エボポッド

エボポッドは、イギリスに拠点を置くオーシャンフロー・エナジー社が開発中の、潮流や海流から電力を生成するためのユニークな潮力発電装置です。この装置は、激しい風や波が吹く環境下でも稼働できます。^[1]

オーシャンフロー・エナジー社は2001年に設立され、ニューカッスル・アポン・タイン近郊のタイン・アンド・ウィア州ノース・シールズに拠点を置いています。^[2]

2006年から2017年にかけて、いくつかの小規模なプロトタイプがテストされました。

• 潮流や海流の流速は、水面近くで最も速く、水柱の下に行くほど遅くなる傾向があります。自由に流れる水から抽出できる電力は速度の3乗に比例するため、流速が10％増加すると、タービンの単位掃引面積あたりの電力が33％増加します。^[3]
• 流れは、海底地形によって生じる乱れから十分離れているため、水柱の上部 1/3 では一般的に安定しています。
• 同じ出力のタービンにかかる抗力は、流れが速いタービン（水柱の上部に位置）の方が流れが遅いタービン（水柱の下部に位置）よりも比例して小さくなります。
• 浮体式装置は、杭アンカーが比較的小さなスペースしか必要とせず、海底に構造物がないため、平らな海底を必要としません。
• 浮体式プラットフォームに支えられたタービンは、海底に設置されたタービンよりもメンテナンスが容易です。
• 水柱のより高い位置に配置されたデバイスは、極端な静圧を受けないため、防水シールを維持することはそれほど問題になりません。
• 航行灯や標識が取り付けられた浮体式装置は、標識のない水中タービンよりも国際航行規則の下で容易に識別できます。

• 浮体式装置は海洋波の影響を受けやすく、その波が、装置が支えるタービンの性能に影響を与える動きを引き起こす可能性があります。Evopod などの半水中装置は、波の中でも安定したプラットフォームとなるように設計されているため、より長時間稼働し、波の粒子速度からより多くのエネルギーを引き出すことができます。Evopod に悪影響を与えるほどの大きな波は、水柱のあらゆる部分のタービンに影響を及ぼします。
• 海の波は、水粒子の軌道運動を生み出し、波がタービンを通過すると、安定した海流または潮流の速度が増減します。適切なブレード ピッチまたはパワー テイクオフ制御システムがないと、ブレードが失速し、出力が失われる可能性があります。適切な制御システムがあれば、風力タービンが突風に反応するのと同じように、波からこの運動エネルギーを取り出すことができます。短波の波粒子速度は水深とともに低下するため、深く沈められたタービンではそれほど問題になりません。波長が長くなると、水柱内の速度にほとんど変化がない浅瀬の波になります。
• タービンの抗力によって生じる係留荷重の垂直成分は、浮力の変化（例えば、Evopod の支柱の水没、または流体力学的揚力（揚力フォイル））によって適切に補正されない限り、浮遊プラットフォームを水中に引きずり込む可能性があります。テストでは、Evopod の残留浮力がこれらの力に耐えるのに十分であり、さらにシステムの安定性が向上するという利点があることが示されています。
• 浮遊装置は漂流物からの衝撃に耐えられるほど頑丈でなければならず、北半球では流氷に対処できるように設計する必要があるかもしれません。しかし、これはすべてのタービンに当てはまります。漂流物は完全に水没する可能性があり、海底のタービンに影響を及ぼすからです。

この装置は、タービンが海底に係留された浮体式半潜水型ボディに搭載されている点で、他の潮力タービンと異なります。発電装置は風力タービンのものと似ており、水線下の深い位置に沈められ、小さな水面面積の表面貫通支柱で支えられた円筒形の防水下部船体に収納されています。

この特許取得済みの船体コンセプトの 1 つのバリエーションには、マルチハルSWATH設計のように、水面を突き抜ける 3 本の垂直支柱があります。2 本の横方向に分かれた後部支柱は、単一のタービン/発電機ユニットによって反応するトルクに抵抗するために必要な安定性を提供します。支柱の構成により、装置が中層係留ブイの周りを風向計で回転し、常に流れの方向を向くようになります。

