Alaska, à Fairbanks, a créé un site de test hydrocinétique fluvial sur la rivière Tanana près Nenana en Alaska. Au cours de la mi-Septembre 2014, Oceana a déployé leur appareil sur la barge de l’ACEP. Les photos ci-dessous montrent le site d'essai, la barge et le dispositif d’Oceana pendant les essais. Le dispositif d'une puissance de plus de 20 kW sera testé avec succès. Les données de performance ont été enregistrées sous diverses conditions. Une autre série de tests similaires est prévue pour Juillet 2015.
