Vatten och Vindkraft Stefan Skarp Stefan Skarp

Relevanta dokument
Skellefteälvens VattenregleringsFöretag

Samkörning av vindkraft och vattenkraft i Skellefteälven

Vattenkraft. En oändlig energi.

Hur möjliggörs 100% förnybart till 2040? Möjligheter i Skellefteälven

Lule älv Åtgärder som påverkar produktionen

Umeälven. Beskrivning av vattendraget

Vattenkraftens framtida bidrag till ökad kapacitet och reglerförmåga

Vindkraften ger systemtjänster, men hur skapas incitamenten?

Det här är SKELLEFTEÅ KRAFT. Kraft att utveckla

Underlag för samordnad beredskapsplanering för dammbrott i Skellefteälven

Solenergi och vindkraft i energisystemet

Vindkraftens roll i omställningen av energisystemet i Sverige

Skånes Energiting tisdag 11 april, 2013 Malmömässan i Hyllie. Lennart Söder Professor, Elektriska Energisystem, KTH

NEPP fredag 14 juni, 2013 Klara Strand. Lennart Söder Professor, Elektriska Energisystem, KTH

Korttidsplanering av. mängder vindkraft

1 Kostnader till följd av verkningsgradsförluster

Lule älv. Beskrivning av vattendraget

Framtidens utmaningar

Vattenkraftens bidrag idag och i ett framtida energisystem

Vattenreglering vad är det?

HUVA - Hydrologiskt Utvecklingsarbete inom Vattenkraftindustrin

Avvägning mellan vattenmiljö och effektiv tillgång till vattenkraftsel

Hur blåser vindarna. Potential, vad kan man göra, vad får man plats med och tekniska möjligheter. Power Väst - Chalmers, 5 september 2014

FISKAR OCH FLEXIBILITET

Arbetsförmedlingen. SAMTLIGA, antal samt andel (%) av befolkningen år. Analysavdelningen, Utredningsenheten Bo Gustavsson

Hållpunkter. Introduktion: Den stora bilden, regionens ambitioner, förutsättningar i Barentsområdet. Styrkor och utmaningar för Norra Sverige.

Sune Zander Brittedals Elnät ekonomisk förening. Ett medlemsägt företag med eldistribution, elproduktion med vattenkraft samt elhandel.

Överföring av vindkraftgenererad el från norra till södra Sverige, Sveca- Söder december 2002

POTENTIAL ATT UTVECKLA VATTENKRAFTEN - FRÅN ENERGI TILL ENERGI OCH EFFEKT

Elforsk seminarium Ersätta och bygga nya reaktorer

Vattenkraften och miljön

Elenergiteknik. Industrial Electrical Engineering and Automation. Energi och effekt. Extra exempel

Figur 1: Karta över Motala Ströms avrinningsområde (den skuggade delen). Bilden är hämtad från SMHI:s vattenwebb.

Koordinering av vindkraft och vattenkraft

Vindkraftteknik F1. Disposition. Varför vindkraft

Veckomedelflöde vid Viforsen Veckonummer

Dalälvens vattenkraftssystem

Indalsälven. Beskrivning av vattendraget

Ett robust och leveranssäkert elsystem vad säger forskningen?

Power to gas Karin Byman, ÅF

Teknik- och kostnadsutvecklingen av vindkraft - Vindkraften Viktig Energikälla -

Kvartal

Kvartal

Umeälvens Vattenregleringsföretag, (UVF) och dess roll i vattenhushållning

Vattenregleringen av Storavan- Uddjaur

Vinden. En framtidskraft.

André Höglund Energimyndigheten Enheten för operativa styrmedel

VATTENFALL INVESTERAR I FRAMTIDENS VÄRMEAFFÄR

Vilken påverkan har en ökad andel variabel elproduktion?:

PM - Hur mycket baskraft behövs?

Nationell strategi för hållbar vattenkraft

Förändrade roller på elmarknaden

Varför utnyttjas inte hela den installerade effekten i vattenkraften? Lennart Söder, KTH

Vattenkraften i ett framtida hållbart energisystem Innehåll Vattenkraften i Sverige (bakgrund) Framtida möjligheter

100% förnybar energi i det Svenska El-Energisystemet Svensk Vindkraftförening 30 års Jubileum och stämma, Kalmar-salen, Kalmar

Efterfrågeflexibilitet i konsumentledet. En kraft att räkna med?! NEPP seminarium Björn Berg

Vindkraftutbyggnadförutsättningar

Vindenheten, Lars Andersson

Läget på elmarknaden Vecka 46. Veckan i korthet. Ansvarig: Jens Lundgren

Läget på elmarknaden Vecka 47. Veckan i korthet. Ansvarig: Elin Larsson

Tappning i fiskväg 1,5 m3/s, vid de stationer där torrfåra inte. Tappning i fiskväg 3 m3/s, vid. de stationer där torrfåra inte

Hur investerar vi för framtiden?

