Ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av förändrade produktionsvillkor i Vattenfalls storskaliga vattenkraftverk

Ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av förändrade produktionsvillkor i Vattenfalls storskaliga vattenkraftverk Vattenfalls storskaliga vattenkraftstationer i Sverige Erik Sparrevik Henrik Viklands Peter Bergsten Linda Harju 2011-09-27 1 (34)

Dokumenttyp Dokumentidentitet Rev. nr. Rapportdatum Uppdragsnummer RAPPORT 2011-09-27 Författare Erik Sparrevik Henrik Viklands Peter Bergsten Linda Harju Beställare Richard Holmgren Vattenfall Vattenkraft AB (PY-MP) Uppdragsnamn Vattenkraften och vattendirektivet Granskad av Arvid Sundelin, Richard Holmgren Godkänd av Delgivning Antal sidor Antal bilagor 34 Ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av förändrade produktionsvillkor i Vattenfalls storskaliga vattenkraftverk SAMMANFATTNING Syftet med denna rapport är att analysera både ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av förändrade produktionsvillkor för Vattenfalls storskaliga vattenkraftproduktion i Luleälven, Skellefteälven, Umeälven, Ångermanälven, Indalsälven, Gimån, Dalälven och Göta älv. Utöver miljö- och kostnadsaspekten ska analysen även visa på hur förändrade produktionsvillkor påverkar funktionen som vattenkraften har i det nationella elenergisystemet gentemot andra energislag och hur det kan påverka t.ex. utbyggnaden av vindkraft. De åtgärder som har valts att redovisas är anläggning av fiskvandringsvägar för lax, minimitappningar i torrfåror samt miljöanpassade flöden som förändrad korttidsreglering, införande av vårflod och naturlig avsänkning samt minskad amplitud i regleringsmagasin. För anläggning av fiskvandringsvägar och minimitappningar i torrfåror har verksamhetspåverkan analyserats i sin helhet för varje vattendrag där Vattenfall bedriver storskalig vattenkraftproduktion. När det gäller miljöanpassade flöden har exempel på verksamhetspåverkan för enskilda stationer tagits fram och generaliseringar av effekter på hela älvar har utförts. För ekologiska effekter har kvantitativa bedömningar gjorts för anläggning av fiskvandringsvägar medan kvalitativa bedömningar utförts för minimitappningar i torrfåror samt miljöanpassade flöden. Anläggande av fiskvandringsvägar för lax kommer få störst ekologisk effekt och minst verksamhetspåverkan i Dalälven eftersom ett självreproducerande laxbestånd skulle kunna återskapas utan ökade minimitappningar. Det går dock inte att bedriva något omfattande sportfiske på detta laxbestånd om ett livskraftigt bestånd ska kunna fortleva. I Ångermanälven bedöms, med nuvarande kunskap, tillgången till potentiella lekområden, vara så liten att åtgärden inte kan återskapa ett självreproducerande laxbestånd inom de områden där Vattenfall äger vattenkraftproduktion. Analysen visar att kostnaden för utvandrande laxsmolt som når älvmynningen i de vattendrag där en analys utförts varierar mellan cirka 19 000 till 136 000 SEK per individ. Det är framförallt vattentappningar i torrfåror för att återskapa lek- och uppväxtområden för lax som gör att kostnaden per producerad smolt blir mycket hög. Minimitappning i torrfåror kan få en ekologisk effekt i samtliga älvar förutom i Göta älv, Indalsälven och Dalälven vilket beror på att dessa älvar saknar längre torrlagda sträckor. Genom att tappa vatten i en helt eller delvis torrlagd fåra skapas möjlighet för olika 2 (34)

strömvattenlevande akvatiska organismer att etablera sig i området och ett strömvattenekosystem skapas. Det strömvattenhabitat som skapas motsvarar ett mindre vattendrag och är ofta allmänt förekommande i närliggande biflöden och är därför inte unikt. Den långsiktiga ekologiska effekten minskar dock om torrfåran utsätts för kraftiga flöden då spill måste ske av dammsäkerhetsskäl, vilket är omöjligt att helt undvika. Bedömningen av ekologiska effekter av miljöanpassade flöden som förändrad korttidsreglering, införande av vårflod och naturlig avsänkning samt minskad amplitud i regleringsmagasin är osäker eftersom det är svårt att generalisera för hela vattendrag. En minskad korttidsreglering skulle sannolikt generellt få störst ekologisk effekt eftersom denna typ av reglering har stor inverkan på biodiversitet av akvatiska organismer. Det är dock inte sannolikt att arter som tillhör de högsta hotkategorierna i den svenska rödlistan skulle gynnas av minskad korttidsreglering i vattendrag där Vattenfall bedriver storskalig vattenkraftproduktion. Förutsättningen för att införande av mer naturliga vårflöden skulle kunna uppnå önskad effekt beror mycket på var i vattendraget den genomförs, vilka regleringsförhållanden som råder och hur strandmiljön ser ut. Åtgärden med naturlig avsänkning samt minskad amplitud i regleringsmagasin kan ge effekter på strandpartier i älv- eller regleringsmagasin där det fortfarande finns finsubstrat kvar för att möjliggöra en växtetablering. För anläggning av fiskvandringsvägar, minimitappning till torrfåror och införande av vårflöden har verksamhetspåverkan analyserats kvantitativt för hela vattendrag. Produktionsförlusterna och intäktsbortfallet uppgår till cirka 3,7 TWh per år respektive 47 miljarder SEK i kapitaliserat intäktsbortfall. Produktionsbortfallet motsvarar cirka 12 % av Vattenfalls produktion i de aktuella älvarna, ungefär 6 % av den totala svenska vattenkraftens elproduktion eller 72 % av den nuvarande årliga svenska vindkraftproduktionen. Till viss del skulle produktionsförluster av vattentappning till fiskvandringsvägar och torrfåror kunna kompenseras genom anläggning av minikraftverk som nyttjar en del av fallhöjden vid vissa vattenkraftanläggningar. Det finns dock en osäkerhet kring lönsamheten av sådana kraftverk. Installation av minikraftverk vid befintliga regleringsdammar kan även påverka dammsäkerheten. Kvantitativa analyser av förändrad korttidsreglering och naturlig avsänkning samt minskad regleringsamplitud i regleringsmagasin är mycket komplicerade och tidskrävande att utföra och har därför inte genomförts för hela älvsystem. De analyser som gjorts för enskilda stationer i Luleälven visar dock på en stor påverkan av möjligheterna att nyttja vattenkraften för effektreglering. I de kvantitativa analyser som utförts är minimitappning den åtgärd som ger störst verksamhetspåverkan både vad gäller produktionsförluster och intäktsbortfall. Minimitappningar utgör mer än 80 % av de totala produktions- respektive intäktsförlusterna. En minskad användning av korttidsreglering kommer få betydande verksamhetspåverkan eftersom många kraftverk då endast skulle kunna användas som strömkraftverk. Förändrad korttidsreglering och naturlig avsänkning samt minskad regleringsamplitud i regleringsmagasin medför att reglerkapaciteten måste ersättas. Vid hög förbrukning skulle reglerkapaciteten behöva komma från import eller annan reglerkraft som tex gasturbiner vilket skulle få stora konsekvenser för hela energisystemet. Vattenkraftens reglerkapacitet behöver också användas för den storskaliga vindkraftutbyggnad som planeras i Sverige. Både förändrad korttidsreglering och naturlig avsänkning samt minskad regleringsamplitud i regleringsmagasin skulle också ge ett betydande intäktsbortfall eftersom elproduktionen inte kan anpassas till de tider på dygnet och året när elkraftpriserna är som högst. Anläggning av fiskvandringsvägar, minimitappningar i torrfåror och miljöanpassade flöden innebär förändrande produktionsvillkor som orsakar energiförluster och intäktsbortfall om åtgärderna genomförs. Biotopvårdsåtgärder i sidovattendrag och näringstillförsel till sjöregleringsmagasin är exempel på alternativa åtgärder som inte påverkar vattenkraftproduktionen. 3 (34)

INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 INLEDNING... 5 1.1 Syfte... 5 1.2 Bakgrund... 5 2 BIOLOGISK MÅNGFALD, EKOLOGISK STATUS OCH EKOLOGISK POTENTIAL... 6 2.1 Biologisk mångfald... 6 2.2 Ekologisk status och ekologisk potential... 6 3 VATTENKRAFTENS BETYDELSE... 7 3.1 Vattenkraften som energislag... 7 3.2 Vattenkraftens roll i energisystemet... 9 4 VATTENKRAFT OCH BIOLOGISK MÅNGFALD... 10 5 EKOLOGISKA EFFEKTER OCH VERKSAMHETSPÅVERKAN AV FÖRÄNDRADE PRODUKTIONSVILLKOR... 10 5.1 Anläggande av fiskvandringsvägar... 11 5.1.1 Ekologiska effekter... 11 5.1.2 Verksamhetspåverkan... 12 5.2 Minimitappning i torrfåror... 14 5.2.1 Ekologiska effekter... 14 5.2.2 Verksamhetspåverkan... 14 5.3 Miljöanpassade flöden... 18 5.3.1 Minskad korttidsreglering... 18 5.3.2 Införande av vårflod... 21 5.3.3 Naturlig avsänkning och minskad regleringsamplitud... 22 6 KONSEKVENSER FÖR ELENERGISYSTEMET... 25 6.1 Intäktsbortfall... 25 6.2 Produktionsförluster... 26 6.3 Förlust av reglerkraft... 27 6.4 Koldioxidutsläpp... 29 7 ALTERNATIVA ÅTGÄRDER... 30 7.1 Biotopåtgärder i sidovattendrag... 30 7.2 Näringstillförsel till sjöregleringsmagasin... 31 8 SAMMANFATTNING OCH KOMMENTARER... 31 8.1 Ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av förändrade produktionsvillkor... 31 8.2 Konsekvenser för elenergisystemet... 32 9 REFERENSER... 33 4 (34)

1 INLEDNING 1.1 Syfte Vattenfall äger storskalig vattenkraftproduktion inom följande avrinningsområden: Luleälven, Skellefteälven, Umeälven, Ångermanälven, Indalsälven, Gimån, Dalälven och Göta älv. Vid genomförande av Ramdirektivet för vatten i Sverige har Vattenmyndigheterna lagt stort fokus på vattenkraftens miljöpåverkan. Även riksdagens miljökvalitetsmål Levande sjöar och vattendrag har fokus på vattenkraftens miljöeffekter. I de flesta fall betyder minskad miljöpåverkan från vattenkraftproduktion förändrade produktionsvillkor vilket leder till produktionsbortfall och minskade intäkter. Syftet med denna rapport är belysa både ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av förändrade produktionsvillkor i Vattenfalls storskaliga vattenkraftproduktion. Utöver miljö- och kostnadsaspekten ska analysen även visa hur förändrade produktionsvillkor påverkar den funktion som vattenkraften har i det nationella energisystemet gentemot andra energislag och hur det kan påverka t.ex. utbyggnaden av vindkraft. Rapporten är tänkt att användas som underlag inför en dialog med myndigheter om genomförande av Ramdirektivet för vatten och miljökvalitetsmålet Levande sjöar och vattendrag gällande åtgärder i vattendrag där Vattenfall bedriver storskalig vattenkraftproduktion. Följande områden kommer att analyseras i rapporten: Vattenkraftens betydelse och roll i energisystemet. Vattenkraftens påverkan på biologisk mångfald. Ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av förändrade produktionsvillkor för storskalig vattenkraftproduktion. Konsekvenser av förändrade produktionsvillkor för vattenkraftproduktion för elenergisystemet. Denna rapport har begränsats till att analysera ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av förändrade produktionsvillkor på storskalig vattenkraft. Men det betyder inte att den småskaliga vattenkraftens påverkan av förändrade produktionsvillkor är betydelselösa för det svenska elenergisystemet. Lokalt kan den småskaliga vattenkraften ha stor betydelse elförsörjningen. 1.2 Bakgrund Genomförandet av Ramdirektivet för vatten innebär att Sverige ska kartlägga och analysera alla vatten, fastställa mål, kvalitetskrav och upprätta åtgärdsprogram för svenska vattenmiljöer samt övervaka dessa. Vilka åtgärder som ska genomföras har inte fastställts av Vattenmyndigheterna. Syftet är att uppnå målet god ekologisk status eller alternativt om det inte är möjligt att uppnå god ekologisk potential i alla vatten senast år 2015. För vissa vattendrag har målet förlängts till år 2021 på grund av att det tekniskt inte är möjligt att genomföra. Ingen status för vattenförekomsterna får försämras. Andra kvalitetskrav får dock fastställas om det finns särskilda skäl. 5 (34)

