Skal forske på kombinasjonen flytende sol- og vannkraft

Kombinasjonen flytende solkraft på vannkraftreservoar kan gi en stabil kraftproduksjon og bli en viktig energikilde i verden. Stanislas Merlet skal nå forske til en doktorgrad med fokus på hvordan de to energikildene kan virke sammen for å optimalisere kraftproduksjonen.

Dette melder Multiconsult.

– Det er et spennende prosjekt som er virkelig i forkant av den verdensomspennende forskningen for fremtidens energisystemer. Noen snakker om et potensial på terawatt-skalaen i de årene som kommer, og dette er helt fornybar energi, sier Stanislas Merlet som er ansatt som seniorrådgiver i Multiconsult. 

Flytende solcelleanlegg i Belgia. Foto: Multiconsult

 

Rimelig og fornybar

Mange ser på solceller som en av de mest lovende løsningene for å tilfredsstille et økende behov for elektrisk kraft, samtidig som man tar hensyn til klimaendringene. Å kombinere sol- og vannkraft i et hybrid kraftverk kan jevne ut produksjonsvariasjoner gjennom døgnet og året.

– Solkraftutstyr har opplevd en kraftig kostnadsreduksjon de siste årene. Det gjør i dag solkraft til en av de billigste energikildene i verden, og den konkurrerer med konvensjonell teknologi som kull og gass mange steder. Vannkraft har mulighet til å fungere som et batteri for solkraften. Et effektivt kontrollsystem som inkluderer en nøyaktig og kortsiktig prognose av solstrømproduksjon, er nøkkelen til driftsoptimalisering, sier Stanislas Merlet.

Ved å legge solcellene flytende på vannreservoaret unngår man potensielle arealkonflikter, samtidig som man kan bruke vannkraftverkets nettilknytning og slik redusere utbyggingskostnadene. Solkraft er avhengig av daglys for produksjon, og vannkraft trenger nedbør. Det er lite sol i våte perioder, og det er lite vann når det er tørkeperioder. Sammensetningen gjør at de to energikildene kan utfylle hverandre og optimalisere kraftproduksjonen gjennom døgnet og gjennom årstidene.

Trenger kunnskap

– I dag er det lite kunnskap og erfaring om praktisk bygging og drift av hybride sol- og vannkraftverk, spesielt med flytende solkraft på vannreservoarer. Jeg skal forske på design og optimalisering av denne typen anlegg, med fokus på fremvoksende markeder som Sørøst-Asia og Afrika, hvor både nettilknytning og tilgang til landarealer ofte er barrierer for implementering av solkraft, sier Stanislas Merlet.

I doktorgradsarbeidet vil Stanislas undersøke hvordan integrering og regulering av hybride vannkraftverk kan gjøres på en optimal måte. Forskningsarbeidet skal først klassifisere forskjellige typer vannkraftverk i forhold til hvor godt egnet de er for hybridisering med solkraft, samt foreslå designkriterier for bygging av nye hybride kraftverk med integrasjon av flytende sol på reservoar. Prosjektet skal også finne metoder for optimal samdrift og langtidsplanlegging.

Stort potensial

– Solcelleteknologi har potensial til å dekke store deler av verdens behov for elektrisk energi, men legger beslag på store arealer. Båndlegging av areal er alltid kontroversielt, men det geniale med å bruke vannkraftreservoarer for storskala anlegg er at arealene allerede er båndlagt. Dette er spennende forskning, hvor det grønne, det digitale og innovative markedsløsninger smelter sammen. Institutt for elkraftteknikk ved NTNU har stor tro på dette, sier Ole-Morten Midtgård, instituttleder og biveileder for arbeidet.

Stanislas Merlet skal forske på flytende solkraft på vannkraftreservoarer. Foto: Bård Gudim

 

Forskningen utføres som en Nærings-Ph.D. med støtte fra Forskningsrådet. En Nærings-Ph.D. er et doktorgradsprosjekt i bedrift. Forskningen og doktorgraden gjennomføres av en ansatt, og prosjektet skal ha klar relevans for bedriftens virksomhet samt akademisk verdi. Prosjektet skal gjennomføres i samarbeid med Institutt for elkraftteknikk på NTNU i Trondheim.

– For Multiconsult er det avgjørende å være i front faglig, og dette forskningsprosjektet er virkelig nyvinnende og spennende. Jeg er veldig glad for at Stanislas kan utvikle seg faglig videre innen fornybar energi, samtidig som Multiconsult får innblikk i og kompetanse på et svært fremtidsrettet og bærekraftig område, sier Jörgen Hasselström, konserndirektør - Energi i Multiconsult.

 

 Potensialet for flytende solkraftanlegg:

Den globale kapasiteten for flytende solkraftanlegg på vannreservoar var i 2018 på ca 1,1 GW.

Potensialet er stort og Verdensbanken, sammen Solar Energy Research Institute of Singapore anslår potensialet til ca. 4 terawatt (4 000 GW).

Kilde: Rapporten Where Sun Meets Water