Umeälven. Beskrivning av vattendraget

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Umeälven. Beskrivning av vattendraget"

Gösta Dan Lindgren
för 5 år sedan
Visningar:

Umeälven Denna värdebeskrivning är en del av det underlagsdata som definierar Energimyndighetens förslag på riksintressen för Vattenkraft.

1 Umeälven Denna värdebeskrivning är en del av det underlagsdata som definierar Energimyndighetens förslag på riksintressen för Vattenkraft. Förutom värdebeskrivningen finns GIS-data som visar dels kraftverkens placering och det geografiska område som föreslås pekas ut som riksintresse. Beskrivning av vattendraget Figur 1. Umeåälvens riksintresseanspråk (blått). Grönmarkerade ytor är områden enligt 4.6 i miljöbalken däribland det stora biflödet vindelälven. Umeälven står för en årsproduktion om ca GWh och en installerad effekt om ca MW. Älven är därmed Sveriges fjärde största vad gäller produktion av vattenkraft. Umeälven är 465 km lång och har ett avrinningsområde som omfattar km 2, varav ca 700 km 2 omfattas av riksintresseanspråket. I avrinningsområdet finns 19 kraftverk som tillhör klass 1 i rapporten Vattenkraftens reglerbidrag och värde för elsystemet (ER2016:11). Vattendragets längd [km] 465 Avrinningsområdets yta [km 2 ] Installerad effekt (totalt i älven) [MW] Årsmedelproduktion [GWh] Medelvattenföring (vid mynningen) [m 3 /s] 445 Total kapacitet årsmagasin [Mm 3 ] Regleringsgrad (vid mynningen) [%] * 26 * Den andel av medelårstillrinningen som kan lagras i älvens magasin, beräknad för åren Umeälven största biflöde Vindelälven är helt oreglerad och mynnar i Umeälven strax uppströms älvens lägst belägna kraftverket Stornorrfors. Vindelälven är klassad som en av fyra nationalälvar och är

2 m3/s skyddad mot utbyggnad i grundlagen. Årsmedelvattenföring är vid Pengfors uppströms Vindelälvens inlopp 240 m 3 /s och vid Stornorrfors 445 m 3 /s. Umeälven tillhör prisområde SE2 och har en årsmedelproduktion om 7,5 TWh vilket motsvarar knappt 12% av Sveriges totala vattenkraftproduktion. I Umeälvens övre delar finns magasin med kraftverk för års-och korttidsreglering. Nedströms det sista stora magasinet, Storuman, ligger kraftverken på rad i älvens huvudfåra. Kraftverkens dämning har här medfört att tidigare strömsträckor överdämts och magasin skapats för kraftverkens korttidsreglering. En schematisk bild av magasin och kraftverk visas i bilaga 1. I årsmagasinen lagras vattnet från vårflod för att nyttjas i älvens alla kraftverk under vinterperioden då den naturliga tillrinningen avtar och energi och effektbehovet generellt ökar. Jämfört med oreglerade förhållanden medför denna reglering en drastisk dämpning av vattenföringen i älven under vårflod. Därmed möjliggörs ökning av flöde och energiproduktion under vinterperioden (figur 1). Genom kraftstationernas korttidsreglering anpassas produktionen under veckan och dygnet för att svara mot samhällets effekt- och energibehov. Vindelälvens tillflöde är utan konstgjorda magasin. Detta ger en mycket hög vår- och sommar samt ibland hösttillrinning. Vintertid är tillrinningen från Vindelälven låg. Stornorrfors får därmed en helt annan karaktär än övriga anläggningar. Veckomedelflöde vid Harrsele kraftverk Uppmätt vattenföring Rekonstruerad naturlig vattenföring Figur 2. Årsregleringen ger en förändrad flödesprofil i hela älven, här illustrerade genom att uppmätt vattenföring jämfört med rekonstruerad naturlig vattenföring vid Harrsele kraftverk uppströms Vindelälvens inflöde i Umeälven. Umeälvens summerade reglerbidrag Umeälvens bidrag till balansering av elsystemet givet som summan av relativa reglerbidraget* för kraftverk i klass 1 och 2 enligt rapporten ER2016:11: 1 dygn: 16,9 28 dygn: 11,2 1 år: 5,8 Vecka * För varje tidshorisont maxvärdet som respektive kraftverket uppnått något av åren Förutsättningar för flexibel elproduktion Reglermagasinen I Umeälvens finns årsregleringsmagasin (bilaga 2) kan en vattenvolym som sammantaget motsvarar ca GWh i elproduktion i kraftverken nedströms magasinen lagras. Den totala magsinkapaciteten ger en regleringsgrad om 47% vid Pengfors och 26% vid Stornorrfors uppströms respektive nedströms Vindelälvens inflöde. I älvens huvudfåra har de flesta kraftverken ett magasin som bidrar till