I riksdagens miljökvalitetsmål Levande sjöar och vattendrag anges att vattenkraften negativt påverkar möjligheterna med att uppnå miljökvalitetsmålet. Kraftverken utgör vandringshinder för fisk, fragmenterar livsmiljöerna och innebär ökad dödlighet i turbiner för fisk. Älv- och sjöregleringsmagasin har förändrat vattendragens naturlika dynamik och därför påverkat vattenlevande organismer och strandvegetation. Naturvårdsverket (2011a) har föreslagit följande preciseringar till miljökvalitetsmålet: 1) vattenkraftverk och regleringsdammar har så långt möjligt en för biologisk mångfald godtagbar minimivattenföring genom eller förbi respektive anläggning och 2) vattenkraftverk har faunapassager eller är åtgärdade så att naturlig spridning av akvatiska organismer kan ske. 2 BIOLOGISK MÅNGFALD, EKOLOGISK STATUS OCH EKOLOGISK POTENTIAL 2.1 Biologisk mångfald År 1992 i Rio de Janeiro slöts genom FN en bindande konvention om biologisk mångfald (CBD). Konventionen syftar till att bevara livets variationsrikedom på jorden och är ett gemensamt försök från världssamfundet att komma till rätta med de stora problem som förlust av ekosystem, arter och gener utgör. Konventionen undertecknades av 168 länder och har tre övergripande mål: 1) bevarande av biologisk mångfald, 2) hållbart nyttjande av mångfaldens beståndsdelar och 3) rättvis fördelning av den nytta som kan utvinnas ur genetiska resurser (Miljöportalen 2011). Den biologiska mångfalden definieras på tre olika nivåer; gen, art och ekosystem. Konventionen gäller inte bara den vilda mångfalden utan också mångfalden av förädlade (domesticerade) organismer. Den innehåller dessutom bestämmelser om nyttjandet av biologiska resurser och om genetiskt modifierade organismer (GMO). Konventionens definition av biologisk mångfald är enligt följande: Variationsrikedomen bland levande organismer av alla ursprung, inklusive landbaserade, marina och andra akvatiska ekosystem och de ekologiska komplex i vilka dessa organismer tillhör. Detta innefattar mångfalden inom och mellan arter och av ekosystem. 2.2 Ekologisk status och ekologisk potential Vattenmyndigheterna är uppdelade i fem distrikt (Bottenviken, Bottenhavet, Norra Östersjön, Södra Östersjön och Västerhavet). Dessa myndigheter har utarbetat åtgärdsprogram för att uppnå kraven på god vattenkvalitet inom vattendistrikten. Åtgärdsprogrammen är en handlingsplan för vilka åtgärder olika myndigheter och kommuner behöver vidta för att vattenförekomsterna ska uppnå god ekologisk status. Åtgärdsprogrammet, som ska ses som ett underlag för strategisk planering, är ett mycket centralt dokument i det framtida vattenvårdsarbetet. I åtgärdsprogrammen har Vattenmyndigheterna definierat begrepp som innebär förändrade produktionsvillkor för vattenkraften. Ekologisk status är den ekologiska kvaliteten för en ytvattenförekomst som inte är konstgjord eller kraftigt modifierad och uttrycks som hög, god, måttlig, otillfredsställande eller dålig. En bedömning skall ske enligt bedömningsgrunder som framgår av Naturvårdsverkets klassificeringsföreskrifter (NFS 2008:1 6 (34)

Naturvårdsverket 2011b). Det innebär i praktiken att en bedömning ska ske av de olika kvalitetsfaktorer och parametrar som anges i bilagorna tillföreskrifterna, för att leda fram till en samlad bedömning av vattenförekomstens ekologiska status. Ekologisk potential är den ekologiska kvaliteten hos en ytvattenförekomst som har pekats ut som konstgjord eller kraftigt modifierad. I arbetet med denna förvaltningscykel uttrycks ekologisk potential som god eller måttlig vilket fastställs individuellt för varje konstgjord eller kraftigt modifierad vattenförekomst. Det sker utifrån ambitionen att åstadkomma ekologiska förbättringar i vattenförekomsten utan att det leder till en betydande negativ inverkan på miljön eller på den eller de verksamheter som ligger till grund för att vattenförekomsten har pekats ut som konstgjord eller kraftigt modifierad. I många av de vattendrag som Vattenfall bedriver storskalig vattenkraftproduktion i finns sträckor som klassificerats som kraftigt modifierade. Vilka åtgärder som behöver vidtas för att uppnå god ekologisk potential i en vattenförekomst som klassificerats som kraftigt modifierad är oklart. 3 VATTENKRAFTENS BETYDELSE 3.1 Vattenkraften som energislag Sveriges elproduktion består till största del av vattenkraft och kärnkraft. Tillsammans svarar de för knappt 90 procent av den totala produktionen av el. Resten produceras med bland annat kraftvärme, kondensvärme och vindkraft. Den totala elproduktionen i Sverige år 2009 uppgick till 133,8 TWh (Figur 1). Vattenkraften stod för 65,3 TWh, vilket är cirka 49 procent av Sveriges totala elproduktion. Under ett normalår produceras cirka 65 TWh el från vattenkraft, men beroende på nederbörd kan detta avvika med cirka 15 TWh. Sveriges totala elproduktion Fördelat på energislag, 2009, TWh Kondenskraft: 0,4TWh Kraftvärme: 9,7TWh Kraftvärme i industrin: 5,9TWh Vattenkraft: 65,3TWh Kärnkraft: 50,0TWh Vindkraft: 2,5TWh Källa: Ener gimyndigheten, Ener giläget 2010 Hämtat: 2011-04-08 Figur 1 Elproduktion i Sverige år 2009 (Ekonomifakta 2011). 7 (34)

Vattenfall Vattenkraft är den tredje största vattenkraftproducenten i Europa. Normalårsproduktionen av el ligger på cirka 33 TWh/år. Produktionen sker i ett 50-tal storskaliga och i ett 50-tal småskaliga vattenkraftverk i Sverige och Finland. Vattenfall äger även några vattenkraftverk i Tyskland. I Sverige har Luleälven den största elproduktionen och kraftstationerna är helägda av Vattenfall. Under år 2009 stod Luleälven för en produktion på 12,8 TWh. Detta motsvarade 20 % av den totala produktionen från vattenkraft i Sverige under år 2009 (Svensk Energi 2009a). I Sverige är det billigast att producera el med vattenkraft, om man undantar el från avfallskraftvärme, när det gäller att bygga nya anläggningar. Det gäller oavsett vilken kalkylränta 1 som väljs. På andra och tredje plats kommer vindkraft respektive kärnkraft. Vattenkraft är en förnybar energikälla med inga eller mycket små utsläpp av koldioxid eller andra växthusgaser 2. Tabell 1 redovisar koldioxidutsläpp och kostnader för att producera el för olika nybyggda anläggningar i stigande kostnadsföljd. Kostnaderna baseras på en kalkylränta på sex procent där skatter, avgifter och bidrag är inräknade. I denna rapport redovisas beräknade produktionskostnader av Elforsk (2011). Det bör dock noteras att beräkningar för jämförbara produktionskostnader är komplexa, och det finns beräkningar gjorda av andra källor där kostnaderna skiljer sig något från dessa siffror 3. Ur Tabell 1 kan även utläsas att vindkraft genererar ett högre koldioxidutsläpp per producerad kwh än vad vattenkraft gör. Tabell 1 Produktionskostnader och koldioxidutsläpp för olika anläggningar Elforsk 2011* och Vattenfall 2010**). Anläggning och installerad eleffekt Installerad effekt (MW) Kostnad elproduktion (öre/kwh)* Utsläpp CO 2 (g/kwh)** Avfallskraftvärme 20 6 10 Vattenkraft 90 23 5 Vindkraft på land 1 32 11 Vindkraft på land 10 32 11 Vattenkraft 5 33 5 Vindkraft på land 60 34 11 Kärnkraft 1600 50 3 Biobränslekraftvärme 80 50 16 Vindkraft till havs 150 62 11 Kolkondens 740 64 750 Gaskombikraftvärme 150 65 410 Gaskombikondens 420 66 410 Biobränslekraftvärme 30 70 16 Vindkraft till havs 375 71 11 Gaskombikraftvärme 40 91 410 Avfallskraftvärme (RDF) 20 93 10 Biobränslekraftvärme 10 96 16 Biobränslekraftvärme 5 123 16 1 Kalkylräntan är den ränta som motsvarar investerarens avkastningskrav. Investeringen beräknas med högre ränta vid högre avkastningskrav, dvs när investeringen skall generera stora intäkter. 2 T.ex. utsläpp associerade med konstruktions- och underhållsarbeten. 3 För mer information om elproduktionskostnader, se t.ex. KSU, 2010. 8 (34)

