Reinvesteringsbehov, opprusting og utvidelse
NVE jobber med hele tiden å ha oversikt over potensialet for opprusting og utvidelse. Vi følger med på hvilke prosjekter som er aktuelle for opprusting og utvidelse gjennom saker vi får inn til behandling gjennom konsesjonssystemet og hvilke som søker om elsertifikater. Vi gjør også analyser av det tekniske potensialet for å bytte ut komponenter i kraftverkene, som turbinløpehjul. Hvert år gjør vi en framskriving av hvor stort potensialet for opprusting og utvidelser er den nærmeste tiden, i forbindelse med den langsiktige kraftmarkedsanalysen vår. I 2020 har vi også laget et faktaark som forklarer de ulike begrepene og metodene som dukker opp når man snakker om opprustinger og utvidelser.
En betydelig del av norsk vannkraftproduksjon er bygd i perioden fra 1950 til utpå 1980-tallet. Norske kraftverk er generelt godt vedlikeholdt, men alderen på kraftverkene tilsier at mange nærmer seg sin tekniske levealder. Dette gjør at det stadig blir gjort reinvesteringer i norske vannkraftverk. NVE forventer at dette kommer til å fortsette. Slike reinvesteringer gir økt vannkraftproduksjon, og trekkes ofte frem som alternativ til ny kraftutbygging.
De siste 20 årene har omtrent halvparten av norsk vannkraftproduksjon gjennomgått en eller annen form for opprusting og utvidelse. NVE har registrert over 200 opprustings- og utvidelsesprosjekter i denne perioden. Disse prosjektene har bidratt med en samlet årlig produksjonsøkning på nesten 5 TWh. Av disse har 3,1 TWh kommet innenfor elsertifikatordningen.
NVEs beregninger antyder at samlet årlig produksjonspotensial for O/U fra kartlagte prosjekter utgjør 6-8 TWh. Pågående aktivitet i O/U-prosjekter presenteres i NVEs rapport om Ny produksjon som vi utgir hvert kvartal.
Det er begrenset hvor mye man kan øke kraftproduksjonen i et vannkraftverk, uten å overføre mer vann eller øke fallhøyden
Tiltak som ikke krever at man utnytter mer vann eller et nytt fall kalles opprusting. Et eksempel kan være å bytte ut komponenter når kraftverket nærmer seg forventet levetid, redusere friksjonstap i vannveien eller modernisere og automatisere kraftverk. Slike tiltak øker den totale virkningsgraden, reduserer driftsutgiftene og forbedrer driftssikkerheten, samtidig som de medfører lite naturinngrep. Reinvesteringer i maskin- og elektrotekniske komponenter kan øke kraftproduksjonen med 3-5 prosent. Økningen kommer av at utslitte komponenter blir skiftet ut, og at forbedret løpehjulsteknologi gir mer kraft per liter vann som går gjennom turbinen.
NVE har sett på det teoretiske potensialet for turbinopprustinger i kraftverk over 10 MW når man skifter ut løpehjulene. Vanlig teknisk levealder til en turbin anslås til 50 år. Tilstanden til turbinene i norske kraftverk er ofte så god at levetiden i praksis er lengre enn dette. Mange av kraftverkene bygd før 1970 har allerede skiftet ut løpehjulene. Hvis man bytter ut løpehjul installert før 1970 har vi beregnet at det vil gi en økt årlig kraftproduksjon på 2,1 TWh. Dersom man skifter ut alle løpehjulene i kraftverk over 10 MW, kan man teoretisk øke den årlige vannkraftproduksjonen med 4,4 TWh på grunn av forbedret turbinteknologi alene.
Ombygging av kraftverk åpner for nye muligheter
Mer omfattende O/U-tiltak innebærer at kraftverk bygges om, slik at de utnytter mer vann eller øker fallhøyden. Dette innebærer ofte større naturinngrep, men ikke i alle tilfeller. Ombygging av kraftverk gir mulighet for en betydelig økning i kraftproduksjon, og slike prosjekter trenger ofte konsesjon. Slike tiltak kalles vi utvidelser.
Norske vannkraftverk er godt regulert, og i et normalår utgjør det samlede flomtapet ca. 5 TWh for kraftverk over 10 MW. Ved å øke kapasiteten i vannveien og installere nytt maskin- og elektroteknisk utstyr med større ytelse blir en høyere andel av tilsiget utnyttet til kraftproduksjon og flomtapet blir redusert. Mye av flomtapet fra norske kraftverk er svært kostbart å innvinne.
Ofte vil en ombygging som innebærer å redusere flomtapet gjøres ved å bygge et nytt kraftverk parallelt med det gamle. Da har man også mulighet til å utnytte fallhøyden bedre. Denne løsningen velges ofte for å slippe kostnadene for produksjonstap i byggeperioden, fordi man kan vente med å legge ned det eksisterende kraftverket til det nye er i drift. Det gamle anlegget kan driftes videre for å utnytte flomvann fra det nye kraftverket.
Kraftproduksjonen i et kraftverk kan også økes ved å overføre nye nedbørsfelt. Takket være magasinkapasiteten har mange norske kraftverk kapasitet til å unytte mer tilsig enn de gjør i dag. Dette kan gjøre det lønnsomt å overføre nye nedbørsfelt.
Økende andel av variabel kraftproduksjon øker verdien av regulerbar kraft og etterspørsel etter systemtjenester. Ombygging av magasinkraftverk kan være nødvendig for mer fleksibel drift. Dette kan for eksempel kreve en økning i reguleringshøyden eller installert effekt, slik at det produseres mer i timene med høyest etterspørsel.
Man kan også tilpasse kraftverk til å håndtere endrede tilsigsforhold. Kraftverkene er designet for det tilsigsvolumet og de tilsigsvariasjonene en forventet på det tidspunktet de ble bygget. I mange norske vassdrag forventer NVE mer tilsig i fremtiden, på grunn av klimaendringer. Det forventes også at tilsigsvariasjonene blir annerledes. En ombygging åpner mulighetene for å ta hensyn til dette.
Ombygging av kraftverk kan redusere risikoen for skadelige flommer i vassdraget. I NVEs rapport «Klimaendring og fremtidige flommer i Norge» anbefales det for mange vassdrag å legge til grunn en forventning om større flommer, når en skal vurdere flomrisikoen.
