Oppgradering gir mye mer kraft enn antatt

Lagt ut av
Det er mulig å øke den årlige produksjonen med mellom 22 og 30 TWh gjennom opprustnings- og utvidelsesprosjekter i norske kraftverk. Dette er langt mer enn man tidligere regnet med.
Leif Lia i lab.jpg
Mesteparten av økningen kan oppnås med en kombinasjon av tiltak. – Vi er overrasket over at potensialet er så stort, sier professor Leif Lia ved Vassdragslaboratoriet/Institutt for bygg og miljøteknikk ved NTNU i Trondheim.

Tekst: Stein Arne Bakken.
Denne saken sto først på trykk i
Fagbladet Energiteknikk nr 2 2018.
Gjengitt med tillatelse.

– Det har tidligere vært snakket om to til tre prosent for slike prosjekter, hovedsakelig knyttet til oppgradering av komponenter som turbiner og generatorer. Men erfaringene som er gjort de siste 15 årene, tilsier gevinster som er mange ganger større.

Lia viser til kartleggingen som sivilingeniør Mikal Naug Aas gjorde i sitt mastergradsarbeid i 2015. Han jobber nå i Sweco i Trondheim. Aas viser at mange oppgraderingsprosjekter også har omfattet ulike tiltak med vannveiene, og da snakker vi om langt større økninger i energiproduksjonen.

23 prosent økning i snitt

Aas undersøkte i alt 20 opprustnings- og utvidelsesprosjekter som er blitt gjennomført de siste 15 årene. Etter å ha trukket ut to prosjekter som skilte seg spesielt gunstig ut, fant han ut at den totale produksjonsøkningen for de 18 gjenværende prosjektene var på tre TWh, eller 23 prosent i snitt. Ingen av prosjektene hadde lavere gevinst enn seks prosent, mens økningen for det beste, Saudautbyggingen, var på hele 61 prosent.

– Dette er oppsiktsvekkende gode resultater. Gjennom redesign og nye teknologiske løsninger er det mulig å oppnå en langt høyere økning i energiproduksjon for oppgraderingsprosjekter enn de to til tre prosentene som har vært vanlig å operere med i utredninger.

Økt oppmerksomhet

Professor Leif Lia leder arbeidspakken for vannkraftkonstruksjoner (inkludert vannveier), en av de fire arbeidspakkene i forskningssenteret HydroCen.

– Det er fantastisk at det er blitt så mye oppmerksomhet mot vannveiene og at det nå blir satset på forskning på dette området, ikke minst gjennom HydroCen. Jeg gleder meg over at vi kan drive prosessorientert forskning omkring problemstillinger knyttet til vannveiene, der det blir lagt stor vekt på tverrfaglighet for å oppnå gode resultater, sier Lia.

Alt henger sammen

Lia tegner opp et bilde av kraftverk der vannsystemet er blodomløpet og aggregatet selve hjertet.

– Alt henger sammen og er avhengig av hverandre. Gjennom vår forskning skal vi sørge for at tunnelsystemet kan levere «tjenester» til resten av kraftverket. Det blir ikke minst viktig når målet er størst mulig fleksibilitet i kraftproduksjonen.

Vi må forholde oss til et helt annet driftsmønster i fremtiden enn det norske vannkraftsystemet er bygget for. Det er ikke så mye å hente ved å gnikke på det gamle systemet, som er bygd for jevn last. Skal vi for eksempel oppnå større fleksibilitet, må tunnelsystemet modifiseres. Vi må finne frem til nye tekniske løsninger, og de må være rimelige. Behovet for ny kunnskap er betydelig.

Unngå driftsstans

Ifølge Lia vil det å unngå tap av kraftproduksjon bli den store utfordringen for modernisering av vannkraftverkene. Langvarig produksjonsstans er svært kostbart.

Det må i de fleste tilfeller bygges nye parallelle vannveisystemer. Da oppnår man også robuste løsninger med høy sikkerhet.

Lia er mektig imponert over løsningen Statkraft valgte for opprustningen og utvidelsen av Nedre Røssåga på. Det ble bygget et nytt aggregat på 225 MW ved siden av de gamle, og så satte man i gang med å oppgradere tre av de seks gamle aggregatene, ett etter ett.

To separate vannveisystem

– Nå står man igjen med et kraftverk som har økt effekten med 30 prosent og energiproduksjonen med 11 prosent. Prosjektet er gjennomført uten vesentlig utetid, og man har oppnådd den sikkerheten i kraftverket som to separate vannveisystemer gir. Samtidig utnytter de restlevetiden på det gamle kraftverket maksimalt. Det er genialt, sier Lia.

Han hevder det er mer realistisk å bygge om eksisterende kraftverk for pumpekraft enn å bygge nye pumpekraftverk.

– Tanken om et grønt batteri mot Europa er besnærende, men jeg tror ikke det kommer i det omfanget som har blitt diskutert, dessverre. Det vil kreve svære politiske beslutninger, både her hjemme og i andre land. Likevel blir vi trigget av det det europeiske systemet og deres behov for vannkraft som miks i deres uregulerte energisystem. Norge og Norden har kraftoverskudd, vi har ikke bruk for mer effekt eller energi før vi tar den i bruk til industriutvikling.

Krevende å drive laben

Lia er blant dem som har stått på barrikadene for å redde Vassdragslaboratoriet fra å bli nedlagt. De siste årene er situasjonen blitt mindre truende. Den store satsingen på vannkraftforskning gjennom HydroCen bidrar til at fremtiden ser lysere ut.

– Laboratoriet er viktig for å kunne drive forskning og undervisning på et høyt nivå. Ledende universiteter ruster nå opp sin infrastruktur for fremtiden, både innenfor maskin-, elkraft og byggfagene. Vi har god plass og begynner å få en avansert utstyrspark. Men vi har lite teknisk personell. Tilgjengelighet av dyktige laboratoriefolk er vår store utfordring, sier Lia.

Både Vassdragslaboratoriet og Vannkraftlaboratoriet er eid av NTNU. Driften er avhengig av oppdrag fra kraftselskaper og leverandører.

– Det er krevende å kjøre oppdragsforskningen gjennom NTNU-systemet, det er ikke noen naturlig oppgave for oss å drive denne typen kommersiell virksomhet, sier Lia. Han ønsker at det etableres et SINTEF innenfor de vannkraftrelaterte fagområdene bygg og maskin.

Legg inn en kommentar