3.2 Vattenkraftens roll i energisystemet Vattenkraften utgör en grundpelare i det nordiska energisystemet och har flera fördelar jämfört med andra energislag. Den främsta anledningen till vattenkraftens styrka är dess möjlighet att lagra vatten under vår och sommar då tillrinningen är som störst för att sparas till vintern då energibehovet är som störst. Detta gäller dock främst den storskaliga vattenkraften. En annan styrka är vattenkraftens tillgänglighet. Genom att produktionen är fördelad på många kraftverk påverkas det totala kraftsystemet inte nämnvärt av tillfälliga avbrott i enskilda kraftverk. Förutom att vattenkraften i Sverige står för nästan hälften av elproduktionen är den även den största reglerresursen när produktionssvängningar ska balanseras. Elbehovet i Sverige varierar och kan vara tre gånger så högt en vintermorgon jämfört med en sommarnatt. Den producerade effekten måste i varje ögonblick motsvara elbehovet och vattenkraftverk, vars produktion snabbt går att öka eller minska, används för att reglera produktionen och säkerställa balans i systemet, både i kort och långt perspektiv. I det svenska och nordiska elsystemet sker i princip all reglering, från frekvensstabilisering till lastföljning, med vattenkraft (förutom höglastreserven). Frekvensreglering skulle lika gärna kunna ske med värmekraft, som kan minska eller öka produktionen mycket snabbt. Men vad gäller dygnsregleringen är vattenkraften betydligt mer fördelaktig tack vare sin möjlighet att spara vatten under perioder med lågt elbehov. Detta gör att dygnsvariationen av elpriset i Norden är betydligt lägre än elmarknader i t.ex. kontinentala Europa utan samma tillgång på vattenkraft (Söder 2002). Vattenkraften är den överlägset bästa och billigaste reglerkällan. Eventuella begränsningar i vattenkraftens reglerfunktion innebär att annan reglerkraft måste användas. Det alternativet utgörs idag framförallt av fossilbaserade gasturbiner som snabbt kan kopplas på. De är dock betydligt dyrare. Kärnkraft är mer komplicerat som reglerkälla samt dyrare än vattenkraft. I framtiden kan troligen andra reglerresurser utvecklas till viss del men än så länge finns inte något tillräckligt bra eller utvecklat alternativ till vattenkraften. Nivån på produktionsmålet för vattenkraften skulle, enligt Energimyndighetens bedömning, behöva höjas om framtida mål om större andel förnybar energi och klimatmål ska kunna uppnås. Reglerbehovet kommer att öka i framtiden när ny förnybar energi tas in i systemet. Enligt Energimyndigheten bör därför vattendragen med störst bidrag till vattenkraftproduktionen tillsvidare lämnas utanför åtgärder för miljöanpassningar. Detta gäller framförallt om eventuella åtgärder innebär konsekvenser för reglermöjligheterna (Energimyndigheten 2008). Framtida reglerbehov som en följd av den planerade vindkraftutbyggnaden i Sverige diskuteras i kapitel 6.3. Reglering av vattenkraftens produktion medför en förändrad vattenföring, i det korta perspektivet med skarpa fluktuationer, och i ett längre perspektiv med förändrade vattenvolymer under året. Den naturliga fördelningen med höga vårflöden och minskande vattennivåer under höst och vinter, har i reglerade älvar generellt ersatts med en förminskad vårflod och ett likformigt eller ökande flöde under höst och vinter (s.k. omvänd vattenföring). 9 (34)

4 VATTENKRAFT OCH BIOLOGISK MÅNGFALD Storskalig vattenkraftproduktion påverkar biologisk mångfald på tre nivåer; ekosystem, art och gen. På ekosystem nivå innebär vattenkraftutbyggnad stora förändringar av de hydrologiska förhållandena i vattendrag vilket medfört en stor påverkan på den naturliga akvatiska och strandlevande faunan och floran. Regleringarna innebär att förutsättningarna för den akvatiska faunan och floran förändrats. Strömlevande organismer har ersatts av organismer som är mer anpassade till sjöliknande förhållanden och bättre tål hastiga förändringar i vattenflöden. Eftersom naturliga strömvattenhabitat till stor saknas i vattendrag med storskalig vattenkraft är denna påverkan betydande för den biologiska mångfalden. I många fall har ett nytt naturtillstånd uppkommit, områden som innan vattenkraftregleringarna haft en strömvattenkaraktär har nu ett mer sjölikt utseende. Detta nya naturtillstånd har också en biologisk mångfald om än annorlunda jämfört med det ursprungliga. Vattenkraftutbyggnaderna har även haft en stor inverkan på art nivå. Inga arter har försvunnit från Sverige där orsaken har varit inverkan av den storskaliga vattenkraftproduktionen. Däremot har arter lokalt försvunnit eller ersatts med andra mer anpassningsbara arter. Ett antal rödlistade arter bedöms vara negativt påverkade av vattenkraftsreglering (ArtDatabanken 2010). Ål och flodpärlmussla är exempel på arter där vattenkraftutbyggnaderna bedöms ha haft en negativ inverkan på beståndsstatus för dessa arter. Storskalig vattenkraftproduktion har även haft en inverkan på biologisk mångfald på gen nivå. Det beror framförallt på att kraftverksdammar utgör vandringshinder som skapar en fragmentisering av vattendragen. Detta innebär att den genetiska variationen hos vissa arter av fisk minskat genom att det genetiska utbytet mellan olika lekpopulationer upphört. Öring är ett exempel på en art där den genetiska variationen minskat genom storskaliga vattenkraftutbyggnader. 5 EKOLOGISKA EFFEKTER OCH VERKSAMHETSPÅVERKAN AV FÖRÄNDRADE PRODUKTIONSVILLKOR I nedanstående avsnitt beskrivs ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av olika åtgärder vilka innebär förändrade produktionsvillkor vid Vattenfalls storskaliga vattenkraftanläggningar. De åtgärder som har valts att redovisas är anläggning av fiskvandringsvägar, minimitappningar i torrfåror samt miljöanpassade flöden. Under varje avsnitt ges en beskrivning av vad dessa åtgärder omfattar. För anläggning av fiskvandringsvägar och minimitappningar i torrfåror beskrivs verksamhetspåverkan i sin helhet för varje vattendrag där Vattenfall bedriver storskalig vattenkraftsproduktion. När det gäller miljöanpassade flöden har exempel på verksamhetspåverkan för enskilda stationer tagits fram och sedan har generaliseringar av effekter på hela älvar gjorts. För ekologiska effekter har kvantitativa bedömningar gjorts för anläggning av fiskvandringsvägar medan kvalitativa bedömningar utförts för minimitappningar i torrfåror samt miljöanpassade flöden. 10 (34)

