Grønt skifte er umulig uten videreutvikling av vannkraften

Energikommisjonens rapport sier at vi må produsere så mye som 40 terrawattimer (TWh) mer kraft, eller 25 prosent mer enn i dag, i tillegg til energieffektiviseringstiltak. Selv om vannkraft ikke kan bidra med mer enn rundt 10 TWh av disse 40, spiller vannkraften en unik og helt essensiell rolle når det kommer til å balansere kraft fra landvind, havvind og sol.

40 TWh tilsvarer energiforbruket til 2,5 millioner husstander. Vi er avhengig av mer kraftproduksjon for å få til elektrifiseringen av samfunnet slik at vi kan få til det grønne skiftet og nå klimamålene vi har satt oss. Norge har forpliktet seg til å kutte mellom 50-55 prosent av klimagassutslippene innen 2030 – og nå har vi knapt sju år på oss. Vi er ikke i rute, og vi trenger en plan for å øke produksjonen av fornybar energi raskt. Vannkraft er viktig for å få mer kraft, og essensiell for at vårt energisystem skal fungere.

En god del av den nye energien må komme fra uregulerbar kraft fra vind og sol. Vannkraften kan bidra med økt produksjon gjennom opprusting og utvidelse av vannkraftverkene. Med opprusting menes ren utskifting av utstyr slik at effektiviteten øker, noe som kan gi noen få ekstra TWh. Utvidelser innebærer å øke kraftproduksjonen gjennom å bruke mer vann eller øke den såkalte fallhøyden.

Miljødesign er en metode utviklet av Sintef i samarbeid med Norsk institutt for naturforskning (NINA) og Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) i forskningssenteret CEDREN, som nå videreutvikles i HydroCen. Et av de første stedene metoden ble brukt, var i forbindelse med revisjon av konsesjonsvilkår for Sira- og Kvinavassdragene. De nye vilkårene ble nettopp gitt av Olje- og energidepartementet (OED), og skal sørge for bedre miljøforhold. Tiltakene her handler om økt minstevannføring i elvene for å ta hensyn til blant annet villaks, forbedring av leveområder og løsninger for fiskevandring. Dette gir et krafttap på om lag 25 gigawattimer (GWh), men samtidig har Sira-Kvina kraftselskap fått konsesjon til å hente mer vann fra et sidevassdrag som vil gi en økning på 100 GWh i regulerbar kraftproduksjon. Slike utvidelser som i Sira- og Kvinavassdragene er viktig. Selv om det ikke gir veldig mye ny kraft, bidrar det til økt kapasitet og fleksibilitet som er sårt tiltrengt i tiden framover.

Tidligere studier i forskningssenteret CEDREN har vist at det er mulig å øke kapasiteten i våre vannkraftverk med 20 gigawatt (GW), i tillegg til dagens kapasitet på 32 GW. Dette kan gjøres ved å utvide og bygge kraftverk mellom våre store vannkraftmagasin, uten store nye inngrep i naturen.

Her i Norge har vi store vannmagasiner som til sammen representerer halvparten av Europas vannkraftlager. Våre magasin kan brukes til å produsere kraft når det blåser for lite, og til å lagre vann når all vind- og solkraft produserer så mye at det dekker det meste av kraftbehovet. For å få til dette, må nye tunneler bores mellom dagens magasin, flere turbiner installeres og pumpeturbiner må settes inn der det går an å pumpe vann opp igjen for å kunne brukes på nytt.

Energikommisjonens mener det er realistisk at vannkraften produserer mellom 5 og 10 TWh mer i 2030 enn i dag. En NTNU-studie fra 2017 viste at det eksisterende norske vannkraftsystemet, med justeringer for hva som allerede er realisert siden den tid, kan produsere 15 til 20 TWh mer strøm enn i dag om det rustes opp og utvides. La oss anta at omtrent 10 TWh kan komme fra nye prosjekter og oppgradering og utvidelse av liten og stor vannkraft med miljødesign. Likevel mangler det fortsatt 30 TWh som må komme fra uregulerbare kilder som sol, og vind på land og til havs.

For å håndtere disse 30 TWh ny, uregulerbar kraft kreves det investeringer i strømnett.  Vi har også behov for å balansere ulike kraftkilder på både korte og lange tidsrom. Hva gjør vi når det ikke blåser og sola ikke skinner over mange timer eller flere dager, det som tyskerne kaller «dunkelflaute«? Og hva gjør vi når det blåser så mye at vi produserer langt mer kraft enn vi trenger? For Norge er svaret åpenbart – vi har regulerbar vannkraft med store magasin som kan brukes til dette.

En annen grunn til at vannkraft og vindkraft utfyller hverandre også godt, er fordi det gjerne blåser mer på vinteren. Fyllingsgraden i magasinene har den siste tiden vært diskutert; får vi nok vann i våre magasiner til å produsere strøm gjennom hele vinteren? En vindfull vinter betyr at mer vindkraft i det norske systemet vil gjøre det mindre kritisk om fyllingsgraden i magasinene er lav.

I et pågående prosjekt, HydroConnect, har vi forsket på hvordan Europas og Norges energisystem vil se ut i 2030 og 2050 under forutsetning av at både Norge og Europa når målsettingen om et utslippsfritt energisystem innen 2050. Vi har spesielt sett på vannkraftens rolle, og her ser vi at det er store muligheter for videreutvikling og bedre utnyttelse av den vannkraften vi allerede har. Vi ser også at samspillet mellom vannkraft og mer vindkraft, enten det er på norsk landjord eller sokkel, eller gjennom kabler til Nordsjøen, vil gi opp til 6 TWh mer lagret kraft i norske magasin dersom vi investerer i økt kapasitet og pumpekraft.

• Les mer om hvordan HydroConnects kunnskap er nyttig for vannkraftbransjen

I Nordsjøområdet vil det trolig være omtrent 80 GW vindkraft installert på land og til havs i 2030. Til vanlig vil produksjonen gjerne kunne svinge mellom så lite som 10 GW og opp til 70 GW over lengre tid, gjerne om lag en ukes tid ettersom værsystemet endrer seg. Dette vil gi et behov for 5 TWh i balansering, noe som fint kompenseres med norsk vannkraft dersom vi øker kapasiteten. Noen vil kanskje hevde at vi kunne bruke batterier til dette i stedet? I så fall vil det kreve over 25 000 batteriparker på størrelse med Hornsdale Power Reserve som Elon Musk bygget i Australia i 2017 og som ble utvidet i 2020. Batterier må kanskje brukes til å balansere kraftsystemet der det ikke finnes andre løsninger, men i Norge kan heller videreutvikle vannkraften vi allerede har.

FAKTA

• Terrawattimer og gigawattimer er hvor mye strøm man bruker i løpet av en viss tid regnet i timer.
• Terrawatt eller gigawatt (uten «timer») definerer kapasiteten, altså hvor mye kraft det er mulig å produsere i øyeblikket.
• Terra, giga, mega og kilo angir mengden, her i synkende rekkefølge. Kilo betyr tusen, mega betyr en million, giga betyr en milliard og terra betyr tusen milliarder.