Dags att testa vågkraften i stor skala

Daniel Käller monterar en translator, en stor spole byggd av tunna lager magneter varvat med stålplattor, som utgör själva kärnan i aggregatet.

Daniel Käller monterar en translator, en stor spole byggd av tunna lager magneter varvat med stålplattor, som utgör själva kärnan i aggregatet.

I Lysekil läggs grunden till Sveriges första kommersiella vågkraftspark. Här serietillverkas vågkraftverk, med bas i flera års forskning vid Ångströmlaboratoriet. Nu återstår att visa att konstruktionen från Uppsala står pall för Västkustens vågor och stormar och kan bli lönsam på längre sikt.


Närheten till havet är omedelbar i vågkraftsfabriken i Norra hamnen i Lysekil. En öppen dörr släpper in ljudet av vågor och fiskmåsarnas skri. Det är just havets kraft som ska tas tillvara och transporteras raka vägen in i strömuttagen.
Bakom tekniken står företaget Seabased, ett avknoppningsföretag från Uppsala universitet. De ska bygga en vågkraftspark åt energibolaget Fortum, med delfinansiering från Energimyndigheten.
I höst drar tillverkningen igång av 42 vågkraftsaggregat, som ska stå klara lagom till nästa sommar. Sedan skeppas de vidare till Sotenäs utanför Kungshamn där de ska sättas ned i sjön.
Varje aggregat vilar på en plattform i betong och har en lina fäst vid en boj som guppar på ytan. Det är vågens rörelser upp-och-ner, upp-och ner, som omvandlas till elström i linjärgeneratorn.
Försök med vågkraft har också gjorts i andra länder, till exempel i Portugal och i Frankrike. Det unika med den här modellen är att den ”smutsiga” ström som kommer ur generatorn omvandlas till 50 Herz – som är standardfrekvensen i våra vägguttag – i ställverk under havsytan. Sedan forslas elen genom en sjökabel hela vägen in till land och direkt in på elnätet.

När vi besöker fabriken
pågår en utbildning vid den nya lasermaskinen som används för att skära i stål. En bit därifrån arbetar Daniel Käller från hög höjd, fäst i en säkerhetslina i taket. Han bygger på en stor translator, byggd av tunna lager magneter varvat med stålplattor. När den är färdig kommer den att väga mer än fem ton och utgöra själva kärnan i aggregatet.
Daniel Käller är montör och har tidigare jobbat i olika forskningsprojekt vid Ångströmlaboratoriet. Nu ska han flytta till Lysekil och börja jobba heltid på Seabased.
Prototypen har han jobbat med i flera månader, men framöver kommer det att gå betydligt snabbare. Ett aggregat i veckan ska monteras ihop här i fabrikshallen.
– För att fungera krävs det ordning och reda, säger platschefen Hans Hillerborn.
– Vi ska försöka vara så resurssnåla som möjligt och producera så effektivt som möjligt, enligt konceptet ”lean production”. Vi monterar varje del på ett standardiserat och förutbestämt sätt.
Med en bakgrund på Saab i Trollhättan vet han hur viktigt det är.
– Det vi bygger ska vara fullständigt problemfritt i 20 år, så det är höga krav. Det gäller att veta att det är tätt, att svetsen är gjord på rätt sätt och att man har följt instruktionen.

Bara några meter från fabrikslokalen finns en kaj, där aggregaten ska skeppas iväg så småningom. När de 42 första aggregaten har placerats ut på havsbotten ska de testas under en period. När testen genomförts och eventuella förbättringar gjorts ska 378 ytterligare aggregat produceras. Sammanlagt blir det 420 aggregat i Sveriges första, och världens största, kommersiella vågkraftspark.
Bakom aggregaten ligger många års forskning vid Ångströmlaboratoriet i Uppsala, med professor Mats Leijon i spetsen. Hans unika system för vågkraft bygger på beräkningar och simuleringar och har också testats i praktiken utanför Lysekil. Dessutom har forskarna utvärderat miljöpåverkan och de marinbiologiska och marinekologiska aspekterna.
År 2001 startade Mats Leijon bolaget Seabased, men det tog tid innan företaget fick finansiering för att bygga ut och testa tekniken i stor skala. Först i december 2011 gav EU klartecken till delfinansiering med statliga medel och ett avtal skrevs mellan Seabased, Energimyndigheten och Fortum.
En som följt projektet sedan starten är forskaren Jan Sundberg vid avdelningen för elektricitetslära.
– När jag började år 2002 fanns det fyra forskare och två doktorander här. Nu jobbar 100 personer på avdelningen, varav 50 doktorander.

Förutom vågkraft
forskar avdelningen för elektricitetslära också om strömkraft, vindkraft och elbilar. Det är inom vågkraften som de har kommit längst, men ämnet är långt ifrån uttömt, menar Jan Sundberg:
– Nej, bara för att Henry Ford började massproducera bilar på 1920-talet, stannade inte utvecklingen. Vi kommer att vara sysselsatta under lång tid framöver.
Det finns många olika delar som kan finjusteras och skruvas på, vilket förbättrar effekten och ökar lönsamheten.
– Man kan tycka att en procent upp eller ned i energiproduktionen inte gör någon skillnad, men om man räknar på hur mycket pengar det handlar om finns mycket att vinna.
Jan Sundberg ser två klara fördelar med vågkraften. Först och främst är det skonsamt för miljön. Forskningen visar att vågkraftsparker faktiskt kan främja djurlivet till havs genom att skapa ett tryggat ”rev” där fisk och skaldjur kan vara ifred från fiskebåtar och annan trafik.
– En annan stor fördel är att vågkraften faktiskt har potential att bli lönsam. Det går att serietillverka utrustningen och när det väl fungerar krävs det minimalt med underhåll.

I fabriken i Lysekil kommer ett industriellt tänk att förbättra tekniken ytterligare – kanske främst genom effektiva arbetssätt och så lite materialåtgång som möjligt. Men visst finns det svårigheter. Aggregaten ska hålla i 20 år utan underhåll på 48-52 meters djup. Konstruktionen ska också tåla höga vågor och stormar.
– Det gäller att den står pall även när den enskilda höga vågen kommer, säger Hans Hillerborn.
Med stormen Gudrun i färskt minne gäller det att preparera aggregaten så att de står stadigt på havets botten och inte behöver repareras på 20 år.
Nu följer en spännande, för att inte säga avgörande, tid för vågkraften. Världen följer med intresse för vad som händer på Västkusten. Och forskarna vid Uppsala universitet fortsätter att besöka Lysekil titt som tätt. De har ett nytt aggregat på gång som ska sättas i sjön i oktober, i Islandsberg utanför Lysekil.
– Det är egentligen konstigt att vi här i Uppsala har kommit så långt med den här havstekniken. Men kanske är det just för att vi inte kommer från en kuststad som vi har varit entusiastiska nog att kämpa på i alla år, säger Jan Sundberg.

---

FAKTA/Så fungerar det:

Vågkraftsaggregat, så kallade linjärgeneratorer, placeras ut på havsbotten. Aggregaten är via linor förbundna med bojar på ytan som fångar upp vågornas rörelseenergi, som omvandlas till elenergi i generatorerna. Aggregaten är i sin tur sammankopplade med varandra genom undervattensställverk till en vågkraftspark, från vilken en växelström kan levereras via en sjökabel direkt till det landbaserade elnätet.
Källa: Seabased

FAKTA/Vågkraftparken i Sotenäs

Seabased ska tillsammans med energibolaget Fortum anlägga Sveriges första kommersiella vågkraftpark utanför Kungshamn/Smögen i Sotenäs kommun. Vågkraftsparken har en drifttid på 20 år, beräknas ha en installerad effekt på 10 MW och ska maximalt bestå av 420 generatorer.
Källa: Seabased

Annica Hulth

Läs mer

Prenumerera på Uppsala universitets nyhetsbrev

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

Uppsala universitet på facebook
Uppsala universitet på Instagram
Uppsala universitet på Youtube
Uppsala universitet på Linkedin