5.1 Anläggande av fiskvandringsvägar Verksamhetspåverkan och ekologiska effekter av anläggande av vandringsvägar för fisk har analyserats för havsvandrande fisk. Eftersom de naturliga vandringshindren är kända för lax i de älvar där Vattenfall äger storskalig vattenkraft har denna art valts som exempel. För andra fiskarter är det mer oklart var de naturliga vandringshindren var belägna. 5.1.1 Ekologiska effekter Förutsättningar för att uppnå nämnvärd ekologisk effekt genom anläggning av fiskvägar för havsvandrande fisk som lax är i de flesta vattendrag obetydliga eftersom merparten av de ursprungliga lek- och uppväxtområden är överdämda. I denna rapport används en jämviktsmodell för utvärdering av hur antalet fiskvägar kan antas påverka mängden vandringsfisk (Kriström et al. 2010). För samtliga beräkningar har en effektivitet på 90 % använts för uppvandringsväg vilket innebär att 90 % av antalet uppvandrande lekfiskar framgångsrikt nyttjar vandringsvägen förbi kraftstationen. För utvandringsförlust har ett generellt värde av 15 % dödlighet använts. Det bör betonas att beräkningarna är generella. För mer detaljerade beräkningar behövs mer ingående studier av förutsättningarna vid respektive kraftstation. Arealen av tillgängliga lekområden baseras på uppgifter från Larsson och Sparrevik (2009). Dessa arealer är endast en skattning av potentiella lek- och uppväxtområden som skulle kunna återskapas eftersom inga fältinventeringar har utförts. Resultatet från beräkningarna av produktion av lekfisk och smolt om fiskvandringsvägar skulle anläggas redovisas i Tabell 2. I Ångermanälven och Dalälven är Vattenfall inte ensam ägare till de kraftstationer som är belägna mellan älvmynningen och det naturliga vandringshindret. För att ge en totalkostnad för fiskvandringsåtgärder i dessa fall har översiktliga beräkningar utförts för samtliga stationer. Nedströms de kraftstationer som har potentiella arealer av lekområden har även intäktsbortfallet för minimivattenföring motsvarande medellågvattenföring i torrfåror inkluderats i kostnaden. Analysen visar att kostnaden för utvandrande laxsmolt som når älvmynningen varierar mellan cirka 19 000 till 136 000 SEK per individ. Det är framförallt vattentappningar i torrfåror för att återskapa lek- och uppväxtområden för lax som gör att kostnaden per producerad smolt blir mycket hög. En jämförelse kan göras med Umeälven/Vindelälven där Larsson och Sparrevik (2009) bedömde kostnaden till cirka 300 SEK per smolt. Den stora skillnaden i kostnader beror på att den tillgängliga reproduktionsarealen i Vindelälven är mycket stor och att det endast finns ett kraftverk som påverkar fiskvandringen. I Ångermanälven, är med nuvarande kunskap, tillgången till potentiella lekområden så liten att åtgärden inte bedöms kunna återskapa ett självreproducerande laxbestånd inom de områden där Vattenfall äger vattenkraftproduktion. I två av vattendragen, Luleälven och Dalälven, finns en del potentiella lekområden kvar. I Dalälven och Luleälven bedöms det därför vara möjligt att återskapa självreproducerande bestånd. Ett självreproducerande laxbestånd bedöms även vara möjligt återskapa i Dalälven utan ökade minimitappningar. I Skellefteälven och Gimån äger Vattenfall inte några vattenkraftstationer nedströms det naturliga vandringshindret för lax. I Indalsälven saknas möjlighet att återskapa lek- 11 (34)

och uppväxtområden i huvudfåran eftersom dessa blivit indämda när kraftverksdammarna anlades. Områden i huvudfåran torde naturligt utgjort de huvudsakliga uppväxt- och lekområdena för lax. Tabell 2 Sammanställning över beräknad produktion och kostnad för smolt och lekfisk för anläggning av fiskvandringsvägar för lax. *Kostnad för smoltproduktion i Vindelälven. Vattendrag Antal smolt per år Antal utvandrande smolt per år Antal lekåtervandrande honor per år Areal lekområden (ha) Smoltkostnad per individ (SEK) Luleälven 17 300 9170 295 74 29 000 Skellefteälven Umeälven/ Vindelälven 300* Ångermanälven 1300 930 30 4,5 136 000 Indalsälven Gimån Dalälven 15 550 7520 223 57 19 000 Göta älv Kommentar Akkats Lilla Lule älv och Ligga i Stora Lule älv naturliga vandringshinder. Naturliga vandringshindret beläget nedströms Vattenfalls stationer. Vandringsväg finns i Stornorrfors. Naturligt vandringshinder beläget i Fällfors, uppströms Pengfors kraftstation. Nämforsen naturligt vandringshinder. Lek- och uppväxtområden saknas i huvudfåran. Vattenfall äger inga anläggningar nedströms det naturliga vandringshindret Beräkningar utförda för sträckan Älvkarleby Avesta. Fiskväg finns vid Lilla Edet. 5.1.2 Verksamhetspåverkan Nedströms det naturliga vandringshindret för lax äger Vattenfall sex kraftstationer i Luleälven, en i Umeälven, en i Ångermanälven, fyra i Indalsälven och tre i Dalälven. I övriga vattendrag ligger Vattenfalls stationer antingen ovanför första naturliga vandringshinder eller så finns redan befintliga fiskvägar. I Ångermanälven, Indalsälven och Dalälven förutsätter migrationsmöjlighet upp till första naturliga vandringshinder även att fiskvägar anläggs vid stationer med andra ägare än Vattenfall. Dessa kostnader redovisas inte här, men har räknats i bedömningen kostnad per smolt under ekologiska effekter. Anläggningskostnader för fiskvägar är svåra att generalisera beroende på stora skillnader i lokala förhållanden. I Larsson och Sparrevik (2009) finns en sammanställning av kostnadsuppgifter från genomförda fiskvandringsåtgärder, och där används ett schablonvärde på 0,5 miljoner SEK per fallhöjdsmeter. Detta värde är dock i huvudsak baserat på anläggningar vid småskaliga stationer, och är inte helt representativt för de större stationer som behandlas i denna rapport. Till exempel blev kostnaden för den nya fiskvägen vid Stornorrfors cirka 2 miljoner SEK per fallhöjdsmeter. Det är troligt att kostnaden skulle komma att variera från 0,5 till 2 miljoner SEK per fallhöjdsmeter, och i denna rapport används därför detta spann vid 12 (34)

