Mer kraft på en miljøvennlig måte

Det er mulig å få mer kraft ved å oppgradere vannkraftverk. Forskere i HydroCen ville ha svar på om det er mulig å foreta ekstreme oppgraderinger og samtidig få positiv miljøeffekt. Gjennom prosjektet AlternaFuture fikk de en del svar.

-Vi ville gjøre en teoretisk øvelse ved å sette sammen hele bredden av fagkompetanse for å se på hva vi kan få ut av vannkraftverkene i allerede utbygde vassdrag. Samtidig ville vi se hvordan vi kan få en best mulig miljøløsning fra starten på et prosjekt. Det som har vært vanlig når kraftutbyggingsprosjekter har vært planlagt er at ingeniører har planlagt anlegget ut fra utbyggerens perspektiv. Så har vi miljøforskere kommet halsende etter når det meste har vært avgjort. Ved å samle alle i fra starten kan vi kombinere forskjellige fagområder og dermed ta hensyn til både optimal produksjon og miljø, sier Torbjørn Forseth, forsker i Norsk institutt for naturforskning (NINA).

Spennende, artig og lærerikt

Når det er snakk om ekstrem ombygging er det i dette tilfelle virkelig store endringer det handler om. De har blant annet sett på scenarioer som omfatter bygging av nytt vannmagasin, utvide vannveier og turbiner for å få mere vann gjennom på kort tid, installere store pumper for å pumpe vannet tilbake til magasin når det er overskudd på strøm, for å bruke det til ny produksjon når det trengs mer kraft, og å bygge flomtunnel med kraftverk for å føre vann forbi flomutsatt bebyggelse og rett i sjøen. Når forskerne samlet alle disse tiltakene så de at de kunne få en tredobling av installert effekt og samtidig få en positiv miljøeffekt.

-Det var en spennende og nyttig øvelse der vi lærte mye om vannkraft og miljøutfordringer. For å løse flomutfordringer så vi på muligheter med å bygge flomtunnel med kraftverk. Vi kan ikke sende fisken direkte på havet, så vi måtte finne ut hvordan vi kan hindre fisken i å komme inn i flomtunnelen. Ved pumpekraftverk, der vi kan pumpe vannet oppover i vassdraget når strømprisene er lave og produsere når produksjonen ellers er for lav, måtte vi se på hvordan vi kan unngå å pumpe fisken opp. Vi fant nye løsninger som kan brukes i realistiske prosjekter, sier Forseth.

Vil bli økt behov for strøm

AlternaFuture ble gjennomført med Mandalselva som case. Neavassdraget ble også vurdert som aktuelt case, men valget falt på Mandalselva denne gangen. Her var biologer, samfunnsforskere og ingeniører samlet i samme gruppe.

-Vi så på tiltak som ny høy dam. Vi så også på tiltak i vassdraget som forlengelse av lakseførende strekning osv. Det var en nyttig og god øvelse. Alt i alt handler det om å øke kraftproduksjonen ved å kunne kjøre mere vann gjennom kraftverkene på kort tid når nettet krever det, men på en måte som også kommer naturen og miljøet til gode, sier Forseth.

Behovet for elektrisk kraft vil bli større enn i dag.

-I kuldeperioden i midten av februar var det så vidt det var nok strøm i Norge. Etterspørselen etter kraft vil øke i årene fremover ettersom vi elektrifiserer nye deler av samfunnet og vi må produsere mer for å kunne levere strøm til alle, sier Forseth.

Hva med allerede utbygde vassdrag?

Neste steg er å se på allerede utbygde vassdrag og hva vi kan få ut av dem.

-All kraftproduksjon, både vannkraft, solenergi og vindkraft, vil innebære inngrep i natur. Da må vi også se om vi kan få mer ut av allerede utbygde vassdrag. Vi må se på hvor stort potensialet er. Vi tror det er større enn hva NVE mener. Samtidig må vi skape gode miljøløsninger og gjøre det på en måte som er best mulig for miljøet. Vi har nettopp startet opp et prosjekt der vi skal utvidelsesmuligheter i flere vassdrag, men hvor vi også vil se om det finnes løsninger som er gode for miljøet. Norge trenger mer kraft og vi må se hvordan vi kan få tak i den. Vi må se på muligheten for vannkraften opp mot andre måter å produsere kraft på, sier Forseth.

