Motala ström 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 Avrinningsområdets area är 15399 km2, där även Motala Ströms biflöden Stångån och Svartån är inräknade. Medelårsavrinning vid utloppet till havet är 94 m3/s. 1 Avrinningsområdet innehåller tre årsmagasin och dessa är Vättern, Sommen och Järnlunden/Åsunden. Figur 1: Karta över Motala Ströms avrinningsområde (den skuggade delen). Bilden är hämtad från SMHI:s vattenwebb. Sjöregleringssystemets area, som omfattas av riksintresseklassningen, är ca 2000 km2. I avrinningsområdet finns nio vattenkraftstationer som ingår i klass 1 och två vattenkraftstationer som ingår i klass 2 ( Vattenkraftens reglerbidrag och värde för elsystemet, ER2016:11) samt många mindre stationer. Årsmedelproduktion [GWh] 456 Installerad effekt (totalt i älven) [MW] 126 Regleringsgrad [%] 41,1 (Vattenwebb) Total kapacitet årsmagasin [Mm3] Okänd p.g.a. naturlig reglering. Avrinningsområdets yta [km2] 15399 (Vattenwebb) Vattendragets längd (Stångån och Svartån ink) [km] 195 (viss.lansstyrelsen.se) Medelvattenföring (vid mynningen) [m3/s] 94 (Vattenwebb) 1 Siffror i stycket hämtade från Vattenwebb. http://vattenwebb.smhi.se/modelarea/
Den totala installerade effekten i alla vattenkraftstationer inom avrinningsområdet uppgår till 126 MW och dessa ger en normalårsproduktion på 456 GWh (några av de mindre kraftverken i avrinningsområdet är inte inräknade här och dessa nämns ej heller senare i texten). Samtliga vattenkraftstationer ligger i elprisområde SE3, vilket är till stor nytta då det finns ett underskott av reglerkraft inom SE3 som troligen bara kommer att bli större i framtiden (ER2016:11, avsnitt 4.2.4 Reglerbidraget per elområde samt Svenska kraftnät Systemutvecklingsplan 2018-2027, avsnitt 4.2.3 Ökad effektbrist, sid 25). 160,0 140,0 120,0 100,0 m3/s 80,0 60,0 40,0 20,0 Månadsmedeltappning Motala Ströms mynning 2007-2017 Naturlig avbördning Motala Ströms mynning 2007-2017 0,0 Figur 1: Jämförelse av den naturliga medelavbördningen vid Motala Ströms mynning och den verkliga medeltappningen vid densamma. Kurvorna visar tydligt på Vätterns nytta som årsmagasin. Vatten från vårfloden sparas för att kunna utnyttjas senare under året. Den naturliga avbördningen är hämtad från SMHI:s vattenwebb. Reglerbidraget från vattendraget Motala ström:s ackumulerade reglerförmåga enligt Energimyndighetens rapport ER2016:11 2 uppgår till: 1 dygn: 0,385% 28 dygn: 0,255% 1 år: 0,645% Förutsättningar för flexibel elproduktion Avrinningsområdet har i beskrivningen nedan delats upp i trå delar: Motala Ströms huvudfåra samt Stångån och Svartån. Motala Ströms huvudfåra Utbyggd effekt, reglermagasin och gällande vattendomar I Motala Ström finns nio vattenkraftstationer, dessa är i flödesordning Motala, Borensberg, Malfors, Nykvarn, Älvås, Skärblacka, Fiskeby, Holmen Kraftverk och Bergsbron-Havet. De fyra första är 2 Siffrorna gäller ackumulerat max-reglerbidrag för kraftverk i Motala ström - det sammanräknade reglerbidraget i tabellen är något i underkant eftersom endast de stationer som ingår i klass 1 och 2 är inräknade. Värdena är hämtade från ER2016:11
lokaliserade mellan Vättern och Roxen, de två nästa mellan Roxen och Glan och de tre sista mellan Glan och havet. Av stationerna i Motala Ström så tillhör Motala, Borensberg, Malfors, Skärblacka och Holmen klass 1 och Fiskeby klass 2 (ER2016:11). Den totala installerade effekten är 83,9 MW och normalårsproduktionen uppgår till 340 GWh. Medelvattenföring vid mynningen är 94 m 3 /s (Vattenwebb). Sjöregleringssystemets area, som omfattas av riksintresseklassningen, är 2099 km 2. Figur 2: Bilden visar Motala Ströms huvudfåra. Fallhöjderna längs sträckan kan också utläsas. Vattendomarna för Vättern, Roxen och Glan bygger på naturlig reglering, vilket innebär att nivåerna i dessa magasin hela tiden ligger nära de nivåer som magasinen hade haft om de hade varit oreglerade. Viss avvikelse från naturlig nivå medges dock för Roxen och Glan i vattendomarna och ganska stor avvikelse medges för Vättern, vanligtvis omkring 20 cm.