beräkningar. Fallhöjdsmeter vid varje station har approximerats med ledning av dammhöjder samt över- och nedströmsvattenytor. Vattenföringen till fiskvägen är relativt liten, 1-3 m 3 /s, men i de flesta fall behövs även lockvatten för att säkerställa dess funktion. Mängden lockvatten varierar beroende på strömfårans utseende vid utlopp, fiskvägens ingång men även andra faktorer. I denna rapport har ett lockvattenflöde på 20 m 3 /s använts vid varje station, under en period av sex månader (maj oktober). Driftkostnader har approximerats till 1 miljon SEK per år och anläggning. Intäktsbortfall har beräknats med ett elpris motsvarande 0,50 SEK/kWh vilket är baserat på ett genomsnitt av spotpriserna på Nordpol under åren 2008-2010. Total anläggningskostnad för samtliga anläggningar har uppskattats till 133 558 miljoner SEK och det årliga inkomstbortfallet för vattentappning samt driftkostnader till 336 miljoner SEK. Den totala kostnaden för anläggning inklusive det kapitaliserade (4 %) intäktsbortfallet för vattentappning till fiskvägarna uppgår till drygt 9 miljarder SEK (Tabell 3). Tappning till torrfåror och lockvatten står för den största kostnaden sett över en längre period och överstiger anläggningskostnaderna efter cirka 5 år i de flesta fall. Anläggning och drift av fiskvägar i Luleälven står för 72 % av de totala kostnaderna för fiskvägar i Vattenfalls storskaliga vattenkraftstationer. Tabell 3 Anläggningskostnader samt inkomstbortfall för vattentappning till fiskvägar. Den totala kostnaden är anläggningskostnaden inklusive det kapitaliserade (4 %) intäktsbortfallet för årliga kostnader. Vid beräkning av intäktsbortfall har ett elpris på 0,50 SEK per kwh använts 4. Vattendrag Station Höjdmeter fiskväg Anläggningskostnad fiskväg (MSEK) Produktionsbortfall (GWh/år) Intäktsbortfall (MSEK/år) Total kostnad 5 (MSEK) Luleälven 72-288 500 250 6 545 Messaure 40 20 80 61 30 867 Letsi 30 15 60 263 132 3 374 Porsi 33 16 66 23 12 380 Laxede 25 12 50 140 70 1 826 Vittjärv 6 3 12 4 2 90 Boden 13 6 26 9 4 159 Umeälven 7 30 11 7 161 Pengfors 15 7-30 11 7 161 Stornorrfors Existerande fisktrappa Ångermanälven 6-24 24 12 347 Forsmo 12 6 24 24 12 347 Indalsälven 45-182 44 36 1 079 Stadsforsen 29 14-58 20 11 337 Hölleforsen 25 12-50 18 10 294 Järkvissle 14 7-28 10 6 176 Bergeforsen 23 11-46 16 9 272 Dalälven 10 34 62 31 884 Näs 5 3 10 4 2 79 Söderfors 5 3 10 42 21 564 Älvkarleby 6 7 4 14 16 8 240 Göta älv Lilla Edet Existerande fisktrappa Totalt: 133-558 641 336 9 016 4 Genomsnittligt spotpris på Nordpol under åren 2008-2010. 5 En anläggningskostnad på 2 miljoner SEK/fallhöjdsmeter för fiskväg har använts vid beräkning av total kostnad. 6 Existerande trappa behöver modifieras för fiskpassage 13 (34)

Det är möjligt att delvis kompensera för den produktionsförlust som uppkommer beroende på spill av lockvatten genom att anlägga minikraftverk, men eftersom lockvatten enbart spills sex månader om året är lönsamheten för en sådan anläggning tveksam. Se kapitel 5.2.2 för vidare information om minikraftverk. 5.2 Minimitappning i torrfåror Torrfåror finns ofta belägna direkt nedströms dammanläggningar och har skapats där flödet i vattendraget minskats genom avledande i tunnlar eller kanaler till kraftstationen. De flesta torrfåror saknar en minimivattenföring och är vattenförande endast vid spill från kraftstationen vilket inträffar vid t.ex. driftstopp eller höga flöden. 5.2.1 Ekologiska effekter I de vattendrag där Vattenfall bedriver storskalig vattenkraftproduktion är som regel större delen av alla ström- och forssträckor överdämda eller torrlagda och strömvattenhabitat är därför sällsynta (Figur 2). Genom att tappa vatten i en helt eller delvis torrlagd fåra skapas möjlighet för olika strömvattenlevande akvatiska organismer att etablera sig i området och ett strömvattenekosystem skapas. Det strömvattenhabitat som skapas motsvarar ett mindre vattendrag och är ofta allmänt förekommande i närliggande biflöden. Även om den ekologiska potentialen och biologiska mångfalden ökas i en enskild torrfåra så är sannolikt de flesta av de strömvattenhabitat som skapas och de arter som etableras redan representerade i närliggande mindre vattendrag. De vattenlevande växter, bottendjur och fisk som skulle etablera sig kan därför redan antas vara förekommande i avrinningsområdet (Jansson 2008). Sannolikt återskapas inte heller några habitat för arter som tillhör de högsta hotkategorierna i den svenska rödlistan (ArtDatabanken 2010) i torrfåror som finns vid Vattenfalls storskaliga kraftstationer. Det skapade strömhabitatet i en torrfåra kan komma att utsättas för snabba och mycket kraftiga flödesförändringar vid t.ex. frånslag då dammluckorna öppnas eller vid höga flöden då spill sker (Kriström et al. 2010). Flödesförändringarna sker av dammsäkerhetsskäl och är svåra att undvika. Sådana plötsliga och kraftiga förändringar i flöde medför en mycket kraftig störning för etablerade bottendjur som riskerar att spolas bort (Englund et al. 1996). Om det finns svårigheter att åstadkomma långsiktiga effekter med hänsyn till störning vid spill från kraftstationen minskar åtgärdens betydelse. Det är därför viktigt att avgöra åtgärdens potential från fall till fall och definiera om åtgärden har möjlighet att skapa unika värden. Detta bedöms främst vara fallet då åtgärden genomförs i syfte att skapa vandringsvägar eller att återskapa reproduktionsområden för fisk. Möjligheterna till återskapande av strömhabitat i torrfåror är större där det finns möjlighet att leda spillvatten i en separat fåra eller kanal vilket är fallet vid t.ex. Dönje kraftstation i Ljusnan (Kriström et al. 2010). Sådana sidofåror är dock mindre vanligt förekommande vid Vattenfalls storskaliga kraftstationer. 5.2.2 Verksamhetspåverkan Vatten som spills till torrfåror orsakar ett produktionsbortfall motsvarande den energi som hade producerats om vattenmängden skulle ha passerat turbinerna. 14 (34)

Produktionsbortfallet beror på vattenmängden, den utbyggda fallhöjden och verkningsgraden. Under tidsperioder då kapacitetsspill överstiger minimitappning till torrfåran sker dock inget produktionsbortfall, eftersom vatten ändå måste spillas beroende på stationens begränsade kapacitet. Antal timmar per år med spill varierar beroende på tillrinningen samt från station till station. I denna sammanställning har ett generellt värde på 700 timmar med kapacitetsspill 7 per år använts, vilket betyder att tappning till en torrfåra måste göras under cirka 8000 timmar per år för att den ska vara ständigt vattenfylld. Produktionsbortfall uppkommer därför under cirka 8000 timmar per år. Vid stationer med ytutskov kan det under delar av året vara omöjligt att släppa en minimivattenföring till torrfåran eftersom vattennivån inte når upp till utskoven. Av de aktuella dammarna vid torrfåror är det 14 av 22 dammar som enbart har ytutskov. Dessa är i huvudsak belägna i älvmagasin med begränsad regleringsamplitud. En initial genomgång av vattennivåer vid dessa dammar visar att vattentappning via ytutskov inte skulle vara något tekniskt större problem. Figur 2 Torrfåra nedströms Seitevare kraftstation i Lilla Luleälven. Medellågvattenföring (MLQ) alternativt lägsta lågvattenföring (LLQ) anses vara den vattenföring som begränsar förekomsten av akvatiska organismer i ett vattendrag. Tabell 4 redovisar produktionsbortfall vid spill av MLQ eller LLQ till torrfåror i Vattenfalls storskaliga stationer med en torrfåra längre än 100 meter. Det totala produktionsbortfallet är ungefär 1,8 TWh per år med LLQ och 3 TWh per år med MLQ, vilket motsvarar cirka 10 respektive 16 % av den normala årsproduktionen för de stationer i vilka det sker vattenspill. Intäktsbortfallet är för minimitappning motsvarande LLQ och MLQ är cirka 0,9 respektive 1,5 miljarder SEK per år. Motsvarande siffror för det kapitaliserade värdet (4 %) uppgår till 23 respektive 38 miljarder SEK. 7 Kapacitetsspill innebär att spill sker eftersom vattenföringen överstiger turbinernas maxkapacitet och därmed måste överstigande mängd vatten spillas förbi turbinerna. 15 (34)

