Wind Catching Systems Windcatcher-konsept med store flytende multiturbinstrukturer har vakt internasjonal interesse etter at det ble offentlig kjent. Det skjedde i forbindelse med at Ferd og investeringsselskapet North Energy gikk inn på eiersiden i desember i 2020, etterfulgt av en rekke oppslag i både norsk og utenlandsk presse. Et av oppslagene førte til at selveste General Motors tok kontakt: Bilgiganten har forlengst innsett at fremtiden er elektrisk, og investerer nå i oppstartsbedrifter som arbeider for en utslippsfri verden gjennom GM Ventures. Teamet derfra opplevde det de fikk høre og se hos det norske selskapet som svært interessant – så i juni i år ble GM den tredje store investoren i Wind Catching Systems. Samtidig kom også Bergesen-familiens Havfonn og Workinn-familien fra Tromsø inn på eiersiden.
Bærekraftspris og Enova-støtte
Det var mer i vente: I september ble Wind Catching Systems (WCS) kåret som vinner av kategorien Sustainability i det anerkjente amerikanske teknologinettstedet Fast Companys Innovation by Design Awards for 2022 – og i oktober annonserte Enova, det statlige selskapet som arbeider for Norges omstilling til lavutslippssamfunn, beslutningen om å gi 22 millioner kroner i støtte til et pilotprosjekt for å bygge, teste og verifisere en turbinprototyp våren 2023.
– Når vi får bekreftet at turbinen virker slik den skal, er neste skritt å bygge og teste en nedskalert versjon av Windcatcher med minimum syv turbiner, før vi bygger en i hel målestokk. Og fullskalaversjonen blir stor. Vi snakker her om en installasjon med 126 turbiner som hver yter 1 MW, montert i en stålkonstruksjon på 300 x 350 meter, plassert på et halvt nedsenkbart skrog som forankres på havbunnen med velkjent offshore-teknologi, forteller Ole Heggheim, administrerende direktør for Wind Catching Systems og en av gründerne.
DIMENSJONER: En Windcatcher med 126 vindturbiner monteres i en stålkonstruksjon med omtrent samme høyde som Eiffeltårnet. Illustrasjon: Wind Catching Systems.
80 prosent flytende havvind
– Regjeringen har store ambisjoner for havvind. Lykkes vi med å få ned kostnadene på flytende havvind, kan dette bli en viktig kilde til fornybar energi og en stor industrimulighet for Norge. Da trenger vi nettopp slike prosjekter som bidrar til den videre teknologiutviklingen, uttalte klima- og miljøminister Espen Barth Eide (Ap) i forbindelse med tildelingen fra Enova.
Havvind har da også potensial for å forsyne verden med en stor andel av den fornybare energien som en nødvendig for å oppfylle EUs, Norges og en rekke andre lands mål om å fase ut energi fra kull, olje og gass. Og havvind kan bygges uten de store og kontroversielle naturinngrepene som følger med vindturbiner på land, og med betydelig mindre negative konsekvenser for miljø og artsmangfold.
Men – 80 prosent av verdens havvindressurser finnes i områder med havdyp som gjør bunnfaste installasjoner uaktuelt. Og det er uansett teknisk krevende og svært kostbart å bygge ut felt med flytende vindturbiner av konvensjonell type. Teknologien er fortsatt umoden, og i praksis vil flytende havvind med slike turbiner kreve kraftig subsidiering i lang tid fremover.
Tenke helt nytt
Det er ellers tankevekkende at dagens konvensjonelle vindturbiner følger de samme grunnprinsippene som vindmøllene som gjennom århundrer har kvernet korn i Nederland og andre land i Europa. Det er prinsipper som har vist seg å fungere greit også for moderne vindturbiner, i hvert fall når de står trygt på fast grunn på land eller havbunnen. Men er det nå så sikkert at neste skritt i utviklingen skal være å la tusen tonn tunge vindturbiner flyte langt ute på havet, der de må fungere under helt andre betingelser?
Asbjørn Nes, Arthur Kordt og Ole Heggheim, de tre gründerne bak Wind Catching Systems, hadde en mistanke om at svaret er nei. I 2015 begynte de derfor å bruke sin tekniske, maritime og industrielle kompetanse til å se etter nye ideer og muligheter. Ambisjonen var en radikal forbedring av havvindteknologien, målet å utvikle løsninger som kunne gjøre flytende havvind konkurransedyktig uten subsidier.
– Vi begynte etter hvert å arbeide med en idé om å erstatte de tradisjonelle gigant-turbinene med et stort antall små, plassert tett sammen i en stor stålkonstruksjon. Etter at vi hadde et grunndesign på plass kontaktet vi offshoreservice-selskapet Aibel og Institutt for energiteknikk, som begge har levert viktige bidrag til den videre utviklingen. Aibel ble de første utenfra som kunne bekrefte at vi var inne på noe riktig, og har siden vært en sentral samarbeidspartner, sier Ole Heggheim.
