Wave energy means producing electricity from ocean waves. After decades of reseach, and a multitude of prototype devices installed, this renewable energy source is still globally untapped, despite its high energy production potential.
One of the design challenges in wave energy converters is the marine environment. Installing and testing devices in their actual domain is difficult and expensive. To mitigate this, the devices must be tested on dry land before deployment. Simulations and small scale experiments are vital in this process, but can only go so far. Especially, the product development of a hydraulic power take-off unit without a full scale test device is almost impossible.
This work presents the test bench of a wave energy converter called WaveRoller, and proposes a new control algorithm for the test bench. The test bench is used in the power take-off unit product development and the commercialization of the wave energy converter. In its task, it has been a vital help. 350 kW marine version of the wave energy converter and its power take-off module developed using the test bench is under construction, and will be commissioned in Peniche, Portugal during 2017. The findings of this thesis will be used to further refine the test bench, and the improved test bench will be used to develop new models of power take-off units.Aaltoenergialla tarkoitetaan sähkön tuottamista meren aaltoliikkeestä. Vuosikymmenten tutkimuksen ja monien testilaitteiden jälkeen tämä uusiutuvan energian muoto on maailmanlaajuisesti vielä hyödyntämättä, huolimatta korkeasta potentiaalisesta energiantuotantokapasiteetista.
Eräs merkittävä aaltoenergian suunnitteluhaaste on meriympäristö. Laitteiden asennus ja testaus oikeassa toimintaympäristössään on vaikeaa ja kallista. Tämän vuoksi laitteita tulee testata mahdollisimman pitkälle kuivalla maalla. Simulaatioilla ja pienen mittakaavan testeillä voidaan päästä pitkälle, mutta etenkin hydraulisen sähkötehontuotantoyksikön tuotekehitys on lähes mahdotonta ilman täyden mittakaavan koelaitetta. Tämä työ esittelee WaveRoller-nimisen aaltoenergiavoimalaitoksen sähköntuotantoyksikön täysikokoisen koelaitteen testipenkin, ja kehittää sitä varten uuden säätöalgoritmin.
Testipenkin tarkoitus on auttaa aaltoenergiavoimalaitoksen tuotekehityksessä. Testipenkin tulee mallintaa mahdollisimman tarkasti voimia, joita aallot aiheuttavat laitteeseen, ja tässä tehtävästä se suoriutuu hyvin. 350 kW:n mereen asennettava versio sähkötehontuottoyksiköstä on rakenteilla, ja se tullaan asentamaan 2017 Portugalin Penicheen. Tämän työn löydöksiä tullaan hyödyntämään uusien laitemallien suunnittelussa
