Denne artikkelen er produsert og finansiert av Norsk institutt for naturforskning - les mer.
Forskere har undersøkt scenarier som viser at det er mulig å få høyere kraftproduksjon og samtidig en positiv miljøeffekt. Illustrasjonsbildet viser Rykene kraftstasjon i Nidelva en høstdag i 2015.
(Foto: Tor Erik Schrøder / NTB)
Ekstrem oppgradering av eksisterende vannkraft kan gi betydelig mer kraft
Samtidig kan det gi positiv miljøeffekt.
Norge kan produsere mer kraft ved å oppgradere eksisterende vannkraftverk. Men, er det mulig å gjøre ekstreme oppgraderinger og samtidig få positive miljøeffekter, lurte forskere i HydroCen-prosjektet AlternaFuture på.
– I et slikt teoretisk prosjekt har vi virkelig kunnet slå oss løs – også for å utfordre oss både teknologisk og miljømessig på nye løsninger.
Det sier NTNU-forsker Kaspar Vereide, prosjektleder i HydroCen-prosjektet AlternaFuture.
Når han og kollegene snakker om ekstrem ombygging, da er det virkelig store endringer det dreier seg om.
De foreslår for eksempel å bygge et nytt vannmagasin, utvide tuneller og turbiner for å få mye mer vann gjennom på kort tid. De vil installere store pumper som pumper vann tilbake til magasinene for å bruke vannet når kraften trengs mest. De foreslår å bygge en stor flomtunell med kraftverk som fører flomvann forbi flomutsatt bebyggelse og rett i sjøen.
Kraftkinderegg: Mer kraft, bedre miljø og demping av flom
Når forskerne inkluderte store pumpekraftverk i scenariene sine, så de at de kunne få en tredobling av installert effekt – samtidig som de i sum fikk positiv miljøeffekt.
– Vi ser at en oppgradering av eksisterende vannkraftsystemer gjort på riktig måte, ved bruk av miljødesign, totalt sett kan gi positive konsekvenser for miljøet, sier Vereide.
Kan dempe flom
Selv om flere av endringene medfører store lokale miljøeffekter, for eksempel ved bygging av et nytt magasin, har forskerne foreslått miljøtiltak i andre deler av vassdraget. Dermed blir summen positiv, også for miljøet, når de ser på hele vassdraget under ett.
Forskerne har også sett at en slik oppgradering av eksisterende kraftsystemer kan ha en stor positiv effekt på flomdemping.
Større dammer og større magasin er noen av oppgraderingene forskerne har brukt i noen av de ulike scenarioene sine, i tillegg til pumpekraftverk og et såkalt flomkraftverk.
– Dette gir større kapasitet til å kunne redusere flom, og en skadelig 200-årsflom kan reduseres til en ufarlig 20-årsflom, sier Vereide.
Ingeniører og biologer skaper løsninger sammen
– I et slikt teoretisk prosjekt som AlternaFuture er, fikk vi gjort det som vi hadde ønsket at vi kunne gjort i alle utviklingsprosjekter: at vi fra miljøsiden er med fra starten og er med på å legge premissene for prosessen, sier Torbjørn Forseth, som er forsker i Norsk institutt for naturforskning (NINA).
Dette samarbeidet har bidratt til å avdekke hvor dagens teknologi har forbedringspotensial i forbindelse med en framtidig oppgradering og utvidelse av eksisterende vannkraftverk, og hvilke teknologiske løsninger som bør utvikles for å kunne gjøre slike ekstreme oppgraderinger på en bedre måte.
Når biologene for eksempel pekte på at det å ta store mengder vann inn i en tunnel og sende det ut i sjøen ville tatt livet av store mengder fisk, så kom ingeniørene med forslag til nye tekniske løsninger for avsiling av vannet.
– AlternaFuture viser først og fremst at når vi som biologer og samfunnsforskere sitter sammen med ingeniører, så får vi et mye bedre resultat enn når vi sitter hver for oss, sier Forseth.
