Indalsälven. Beskrivning av vattendraget

Transkript

1 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 placering och det geografiska område som föreslås pekas ut som riksintresse. Beskrivning av vattendraget Schematisk bild över de kraftproducerande delarna av Indalsälven med biflöden

2 m 3 /s Sammantaget svarar Indalsälven för en årsproduktion om ca GWh och en installerad effekt om ca MW. Älven är därmed Sveriges tredje största vad gäller produktion av vattenkraft. Indalsälvens huvudfåra är 430 km lång har ett avrinningsområde som totalt omfattar km 2, varav ca 1800 km 2 omfattas av riksintresseanspråket. Större utbyggda biflöden är Järpströmmen, Långan och Hårkan. I avrinningsområdet finns 28 kraftverk som tillhör klass 1 i rapporten Vattenkraftens reglerbidrag och värde för elsystemet (ER2016:11). Årsmedelvattenföringen är vid Indalsälvens lägst belägna kraftverk Bergeforsen ca 440 m 3 /s. Indalsälven tillhör prisområde SE2 och har en årsmedelproduktion om 9,6 TWh vilket motsvarar knappt 15% av Sveriges totala vattenkraftproduktion. Vattendragets längd [km] 430 Avrinningsområdets yta [km 2 ] Installerad effekt (totalt i älven) [MW] Årsmedelproduktion [GWh] Medelvattenföring (vid mynningen) [m 3 /s] 440 Total kapacitet årsmagasin [Mm 3 ] Regleringsgrad (vid mynningen) [%] * 39 * Den andel av medelårstillrinningen som kan lagras i älvens magasin, beräknad för åren Indalsälven rinner genom Storsjön, Sveriges fjärde största regleringsmagasin. Ovan Storsjön saknas magasin för årsreglering i huvudfåran; magasin med kraftverk för års- och korttidsreglering finns i älvens biflöden. I huvudfåran ovan Storsjön finns endast ett kraftverk. I Indalsälven nedströms Storsjön ligger kraftverken på rad i älvens huvudfåra. Kraftverkens dämning har här medfört att tidigare strömsträckor överdämts och magasin skapats för kraftverkens korttidsreglering. I biflödena Hårkan och Långan som mynnar strax nedströms Storsjön finns magasin med kraftverk för års- och korttidsreglering. En schematisk bild av älvens 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 hela älven under vårflod. Därmed möjliggörs ökning av flöde och energiproduktion under vinterperioden (figur 1). Genom kraftverkens korttidsreglering anpassas sedan tappningarna för att under veckan och dygnet svara mot samhällets energi- och effektbehov. Veckomedelflöde vid Bergeforsen Uppmätt vattenföring Rekonstruerad naturlig vattenföring Vecka Figur 1. Årsregleringen ger en förändrad flödesprofil i hela älven, här illustrerade genom uppmätt vattenföring jämfört med rekonstruerad naturlig vattenföring vid Bergeforsen kraftverk.

3 Indalsälvens summerade reglerbidrag Indalsälven bidrag till balansering av elsystemet givet som summan av relativa reglerbidraget* för kraftverk i klass 1 och 2 enligt rapporten ER2016:11: 1 dygn: 15,3% 28 dygn: 12,4% 1 år: 10,1% * För varje tidshorisont maxvärdet som respektive kraftverket uppnått något av åren Förutsättningar för flexibel elproduktion Storsjön är mycket viktig för kraftproduktionen i Indalsälven. Från den oreglerade Åreälven (Indalsälvens övre del) kommer en stor vattenvolym under vårflod som magasineras i Storsjön. Storsjöns hela regleringsvolym motsvarar ca 850 GWh i elproduktion ned till havet och regleringsgraden vid Storsjöns utlopp är 60%. Den stora arean och magasinsvolymen i Storsjön gör att Storsjön har en viktig dämpande och utjämnande funktion i älvsystemet och kraftproduktionen uppströms och nedströms Storsjön kan planeras relativt oberoende på kortare sikt. Förutsättningar för flexibel elproduktion i Indalsälven ovan och nedom Storsjön beskrivs nedan separat. Ovan Storsjön Regleringsmagasinen I Indalsälvens biflöden finns nio årsregleringsmagasin och i Storsjöns övriga tillflöden finns ytterligare tre årsregleringsmagasin som omfattas av riksintresseutpekandet (bilaga 2). Årsregleringen i övre delen av Indalsälven är till nytta för kraftverken ända till havet. Den vattenvolym som kan lagras motsvarar drygt GWh i kraftproduktion räknat till havet. Årsmagasinen lagrar vatten från vårflod och sommar till vinterperioden. Det lagrade vattnet nyttjas även under andra perioder då tillrinningen till älven är lägre än efterfrågan på effekt och energi från vattenkraften. Gällande vattendomar I årsmagasinen med kraftverk finns även tillstånd för korttidsreglering vilket skapar god möjlighet att under veckan och dygnet anpassa tappningarna från årsmagasinen efter elbehov. För dessa kraftverk medger vattendomarna rätt till momentan förändring mellan nolltappning och utbyggnadsvattenföring. Viss begränsning av nolltappning kan uppstå när krav på återfyllnad/ minimiflöde måste uppnås vid nedströms liggande magasin, sjö eller anläggning. Utbyggd effekt I kraftverken vid magasinen belägna uppströms Järpströmmen, gemensamt benämnda "Kallsjögruppen", finns en sammantagen effekt på cirka 175 MW. Tillsammans med övriga klass 1 kraftverk ovan Storsjön finns här en reglerförmåga på upp till 375 MW. Tillgången till magasin tillsammans med respektive kraftverks tillstånd till korttidsreglering innebär att effekten kan variera relativt fritt mellan 0 och 375 MW (figur 2). Dessa anläggningarna kan därmed i mycket hög grad anpassas till att leverera effekt och energi vid de tidpunkter när samhällets behov är som störst.