Opprusting vil kreve inngrep

HydroCen vil se på hvordan en slik opprusting kan foretas.

-Det er ikke mye rom for økt kraftproduksjon uten nye inngrep. Er dette en bedre måte å skaffe mer strøm på en f.eks. vindkraftutbygging, er et spørsmål vi skal se på. Hvilke tiltak kan vi gjøre for å skaffe mer vann til kraftverkene, er et annet. Vi mener kraftselskapene har god kontroll på opprusting og optimalisering av produksjon ut fra eksisterende forutsetninger. Her vil vi tenke mer dristig, og vi vil velge vassdrag med omhu. Vi kommer til å velge noen enkle og noen vanskelige eksempler til prosjektet, sier Forseth.

Her vil det bli gjort teoretiske øvelser med forskjellige muligheter.

-Vi kan for eksempel se på utvidete vannveier for å få mer vann til turbinene. Vi kan se på hva vi kan få til med å bygge på eksisterende demninger i høyden, og dermed få større vannmagasiner. Selv om større areal vil gå med kan dette for eksempel oppveies ved å unngå de laveste vannstandene, sier Forseth.

Vil bidra til bedre kunnskap

Forseth mener det i dag er en polarisert debatt om kraftutbygging.

-Skal vi ha vindmøller til lands eller til havs, eller skal vi ta i bruk nye naturområder til vannkraftutbygging? Vi vil med dette prosjektet bidra til viktig og god kunnskap, slik at det kan gjøres riktige valg, sier Torbjørn Forseth.

Miljødesign Nea

Forseth er også prosjektleder for HydroCens prosjekt «Miljødesign Nea» som nå har pågått et par år. Her har de tatt for seg elvestrekningen fra Heggsetdammen til Neas utløp i Selbusjøen. Dette er et prosjekt som ser på ørretens levekår og gytemuligheter i Nea, sett i sammenheng med revisjon av konsesjonsvilkår. Hvordan kan optimal kraftproduksjon foregå på en slik måte at det også bedrer forholdene for fisken i elva, er et av hovedspørsmålene med prosjektet. Men også andre brukere av elva er involvert i prosjektet, som friluftsliv ved elva og landbruk ved elva. Dette prosjektet er nå inne i avslutningsfasen og en endelig rapport vil bli lagt frem i løpet av våren.

Fakta om HydroCen

HydroCen skal gjennom sin forskningsinnsats bidra til å styrke Norges posisjon som en ledende vannkraftnasjon og sikre at norsk vannkraftsektor kan utnytte mulighetene i fremtidens fornybare energisystem.

HydroCen har definert fire forskningsområder:
-vannkraftkonstruksjoner
-turbin og generatorer
-marked og tjenester
-miljødesign

NTNU er vertsinstitusjon og hovedforskningspartner i HydroCen sammen med SINTEF Energi og Norsk institutt for naturforskning (NINA). HydroCen har rundt 50 nasjonale og internasjonale partnere fra forskning, industri og forvaltning.

HydroCen er et av sentrene i Forskningsrådets ordning med forskningssentre for miljøvennlig energi (FME).

HydroCen har et budsjett på nærmere 400 millioner kroner fordelt på åtte år. Forskningsrådet finansierer halvparten, en fjerdedel finansieres av senterets brukerpartnere og en fjerdedel finansieres av forskningspartnerne.

HydroCen arbeider tett sammen med vannkraftsektoren for å levere nye løsninger, kunnskap og kompetanse. Produksjonsselskaper, leverandører, konsulenter og myndigheter engasjerer seg aktivt i senteret for å sikre høy relevans for næringsliv og samfunn, bidra til implementering av resultater og utvikling av nye innovasjoner.

HydroCen vil utnytte det eksisterende samarbeidet som kraftnæringen, NTNU, SINTEF og NINA har gjennom Norsk Vannkraftsenter og tidligere FME CEDREN.

HydroCen ble opprettet i 2016.

Kilde: https://www.ntnu.no/hydrocen/fakta-om-hydrocen