Figuren viser en oversikt over ulike type miljørestriksjoner.

I perioder med gyting eller spesiell bruk av et elvesystem, som for eksempel fisking i elva eller båtbruk i magasinet, kan vannkraftprodusenter måtte forholde seg til spesielle krav om miljørestriksjoner som vannstand i elva eller vannmagasinet. Disse gjør at handlingsrommet til produsenten blir mindre, og står derfor i fare for å måtte drifte kraftverket på en ikke-optimal måte i forhold til kraftforsyning, lagringssikring og fortjeneste.

Det er mulig å ta høyde for restriksjonen i produksjonsplanleggingen ved å inkludere dem i modellene som brukes for å planlegge driften av vannkraftverket. På denne måten kan man minimere de negative konsekvensene av restriksjonene på produksjonen.

Dette blir ofte gjort i modeller som planlegger produksjonen over korte perioder (uker), da disse kan håndtere denne type data. Problemet oppstår når man vil inkludere restriksjonene i modellene som går over lengre perioder (måneder/år). 

Ser nærmere på de komplekse modellene

HydroCen-forsker Linn Emelie Schäffer har derfor jobbet med å modellere komplekse miljørestriksjoner som tidligere ikke har vært mulig å inkludere i de eksisterende verktøyene for produksjonsplanlegging. Målet er å bedre forstå hvordan de påvirker produksjonsmønster og inntjeningen til kraftverket. I tillegg har hun forsøkt å sette et tall på hva produsenten tjener på å inkludere slike restriksjoner i planleggingsmodellene. Eller kostnaden av å ignorere eller forenkle denne type restriksjoner i den strategiske beregningen.

I sitt arbeid har hun sett på en spesiell type miljørestriksjoner, såkalte tilstandsavhengige miljørestriksjoner eller myke magasinrestriskjoner. Det som er spesielt med disse er at restriksjonen endrer seg over tid i restriksjonsperioden, avhengig av hvor mye vann som er i vannmagasinet, slik som illustrert i figuren nedenfor. En annen viktig del av forskningen har vært å vurdere hvordan fleksibiliteten til kraftproduksjonen i et begrenset område påvirkes av slike restriksjoner.

Illustrasjon av en myk magasinrestriksjon med tre faser. 1) Hvis magasinnivået er under en gitt grense er det ikke lov å tappe fra magasinet, 2) hvis magasinnivået er over grensen er det lov å tappe fra magasinet så lenge vannivået holdes over grensen, og 3) det er lov å produsere så fremt vannivået i magasinet ikke reduseres.  

Figuren viser simulert magasinnivå over mange ulike scenarioer med myk magasinrestriksjon for en case hvor det er høye strømpriser i restriksjonsperioden (vår/sommer). Magasinfylling når det ikke planlegges for restriksjonen i forkant er gitt i grått (ResFillSim) og når det planlegges for restriksjonen i rødt (ResFill). Ønsket vannivå (grense) er gitt i svart. Under gjeldene prisantakelser oppfylles restriksjonen (ønsket vannivå) tidligere når det planlegges for restriksjonen i forkant.