oppgradering og utvidelse - vannkraft

Det verserer noe ulike beregninger av hvor stort potensial for økt effekt som gjenstår i forbindelse med oppgradering og utvidelse av de norske vannkraftverkene. Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) har inntil 2019 anslått forbedringspotensialet til rundt 6 TWh på landsbasis. Nyere analyser tilsier imidlertid at opprustningspotensialet med å bytte ut til ny turbinteknologi som gir høyere virkningsgrad (energieffektivisering), alene kan gi mer enn 4 TWh ny vannkraft (uten nye inngrep). Fagmiljøer på NTNU har beregnet et større teknisk potensial, og sannsynliggjort at det kan dreie seg om 10–20 TWh, dog uten å ha vurdert enkeltprosjekter i detalj eller samfunnsaksepten av mulige utvidelser.

Siden 2000 har 20 prosjekter gitt cirka 4 TWh ny regulerbar vannkraft, og økningen varierte fra 6 til 60 prosent forbedring av tidligere produksjon.

Oppgradering handler i hovedsak om å øke produsert energimengde på samme vannmengde (m³/s). Typiske oppgraderinger er tekniske fornyelser i selve anlegget av turbin og aggregat, og bedre utforming av vannveier. Det er mye ny kunnskap og nye kombinasjoner av tekniske løsninger som muliggjør høyere virkningsgrad på samme vannmengde. Denne typen oppgraderinger vil i sum gi mulighet for både økt effekt og økt årsproduksjon, men uten nye, fysiske inngrep i vassdragsnaturen.

Falltap gjennom rørgater eller tuneller kan reduseres med å glatte tunnelene. Dette gjøres for eksempel ved å trekke en duk i rørgaten som reduserer friksjon, eller foreta asfaltering eller fysisk glatting av ujevne tunellvegger. Mindre justeringer på inntak og utslippspunkt kan også redusere falltapet. Det kan også være aktuelt å bore nye og glattere tuneller eller rørgater med større slukeevne (rørdiameter), så kan både falltap reduseres, samtidig som flomtap kan reduseres. Det kan med andre ord være glidende overganger mellom oppgradering og utvidelse.

Eksempler på utvidelser kan være:

• økt slukeevne (ved å bygge ekstra tuneller eller rørgater)
• økt damhøyde
• økt fallhøyde (nytt inntak)
• flere og/eller nye turbiner (som takler mer variabel drift, og utnytte større spenn i tilsig)
• flere delfelt som overføres til kraftverket med nye inntak
• helt nye overføringer (mer vann å utnytte)

Teknologiutvikling har fått ned kostnader slik at det nå er mer lønnsomt å dimensjonere for større slukeevner (fra under to til nærmere fem ganger middelvannføringen). Dette reduserer flomtap for kraftprodusenten, men gir samtidig sjeldnere spyleflommer nedstrøms inntak, som på sikt kan være uheldig for arter som lever i eller i nærheten av vassdraget.

Mange av verdens dammer som ikke utnyttes til å produsere vannkraft, kan også med mindre inngrep produsere betydelig med elektrisitet. En god del av Afrikas og Asias dammer benyttes for eksempel til jordvanning, drikkevann og til flomkontroll. En økonomisk lønnsom løsning er å installere turbiner i eksisterende bunntappeløp i mange av disse dammene. Pilotstudier med såkalt «retrofitting» viste at det var overraskende stort vannkraftpotensial, uten at dette skaper nye miljøvirkninger, sosiale konsekvenser eller konflikter over vannressurser.

Som regel vil opprustning av vannkraftanlegg ha liten eller ingen påvirkning på naturmangfoldet, og vil derfor være ukontroversielt. Det kan snarere regnes som energieffektivisering; altså en bedre og mer bærekraftig utnyttelse av ressursen. En del utvidelser vil også ha minimale naturinngrep, som eksempelvis ved økt tverrsnitt på kraftverkstuneller, noe som øker slukeevnen. Det gjelder også mindre tilleggsoverføringer, som noen flere bekkeinntak til «takrenne-overføring» eller endret damhøyde for å redusere flomtap.

Større utvidelser, for eksempel tilleggsoverføringer av vannføring fra uregulerte vassdrag eller delnedbørfelt, kan imidlertid være like kontroversielt som helt nye vannkraftprosjekter. Allikevel vil miljøbelastningen per GWh ofte være lavere for oppgradering og utvidelse enn helt nye fornybarenergi-prosjekter ettersom mye av infrastrukturen som veier, kraftanlegg og nettilknytning allerede eksisterer. Energiregnskapet til slike prosjekter regnes å være meget fordelaktig sammenlignet med alle andre energiteknologier, inkludert bygging av nye vannkraftanlegg.

Motforestillingene går ofte på at samlet belastning i et allerede mye utbygd område kan bli for stor.

• energieffektivisering og ENØK
• Øvre Røssåga kraftverk: «Muligheter Helgeland»
• tilsig
• vassdragsrett
• verneplan for vassdrag

• Forskning.no: Retrofitting av dammer
• NTNU: Vannnkraftforskning i Hydrocen
• NVE: Vilkårsrevisjoner
• NVE: Reinvesteringsbehov, opprusting og utvidelse

• Lia, L. med flere (2017). Increased generation from upgrading and extention projects. Hydropower and Dams (4): 76-78.
• Modahl, I.S., Raadal, H.L., Gagnon, L. & Bakken, T.H. (2013) How system boundaries affect the energy indicator results for different electricity generation technologies. Energy Policy . Volum 63, side 283–299.
• Henriksen med flere (2020). Turbinopprustinger kan øke produksjonen i norske vannkraftverk med fire terawattimer. NVE FAKTA NR. 3/2020.