Lule älv 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: Karta över Luleälven och dess huvudmagasin. Luleälven är 460 km lång och har ett avrinningsområde som omfattar totalt 25.000 km2, varav ca 1100 km2 omfattas av riksintresseanspråket. Det finns 15 kraftverk i älven, alla kraftverk är klassade som klass I enligt Energimyndighetens rapport ER2016:11. Medelvattenföringen vid älvens mynning är 500 m3/s och årsmedelproduktionen 1980-2017 är 14.363 GWh. Luleälven ligger inom prisområde SE1. Vattendragets längd [km] 460 Avrinningsområdets yta [km2] 25 000 Installerad effekt (totalt i älven) [MW] 4300 Årsmedelproduktion [GWh] 14.363 Medelvattenföring (vid mynningen) [m3/s] 500 Total kapacitet årsmagasin [Mm3] 10.894 Regleringsgrad (vid mynningen) [%] * 72 * Den andel av medelårstillrinningen som kan lagras i älvens magasin
1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Figur 2. Årsregleringen ger en förändrad flödesprofil i hela älven, här illustrerade genom uppmätt vattenföring jämfört med rekonstruerad naturlig vattenföring, enhet m3/s. Luleälven är grupperad i Grupp 1 enligt Havs och vattenmyndighetens rapport 2014:14 Strategi för åtgärder i vattenkraften. Älven består i den övre delen av två huvudgrenar, Stora- och Lilla Luleälven samt efter sammanflödet med Nedre Lule älv. Reglerbidraget från vattendraget Luleälvens 15 kraftstationers ackumulerade maximala reglerbidrag uppgår enligt Energimyndighetens rapport ER2016:11 till: 1 dygn: 40,33 % 28 dygn: 33,77 % 1 år: 15,42 % Förutsättningar för flexibel elproduktion Vid drift av älven behandlas den som två huvudfåror. Här beskrivs den delvis något förenklad som en huvudfåra. Reglermagasinen (Se även bilaga 2 där samtliga magasin listas med relevanta data.) I Luleälven finns en total lagringskapacitet på 10 894 Mm3. Högst upp i systemet finns fyra stora regleringsmagasin med en sammalagd lagringkapacitet på 9.475 Mm3. Suorvajaure 5.900 Mm3 med 111 % regleringsgrad, Sitasjaure 640 Mm3 med 53 % regleringsgrad, Satisjaure 1.260 Mm3 med 143 % regleringsgrad i Stora Lule älv samt Tjaktjajaure 1.675 Mm3 med 93 % regleringsgrad i Lilla Lule älv. Nedströms de stora fjällmagasinen finns flera magasin för återreglering. Bland dessa kan nämnas Porjusselet 632 Mm3, Skalka 460 Mm3, Messaure 53 Mm3, Letsi 67 Mm3.
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Figur 3. Årsregleringen ger en förändrad flödesprofil i Harsprånget, här illustrerade genom uppmätt vattenföring jämfört med rekonstruerad naturlig vattenföring, enhet m3/s. Gällande vattendomar Samtliga anläggningar får korttidsregleras. Krav på minimitappning finns endast i Vittjärv, 200 m3/s under 3 mån sommartid, övrig tid 100 m3/s. Nolltappning får ske på övriga kraftverk d.v.s. har rätt till momentan förändring mellan nolltappning och utbyggnadsvattenföring. Utbyggd effekt Luleälven är kraftigt utbyggd med en installerad effekt på 4360 MW. Lägsta möjliga effekt är 32 MW tre månader sommartid, 16 MW övrig tid på året. 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 0 Figur: Producerad effekt i MWh/h för Luleälven 2017. Bilden visar att kraftverket jobbar aktivt med reglering på många olika tidsskalor.