この装置は中層ブイによって係留され、このブイは 4 本の広がった係留索によって海底に固定され、これらの係留索は杭または重力アンカーによって海底に固定されています。ブイの設計は、海底に固定された固定部分と、剛性ヨークによって Evopod にリンクされた回転部分を含むという点でも独特です。したがって、タービンの抗力は、ブイの固定部分と回転部分をリンクするベアリング システムを通じて伝達されます。ブイにはスリップ リング電力エクスポート スイベルが取り付けられているため、中層ブイから海底に電力を送るアンビリカル ケーブルにねじれが伝わりません。海底電力エクスポート ケーブルは、アンビリカルの海底接続ポイントを海岸に接続します。

風向船体設計と回転式中層ブイを備えた Evopod は、常に潮の流れの方向を向いて、干潮時と満潮時の両方で発電します。これにより、月 1 日あたり約 20 時間 (約 24 時間 50 分) の発電時間が得られます。

海面に浮かぶ他の海洋物体と比べ、半水没型のエボポッドの船体は通過する波の影響をほとんど受けません。また、回収作業のために中層ブイから簡単に取り外せるように設計されています。流れの速い危険な環境での安全な設置、メンテナンス、回収作業の開発は、潮力発電装置開発者が直面する最大の課題の 1 つです。

この装置はペントランド湾（水深60メートルまで、流速6メートル/秒）などの深海域向けに設計されている。英国海域の深海域は流速が最も速く、発電の可能性が最も高い。^[3]

2006年、エボポッドの1/40スケールモデルが概念実証段階でニューカッスル大学の試験タンクで最初にテストされました。 ^{[4] [5]}

1/10スケールの装置は当初、英国ミドルスブラ近郊のソーナビー・オン・ティーズにあるティーズ堰堤の潮汐試験施設の実証にNarec（国立再生可能エネルギーセンター）によって使用されました。^[6]

2008年に1/10スケールのEvopod装置が設置され、北アイルランドのポートフェリー近くのストラングフォード海峡を通る潮流でテストされました。2年間にわたって装置はデータを収集しましたが、クイーンズ大学ベルファストなどと共同で実施されたスーパージェン海洋エネルギー研究プログラム^[7]の下で、送電網には接続されていませんでした。2011年に装置はアップグレードされ、陸上でEvopodが生成した電力をクイーンズ大学海洋研究所に供給する電力エクスポートソリューションが追加されました。現在、電力は海洋研究所の主回路に供給されていますが、近い将来に完全に送電網に接続される予定です。

2010年、オーシャンフロー・エナジーは、スコットランドWATERS ^{[8]助成金を受賞し、「サウス・キンタイアのサンダ・サウンドに、}サンダ島とキンタイア半島の間にある35キロワットの浮体式グリッド接続型潮力発電タービン『エボポッド』を建設・配備する」ことになりました。

2013年までに、彼らはシーメンスと協力して、直径4.5メートル（15フィート）のローターを備えたE35タービン^[9]を開発しました。この装置は、メンテナンスのために取り外される前に、2014年8月7日から2015年9月7日までの1年以上にわたってテストされました。その後、タービンを再配置し、海底変圧器とケーブルを介してサウスエンドに接続することが目的でした。

2017年3月、同社は三田サウンドでのテストを中止すると発表した。^[10]

2017年、1kWのE1エボポッドがSCOREプロジェクト（再生可能エネルギー生産におけるリアフォルモサ海流の持続的利用）の一環として、ポルトガル南部のリアフォルモサ川のファロ・オリャン入江でテストされました。この装置は6月8日に設置され、2017年11月までテストされました。^[11]

オーシャンフロー・エナジーとエボポッドは数々の賞を受賞しており、最近では2009年2月のシェル・スプリングボード・リージョナル賞を獲得しました。 ^[12]また、イングランド北東部で「今年のイノベーション」と「今年のグリーンビジネス」の賞も受賞しています。

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• オーシャンフローエナジー株式会社のウェブサイト
• アクアマリンパワー株式会社のウェブサイト
• Shell Springboard Awards ウェブサイトは 2009 年 7 月 14 日にWayback Machineにアーカイブされました
• SuperGen UK海洋エネルギー研究センター 2019年7月29日アーカイブウェイバックマシン

• オーシャンフローエナジーの Vimeo ページ
• オーシャンフローエナジーのYouTubeチャンネル

54°23′17″N 5°33′58″W / 54.388°N 5.566°W / 54.388; -5.566