MÖTESPLATS En arena full med möjligheter oktober, Hotell Nordica/Folkets Hus, Strömsund

Läget på elmarknaden Vecka 43. Veckan i korthet. Ansvarig: Lovisa Elfman

6 Högeffektiv kraftvärmeproduktion med naturgas

Höghastighetsturbiner för småskalig kraftvärme

Vindkraft. Sara Fogelström

Vindpark Töftedalsfjället

Elcertifikat återhämtning eller kollaps? Några slutsatser

Ger vindkraften någon nytta?

Farväl till kärnkraften?

Kraftbalansen i Sverige under timmen med högst elförbrukning

100 % förnybart år Nätverket för vindbruk Balingsholm

EN RAPPORT FRÅN SVENSK ENERGI POTENTIAL ATT UTVECKLA VATTENKRAFTEN FRÅN ENERGI TILL ENERGI OCH EFFEKT

NEPP - IVL SEMINARIUM Reglering av vindkraft - balanshållning. Strandvägen 7A: 20 november 2014 Professor Lennart Söder

Energiomvandling av biobränsle/torv/avfall i småskaliga anläggningar g med hjälp av höghastighetsgeneratorer

Priserna i Norden gick upp både på råkraftmarknaden och den finansiella marknaden under vecka 45 som en reaktion på kallare och torrare väderlek.

Om oss. * Projektet påbörjades hösten *!7 jan Föreningen bildades formellt. * 1 febr Föreningen startklar

Ny vattenkraftstation i nedre delen av Iggesundsån

Informationsmöte, vindkraftsmöjligheter vid Sexdrega. Välkomna! Tobias Bogeskär Projektledare

Vindkraft. Sara Fogelström

Göta älv nedan Vänern

Hur kan elmarknaden komma att utvecklas?

Milda och blöta långtidsprognoser fortsätter att pressa marknadens förväntningar om vinterns elpriser.

100% Förnybart - vad innebär det för elsystemet? Helena Nielsen, Strategy & Market Intelligence

Tillgängligheten i den svenska kärnkraften är i dagsläget 58 procent efter att Ringhals 1 och Forsmark 1 kommit åter i drift under veckan.

KTH Sustainability Research Day 100 procent förnybar elproduktion: Från omöjligt till main stream

Ångermanälven. Beskrivning av vattendraget

Priser och marknadsutsikter

LOKALT ÄGD VINDKRAFT. Tore Wizelius Mars 2011

Läget på elmarknaden Vecka 32. Veckan i korthet. Ansvarig: Elin Larsson

Beordrad nedreglering av Ringhals säkrade driftsäkerheten

Power Väst Västra Götalandsregionens utvecklingsnätverk för vindkraft

Bilaga 2 Sammanfattande tabeller över grundinformation och resultat för samtliga huvudavrinningsområden med KMV på grund av vattenkraft.

Kvartal

Fortsat satsning i vedvarende energi

Global Wind Day 15 juni 2014 Jokkmokksliden Malå kommun

Lägesrapport Nordisk elmarknad

Energimarknadsrapport - elmarknaden

Lägesrapport Nordisk elmarknad

Transkript:

Vatten och Vindkraft Stefan Skarp 2007-03-21

Innehåll Case Study Innebörd för vattenkraft och reglering Varför samkörning? Bakgrund Studier Framtiden

Case study - Uljabuouda (The picture is a photomontage)

UMEÄLVEN SKELLEFTEÄLVEN Sädvajaure 1 Arjeplog Uddjaur Laisälven Storavan 3 Arvidsjaur 4 Bergnä Sorsele s 5 16 INDALSÄLVEN 6 Sällsjö 17 Malå 7 172 MW, 341 GWh Storuman VATTENFALL Eleffekt Normalårs- MW prod. GWh 5 Bastusel 100 552 7 Gallejaur 216 703 8 Vargfors 134 445 450 1700 GRANINGE 15 Kvistforsen 130 584 Rebnisjaure 2 Hornavan Umeälven ÖREÄLVEN Storforsen 17 1,4 MW, 11 GWh Vindelälven Lycksele ÖVRIGA MINIKRAFTVERK HUVA-dagen 13 MW, 62 GWh Luleälven Jokkmokk Piteälven Åbyälven Norsjö SKELLEFTEÅ Eleffekt Normalårs- KRAFT MW prod. GWh 1 Sädva 32 122 2 Rebnis 64 139 3 Bergnäs 8 30 4 Slagnäs 7 32 6 Grytfors 31 186 9 Rengård 36 202 10 Båtfors 42 183 11 Finnfors 54 232 12 Granfors 40 203 13 Krångfors 62 321 14 Selsfors 61 259 437 1909 16 Klippen 25 100 462 2009 17 Storforsen Piteå 1,4 11 463,4 2020 8 9 10 11 12 13 14 Stefan Skarp Vindeln Rickleån Skellefteå 15 Robertfors 2001-05-08 Mlq B8b

Skellefteälven

Uljabuouda

Site 12 Windturbines 2,5-3,0 MW/WTG Max 36 MW 100 GWh annual production Total height 125 m

Projektbeskrivning etapp I Mål: Är samkörning teoretiskt möjlig Kommer körningen i hela älven påverkas? Kommer man behöva ändra planeringen i källmagasinen? Hur mycket tillkommande spill?

Körning 2000-2004 Vindkraft/Vattenkraft December 2000- December2004 dygnsvärden 50 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 2000-12-01 2001-02-01 2001-04-01 2001-06-01 2001-08-01 2001-10-01 2001-12-01 2002-02-01 2002-04-01 2002-06-01 2002-08-01 2002-10-01 2002-12-01 2003-02-01 2003-04-01 2003-06-01 2003-08-01 2003-10-01 2003-12-01 2004-02-01 2004-04-01 2004-06-01 2004-08-01 2004-10-01 2004-12-01 Omfördelad produktion Prod över 95 MW MW

50 40 30 20 10 0-10 -20-30 -40-50 Körning 1988-2004 Vindkraft/Vattenkraft 1988-2004 dygnsvärden 2004-01-01 1988-01-01 1988-07-01 1989-01-01 1989-07-01 1990-01-01 1990-07-01 1991-01-01 1991-07-01 1992-01-01 1992-07-01 1993-01-01 1993-07-01 1994-01-01 1994-07-01 1995-01-01 1995-07-01 1996-01-01 1996-07-01 1997-01-01 1997-07-01 1998-01-01 1998-07-01 1999-01-01 1999-07-01 2000-01-01 2000-07-01 2001-01-01 2001-07-01 2002-01-01 2002-07-01 2003-01-01 2003-07-01 2004-07-01 MW Omfördelad produktion Prod över 95 MW

Slutsatser Teoretiskt möjligt Lite tillkommande spill (<0,3%), troligen inget alls Tekniskt mer avancerad planering och körning av vattenkraft Förluster i dygnsreglering

Projektbeskrivning Etapp II Mål: Undersöka påverkan på vattenkraftsturbiner Undersöka hur regleringen av kraftstationerna påverkas Ge förslag på hur det praktiskt skulle kunna genomföras

Projektbeskrivning Etapp II Skellefteå Kraft skall planera produktionen så att effekten aldrig överstiger 95 MW Vindkraften skall producera när det blåser Vattenkraften skall regleras efter vindkraften Fördelar Bättre systemutnyttjande av nätet Nackdelar Fler regleringar på vattenkraftsturbiner Mer körning utanför bästa verkningsgrad Ökat slitage på vattenkraftsturbiner Driftstatistik vattenkraft, estimerad produktion vindkraft 25 MW vindkraft, 36 MW vindkraft

Bakgrund till projektet Rebnis I drift 1974 64 MW Nettofallhöjd: 82 m Utbyggnadsvattenföring: 80 m 3 /s Normalårsproduktion 139 GWh 1 st Francisaggregat Sädva I drift 1985 31 MW Nettofallhöjd: 45 m Utbyggnadsvattenföring: 70 m 3 /s Normalårsproduktion 117 GWh 1 st Francisaggregat

Resultat 36 MW vindkraft Produktion med en effekt över 95 MW, exempel 2001 Mycket vatten och bra vindar 2007-03-21 18 % av tiden över 95 MW Stefan Skarp

Resultat Allmänt Francisturbin Verkningsgradskurva Rebnis 100 3,5 3 Vibrationsmätning bärlager Sädva 90 80 70 Vibration [mm/s] 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Radial Tangential Axial-vertikal Verkningsgrad [%] 60 50 40 30 Effekt [MW] 20 Vibrationer: Rebnis och Sädva körs Ej under 60% pådrag 10 0 0 20 40 60 80 100 120 Flöde Q [m 3 /s]

