HydroCen

Norske forskere skal styrke indisk vannkraft

HydroCen skal samarbeide med indiske toppforskere for å bidra til at verdens tredje største energiforbruker blir mer fornybar.

India
Enormt behov: India har et økende behov for fornybar energi. Nå setter de vannkraft tilbake på dagsorden. (Foto: Juliet Landrø)

Det er bare så vidt den indiske vintersola trenger gjennom skylaget over New Delhi en tidlig januarmorgen. Hvis man bor litt opp i etasjene kan man se ned på den tette gule smogen som omkranser de mange grønne tretoppene i den indiske hovedstaden. Dette er en god dag, mange har droppet ansiktsmaskene. Det er lett å forstå hvorfor ambisjonene for fornybar energi er skyhøye for de neste årene.

Stort behov for innovasjon

Norge har tjent seg rik på vannkraft. Små og store industrieventyr som metallforedling, sagbruk og gruvedrift har skapt arbeidsplasser og bærekraftige lokalsamfunn på fundamentet av vannkraft.

Den gir oss i dag mer enn 95% av strømmen vår, utnytter kraftpotensialet bedre enn alle andre energikilder. Samarbeidet mellom forskning og industri har vært viktig for å bygge denne grunnmuren av fornybar energi.

Slik er det ikke i India. Til tross for at de er verdens sjuende største vannkraftprodusent, har de bare bygd ut en femtedel av sin potensielle vannkraft, og på grunn av enorme utfordringer med sedimenter og vedlikehold sliter de med store kostnader, og problemstillinger rundt flerbruk og konkurranse om vannet, som direkte påvirker inntjeningen til kraftprodusenten.

Det er her norsk forskning kommer inn.

— Norge har vært en flaggbærer innen vannkraft. De har sikret forskning og datainnsamling, og brukt det i utviklingen av vannkraft. Det må vi gjøre i India også, og tiden er inne for å bruke erfaringene fra Norge på dette, sier toppsjefen for Indias statlige kraftselskap NHPC, Balraj Joshi.

Han deltok på rundebordsmøtet i New Delhi der HydroCen og NTNU avtalte å samarbeide med toppuniversitetet IIT Roorkee 17.januar.

Signering MOU
Prestisje: IIT Rookee og NTNU utvekslet en avtale om forskningssamarbeid på et rundebordsmøte i New Delhi 17.januar 2018.

Ambisiøst klimamål

Mesteparten av strømmen til de 1,3 milliarder menneskene i India blir i dag laget i kull- og atomkraftverk, men målet er at fornybar energi stå for 175GWh i året innen 2020. Det tilsvarer omtrent 40% av det totale energiforbruket i landet.

Forurensning er et massivt problem, og derfor har myndighetene nå stoppet byggingen nye kullkraftverk til tross for det økende behovet for energi.

Vannkraft er dermed tilbake på agendaen

Enormt potensial

Den har kommet i skyggen av andre fornybare energikilder i India de siste årene. Vind og sol har hatt gode vilkår både i markedet og i investeringskostnader, men nå begynner beslutningstakere å få øynene opp for at vannkraft kan bli nødvendig for å styrke utviklingen av sol- og vindkraft gjennom sin unike egenskap som «naturlig batteri» i vannmagasinene.

Siden vann kan produsere strøm når sola ikke skinner og vinden er stille, er det mange som nå ser på vannkraft som nøkkelen til å gjennomføre et robust fornybart energisystem.

I tillegg har India et enormt potensial for mer vannkraft da de, i likhet med Norge, har god tilgang til både fjell og vann.

Sandfang India
Naturlig anlagt: Nord i India er det både fjell og vann, men store mengder løse sedimenter stikker kjepper i hjulene hos kraftstasjonene. Her er sanfanget ved Malana kraftstasjon nord i India.(Foto: Nils Rüther)

Det er imidlertid noen store utfordringer som står i veien for vannkraft på det indiske subkontinentet.

Massive, men porøse fjell

Mesteparten av vannkraftpotensialet til det indiske subkontinentet er nord-øst i India og i Himalaya-fjellkjeden.

Kjent for sine monumentale snøkledde topper, er de disse fjellområdene naturlig anlagt for vannkraft.

Bortsett fra én ting. De unge fjellene står slik de ble formet for mange millioner av år siden og er ikke presset og slipt ned av flere runder med istid til det hardere berget som vi har i Norge.

Sedimenter India
Sedimenter: Vannet transporterer med seg mye sand fra fjellsidene. (Foto: Nils Rüther)

Det betyr at India har massive problemer med porøs stein og mye sedimenter i vannet. Det sliter på vannkraftkonstruksjoner og turbiner og skaper store problemer i tuneller og vannmagasiner.

— Ved elvekraftverk er det store utfordringer i forhindre at sedimentene, både bunnlast og suspenderte materialer, kommer i vannveier og gjennom turbinene, sier NTNU-forsker og prosjektleder Nils Rüther i HydroCen.

Der er det spesielt viktig i å dimensjonere spyleluker, sandfang og spyleintervaller på en kostnadseffektivt måte. Der det ikke er mulig eller kostnadseffektivt å fjerne alle sedimentene fra vannet, fører de gjerne til at løpehjulet blir utslitt.

I ekstreme tilfeller kan det derfor skje at turbiner i India og Nepal må skiftes og repareres hvert år, en tilsvarende turbin kan til sammenligning operere i flere tiår i Norge.

