Många svenska vattenkraftverk är gamla och ineffektiva. Vattenkraften är i dag med sina 40 procent av Sveriges elproduktion den största källan till el. Den är planerbar, reglerbar, fossilfri och förnybar. Inga större investeringar har dock gjorts på över 30 år. Medan vind- och solkraft har byggts ut kraftigt, har vattenkraftens kapacitet på drygt 16.420 megawatt i stort varit oförändrad sedan 1990, menar fackförbundet Sveriges Ingenjörer.
Av Jörgen Städje
Mycket pekar på att elproduktionen i Sverige kommer att behöva fördubblas för att möta elbehovet till 2045 och mycket talar för att vattenkraften fortfarande kommer att vara en nyckelkomponent.
Elkvalitet viktig
Det handlar om reglerförmågan och balanseringen av kraftnätet. En ökning av installerad effekt i vattenkraften kan öka vattenkraftens totala reglerförmåga och underlättar balansering av det svenska elsystemet. Som vanligt handlar det om problemet med intermittent elproduktion. Vattenkraften är i det sammanhanget av särskild betydelse som balanseringsresurs i det nordiska elsystemet då dess balanseringsbidrag är stort. Rotationsenergin från en ökad installerad effekt i vattenkraften skulle också kunna bidra positivt till stabilitet i spänningsnivåer och elkvalitet. 50 hertz måste bibehållas till varje pris.
1/3 kärnkraftreaktor
Allt kraftprat verkar idag handla om år 2035 både vad gäller vatten- och kärnkraft. Skulle man uppgradera svenska vattenkraftsturbiner och andra aggregat skulle man kunna vinna ungefär 1,3 gigawatt planerbar kraft fram till år 2035, till tredjedelen av priset för en kärnkraftsreaktor med motsvarande uteffekt. Fortsätter man att renovera på samma sätt kan vinsten bli dryga 4 gigawatt fram till år 2050.
Kostnaderna är dock svåra att beräkna exakt och det varierar stort mellan olika kraftverk. AFRY som intervjuat aktörer verksamma inom den svenska vattenkraften och experter på vattenkraft inom AFRY, i kombination med en litteraturstudie och en kvantitativ analys, på uppdrag av Sveriges Ingenjörer, uppskattar en kostnad av mellan 15 och 37 miljoner kronor per utvunnen megawatt och att kostnaden fram till 2035 kan bli ungefär 35 miljarder kronor.
Detta ska dock jämföras med regeringens beräkning att en ny kärnkraftsreaktor kan kosta cirka 100 miljarder kronor.
Att bygga bort flaskhalsar
Sverige har både storskalig och småskalig vattenkraft och åtgärderna och resultatet blir olika för de båda. För den storskaliga vattenkraften gäller det att bygga bort flaskhalsar i våra största älvar och renovera stationer. För den småskaliga vattenkraften gäller det att renovera stationerna.
Slukförmågan är det maximala flöde som kan passera genom en turbin och den måste förbättras. Dessutom måste verkningsgraden upp. Åtgärderna kan ta 3-5-7 år att genomföra:
- Uppgradering eller utbyte av hela eller delar av turbin för att öka verkningsgraden, till exempel löphjul och olika förslitna komponenter. Det kan ge 3-10 procents effektökning.
- Man kan byta ett helt aggregat, alltså turbin, generator och kringutrustning, som blivit förslitna. Det kan ge 20-30 procents effektökning.
- Där det finns förberedelser för installation av ytterligare aggregat utöver de befintliga, kan man bygga till med ett sådant. Det gäller givetvis inte alla kraftverk, men där det går kan det ge 30-100 procents effektökning.
Alla dessa åtgärder kräver tillstånd för ökade vattenflöden.
Reglera mera
Vattenkraften är reglerkraft, vilket betyder att den kan sättas in ganska snabbt när behov uppstår i kraftnätet. Problemet är att omkopplingarna inte sker utan slitage på kraftverken. Därför föreslås ytterligare två åtgärder.
- Ett vattenkraftverk kan kombineras med ett batteri för att öka snabb reglerförmåga, nämligen ungefär en sekund, och därmed minska slitaget när snabb reglering krävs. Detta kan gå betydligt fortare än att öka slukförmågan och kräver inte högre vattenflöde.
- Ett vattenkraftverk kan byggas ut till ett pumpkraftverk, genom att man installerar pumpar för att kunna pumpa upp vatten till ett magasin då elpriset är lågt. På så sätt kan vattenkraftverket bidra ännu mer till balansering av elnätet genom mer flexibel produktion, då vattenkraftverket konsumerar el då priserna är låga och producerar när priserna är högre. Tyvärr finns det bara ett fåtal platser där pumpkraftverk bedöms vara aktuella.
Men om det lyckas
Åtgärderna bör kunna ge ~4060 megawatt ökad effekt. Då hamnar ~3980 megawatt (94 procent) hos de cirka 200 storskaliga kraftverken och ~80 megawatt (6 procent) hos de cirka 1900 småskaliga. Resultatet kan bli en total effektökning på ~25 procent för den svenska vattenkraften.
Den största potentialen till effektökning har identifierats i norra Sverige, i SE1 (~1250 megawatt) och SE2 (~2410 megawatt) eftersom det är där kraftverken finns. Återstår alltså problemet med att kraftnätet har blivit för trångt för att effektivt kunna överföra elkraft från Norrland till industrin i Sörlandet. Det måste också byggas bort, men kan inte läggas vattenkraften till last.
Utbyggnaden kan ske utan större ingrepp i natur och miljö. Vi kan fortsätta att värna om våra nationalälvar och behöver inte bygga nya kraftverk. Miljöfolket har alltså ingenting att protestera mot, men det har EU och nu börjar stridigheterna.
För att möta kraven på förbättringar i vattenmiljön enligt EU:s vattendirektiv beslutade regeringen om en nationell plan för omprövning av vattenkraften för att införa moderna miljövillkor. Ändå behöver Sverige reglerkraft. En ökad installerad effekt vattenkraft kan ge positiva effekter till det svenska elsystemet, så man får hoppas att hindren snabbt kan undanröjas. Eftersom priset per utvunnen megawatt är betydligt lägre än för kärnkraft kanske det här projektet har större chans att slutföras.
Läs mer
Läs rapporten. Den är mycket överskådlig: https://www.sverigesingenjorer.se/globalassets/aktuelltpress/potential-for-vattenkraft_slutrapport_forord.pdf