Vattendrag Tabell 4 Verksamhetspåverkan av minimitappning till torrfåror. Vid beräkning av inkomstbortfall har ett elpris på 0,50 SEK per kwh använts. (* Årsproduktion för samtliga Vattenfalls stationer per vattendrag) Källa stationsdata: Vattenfall Vattenkraft, 2011. Källa vattenföring: SMHI, 2011) Anläggning Fallhöjd (m) LLQ (m 3 /s) MLQ (m 3 /s) Genomsnittlig årsproduktion (GWh/år) Lägsta lågvattenföring Produktionsbortfalbortfall Inkomst- (GWh/år) (MSEK/år) Medellågvattenföring Produktionsbortfalbortfall Inkomst- (GWh/år) (MSEK/år) Luleälven 13824* 734 367 1192 597 Vietas 72 3 12 1 124 14 7 58 29 Porjus 59 22 38 1 234 87 43 150 75 Harsprånget 107 22 38 2 133 159 80 271 136 Messaure 87 25 42 1 858 145 73 244 122 Seitevare 180 5 8 787 60 30 96 48 Randi 24 13 17 227 20 10 27 14 Akkats 46 20 27 565 63 31 83 41 Letsi 136 21 29 1864 186 93 263 132 Skellefteälven 1718* 220 110 351 176 Bastusel 77 20 30 561 103 51 154 77 Gallejaur 80 22 37 705 117 59 197 99 Umeälven 5273* 91 45 225 352 Gejmån 251 1 3 268 8 4 50 25 Gardikfors 43 7 15 287 20 10 43 22 Juktan 85 7 16 90 40 20 91 45 Umluspen 34 10 18 401 23 11 41 20 Stornorrfors 75 70 96 2 333 350 175 480 240 Ångermanälven 4133* 376 188 715 357 Stalon 199 2 5 560 20 10 66 33 Åsele 11 15 22 116 11 6 16 8 Lasele 54 20 38 665 71 35 137 68 Kilforsen 99 20 39 972 130 65 258 129 Nämforsen 22 38 62 453 56 28 91 45 Forsmo 34 39 65 730 88 44 147 74 Indalsälven Inga stationer med längre torrfåror Gimån 393* 57 29 107 53 Torpshammar 123 7 13 360 57 29 107 53 Dalälven Inga stationer med längre torrfåror Göta älv Inga stationer med längre torrfåror Totalt 1 828 914 3 070 1 535 Om tappning i torrfåror införs i kombination med att fiskvägar byggs, minskar den sammanlagda inkomstbortfallet med cirka 10 % eftersom det i vissa stationer då redan spills vatten som lockvatten till fiskvägen. Det är möjligt att delvis kompensera för den produktionsförlust som uppstår genom att anlägga ett minikraftverk vid dammen, som nyttjar dammväggens fallhöjd innan vattnet når torrfåran. En liknande lösning har t.ex konstruerats i Stornorrfors, där ett minikraftverk utnyttjar fisktrappans lockvatten. Den potentiella fallhöjden i ett minikraftverk beror på geografin vid dammläget, och framför allt dammväggens höjd. 16 (34)

Tabell 5 visar approximationer på den potentiella fallhöjden för ett minikraftverk vid varje station med torrfåra. Tabell 5. Sammanställning av möjlig fallhöjd i minikraftverk som skulle kunna nyttja vattenföring tappad till torrfåror. Vattendrag Anläggning Fallhöjd existerande station (m) Fallhöjd minikraftverk (m) Luleälven Vietas 72 25 Porjus 59 15 Harsprånget 107 45 Messaure 87 40 Seitevare 180 80 Randi 24 15 Akkats 46 5 Letsi 136 25 Skellefteälven Bastusel 77 25 Gallejaur 80 15 Umeälven Gejmån 251 5 Gardikfors 43 7 Juktan 85 5 Umluspen 34 5 Ångermanälven Stalon 199 10 Åsele 11 7 Lasele 54 15 Kilforsen 99 5 Nämforsen 22 5 Forsmo 34 10 Gimån Torpshammar 123 20 Totalt 1 823 384 Det finns ingen relation mellan ett vattenkraftverks fallhöjd och vilken fallhöjd som skulle kunna nyttjas till ett minikraftverk, och det är inte troligt att det vid samtliga stationer i ovanstående tabell skulle vara ekonomiskt försvarbart att anlägga minikraftverk. Seitevare, Messaure och Harsprånget i Luleälven är exempel på stationer där det skulle finnas stor fallhöjd för ett minikraftverk. Sammanlagt skulle upp till 20 % av det produktionsbortfall som redovisas i Tabell 4 kunna kompenseras på detta sätt, dock till relativt höga anläggningskostnader. Lönsamhetsbedömning för minikraftverk måste göras från fall till fall, men generellt är det mer fördelaktigt vid stationer med hög fallhöjd vid dammväggen. Driftkostnaderna är låga och därmed blir grundinvesteringen relativt produktion avgörande för lönsamheten. Den här typen av minikraftverk har installerats vid ett flertal anläggningar runt om i världen, med varierande kostnadsangivelser. I Frankrike håller t.ex. en serie 17 (34)

dammar i floden Rhen på att förses med minikraftverk för en genomsnittlig kostnad på 26 MSEK per installerad MW (CNR, 2011). I Sverige finns erfarenheter från Stornorrfors och Abelvattnet där liknande stationer nyligen installerats för cirka 15 respektive 22 miljoner SEK per installerad MW (e-post Leif Ask Vattenfall Vattenkraft 2011). Det motsvarar uppskattningsvis 8 produktionskostnader på 35 55 öre/kwh, vilket kan jämföras med vindkraft, 32 70 öre/kwh (land- och havsbaserad) eller kärnkraft ca 50 öre/kwh (se Tabell 1). Eftersom minikraftverken installeras vid existerande dammar måste även dammsäkerhetsaspekter tas hänsyn till och det kan ge ökade kostnader samt problem att anlägga kraftverken. Baserat på tillgänglig information är det rimligt att det på 10-15 av anläggningarna angivna i Tabell 5 skulle vara lönsamt och genomförbart att installera minikraftverk om tappning till torrfåror infördes. 5.3 Miljöanpassade flöden Miljöanpassade flöden kan definieras som det vatten som antas behöva rinna i ett vattendrag för att upprätthålla en förutbestämd ekologisk status. Målen med ett miljöanpassat flöde kan variera från att bevara en enskild art till att upprätthålla ett ekosystem (Renöfelt och Nilsson 2005). Miljöanpassningar av flödesregimer i vattenkraftreglerade vattendrag kan innebära många olika typer av förändringar av flödesregimen. I denna studie har valts att analysera ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av minskad korttidsreglering, införande av vårflod samt naturlig avsänkning av vattenstånd och minskad regleringsamplitud. 5.3.1 Minskad korttidsreglering Kriström et al. (2010) analyserade olika hydrologiska parametrar i ett stort antal svenska reglerade och oreglerade vattendrag. Det visade sig att det som mest skiljer reglerade och oreglerade vattendrag från varandra var parametrar som hör ihop med korttidsreglering. Därför har störst fokus lagts på att beskriva ekologiska effekter och verksamhetspåverkan av minskad korttidsreglering. Ekologiska effekter En förutsättning för att få bestående effekter av en minskad korttidsreglering i ett vattendrag är att nolltappning inte får förekomma. Analys av flödesdata från oreglerade vattendrag indikerar att det finns en definierad lägre gräns för årsmedellågvattenföringen i förhållande till årsmedelvattenföringen i ett vattendrag. Om nolltappning förekommer i ett vattendrag försvinner alla lämpliga habitat för strömlevande organismer eftersom ett sjöekosystem skapas (Kriström et al. 2010). En minskad korttidsreglering gynnar bottenfaunaarter som filtrerar vattnet på födopartiklar och därför är beroende av ständigt strömmande vatten. Exempel på sådana arter är knottlarver och filtrerande nattsländelarver. Både öring och harr gynnas av minskad korttidsreglering genom ökad tillgång på driftföda och förbättrad syresättning av rommen när den ligger nedgrävd i bottensubstratet. Men om en minskad korttidsreglering ska kunna vara till någon nytta för dessa fiskarter måste det 8 Baserat på statistik och beräkningar från European Small Hydropower Association (ESHA, 2007) 18 (34)

finnas kvar lek- och uppväxtområden i vattendraget. I de vattendrag där Vattenfall bedriver storskalig vattenkraftproduktion är de flesta strömsträckor indämda genom att kraftverksdammar har anlagts. Det är inte sannolikt att arter som tillhör de högsta hotkategorierna i den svenska rödlistan (ArtDatabanken 2010) skulle gynnas av minskad korttidsreglering i vattendrag där Vattenfall bedriver storskalig vattenkraftproduktion. Verksamhetspåverkan Att begränsa stationers möjlighet till korttidsreglering kan analyseras dels utifrån en enskild station, dels i ett större systemperspektiv med utgångspunkten att en större mängd eller samtliga stationer skulle omfattas av samma krav. Olika stationer regleras olika kraftigt, beroende på vattendom, vattenföring, magasin, årstid, turbintyper och styrutrustning. Letsi kraftstation i Luleälven är ett exempel på en station som regleras kraftigt för att producera under timmar med hög elförbrukning, medan Älvkarleby i Dalälven är ett exempel på en måttligt reglerad station. Figur 3 och Figur 4 visar vattenföringen i kraftstationerna Letsi och Älkarleby under fem dagar i januari år 2009, jämfört med en simulerad naturlig (oreglerad) vattenföring 9. Figur 3 illustrerar en förutsägbar och hårt reglerad vattenföring som är lika dag för dag med nolltappning under natten och toppar när elbehovet är som störst, jämfört med Figur 4 som också visar stora variationer under dygnet men är inte lika tydligt reglerat för att tillgodose toppar i elförbrukningen. Att begränsa korttidsreglering skulle innebära ett krav att hålla flödet mer konstant under dygnet och därmed undvika snabba flödesförändringar. Stationen skulle generellt kunna producera lika mycket el per dygn, men produktionen skulle vara jämt fördelad över hela dygnet, och nolltappning skulle inte vara tillåtet. Generellt varierar kraftpriserna över dagen med förhållandet 1,1 under högbelastningsperioder och 0,9 under låglast 10. För en enskild station som normalt korttidsreglerar innebär det ett intäksbortfall på cirka 9 %, om regleringskapaciteten begränsas. För t.ex. Letsi kraftstation skulle det innebära ett intäktsbortfall motsvarande cirka 80 miljoner SEK per år. Generellt kan sägas att en begränsning av korttidsregleringen skulle få mest betydande konsekvenser för kraftstationerna i Luleälven, medan konsekvenserna i Dalälven skulle vara mindre. Inom respektive vattendrag finns också variationer mellan stationer beroende på hur mycket de används för korttidsreglering. I ett större perspektiv, om man antar att korttidsregleringen skulle begränsas i samtliga vattenkraftsstationer, skulle det få större konsekvenser på kraftsystemet och elpriserna. Priserna på den nordiska elmarknaden varierar mellan år och säsong framför allt beroende på vattentillgång, och tid på dygnet beroende på efterfrågan. Under år 2009, som var ett år med relativt god tillrinning, varierade timsmedelpriset under ett dygn från cirka 30 40 EUR/MWh. Under det torra år 2010 var variationen istället 45 60 EUR/MWh, vilket illustrerar vattenkraftens inverkan på kraftsystemet och elpriset. Under ett torrt år blir elen dyrare och variationen under dygnet något större. 9 Det oreglerade flödet är baserat på flödet i en oreglerad älv (Pite Älv) och omräknat till respektive kraftstations vattenföring. Detta skall betraktas som ett exempel på hur det skulle kunna se ut. 10 Om medelpriset är 0,50 SEK/kWh är priset på dagen cirka 0,55 SEK och under natten cirka 0,45 SEK. 19 (34)

Effektbehovet varierar mellan cirka 10 15 GW under en sommardag och 15 25 GW under en vinterdag, och denna skillnad på upp till 10 GW kommer idag i huvudsak från vattenkraftverk som ökar produktionen. Vid ett krav på jämn produktion skulle denna toppbehovsförsörjning behöva komma från något annat håll, antingen via import eller genom t.ex. gasturbiner. Vattenkraftens reglering är en förutsättning för de förhållandevis små skillnader på elpriset mellan låg- och högbelastningsperioder som råder inom det nordiska elsystemet och en effekt av minskad korttidsreglering skulle vara högre priser under högbelastningsperioder. Vattenkraftens reglerkapacitet, som förutsätter användning av korttidsreglering, är även starkt länkad till den planerade vindkraftutbyggnaden, vilket diskuteras i kapitel 6.3. Letsi, Luleälven. 5 dagar i januari 2009. 400 350 Timsmedel (m3/s) 300 250 200 150 100 Oreglerat flöde Letsi, Luleälven 50 0 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 Timme Figur 3 Korttidsreglering i Letsi kraftstation. Älvkarleby, Dalälven. 5 dagar i januari 2009. 450 400 350 Timsmedel (m3/s) 300 250 200 150 100 50 Älvkarleby, Dalälven Oreglerat flöde 0 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 Timme Figur 4 Korttidsreglering i Älvkarleby kraftstation. 20 (34)