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Figur: Producerad effekt i MW för Harsprånget 2017. Bilden visar att kraftverket jobbar aktivt med reglering på många olika tidsskalor. Start och stopp av aggregat i tusentals gånger per år. Vattenfall Vattenkraft AB är ensam aktör och producent i Luleälven. Med sitt höga vattenflöde och kraftigt utbyggda anläggningar med mycket höga reglerförmåga är Luleälven Sveriges kraftfullaste elproducerande älv. Luleälven är en viktig reserv vid allvarliga störningar då stora mängder störningsreserv kan levereras. Vid t.ex. frånfall av ett kärnkraftblock på över 1000 MW ersätts vanligtvis stora delar av denna produktion med aggregat från Luleälven inom några sekunder. Årligen sker 7-8.000 start och stopp av aggregaten samt flera 10.000-tals manuella regleringar för att följa med marknadens efterfrågan. Systemtjänster i form av frekvenshållning till SvK och NordPool sker i mycket stor omfattning (FCR-N primär normaldriftreserv, FCR-D primär störningsreserv, FRR-A sekundär återställande reserv automatisk, FRR-M manuell återställand reserv). Luleälven med sin höga regelerförmåga körs direkt kopplat till marknadens efterfrågan. Under tider med hög efterfrågan levereas hög effekt. Under tider med lägre efterfrågan t.ex. nattetid används vissa anläggningar (bl.a. Letsi och Messaure) som mycket snabbt inkopplingsbara reserver. Ett exempel på detta är synkrondrift som finns installerat på vissa anläggningar. Hur påverkas riksintresset av förändrade förutsättningar Åtgärder som minskar möjligheten till säsongslagring i älvens årsmagasin innebär mera spill vid högflödessituationer och därmed minskad produktion sett på årsbasis totalt. Dessutom försämras möjligheterna att leverera energi och effekt under de tider som marknadens efterfrågan är som störst (förträdesvis vardagar dagtid på vintern). Konsekvensen blir också att produktionen kommer att öka på vår och försommar när efterfrågan typiskt sett är mindre. Som en naturlig följd av detta påverkas också möjligheterna att leverera önskade systemtjänster i form av balans- och reglerkraft, frekvensstyrning mm 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.
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. Kommer vidare att påverka möjligheten till utbyggnad av intermittent kraft då minskade korttidsmöjligheter slår negativt på anläggningarnas flexibilitet och kortar ner de tider som finns tillgängliga för fullastproduktion av vattenkraft i det sammanhållna systemet. Eventuella krav på ökade minimitappningar någonstans i Luleälven - eller ändrade regler för villkor rörande omfattningen i års- och korttidsregleringstillstånd att medföra mycket stora negativa effekter på elproduktionen och reglernyttan i kraftstationerna belägna längs vattendraget. Den grundläggande anledningen till detta är att de flesta kraftstationerna i vattendraget ligger i en följd efter varandra. Det innebär att eventuella förändrade förutsättningar, som exempelvis en begränsning av möjligheter till styrning av vattenflödet i en punkt, gör att förutsättningarna för effektreglering och kraftproduktion även ändras i vattendraget i övrigt på ett negativt sätt. Det vill säga att även en mindre förändring av förutsättningar i en anläggning, regleringsmagasin eller kraftstation ofta påverkar förhållanden i hela vattendraget och därmed också påverkar förutsättningarna för vattenkraftproduktionen i hela systemet. Luleälven har möjligheter till utbyggnad av ytterligare effektproduktion i befintliga kraftstationer. Dessa möjligheter i kombination med utökade tillstånd för korttidsreglering skulle ge en utökad effektreglering i Luleälven.
Bilaga 1 Schematisk bild Figur: Schematisk bild över Luleälven
Bilaga 2 Magasin i Luleälven Namn Volym Mm 3 Volym GWh* Regleringsgrad % Dämningsgräns möh Regleringshöjd m Suorvajaure 5900 6 461 111 453 30 Sitasjaure 640 973 53 613 10 Satisjaure 1260 1 410 143 457 19 Porjusselet 632 583 103 372 5,5 Harsprånget 6,4 5 102 312,7 3 Ligga 5,4 3 101 205,5 2,8 Messaure 53 22 98 165 2,4 Tjaktjajaure 1675 1 925 93 477 34 Skalka 460 336 62 297 9 Randijaure 98 69 58 284 2 Vaikijaure 42 27 43 259,5 1,5 Letsi 67 35 44 214 4,7 Porsi 27 5 76 78 2,5 Laxede 14,7 2 76 45 1,5 Vittjärv 13 1 72 19,5 0,50 Boden 0,8 0 72 13,5 0,3 Summa 10 894 11 857 * Den elenergi som produceras i alla nedströms liggande kraftverk vid full magasinsvolym, medel regleringshöjd och 90 % verkningsgrad. Tabell: Uppgifter magasin Luleälven Kraftverk Tillståndsgiv et flöde (m3/s) Korttidsregleri ng Mintappni ng Ritsem 240 Ja Nej Vietas 530 Ja Nej Porjus 1040 Ja Nej Harsprång et 1040 Ja Nej Ligga 1040 Ja Nej Messaure 600 Ja Nej Porsi 950 Ja Nej Laxede 930 Ja Nej Vittjärv 680 Ja Ja Boden 680 Ja Nej Seitevare 132 Ja Nej Parki 170 Ja Nej Randi 425 Ja Nej Akkats 423,5 Ja Nej Letsi 390 Ja Nej Tabell: Förenklad sammanställning vattendomar Kommentar 15 juni - 15 sept 200 m3/s övrig tid 100 m3/s Anpassas i möjligaste mån till rådande tillrinning
Bilaga 3 Karta med geografiskt sammanhang Karta Luleälven avrinningsområde