4 Figur 2. Sammantagen effektreglering under ett år i alla klass1 kraftverk ovan Storsjön. Nedströms Storsjön Reglermagasinen I biflödena Hårkan och Långan finns sammanlagt nio årsregleringsmagasin (bilaga 2), varav fyra har kraftverk i direkt anslutning. Övriga kraftverk har korttidsmagasin. Uppströms kraftverket Sillre finns ytterligare två magasin som omfattas av riksintresseutpekandet. I Indalsälvens huvudfåra finns två större magasin som framför allt nyttjas för korttidsreglering men som även har en årsavsänkning. De flesta kraftverk i huvudfåran har också ett magasin som nyttjas till att under dagen öka eller minska produktionen utan att invänta ett ökat eller minskat flöde från uppströmsliggande kraftverk. Årsregleringen i Hårkan och Långan bidrar utöver den direkta nyttan för kraftverken i dessa biflöden också till en ökad produktion i älvens huvudfåra. Sammantaget kan i magasinen i biflöden och huvudfåran lagras en vattenvolym som motsvarar en kraftproduktion om ca GWh ned till havet. Gällande vattendomar I alla årsmagasin med kraftverk finns även tillstånd till korttidsreglering vilket skapar god möjlighet att under veckan och dygnet anpassa tappningarna från årsmagasinen efter elbehov. I övre delen av biflödena Långan och Hårkan sker korttidsreglering som delvis utjämnas i årsmagasinen Landösjön respektive Hotagen som saknar kraftverk. För dessa två magasin finns krav på minimitappning enligt vattendom. Från Storsjön finns en minimitappning om 50 m 3 /s som tillsammans med minimitappningar från Långan och Hårkan ger ett minflöde i Indalsälvens huvudfåra. I Midskog och Krångede kraftverk i huvudfåran är minimitappningen 100 m 3 /s. I huvudfåran såväl som i biflöden har flertalet klass 1 kraftverken rätt till momentan variation mellan utbyggnadsvattenföringen och nolltappning eller, där sådan finns, minimitappningen. Utbyggd effekt Indalsälvens huvudfåra är kraftigt utbyggd med en installerad effekt på totalt MW. Minimitappningarna gör att lägsta effekt i älven normalt är 165 MW under månader maj-september och 140 MW övrig tid på året. I Långan sker effektreglering i Oldens kraftverk från 0 till 112 MW. I Hårkan kan de fem klass 1 kraftverken regleras mycket flexibelt mellan 0 MW och den sammantagna effekten om ca 145 MW. Som framgår ovan medger vattendomarna i det närmaste en full flexibilitet i körning med en momentan reglerförmåga mellan lägsta och högsta effekt. Sammantaget kan anläggningarna i Indalsälven och biflödena Långan och Hårkan mycket hög grad anpassas till att leverera effekt och energi vid de tidpunkter när samhällets behov är som störst. Exempel på effektreglering i Indalsälvens huvudfåra visas genom Krångede kraftverk i figur 3.

5 Figur 3. Effektreglering under ett år i Krångede kraftverk i Indalsälvens huvudfåra. Hur påverkas riksintresset av förändrade förutsättningar Sammantaget svarar Indalsälven för en årsproduktion om ca GWh och en installerad effekt om ca MW. Älven är därmed Sveriges tredje största vad gäller produktion av vattenkraft. Utökade miljökrav i form av införda och/eller ökade minspillkrav skulle påverka hela Indalsälvens 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. 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.

6 Bilaga 1 Schematisk bild

7 Bilaga 2. Uppgifter om magasin Årsmagasin Volym - Mm3 Volym GWh* Regleringsgrad % ** Åreälvens biflöden Torrön Juveln Storrensjön Anjan Kallsjön Greningen Norsjön Helgesjön Håckren Storsjön med biflöden Storsjön Näkten Näldsjön Alsensjön Indalsälvens huvudfåra Litsvattnet Gesunden Långan Burvattnet Mjölkvattnet Korsvattnet Övre Oldsjön Landösjön Hårkan Stensjöarna Rörvattnet Foskvattnet Hotagen Oxsjöån (Sillre kraftverk) Skålsjön Oxsjön * 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