Klimatet förändras hur påverkas vattenkraften? Sten Bergström
Nordic-Baltic projects on the impact of climate change on renewable energy Climate Water and Energy 21-22 Climate and Energy 23-26 Climate and Energy Systems 27-21 2
The main results of the CE project Impact of Climate Change on Renewable Energy Sources Edited by Jes Fenger Contribution from 3+ specialists on energy and climate change Published 27 Pages 192 Price DKK 165 To order http://www.norden.org/pub/sk/showpub.asp?pubnr=27:3 3
Annual runoff change (mm) Hadley/A2 Annual runoff change (mm) Hadley/B2 Annual runoff change (mm) Echam/A2 Annual runoff change (mm) Echam/B2
Global modelling Regional modelling Local-regional studies
Nederbördsförändring i södra Sverige enligt en stor mängd beräkningar (271-21) Seasonal cycle of monthly mean changes in precipitation under the A1B emission scenario by the end of the 21st century (271-21) in southern Sweden. Solid grey line is the AOGCM multi-model mean. Units are in %. Källa: Lind och Kjellström. Report RMK 113, SMHI, 29
Nya klimatberäkningar 7
A new edition in 27 The main difference is that smaller catchments are covered and that climate change is addressed 8
Dimensionerande flöden för dammanläggningar för ett klimat i förändring Scenarier i ett 5-årsperspektiv (Elforskprojekt 27-21) 9
Förändring av 1-årsflödet enligt 9 olika klimatscenarier (jfr 1961-199) RCA3-E5:1-A1B RCA3-E5:3-A1B KNMI-E5:3-A1B MPI-E5:3-A1B C4I-H:Q16-A1B HC-H:Q-A1B C4I-E5-A2 CNRM-Ar-A1B METNO-BCM-A1B 221-25 271-21 1
Medianförändring av 1-årsflödet enligt 9 olika klimatscenarier (jfr 1961-199) 221-25 271-21 Förändring 11
Medianförändring av 3-årssnötäcket enligt 9 olika klimatscenarier (jfr 1961-199) 221-25 271-21 Förändring 12
Principen för beräkning av klass I flöden 13
Seitevare 4 24-249 (cm) 16 3 12 2 8 1 4-1 -4 RCA3-E5:1-A1B -2-3 -4 4 3 2 1 29-299 -8-12 -16 (cm) 16 12 8 4 RCA3-E5:3-A1B KNMI-E5:3-A1B MPI-E5:3-A1B C4I-H:Q16-A1B HC-H:Q-A1B C4I-E5-A2 CNRM-Ar-A1B METNO-BCM-A1B -1-4 -2-8 -3-12 -4 Sekvensvolym Sekvenstopp Dim snö Medeltillrinning Max tillrinning Dim W (cm) -16 29-299 24-249 1981-199 Mar Apr Maj Jun Jul Aug Tidpunkt för dim W 14
Umeälven - Pengfors 4 24-249 (cm) 1 3 2 5 1-1 RCA3-E5:1-A1B -2-3 -4 4 3 2 1 29-299 -5-1 (cm) 1 5 RCA3-E5:3-A1B KNMI-E5:3-A1B MPI-E5:3-A1B C4I-H:Q16-A1B HC-H:Q-A1B C4I-E5-A2 CNRM-Ar-A1B METNO-BCM-A1B -1-2 -5-3 -4 Sekvensvolym Sekvenstopp Dim snö Medeltillrinning Max tillrinning Dim W (cm) -1 29-299 24-249 1981-199 Mar Apr Maj Jun Jul Aug Tidpunkt för dim W 15
Torpshammar 4 24-249 (cm) 1 3 2 5 1-1 RCA3-E5:1-A1B -2-3 -4 4 3 2 1 29-299 -5-1 (cm) 1 5 RCA3-E5:3-A1B KNMI-E5:3-A1B MPI-E5:3-A1B C4I-H:Q16-A1B HC-H:Q-A1B C4I-E5-A2 CNRM-Ar-A1B METNO-BCM-A1B -1-2 -5-3 -4 Sekvensvolym Sekvenstopp Dim snö Medeltillrinning Max tillrinning Dim W (cm) -1 29-299 24-249 1981-199 Mar Apr Maj Jun Jul Aug Tidpunkt för dim W 16
Trängslet 5 4 3 2 1-1 -2-3 -4-5 5 4 3 2 1-1 -2-3 -4-5 24-249 29-299 Sekvensvolym Sekvenstopp Dim snö Medeltillrinning Max tillrinning Dim W (cm) (cm) 25 15 5-5 -15-25 (cm) 25 15 5-5 -15-25 RCA3-E5:1-A1B RCA3-E5:3-A1B KNMI-E5:3-A1B MPI-E5:3-A1B C4I-H:Q16-A1B HC-H:Q-A1B C4I-E5-A2 CNRM-Ar-A1B METNO-BCM-A1B 29-299 24-249 1981-199 Mar Apr Maj Jun Jul Aug Tidpunkt för dim W 17
Torsebro 6 24-249 (cm) 1 4 2 5-2 -4-5 RCA3-E5:1-A1B RCA3-E5:3-A1B KNMI-E5:3-A1B -6 6 29-299 -1 (cm) 1 MPI-E5:3-A1B C4I-H:Q16-A1B HC-H:Q-A1B 4 2 5 C4I-E5-A2 CNRM-Ar-A1B METNO-BCM-A1B -2-4 -5-6 Sekvensvolym Sekvenstopp Dim snö Medeltillrinning Max tillrinning Dim W (cm) -1 29-299 24-249 1981-199 Mar Apr Maj Jun Jul Aug Tidpunkt för dim Q 18
Osäkerheter vid beräkning enligt flödesdimensioneringsklass I (Elforskprojekt) Utreda vilka skillnader som uppstår vid beräkningar av Klass I flöden som genomförs med olika databaser, olika tidsperioder och olika modellversioner. Effekterna av följande skall studeras: Stationsdata respektive areella indata Olika tidsperioder för beräkning av det dimensionerande snötäcket Olika beräkningsperioder för dimensioneringsberäkningen Olika HBV versioner Olika modellkalibreringar Projektet genomförs under hösten 29 och 21 19