Derfor er det stor interesse for å forskningen HydroCen gjør på nettopp sedimenttransport og sedimenthåndtering.

Vil teste norsk turbindesign

Det er blant annet prosjekter i HydroCen som jobber med å utvikle nye målemetoder for å finne ut hvordan sedimenter beveger seg i vannet, og hvordan man kan rense vekk sedimenter som legger seg ved for eksempel inntaker eller rørene til kraftstasjonen.

Ødelagt turbun, India, foto NilsR
Ødelagt: Skovlene i denne Peltonturbinen har blitt ødelagt av sedimenter (Foto: Nil

NTNU-forsker Chirag Trivedi skal blant annet designe en turbin som takler å operere med vann med mye sedimenter.

— Tiden er kommet for at man må tenke på at framtidas turbiner på være mer fleksible, de må tåle , og de må ha et minimum av sedimentslitasje, sier han.

Planen er at en modell av turbinen han utvikler skal testes ved IIT Roorkee og ved Kathmandu University som allerede har et godt samarbeid med NTNU.

— Dette kommer også til å bli relevant for norsk vannkraft fordi man nå ser på mulighetene for å bygge om flere kraftverk til pumpekraftverk. Når man skal pumpe vann både ned og opp de samme tunnelene kommer sedimenter til å bli et problem, sier Trivedi.

Hvis det går som planlagt, vil en fullskala modell bygges i Nepal og bli testet i indiske og nepalesiske kraftverk.

— Forskningstriangelet mellom India, Norway og Nepal vil ha positive følger for forskningen, sier Professor Bhupendra Gandhi fra IIT Roorkee.

Diskusjon om miljødesign

Flere nevner også behovet for miljødesign. Både med tanke på kartlegging av regulerte elver, og for å sikre at fisk og folk som bruker elvene blir ivaretatt.

— Alle kan si at vannkraft er bra, men vi må kunne bevise det. Vi må ha gode data, målinger og dokumentasjon. Det har vi ikke i India i dag, sier Professor Arun Kumar ved universitetet IIT Roorkee.

Han har selv studert ved NTNU (NTH) i Trondheim og er imponert over hvor stor tilgang de norske forskerne har til reelle tall fra norske kraftverk og elver.

Noen av elvene hvor det er bygget eller planlagt vannkraftverk er også ansett som hellige, noe som også krever god dialog og kunnskap.

I motsetning til Norge, som hvor det er overskudd på krystallklart rent vann, er det i tillegg viktig for indiske myndigheter å bruke vannmagasinene til flere formål enn kraftproduksjon, for eksempel drikkevann og vanning.

Økt samarbeid 

I likhet med Norge er vannkraften i India nøye regulert og eid av både industri, stat og regionale myndigheter, og mange ville ha et ord med i laget på møtet i New Delhi.

Representanter fra det indiske Energidepartementet, vann-myndighetene og Fornybardepartementet, fra Energidepartementet i Nepal, og fra Finansdepartementet i nabolandet Bhutan hvor vannkraft er ett av landets viktigste inntektskilder. I tillegg var flere fra industrien tilstede, blant dem norske Statkraft.

Group foto Hydropower Roundt table in New Delhi1
Stort oppmøte: Representanter fra det indiske Energidepartementet, vann-myndighetene og Fornybardepartementet deltok på rundebordsmøtet. I tillegg møtte representanter fra Energidepartementet i Nepal, og fra Finansdepartementet i nabolandet Bhutan hvor vannkraft er ett av landets viktigste inntektskilder. I tillegg var flere fra industrien tilstede, blant dem norske Statkraft. (Foto: Juliet Landrø)

Flere av disse ønsker å samarbeide med HydroCen, NTNU og IIT Roorkee.

Blant dem var Indias nabo, Bhutan, som både ønsker økt samarbeid med India, Nepal og HydroCen.

— Akkurat nå føles det som at vi har mer problemer enn løsninger, sier Pratiaya Pradhan fra Druk Green Power.

Bhutan ligger skvist opp i fjellene mellom India og Kina, og har potensiale til å produsere mye mer energi fra vannkraft enn det folket trenger i dag og de ser for seg en framtid med økt energieksport til India.

— Problemet er at fjellene våre er dekket av trær, vi har ingen mulighet til å se geologien inni fjellene, og det er både dyrt og upraktisk å borre tunneler på måfå, bare for å finne ut at det er for svakt fjell der, sier hun oppgitt.

Direktør for HydroCen, Hege Brende, sier hun ser positivt på samarbeid med industri og forskere både i India, Nepal og Bhutan.

— Vi er på utkikk etter gode case i denne regionen som vi kan bruke som levende laboratorier, både for å kartlegge hvor behovet for forskning ligger og for å teste forskningsresultatene i de faktiske kraftverkene, sier Brende.

— Fra et norsk forskningssynspunkt er det svært interessant å samarbeide med India og nabolandene fordi de har utfordringer som gjelder mange steder. Vi håper å utvikle og testet ting sammen med dem, som kommer til å bli viktig for oss i årene framover, sier Brende.

Møtet ble arrangert i samarbeid med den norske ambassaden i India og Innovasjon Norge.

About HydroCen

HydroCen er et Forskningssenter for Miljøvennlig Energi og skal levere kunnskap og innovative løsninger til norsk vannkraftsektor

1 comment on “Norske forskere skal styrke indisk vannkraft

  1. Pingback: — Norge har vært en flaggbærer innen vannkraft – enerWE®

Legg inn en kommentar

%d bloggere liker dette: