pdf om vattenkraft - E-on

E.ON Vattenkraft
Vattenkraft
Den förnybara energin

3
E.ON Vattenkraft
E.ON Vattenkraft ansvarar för all <strong>vattenkraft</strong>verksamhet
in<strong>om</strong> E.ON Nordic-koncernen. Produktionen sker i 76
hel- och delägda <strong>vattenkraft</strong>verk, s<strong>om</strong> är lokaliserade
från Lycksele i norr till Kristianstad i söder. Kraftverken
har en samlad effekt på cirka 1 700 MW och producerar
ett normalt år cirka 8 TWh. Antalet anställda är cirka 125.
Huvudkontoret ligger i Sundsvall.

4
En förnybar energikälla
Solens värme får vatten på marken, i sjöar, älvar
och hav att av dunsta och stiga uppåt, för att
sedan kondenseras när luften blir kallare på högre
höjd och bilda moln. Molnen ger sedan nederbörd
i form av regn eller snö. Avdunstningen är störst i
södra Sverige och minst i fjäll<strong>om</strong>rådena, där den
största delen av nederbörden k<strong>om</strong>mer i form av
snö. Snön smälter under våren och rinner ner till
vattendragen. En del av vattnet samlas i magasin
för att, främst under den följande vinterperioden,
användas i kraftverken. Allt upprepas år efter år
med vissa variationer för mängden nederbörd.
Man talar <strong>om</strong> torrår, normalår och våtår.

5
Vattenkraft och miljö
All elproduktion påverkar miljön i någon form,
det gäller även <strong>vattenkraft</strong>en. Den största miljöpåverkan
sker lokalt i samband med att ett
vattendrag byggs ut för kraftproduktion. Miljöpåverkan
från driften av <strong>vattenkraft</strong>verk är betydligt
mindre. Vattenkraften bidrar till en global
miljönytta gen<strong>om</strong> att producera förnybar, nästan
helt utsläppsfri el. Att utnyttja den befintliga
vatten kraften på bästa sätt är därför viktigt ur ett
miljöperspektiv. E.ON gen<strong>om</strong>för därför ett flertal
upprustnings- och effektiviseringsprojekt i befintliga
kraftverk.
För att ytterligare minska miljöpåverkan från
våra anläggningar arbetar vi aktivt med teknikutveckling,
s<strong>om</strong> förbättrar miljöprestandan och
minskar riskerna för hälsa och miljö. Vi byter ut
mineralolja till syntetisk ester, s<strong>om</strong> är en nedbrytbar
miljöanpassad olja för såväl smörjning s<strong>om</strong>
hydraulsystem, vi går över till att använda vatten
i hydraulsystemen istället för olja och byter oljesmorda
löphjul till oljefria. En annan åtgärd s<strong>om</strong>
successivt gen<strong>om</strong>förs i våra kraftverk är övergång
till högtryckshydraulik s<strong>om</strong> kraftigt reducerar
mängden olja, ofta med så mycket s<strong>om</strong> 90 procent
och därmed minskar miljöriskerna.
Vi gör både egna och oberoende externa revisioner
för att säkerställa att vi lever upp till våra egna
och <strong>om</strong>världens krav. Vårt arbetssätt är certifierat
enligt ISO 14001. Olika mätetal och system hjälper
oss att förebygga och minska miljöpåverkan, risker
och olyckor.
Vi har flera frivilliga överensk<strong>om</strong>melser <strong>om</strong>
olika miljöåtgärder i de utbyggda vattendragen till
fördel för natur-, sportfiske- och friluftsintressen.
I exempelvis Mörrumsån, s<strong>om</strong> är ett av landets
mest populära sportfiskevatten, har <strong>om</strong>löp byggts
förbi två kraftverk och därmed tillgängliggjort
stora reproduktions<strong>om</strong>råden för vandringsfisk.
I samarbete med Falkenbergs k<strong>om</strong>mun har vi
initierat ett forskningsprojekt, s<strong>om</strong> leds av forskare
vid Karlstads universitet och syftar till att
förbättra förutsättningarna för ålen i Ätran.
Fiskvägarna s<strong>om</strong> byggts i Mörrumsån, vid
Hemsjö övre och nedre kraftverksdammar,
är ett bra exempel på när miljöhänsyn och
elproduktion går hand i hand. De k<strong>om</strong> till
stånd gen<strong>om</strong> ett samarbete mellan E.ON,
Fiskeriverket, Naturvårdsverket och Länsstyrelsen
i Blekinge. Fiskvägarna har gjort
att reproduktions<strong>om</strong>rådet för lax och
havs öring utvidgats avsevärt. Vattenkraftproduktionen
i de aktuella kraftverken
anpassas också för att underlätta laxen
och öringens upp- och nedvandring.

6
Framtidens kraftslag
De flesta är idag överens <strong>om</strong> att klimatfrågan
är en av de största utmaningarna för vår planet.
Att producera förnybar el utan utsläpp av koldioxid
är en viktig del av klimatarbetet, och här är
<strong>vattenkraft</strong>en värdefull. Utsläppen av bland annat
koldioxid påverkar klimatet och en stor andel av
jordens CO 2
-utsläpp k<strong>om</strong>mer från energisektorn.
Minskade utsläpp och en global <strong>om</strong>ställning av
energisystemen är nödvändig för att bryta den
negativa utvecklingen.
Ju mer el s<strong>om</strong> produceras från <strong>vattenkraft</strong>
desto mindre el behöver produceras från källor
med större miljöpåverkan, s<strong>om</strong> till exempel olja
och kol. Därför är det viktigaste miljöarbetet att
se till att <strong>vattenkraft</strong>verken är i bra skick och kan
producera så mycket el s<strong>om</strong> möjligt.
E.ON satsar därför på att effektivisera befintliga
<strong>vattenkraft</strong>verk där det är möjligt. Gen<strong>om</strong> att till
exempel byta gamla turbiner mot nya, eller sätta
in ytter ligare turbiner, används vattnet effektivare.
Elproduktion och reglerförmåga ökar utan att påverka
miljö belastningen. Den ökade reglerförmågan
förbättrar dessut<strong>om</strong> förutsättningarna för en
storskalig utbyggnad av vindkraften. Detta är ett
viktigt bidrag för att nå nationella och internationella
miljö- och klimatmål.

8
Så fungerar det
Vattenmängden i älvarna och landskapets höjdskillnader
skapar förutsättningar för <strong>vattenkraft</strong>verk.
Vattendrag s<strong>om</strong> är bäst lämpade för kraftproduktionen
har antingen hög fallhöjd eller stort
vattenflöde. Energin s<strong>om</strong> kan utvinnas ur ett <strong>vattenkraft</strong>verk
står i direkt förhållande till fall höjden
och vattenmängden. Därför är det också lätt att
förstå varför den största andelen <strong>vattenkraft</strong>
produceras i de norrländska älvarna. Vattenkraftproduktion
innebär vanligtvis att älven regleras.
Vattnet s<strong>om</strong> krävs för elproduktion lagras i vattenmagasin
och kan användas i exakt den mängd
s<strong>om</strong> behövs för stunden.
1
3
2
4

9
1
Vattnets lägesenergi utnyttjas för elproduktion.
Energi och effekt
5
2
3
4
5
När vattnet släpps på turbinen faller det nedåt
gen<strong>om</strong> en tilloppstunnel eller trycktub. Vattnets
tyngd och rörelse får turbinen och generatorn att
rotera. Lägesenergi <strong>om</strong>vandlas till rörelseenergi.
Generatorn <strong>om</strong>vandlar rörelseenergin från
turbinen till elektricitet.
Utloppstunneln leder vattnet tillbaka till älven.
Från generatorn förs kraften ut till en transformator
där den transformeras upp till en hög spänning
innan den distribueras ut till kunderna via stora
kraftledningar och med små förluster vid överföringen.
• Energi kan inte förbrukas eller förstöras, utan bara
<strong>om</strong>vandlas till andra energiformer.
• Energi kan exempelvis mätas i kilowattimmar (kWh).
• Energi per tidsenhet benämns effekt. Effekt kan
mätas i watt (W).
• För att få fram den totala energianvändningen
multiplicerar du effekten med tiden. Exempel: en
spisplatta s<strong>om</strong> har effekten 1 000 watt (en kilowatt)
och är påslagen en timme har förbrukat en kilowatttimme
(kWh) elenergi.
Volt och Watt
V (volt) anger den elektriska spänningen.
kV (kilovolt) 1 000 volt.
W (watt) anger effekt (energi per tidsenhet).
kW (kilowatt) 1 000 watt.
MW (megawatt) 1 000 000 watt.
GW (gigawatt) 1 000 000 000 watt.
TW (terawatt) 1 000 000 000 000 watt.
1 kWh (kilowattimme) 1 kilowatt under en timme.
1 MWh (megawattimme) 1 000 kilowattimmar.
1 GWh (gigawattimme) 1 000 000 kilowattimmar.
1 TWh (terawattimme) 1 000 000 000 kilowattimmar.

10
Vattenkraften balanserar elsystemet
Vattenkraften är inte bara förnybar och utsläppsfri,
den spelar också en viktig roll för balansen
i elsystemet. El kan inte lagras utan produceras
i samma ögonblick s<strong>om</strong> den används. Förbrukningen
av el är inte jämnt fördelad utan varierar
mycket. Efterfrågan på el har både ett snabbt och
ett långsamt förändringsmönster. De långsamma
förändringarna av energibehovet påverkas av
stora industrier, konjunktursituation och årstid.
De snabba variationerna är kopplade till samhällets
aktiviteter vid olika tider under dygnet
eller plötsliga förändringar i produktionsapparaten,
exempelvis driftstopp i ett kärnkraftverk.
De ständiga variationerna i elförbrukningen
måste följas upp av motsvarande variationer i elproduktionen.
Det klarar <strong>vattenkraft</strong>en av.
Regleringen är möjlig efters<strong>om</strong> vattnet går att
lagra. Under snösmältningen på våren och förs<strong>om</strong>maren
sparas stora mängder vatten i vattenmagasin.
Magasinen tappas sedan under de delar av året
då vattentillrinningen är liten och elbehovet stort.
Man kan därför säga att <strong>vattenkraft</strong>en har två
roller. Den ena är att producera energi på ett
säkert och tillfredsställande sätt. Den andra rollen
är att i varje ögonblick producera rätt mängd
energi i förhållande till efterfrågan. I ett framtida
energisystem, där fossilt bränsle allt mer ersätts
av förnybar energi, spelar <strong>vattenkraft</strong>en en
viktig roll.
Magasinen i en älv gör att vattenflödet
jämnas ut över året. Därför blir det färre översvämningar
i en reglerad älv. Stora regnmängder
på hösten kan dock ge höga vattenflöden även i
reglerade älvar. Vattend<strong>om</strong>ar reglerar hur kraftbolagen
ska köra kraftverken, till exempel hur
magasinen får utnyttjas.
Förbrukning – Årsvariationer
Milj. kWh/vecka
Förbrukning – Dygnsvariationer
Vintertid
S<strong>om</strong>martid
S<strong>om</strong>martid behövs
mindre el än
på vintern.
Vintertid är
behovet av
el störst.
3000
2000
1000
Maj Juli Sept Nov Jan Mars
Kl. 07.00 12.00 17.00 21.00 07.00
Årsproduktion TWh, Sverige
normalår (65)
90
80
70
60
50
40
1960 1970 1980 1990 2000 2010

11
Dammsäkerhet
För att utnyttja fallhöjden i ett kraftverk behöver
fallhöjden längs en älvsträcka samlas ihop med
hjälp av dammbyggnader eller tunnelsystem.
Dammbyggnaderna kan variera i höjd och byggnadssätt.
De är konstruerade för att vara ytterst
stabila, till exempel är dammarnas luckor byggda
för att klara extrema vattenflöden.
De svenska dammarna är bland de säkraste i
världen. Merparten är byggda på svenskt urberg.
I Sverige har vi lång erfarenhet och ett stort
byggtekniskt kunnande när det gäller <strong>vattenkraft</strong>
och konstruktion av dammar. Tillgången till
<strong>om</strong>fattande hydrologisk statistik spelar också en
väsentlig roll för dammsäkerheten. In<strong>om</strong> branschen
finns gemensamma riktlinjer för hur dammsäkerhetsarbete
ska bedrivas. Svenska Kraftnät
är den myndighet s<strong>om</strong> har det centrala ansvaret
för tillsynsvägledning gällande dammsäkerheten i
Sverige. Länsstyrelserna ansvarar för det operativa
tillsynsarbetet.
Dammarnas status kontrolleras på flera olika sätt,
allt ifrån veckovis rondering till så kallade fördjupade
dammsäkerhetsutvärderingar, FDU. En FDU
är det mest kvalificerade steget i E.ONs dammsäkerhetsprogram
och gen<strong>om</strong>förs vart 15, 24 eller 30
år, beroende på dammens karaktär. I en FDU görs
gen<strong>om</strong>gripande analyser av dammsäkerheten,
ända ned till förutsättningarna för dammens konstruktion.
I våra större dammar har vi dessut<strong>om</strong>
bevakningssystem s<strong>om</strong> kontinuerligt mäter exempelvis
rörelser och läckage.
För att säkerställa att vårt dammsäkerhetsarbete
håller högsta internationella klass gen<strong>om</strong>förs
även granskningar där oberoende specialister
från hela världen synar vårt dammsäkerhetsarbete.
Dammarnas konstruktion, övervakningsoch
k<strong>om</strong>munikationssystem, underhåll, beredskapsplaner
samt E.ONs organisation och k<strong>om</strong>petens
in<strong>om</strong> dammsäkerhets<strong>om</strong>rådet granskas då
grundligt.
E.ON gör kontinuerligt <strong>om</strong>fattande investeringar
in<strong>om</strong> dammsäkerhets<strong>om</strong>rådet. Under perioden
2010 till 2015 investeras cirka 2,5 miljarder
kronor för att bibehålla och förbättra dammsäkerheten
i våra kraftverk.
Dammen i Storfinnforsen är med sina 800 meter
Sveriges största betongdamm. Här – och i kraftverket
nedströms, Ramsele – gen<strong>om</strong>för E.ON
<strong>om</strong>fattande åtgärder s<strong>om</strong> syftar till att förbättra
dammarnas stabilitet och täthet. Projektet
pågår till 2015 och investeringen uppgår till cirka
en miljard kronor. När åtgärderna är klara är
dammsäkerheten säkerställd för en överskådlig
framtid, kanske så länge s<strong>om</strong> 100 år innan några
större åtgärder måste gen<strong>om</strong>föras.

12
Styra och övervaka
E.ONs <strong>vattenkraft</strong>verk styrs och övervakas från drift -
centralen i Sundsvall med dygnet-runt-bemanning.
Där har man en samlad överblick över hela älvsystemen.
Driftcentralen är vatten kraftens hjärna
och här planeras också kraftproduktionen så att
de olika kraftverken nyttjas på bästa sätt. Larm av
olika slag går aut<strong>om</strong>atiskt till både driftcentral och
personal s<strong>om</strong> har beredskap vid kraftverket – inte
minst viktigt med tanke på säkerheten.
K<strong>om</strong>munikationssystemet mellan driftcentralen
och samtliga kraftverk går via satellit. Satellitk<strong>om</strong>munikation
är ett stabilt system s<strong>om</strong> inte
påverkas av förhållandena på marken, s<strong>om</strong> ett
markbundet system gör. Tekniken erbjuder också
betydligt högre kapacitet, vilket innebär att man
i dag kan åtgärda larm från driftcentralen s<strong>om</strong>
tidigare krävde en person på plats i anläggningen.
Den nya tekniken möjliggör en effektiv, flexibel och
miljövänlig arbetsmetod.
Några av kraftverken är så kallade effektstationer.
Dessa är särskilt värde fulla för snabba regleringar
när elbehovet ökar eller minskar.
Vattenkraften utgör ett stabilt system efter -
s<strong>om</strong> produktionen är fördelad på många kraftverk.
Det totala kraftsystemet påverkas därför inte
nämnvärt vid tillfälliga avbrott i enskilda kraftverk.

13
I driftcentralen får operatörerna
kontinuerlig information från
anläggningarna <strong>om</strong> vatten nivåer,
produktion, driftsstörningar
med mera.

14
Vattenkraftens historia
Konsten att använda vatten s<strong>om</strong> energikälla
sträcker sig långt tillbaka i tiden. Redan under
antiken användes vattenhjul för att utföra betydande
mekaniska arbeten. Jordabalken i Äldre
Västgötalagen från 1200-talet innehåller ett
avsnitt med rubriken ”Huru miulna skal gaerea”,
det vill säga hur kvarnen ska byggas. Redan under
300- talet lär de första vattenkvarnarna tagits i bruk,
men det skulle dröja ända fram till slutet av 1800-
talet innan <strong>vattenkraft</strong>en nyttjades i större skala.
Här är några milstolpar i <strong>vattenkraft</strong>ens och
elektricitetens historia:
1663
Den första primitiva elektricitetsmaskinen för så
kallad statisk elektricitet gen<strong>om</strong> gnidning, byggs
av tysken O von Guericke. Han upptäcker också
att elektriciteten kan ledas gen<strong>om</strong> metaller och
gen<strong>om</strong> kroppen.
1876
Premiär för elektrisk belysning i Sverige vid två
sågverk i Dalarna och Hälsingland. 1889 får Malmö
Ylle fabrik belysning med såväl båglampor s<strong>om</strong>
yllelampor.
1878
Den amerikanske uppfinnaren och industrimannen
Th<strong>om</strong>as Alva Edison grundar The Edison Electric
Lighting C<strong>om</strong>pany, s<strong>om</strong> utvecklar teknik för elektrisk
belysning s<strong>om</strong> sedan ersätter den olje-, fotogen-
och gasbelysning s<strong>om</strong> då användes.
1882
Den 4 september klockan tre på eftermiddagen
börjar kraftverket på Pearl Street, Manhattan,
New York, att producera el. I samma ögonblick
tänder Th<strong>om</strong>as Alva Edison ljuset på kontoret
på Wall Street. Edison, glödlampans uppfinnare,
når sitt stora mål. El distribueras via ledningar
till hushåll och näringsidkare.
I Sverige används samma år <strong>vattenkraft</strong> för
första gången för elproduktion. Den första vattendrivna
generatorn – med en effekt på tre hästkrafter
– börjar snurra vid Viskan.

15
1885
Lag<strong>om</strong> till stadens 300-årsjubileum invigs Europas
första elektriska gatubelysning i Härnösand.
1893
Den första längre kraftöverföringen i Sverige
står klar: från Hällsjön 15 kil<strong>om</strong>eter bort till
Grängesberg.
1895
Sverige tar s<strong>om</strong> första land i världen ett eldrivet
tåg i drift.
1906
Sydsvenska Kraftaktiebolaget – senare Sydkraft –
bildas med Malmö, Halmstad, Helsingborg, Landskrona
och Lund s<strong>om</strong> ägare.
1907
Utbyggnaden av större kraftverk inleds gen<strong>om</strong>
Hemsjö Övre i Mörrumsån.
2004
Sydkraft köper kraftbolaget Graninge och <strong>vattenkraft</strong>en
utökas därmed med cirka 3 TWh.
2005
Sydkraft byter namn till E.ON. Hälften av den
<strong>vattenkraft</strong> s<strong>om</strong> tillk<strong>om</strong> gen<strong>om</strong> Graningeaffären
säljs till norska Statkraft.
2008
I en affär med Statkraft övergår en tredjedel av
E.ON Vattenkrafts tillgångar – 40 kraftverk, 4 TWh –
till Statkraft.
2009
Upprustningen av Sveriges största betongdamm
vid Storfinnforsens kraftverk i Faxeälven startar.
Investeringskostnaden uppgår till cirka 1 miljard
kronor och arbetena beräknas pågå till 2015.
Projektet innefattar även dammen vid Ramsele
kraftverk, nedströms Storfinnforsen.
1954
Bålforsens Kraftaktiebolag, Båkab, bildas.
1993
Båkab Energi köps upp av Sydkraft.
1999
Båkab Energi byter namn till Sydkraft Vattenkraft.
Årsproduktionen i kraftverken är den högsta
någonsin. Sydkraft Vattenkraft övertar ansvaret för
koncernens <strong>vattenkraft</strong> i Bergslagen.

E.ON Vattenkraft Sverige AB Box 850 851 24 Sundsvall
T 060-19 67 00
<strong>vattenkraft</strong>@eon.se
eon.se
2010.06 Layout: Fredrik Collijn AB. Tryck: Holmbergs, Malmö.