Principskiss för resultatredovisning Dimensionerande vattenstånd Huvudberäkning Osäkerhet tillförd från: Indata, Kalibrering, Snöperiod, Dimensioneringsperiod, Totalt och från Klimataspekten 2
Och nu kommer vindkraften 21
Kommittén för dimensionerande flöden i ett framtida klimat Sten Bergström, SMHI Gun Åhrling Rundström, Svensk Energi Maria Bartsch*, SvK Claes-Olof Brandesten*, Vattenfall Jan Liif, Statkraft Björn Norell*, VRF Agne Lärke*, Fortum Olle Mill*, SvK Sigrid Eliasson*, E.ON Lars-Åke Lindahl*, SveMin Gunnar Sjödin, VRF Johan Andréasson, SMHI * Ingår i styrgrupp för forskningsprojekten 29-9-22 22
Några delmål för kommitténs arbete Ta fram en vägledning för hur klimatförändring bör beaktas vid flödesdimensionering Kartlägga sårbarheten hos dammar med avseende på klimatförändring Följa upp hur hållbara riktlinjerna för bestämning av dimensionerande flöden är i ett förändrat klimat Om behov identifieras svara för att revideringar i riktlinjerna kommer till stånd 23
The Nordic Baltic project on Climate and Energy systems, CES The Hydropower-Hydrology group A wide range of conditions are covered by the Hydropower-Hydrology group of CES. Photos: Oddur Sigurðsson (Iceland), Sten Bergström (Sweden), Eugenijus Ziemys (Lithuania), Stein Beldring (Norway) and Juha Laukamo (Finland) 24
Test sites for CES Hydropower-Hydrology Purpose of the study: Hydropower production Design floods 1-year floods Lake regulation 25
Nordic and Baltic conference on Future Climate and Renewable Energy Impacts, Risks and Adaptation, Oslo, Norway, 31 May 2 June 21 past and present changes in climate and hydrology. climate and hydrological projections for the near future (22-25). effects of a changing climate and hydrology on renewable energy. risks and opportunities for renewable energy caused by climate change. adaptation strategies. www.nve.no/ces21 26
Vänerns och Göta älvs problem Vattendom från 1937, baserad på dåtidens kunskap Stort exploateringstryck längs stränderna, vattenkraft, sjöfart, miljö, vattenförsörjning, jordbruk Stor sårbarhet under dagens klimatförhållanden (2/21!) Det krävs en ökning av avbördningskapaciteten Göta älv är skredkänsligt och havet hindrar höga tappningar Problemen förvärras troligen av en global uppvärmning Landhöjningen håller inte jämna steg med havsnivåhöjningen 27
Risk för skred i Göta älv 21-2-11 Klimatanpassning de senaste rönen 28
Vattenstånd i Vänern Vattendom 1937 46. 191 45.5 45. 44.5 44. 43.5 43. 1846-1-1 1871-1-1 1896-1-1 1921-1-1 1946-1-1 1971-1-1 1996-1-1 29
Tappning från Vänern 125 1 75 5 25 1846-1-1 1871-1-1 1896-1-1 1921-1-1 1946-1-1 1971-1-1 1996-1-1 3
Nytt förslag på reglering efter diskussioner mellan Länsstyrelsen, Sjöfartsverket, SMHI och Vattenfall Principerna från Klimat- och sårbarhetsutredningen, men justerad kurva Förutsätter hydrologiska prognoser från SMHI Ryms inom vattendomen Sattes i drift hösten 28 31
Den nya strategin 32
Så här påverkas vattenstånden i Vänern 33
Så här påverkas tappningen i Göta älv 34
Ny tappningsstrategi för Vänern, löser det problemet? Nej, men det ger ökade marginaler De genomsnittliga nivåerna sänks De lägsta nivåerna blir i stort sett oförändrade De mest extrema tappningarna blir något mindre vanliga 35
Konsekvenser Sjöfarten klarar detta Jordbruket gynnas Miljökonsekvenserna kräver bevakning Vattenfall förlorar en del produktion Det innebär inte att det blir fritt fram för strandnära exploatering! 36
Vänerns vattenstånd 29 37
Vänern 8 24-249 (cm) 8 6 6 4 4 2 2-2 -2 RCA3-E5:1-A1B -4-6 -8 8 6 4 2 29-299 -4-6 -8 (cm) 8 6 4 2 RCA3-E5:3-A1B KNMI-E5:3-A1B MPI-E5:3-A1B C4I-H:Q16-A1B HC-H:Q-A1B C4I-E5-A2 CNRM-Ar-A1B METNO-BCM-A1B -2-2 -4-4 -6-6 -8 Sekvensvolym Sekvenstopp Dim snö Medeltillrinning Max tillrinning Dim W (cm) -8 29-299 24-249 1981-199 Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Tidpunkt för dim W 38
Är detta Sveriges klimat år 21? Regionally downscaled scenarios for 271-21 vs 1961-199. A1B emission scenario and 6 global models. Temperaturändring Nederbördsändring
Future production potential in Swedish rivers