Resultat 36 MW vindkraft Effektreglering Sädva, vatten motsvarande 35 GWh behövs för att ej överstiga 95 MW Effektreglering Rebnis, vatten motsvarande 30 GWh behövs för att ej överstiga 95 MW Mest omfördelning av vatten mellan timmar och dygn, lite spill! Effektreglering ger verkningsgradsändringar

Resultat 36 MW vindkraft Verkningsgradsförändring av vattenkraftstationerna Minsta tillåtna pådrag 60%, pga ökat slitage på komponenter. Medeländring Rebnis 2,33% försämring Medeländring Sädva 0,57% försämring

Resultat 36 MW vindkraft Regleringar av turbin Rebnis Vid vanlig drift 1,8 regleringar/dygn Vid samkörning 3,25 regleringar/ dygn Regleringar av turbin Sädva Vid vanlig drift 2,6 regleringar/dygn Vid samkörning 4,52 regleringar/ dygn

Sammanfattning Produktionen över 95 MW, 13-18% av tiden. För att kompensera detta: Minska vattenflödet till turbinen Ändra driftplaneringen för vattenkraften, hur skall vattnet omfördelas? Konsekvenser på vattenkraftsturbinerna: Körning utanför bästa verkningsgrad, kavitation Ökad materialerosion på löphjul, buller, slitage på komponenter Ökat antal regleringar av turbinerna Fördubbling av antal regleringar per dygn (36 MW) Slitage på komponenter Bestämma en gräns för hur mycket verkningsgraden får försämras, Rebnis /Sädva ej under 60% pådrag via vibrationsmätningar Rebnis bör regleras i första hand vid små effektkompenseringar. Sädva bör stängas av helt vid stora effektregleringar.

Etapp III Mål: Implementering Pilotanläggning för samkörning av vind- och vattenkraft?

Oklart idag Vilket värde har den förlorade dygnsregleringen? Hur skall vattenkraften få betalt? Hur bra kan vindkraften prognostiseras?

Slut på Case Study - Uljabuouda

Varför samkörning? (1) Det byggs vindkraft i Sverige Regeringens mål 10 TWh 2015 Hälften i norrlands inland där det finns problem med nätkapacitet och överföring

Varför samkörning? (2) Bästa nyttjande av befintligt system Kostnadseffektiva investeringar När blir en nätutbyggnad lönsam?

Varför samkörning? (3) Övergångslösning under utbyggnad

Bakgrund - Vattenkraft Körning planeras mot priser Planering i komplexa system kring vattenreglering Lång framförhållning i planering. Kan göra snabba förändringar i planering Stora individuella skillnader (t.ex. Strömkraftverk, Francis/Kaplan)

Bakgrund - Vindkraft Körning planeras inte. Producerar vid vind. Produktionsprognoser <18 timmar. Snabba förändringar i effekt Nyare och större verk har hårdare krav (SvK)

Bakgrund Förbrukning Förbrukning planers oftast inte Prognoser relativt goda Förändringar sker långsamt

Bakgrund Nätkapacitet Överföringskapacitet mycket förutsägbar och planerad Kapacitetsförändringar med temperatur och vind.

Gjorda studier 4000 MW Vindkraft (ELFORSK 05:19) KTH Julija Matevosyan, Lennart Söder m.fl. Helsingfors Universitet H. Holttinen SKAB Samkörningsstudier Nätutredningen Lennart Söder

Framtid Sverige 10 TWh 2015 (7%) 20 TWh 2020 (13%) Danmark 7 TWh idag (20%) 9 TWh 2010 (25%) 13 TWh 2015 (35%) 19 TWh 2025 (50%)

Vindkraftutvecklingen i Europa

Vindkraft inom EU EU-25* 34 GW (~68 TWh) 2004 40 GW (~80 TWh) 2005 (+ 18%) 48 GW (~96 TWh) 2006 (+ 20%) Mål 20% Renewables 2020 *) ca 3300 TWh el totalt idag

Sveriges och vattenkraftens roll i framtida energisystemet Verka för att nyttja vattenkraftens potential på bästa sätt Få betalt för vattenkraftens flexibilitet och styrbarhet Verka för större sammankoppling till Europa Balansera elsystemet

Tack för mig! Stefan Skarp Skellefteå Kraft AB stefan.skarp@skekraft.se 0910-77 26 25