Effektreglering Vättern 2013 40 35 30 25 MW 20 15 10 5 0 Figur 3: Sammanslagning av effekten från de fyra vattenkraftstationerna mellan Vättern och Roxen. Diagrammet visar att Vättern i hög grad används för korttidsreglering. Detta kan utläsas av de stora skillnaderna i effekt. Att data från just 2013 har använts beror på att 2013 kan ses som ett normalår för Motala Ström. Dessa krav tillåter alltså ingen större magasinering i Roxen och Glan, men den sammanlagda reglerförmågan på de i Motala Ström ingående vattenkraftverken är ändå stor på grund av att nolltappning är tillåten och man därigenom kan öka eller minska flödet kraftigt för hela sträckan tack vare en mycket stor lagringskapacitet i Vättern som är 1893 km2 till ytan. Den stora lagringskapaciteten i Vättern gör också att sjön utnyttjas som årsmagasin och det faktum att det är mycket stora vattenmängder som flyttas över året kan uttydas ur figur 3. Regleringsgraden från Vättern är 65,3 % (Vattenwebb). Svartån Effekt, reglermagasin och gällande vattendomar Svartåns avrinningsområde är 3430 km2 och sjöregleringssystemets area, som omfattas av riksintresseklassningen, är ca 100 km2. Medelårsavrinning vid Svartåns mynning är 21 m 3 /s (Vattenwebb). Sommen är det stora magasinet i Svartån, som rinner in i Motala Ströms huvudfåra genom Roxen. Till skillnad från Vättern, Roxen och Glan så har Sommen ett fast reglerutrymme om 1,5 m vilket motsvarar ca 190 Mm3. I Svartån nedströms Sommen så ligger, i flödesordning, kraftstationerna Bruksfallet, Flemminge, Mjölby, Knutsbro, Öjebro, Vågforsen, Odensfors och Svartåfors. Bruksfallet, Odensfors och Svartåfors tillhör klass 1. Inget av kraftverken tillhör klass 2 (ER2016:11). Den totala installerade effekten i dessa stationer är 25,3 MW och normalårsproduktionen uppgår till 82 GWh. Sommen nyttjas, precis som Vättern, som årsmagasin och regleringsgraden från Sommen är 53,1 % (Vattenwebb).
Figur 4: Bilden visar Svartån. Fallhöjderna längs sträckan kan också utläsas. Observera kompassriktningen. Stångån Effekt, reglermagasin och gällande vattendomar Stångåns avrinningsområde är 2458 km 2 och sjöregleringssystemets area, som omfattas av riksintresseklassningen, är ca 100 km 2. Medelårsavrinningen vid Stångåns mynning är 13 m 3 /s (Vattenwebb). Järnlunden/Åsunden är det stora magasinet i Stångån, som rinner in i Motala Ströms huvudfåra genom Roxen, och sjön nyttjas som årsmagasin. I Stångån så ligger kraftstationerna Blomfors, Tyrisfors, Björkfors, Sjösäter, Hovetorp, Slattefors, Hackefors, Tannefors och SNykvarn. Den totala installerade effekten i dessa stationer är 16,8 MW och normalårsproduktionen uppgår till 43 GWh. Av stationerna i Stångån så tillhör Hovetorp klass 1 och Tannefors klass 2 (ER2016:11). Hovetorp är med sina 8,5 installerade MW en mycket viktig resurs vid effektreglering. Vattendomen tillåter fri reglering upp till dämningsgräns. Sänkningsgräns saknas. Nolltappning är tillåten. Regleringsgraden från Järnlunden/Åsunden är 14,4 % (Vattenwebb). Nedan bilder på de båda vattensystemen:
Figur 5: Bilden visar södra Stångån. Fallhöjderna längs sträckan kan också utläsas. Kartbilden ligger med nordriktningen åt höger. Figur 6: Bilden visar norra Stångån. Fallhöjderna längs sträckan kan också utläsas. Observera kompassriktningen. Hur påverkas riksintresset av förändrade förutsättningar All förändring av möjligheten att ta till vara på vatten för elproduktion kommer att påverka flexibilitet och produktionsvolym. Eventuella inskränkningar i korttidsreglering slår i första hand mot
möjligheten att leverera energi och effekt i tider när efterfrågan och därmed belastningen på elsystemet är hög. Ett vattendrag är ett sammanhängande system där flödet vid varje punkt beror på flödena uppströms i vattendraget och därför kommer ett eventuellt införande av mintappnings- och/eller spillkrav någonstans i vattendraget att begränsa möjligheterna till variation i driften av andra anläggningar i vattendraget. I Motala Ström finns det, som tidigare beskrivet, magasin som regleras naturligt mitt i huvudfåran och detta gör att anläggningarna när det gäller den långsiktiga regleringen måste köras som en enhet eftersom möjligheten att spara stora mängder vatten i de naturligt reglerade magasinen är begränsad. Detta betyder att åtgärder, oavsett var de genomförs i systemet, kommer att kunna ha kraftigt negativ inverkan på reglerförmågan i Motala Ström och i sin tur reglerförmågan inom hela SE3 som redan i nuläget är låg (ER2016:11, avsnitt 4.2.4 Reglerbidraget per elområde samt Svenska kraftnät Systemutvecklingsplan 2018-2027, avsnitt 4.2.3 Ökad effektbrist, sid 25).