Tverrfaglig nytenking kan gi mer kraft og bedre miljø

Større oppgraderinger av eksisterende vannkraftsystemer kan gi både betydelig mer kraft og positiv miljøeffekt ved bruk av miljødesign.

Denne saken er også publisert på www.nina.no

Vi 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 prosjektet tillot forskerne seg å tenke helt nytt, uten å måtte ta hensyn til forventninger og vedtatte sannheter. Blant annet har de sett på hvordan vi kunne fått til en tredobling av installert effekt når store pumpekraftverk inkluderes.

– 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 NTNU-forsker Kaspar Vereide, som er prosjektleder i HydroCen-prosjektet AlternaFuture.

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 innovative 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.

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, og til tross for dette, fant de altså likevel ut at det er mulig å få høyere kraftproduksjon samtidig som vi får 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.

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.

Kontakt:

Kaspar Vereide (NTNU)

Torbjørn Forseth (NINA)

Les rapporten: HydroCen Report nr. 18: AlternaFuture Final Report