STYREMEDLEMMER: Erik Bjørstad fra Ferd Impact Investing, Asbjørn Nes, medgründer og oppfinner av Windcatcher-konseptet, Ole Heggheim, administrerende direktør og styreleder, og Rachid Bendriss, som representerer North Energy. Foto: Wind Catching Systems
Fem ganger så høy effekt
Wind Catching Systems-sjefen forteller at en tradisjonell havvindturbin har én stor vindturbin per installasjon, de største i dag med rotordiameter på 238 meter og en effekt på15 MW. Til sammenligning er en Windcatcher med 126 turbiner estimert til å kunne levere fem ganger så mye strøm. Den langt høyere produksjonen skyldes at de små Windcatcher-turbinene kan utnytte høyere vindhastigheter, samtidig som aerodynamikken gir synergieffekter mellom dem. I tillegg gir den rektangulære formen på installasjonen og tett plassering av rotorene omtrent dobbelt så stort sveipet areal som for den konvensjonelle turbinen.
– Det betyr at fem konvensjonelle turbiner trenger fem ganger å stort areal for å produsere like mye strøm som én Windcatcher, sier Ole Heggheim.
Lavere arealbruk
– Nå er jo havet stort, så man kunne tro at arealeffektivitet ikke er så viktig. Men Nordsjøen og mange andre aktuelle havområder brukes til mye allerede – fiskerier, skipsfart, olje- og gassutvinning, militære aktiviteter, og kanskje må det også tas vernehensyn. Så det er faktisk ingen overflod av plass på havområder med gode vindforhold, egnede dybdeforhold og akseptabel avstand til land, supplerer Erik Bjørstad, direktør for Ferd Impact Investing, som er forretningsområdet som står for Ferds investering i Wind Catching Systems.
Han forteller at Norges ambisjon om å bygge ut 30 GW havvind vil kreve 2000 15 MW-turbiner, som vil beslaglegge anslagsvis 8000 kvadratkilometer – alternativt 400 Windcatcher-installasjoner, som bare vil kreve 1600 kvadratkilometer.
– Dette er en viktig forskjell for andre maritime aktiviteter langs kysten av Norge. I andre lands kystområder kan arealeffektivitet være enda mer avgjørende – særlig siden havvindutbyggere i noen land må betale store beløp for arealene de benytter, sier Erik Bjørstad.
Direkte investering
Han forteller at Ferd Impact Investing vanligvis investerer via fond, og at WCS er et av få tilfeller der forretningsområdet har valgt å gå direkte inn på eiersiden.
– Vi ser en rekke momenter som tilsier at dette er et selskap med et uvanlig stort forretningsmessig potensial – kombinert med en sterk impact på overgangen til et nullutslippssamfunn, i tråd med formålet for virksomheten vi driver, sier han. Og legger til at en tillitvekkende ledelse og de åpenbare og betydelige synergiene mellom WCS og Aibel, og potensielt også andre Ferd-selskaper, var viktige momenter i vurderingen.
– Men først og fremst er vi imponert over selskapets evne til å tenke nytt og finne disruptive løsninger – innovativ teknologi som kan revolusjonere en hel bransje på en måte som kan ha svært positive effekter for omstillingen til et bærekraftig samfunn, sier han – og viser både til den omtalte arealeffektiviteten og enkelheten i selskapets konsept, som sparer tid, materialer, kostnader og ressurser, og dermed også gir mindre miljøbelastning.
Enkelt og effektivt
Ole Heggheim bekrefter at en bærende idé i utviklingsarbeidet har vært størst mulig bruk av enkle og velprøvde løsninger satt sammen på nye måter.
– Vindturbinene våre er små og består av få deler – direktedrift uten girboks, ingen hydraulikk eller væskekjøling, slik de konvensjonelle turbinene er avhengig av. Dermed er de egnet for serieproduksjon og lokal sammenstilling, uten avansert produksjonsutstyr, sier han.
Forankringen av Windcatcherne er basert på velprøvd offshoreteknologi fra halvt nedsenkbare plattformer, noe Aibel har lang erfaring med. Plattformen er utstyrt med et halvt nedsenkbart skrog med god plass til eventuelle omformere, batterier og annet elektrisk utstyr. Og skroget er koblet til et dreietårn som sikrer at en Windcatcher alltid vil ligge mot vinden.
– Vi har også lagt stor vekt på at vedlikeholdet skal være enkelt, og har for eksempel utviklet et innebygget kransystem som gjør at turbinene kan tas ned for service og vedlikehold uten bruk av eksternt utstyr. Stålstrukturene er bygget for en levetid på 50 år. Mye elutstyr må skiftes ut før, men dette er enkelt å gjennomføre, sier Heggheim, og viser til at 50 år er det dobbelte av forventet levetid for tradisjonelle vindturbiner.
Mindre ressursbruk
Bjørstad understreker på sin side at de omfattende planene for flytende havvind rundt om i verden vil kreve svært mange installasjoner hvis de skal realiseres med konvensjonelle vindturbiner.
– Dette forutsetter en produksjonskapasitet som trolig ikke finnes i dag, og kanskje ikke vil være der om ti år heller. Med lavere materialbruk, færre og kortere undersjøiske kabler, mindre behov for supply-skip og lavere kostnader gjør Windcatcher-konseptet en rask utbygging av flytende havvind mer realistisk. Og et annet moment: De store konstruksjonene tettpakket med turbiner vil trolig være lettere å se for fugler, og vil forhåpentligvis redusere problemet med at de flyr inn i rotorvingene, avslutter Erik Bjørstad.