Mange norske vannkraftverk skal rustes opp i de kommende årene, og forskerne håper at erfaringene fra AlternaFuture kan bidra til et samarbeid på tvers av fagmiljø som gjør at vi også i praksis kan få til løsninger som både gir økt kraftproduksjon og er bedre for miljøet.
– Jeg håper at dette kan bli en mal for en måte å tenke på når det skal gjøres ombygginger av eksisterende kraftanlegg framover, sier Forseth.
Vereide stemmer i:
– Miljøfolk og kraftverksfolk må samarbeide helt fra starten for å få til prosjekter som balanserer naturhensyn og kraftproduksjon på en god måte. Historisk har miljøfolkene blitt involvert i siste fase etter at prosjektet er ferdigdesignet for å lappe på skadene. AlternaFuture og tidligere prosjekt med miljødesign viser at gode prosjekter kan få til både mer kraft og gode miljøløsninger, sier han
Vil kunne få enda bedre resultater i andre vassdrag
AlternaFuture brukte Mandalsvassdraget som modellvassdrag. Her finnes det mye data fra tidligere forskningsprosjekter, etter at Agder Energi i en årrekke har samarbeidet med forskere.
Samtidig er dette et vassdrag hvor forskerne visste det ville være en del utfordringer som ville gjøre det til et interessant studieområde for prosjektet. Vassdraget har en nasjonalt viktig laksestamme, det er et landskapsvernområde, det har verna sidevassdrag og en befolkning som bor på steder hvor nye magasin kunne vært etablert.
Forskerne har tatt hensyn til alle disse begrensningene. Til tross for dette, fant de altså likevel ut at det er mulig å få høyere kraftproduksjon og samtidig en positiv miljøeffekt.
– Når vi ser at dette er mulig i Mandalsvassdraget, som er et krevende vassdrag med mange begrensninger, vet vi at det er mulig også i andre vassdrag. Det finnes andre vassdrag hvor det vil være både enklere og mer hensiktsmessig å gjøre slike store ombygginger, sier Vereide.
I Mandalsvassdraget er det dessuten allerede gjort en del tiltak med utgangspunkt i miljødesign. I vassdrag hvor det ikke er tatt i bruk noen miljødesignløsninger fra før, vil det være enda større potensial for positive miljøeffekter.
Skrivebordsøvelse
Vereide understreker at prosjektet har studert prinsipielle, nasjonale problemstillinger, og at det ikke har vært noen planer om å gjennomføre ekstreme tiltak i Mandalsvassdraget.
Derfor kaller forskerne prosjektet for en «skrivebordsøvelse.»
– En slik ombygging er ikke realistisk i dag, men kunnskapen vi har fått fra dette prosjektet gjør oss forberedt på framtidige problemstillinger, avslutter Vereide.
Både Vereide og Forseth tror at utvidelser i allerede utbygde vassdrag kan spille en viktig rolle for å øke produksjonen av fornybar energi i Norge, og at dette kan gjøres uten store negative miljøeffekter.
Større utvidelser innebærer inngrep i natur, men det vi må vurdere i Norge er om disse inngrepene samlet sett gir mindre tap av natur enn utbygging av andre fornybare energiformer i områder med lite andre inngrep.
Referanse:
Kaspar Vereide mfl.: AlternaFuture - Final Report. Norwegian Research Centre for Hydropower Technology, 2020.
Norsk forskningssenter for vannkraftteknologi
- HydroCen, Norwegian Research Centre for Hydropower Technology, er et forskningssenter ved NTNU, som samarbeider med Sintef og Norsk institutt for naturforskning (NINA).
- Hovedmålet til forskerne er å gjøre den norske vannkraftsektoren i stand til å møte komplekse utfordringer og utnytte nye muligheter gjennom innovative teknologiske løsninger
Fikk du med deg disse artiklene fra Norsk institutt for naturforskning?