3 MWh/h flexibiliteten under dagen genom möjligheten till att öka eller minska produktionen utan att invänta ett ökat eller minskat flöde från uppströms liggande kraftverk. I årsmagasinens lagras framförallt vatten från vårflod till vinterperiod men det lagrade vattnet nyttjas även under andra perioder då tillrinningen till älven är lägre än efterfrågan på el från vattenkraften. Gälande vattendomar För kraftverken vid älvens årsmagasinen finns tillstånd för korttidsreglering vilket skapar god möjlighet att under veckan och dygnet anpassa tappningarna ur årsmagasinen. Utöver minimitappningar i några torrfåror medger dagens vattendomar nolltappningar i turbin vid alla kraftverk utom i Stornorrfors. Alla kraftverk har rätt till momentan förändring mellan lägsta tappning och utbyggnadsvattenföring vilket ger stor möjlighet att styra produktionen för att matcha efterfrågan. I Stornorrfors sker korttidsreglering då tappningen större än 105 m 3 /s. I Stornorrfors finns även maj till september krav på minimitappning i torrfåran om m 3 /s till förmån för fiske. Utbyggd effekt Umeälven är kraftig utbyggd med en sammantagen effekt om MW. Minimitappning genom turbin i Stornorrfors gör att lägsta effekt i älven normalt är ca 70 MW. Som framgår ovan medger vattendomarna i övrigt i det närmaste en full flexibilitet i körning med en momentan reglerförmåga mellan lägsta och högsta effekt. Älvens kraftverk har olika ägare, men kraftverk i rad med samma ägare kan regleras som ett gemensamt reglerobjekt när det är önskvärt, samtidigt som kraftverkens intagsmagasinen tillåter individuell reglering inom dygnet. Vidare så medger anläggningarnas stora flexibilitet att kraftverken har mycket goda möjligheter att bidra med systemtjänster för balansering och reglering av elnätet, vilket bidrar till att trygga leveranssäkerheten i elnäten. I figurerna nedan exemplifieras effektregleringen i huvudfårans övre del (figur 2) och i huvudfårans nedre del (figur 3). För kraftverk i nära anslutning till årsmagasinen är perioden med nolltappning under vårflod betydligt längre än för de i älvens nedre del där en lägre andel av tillrinnande vatten lagras i magasin. 60 Stensele Figur 3. Effektreglering under ett år i Stensele kraftverk i älvens övre del.

4 MWh/h 250 Harrsele Figur 4. Effektreglering under ett år i Harrsele kraftverk i älven nedre del. Hur påverkas riksintresset av förändrade förutsättningar Sammantaget svarar Umeälven för en årsproduktion om ca GWh och en installerad effekt om ca MW. Älven är därmed Sveriges fjärde största vad gäller produktion av vattenkraft. Utökade miljökrav, i form av införda och/eller ökade minspillkrav skulle påverka hela Umeälvens värde för energisystemet i negativ riktning. Åtgärder som minskar möjligheten till säsongslagring i älvens årsmagasin skulle innebära ökat spill vid högflödessituationer och därmed minskad produktion sett på årsbasis. Möjligheten att leverera energi och effekt under de tider som samhällets efterfrågan är som störst försämras också. Konsekvensen skulle då bli ökad produktionen på vår och försommar när behovet av energiproduktion typiskt sett är lägre. Som en naturlig följd av detta påverkas också möjligheterna att leverera önskade systemtjänster i form av balans- och reglerkraft och frekvensstyrning till elnäten. Även korttidsregleringsmöjligheterna i nedströms liggande kraftverk försämras av minskade magasinsvolymer då det finns risk för att vatten måste spillas vid högflödessituationer som snösmältning och höstregn. Detta innebär dessutom en minskad energiproduktion totalt sett över året. Inskränkningar i korttidsregleringarna slår i första hand mot möjligheten att leverera energi, effekt och systemtjänster i tider när efterfrågan och därmed belastningen på elsystemet är hög. Möjligheten till utbyggnad av intermittent kraft riskerar att påverkas negativt då minskade korttidsmöjligheter slår negativt på anläggningarnas flexibilitet och kortar ner de tider som finns tillgängliga för fullastproduktion av vattenkraft i det sammanhållna systemet. I takt med renoveringar av anläggningarna finns goda möjligheter till effektiviseringsåtgärder främst i form av möjligheter till ökad effekt men även en viss, om än mindre, ökning av energiproduktionen. Dessa åtgärder som utförs i befintliga anläggningar innebär ingen eller en marginell fysisk påverkan och är därmed relativt enkla att utföra samtidigt som renoveringsåtgärder utförs.

5 Bilaga 1 Schematisk bild

6 Bilaga 2. Uppgifter om magasin Årsmagasin Volym - Mm3 Volym GWh * Regleringsgrad % ** Överuman Ajaure Abelvattnet Bleriken Gardiken Storuman Storjuktan Rusfors * Vattenvolym uttryckt i den elenergi som produceras på denna i alla nedströms liggande kraftverk ** Den andel av medelårstillrinningen som kan lagras i magasin uppströms given punkt. Beräknad för åren

Relevanta dokument

Indalsälven. Beskrivning av vattendraget

Indalsälven. Beskrivning av vattendraget Indalsälven Denna värdebeskrivning är en del av det underlagsdata som definierar Energimyndighetens förslag på riksintressen för Vattenkraft. Förutom värdebeskrivningen finns GIS-data som visar dels kraftverkens