Vindkraft kan grovt indelas i två typer. Den mer välkända typen är landbaserad vindkraft. De vindkraftverk som man då och då ser i all sin höga, vita prakt längs motorvägen hör till denna kategori.
Den mindre kända typen är havsbaserad vindkraft, där vindkraftverk placeras i vatten, vanligtvis i havet. Denna typ av vindkraft har två fördelar jämfört med den landbaserade varianten. Den första är att vindhastigheten tenderar att vara högre och mer jämn över havet än på land, vilket gör att mer energi kan genereras per vindkraftverk och att elförsörjningen blir mer stabil. Den andra fördelen är att havsbaserade vindkraftverk är mindre störande för befolkningen – den visuella påverkan och det buller de orsakar är inte lika stort problem som för motsvarande anläggningar på land.
Trots dessa fördelar är havsbaserad vindkraft inte utan betydande utmaningar. Tekniken är dyrare än landbaserad vindkraft, leveranskedjorna för installation av turbinerna är mer komplexa och mindre utvecklade, och det finns större tekniska problem att övervinna.
EPO/IRENA-rapporten 2023
I slutet av 2023 publicerade Europeiska patentverket (EPO) och Internationella byrån för förnybar energi (IRENA) en gemensam rapport om patentutvecklingenför att undersöka trenderna inom havsbaserad vindkraftsindustrin. Rapporten ger en inblick i vilka tekniker som aktörerna på marknaden satsar forsknings- och utvecklingsresurser på.
Mellan 2002 och 2022 publicerades 17 000 patentfamiljer med anknytning till havsbaserad vindkraft. Under denna period noterades dessutom en genomsnittlig årlig ökning på 18 % av antalet patentansökningar inom området havsbaserad vindkraft.
Att övervinna utmaningar genom innovation
I rapporten från EPO och IRENA identifieras sju olika grupper av teknikkoncept. Här ska vi gå igenom två av dessa för att se hur branschen hanterar de utmaningar den står inför.
Fasta och flytande fundament
Den vanligaste formen av havsbaserade vindkraftparker är vindkraftverk med fast fundament – det vill säga vindkraftverk som är förankrade i havsbotten. 80 procent av världens vindresurser till havs finns dock i vatten som är djupare än 60 meter. Det finns betydande tekniska och ekonomiska utmaningar förknippade med att använda vindkraftverk med fast fundament på dessa djup.
Flytande fundament för vindkraftverk är en teknik som syftar till att kringgå de problem som fasta vindkraftverk står inför genom att använda flytande plattformar till vilka vindkraftverket förankras. Antalet patentansökningar speglar den ökade satsningen på denna potentiella lösning. Antalet patent för flytande fundament har ökat med en storleksordning sedan 2002 och utgjorde 80 % av de patentansökningar som lämnades in för havsbaserade vindkraftsfundament år 2022.
Införandet av flytande vindkraftverk kan öppna upp marknader där vindkraftverk med fast fundament inte är lämpliga. Framför allt USA:s västkust saknar en betydande grund kontinentalsockel och är ett exempel på en marknad som skulle kunna utvidgas genom användning av flytande system. Uppgifterna om patentansökningar tycks bekräfta detta, eftersom USA är världsledande när det gäller antalet patentansökningar som lämnats in under de senaste två decennierna inom området för flytande fundamentteknik.
Energilagring
Möjligheten att lagra den producerade energin möjliggör en mer flexibel energiförsörjning. Vindkraftens energiproduktion är inte konstant, och det finns därför ett behov inom branschen av metoder för att lagra överskottsenergi som produceras under perioder med högre produktion.
Antalet internationella patentfamiljer (IPF) som rör energilagringslösningar i samband med havsbaserade vindkraftparker har fyrdubblats under de senaste fyra åren. Detta har till stor del drivits på av innovationer inom elektrolysörer för vätgasproduktion – 63 % av de IPF:er som registrerades år 2022 inom området energilagring gällde elektrolysörer på plats till havs.
Vätgasproduktion till havs har den ytterligare fördelen att den möjliggör återanvändning av befintlig olje- och gasinfrastruktur som annars riskerar att bli överflödig i takt med att länderna fasar ut dessa energikällor. Guidehouse och Enersea genomförde 2023 en studie som visade att denna återanvändning skulle kunna bli möjlig i Nordsjön redan 2030. Denna återanvändning är inte bara kostnadseffektiv – med en kostnadsminskning på upp till 90 procent – utan eliminerar även den miljöpåverkan som uppstår vid installation av nya rörledningar.
Framtida innovation
Tekniken för havsbaserad vindkraft är en bransch som präglas av snabba tekniska framsteg, och aktörerna på marknaden arbetar ständigt med innovationer för att övervinna de utmaningar de står inför. Om havsbaserad vindkraft ska spela en betydande roll i kampen mot klimatförändringarna kommer denna innovation – och det patentskydd som stimulerar den – med all säkerhet att vara av stor betydelse.
Barker Brettell har en särskild grupp som är specialiserad på energisektorn. Om du vill diskutera olika alternativ för att skydda din uppfinning är du välkommen att kontakta författaren eller din vanliga patentombud hos Barker Brettell.
”Antalet patent på flytande fundament har ökat med en storleksordning sedan 2002 och utgjorde 80 % av de patentansökningar som lämnades in för fundament till havsbaserad vindkraft år 2022”
