Stóra Eyjavatn – vatnaflutningar - miðlun

9. febrúar 2015 kl. 16:22

 

Inngangur.

Í Aðalskipulagi Ísafjarðarbæjar 2008-2020 – Breyting er tekin fyrir ósk Orkubúsins (OV) um að nýta innrennsli í Stóra Eyjavatn, byggja minniháttar stíflu og veitu þaðan yfir á vatnasvið Mjólkárvirkjana.  Umsókn OV tekur mið af þeirri orkunýtingu sem leyfð er samkvæmt núgildandi friðlýsingarskilmálum.  Umfjöllunin fram að þessu hefur snúist um skerðingu á rennsli til fossanna innan friðlandsins sem er 22% á ársgrundvelli samkvæmt Glámuskýrslunni frá 2002. 

Bakvið þessa prósentu er 21 Gl af vatni sem er mælanleg stærð og samkomulag þarf að nást um.  Í góðu vatnsári, þá færi að meðaltali umfram þetta magn til fossanna.  Hvort leyfi fáist fyrir þessu magni, eða eitthvað minna á eftir að koma í ljós.  Hagkvæmni veitunnar veltur á því að fá að nýta sem mest.  Minna hefur verið fjallað um sjálfa miðlunina eða „forðabúrið“ og er hún í rauninni orsökin fyrir því að löggjafinn, Alþingi, samþykkti þessa orkunýtingu á sínum tíma.    

Stutta svarið sem skýring á þessu er að landslag á Vestfjörðum hentar illa til að byggja stór uppistöðulón og það er því nauðsynlegt að nýta náttúruleg vötn og draga niður í þeim eins og dýpi þeirra leyfir.  Ef ekki, þá nýtum við ekki sem skyldi þá landkosti til orkunýtingar sem verða að vera til staðar til að skapa nægan stýrileika á móti ókostum rennslisvirkjana.  Um er að ræða hluta af virkjunum OV og svokallaðar „Bændavirkjanir“ sem eru háðar því að geta selt orkuna til aðila sem ræður yfir nægjanlegum stýranleika á sínu vatnsafli.

Umfjöllunin hér á eftir tekur á þessu samspili milli stýranlegrar orku, þ.e. virkjanir með bæði skammtíma og langtíma miðlanir og rennslisvirkjana sem eru án miðlana.  Einnig „Snjallnetið“ hjá Landsneti(LN) sem nú heldur utan um Mjólkárveitu, þ.e. að nýta kosti sem felst í nýjum búnaði Mjólkárvirkjunar og 10 MW eldsneytisstöðvar þeirra í Bolungarvík.  Að öðru leiti er vísað á skýrslu Atvinnuvegaráðuneytisins  http://www.atvinnuvegaraduneyti.is/media/Acrobat/Vestfjardarskyrsla-2014-Lokadrog.pdf „Afhendingaröryggi raforku á Vestfjörðum“.                                                                    
Í skýrslunni er farið yfir þrjá möguleika í afhendingaöryggi.  Hringtenging flutningskerfi raforku, auka orkuvinnslu heima í héraði eða byggja 5 MW eldsneytisstöð á suðursvæði Vestfjarða.

Langtímamiðlun.

Virkjanir OV ráða ekki yfir langtímamiðlun nema Þverárvirkjun(Þverá) við Hólmavík.  Þar er dregið verulega úr framleiðslunni á sumartímabilinu og vatnssöfnun fer fram í Þiðriksvallavatni fyrir veturinn líkt og ætlunin er að gera með Stóra Eyjavatn.  Orkuforði sem býr í sitthvoru lóninu er mjög ólíkur.   Þiðriksvallarvatn sem er uppistöðulón Þverá er 25,3 Gl að rúmmáli m.v. 12 metra niðurdrátt.  Hægt er að framleiða 3,4 GWh úr þessu vatni sem er ekki mikið, því vatnið liggur mjög lágt yfir sjávarmáli (90 m y.s.) og fallhæð virkjunar rúmlega 60 metrar. 

Miðlunargeta Stóra Eyjavatns er aðeins minni en Þverá eða 20 Gl.  Orkuinnihald þessa rúmmáls er 21,8 GWh eða 6,4 sinnum meira á hvern Gl, enda er Stóra Eyjavatn í landhæð 570 m y.s. og fallhæð Mjólkármegin yfir 500 metrar.  Þarna er ólíku saman að jafna.  Mjólká II er næst á eftir Þverá í stærð miðlunar eða 4,4 Gl.  Þótt rúmmálið er einungis 17% af stærð Þiðriksvallarvatns, þá er orkuforðinn  samt meiri í Mjólká II eða 4,9 GWh.  Fallhæð Mjólkár II er 490 metrar. 

Á þessum samanburði sést glöggt að eftir því sem þessi náttúrulegu vötnin liggja hærra í landinu, því vænlegra er að nýta þau sem miðlanir.  Með þessum einfalda samanburði hér að ofan er ekki fjallað um innrennsli á sama tíma og miðlanirnar eru nýttar.  Að sjálfsögu eru vatnasvið mis góð hvað afrennsli varðar og afmarkast umfjöllunin við miðlanirnar.  Berg á Vestfjörðum geymir lítið vatn og dragáreinkenni ríkjandi, nema á stöku stað þar sem lindáreinkenni eru góð.

Eins og fram hefir komið þá er afhendingaröryggi rafmagns lélegast í Mjólkárveitu frá kerfi LN á öllu landinu.  Það er ekki af góðmennsku einni saman að LN fjárfestir fyrir á þriðja milljarð 2013 og 2014, nema af því að vandamálið með afhendingaröryggið er viðurkennt.  10 MW eldsneytisstöðin í Bolungarvík er hlut af þessum kostnaði.  Langtímamiðlanir í tengslum við vatnsaflvirkjanir í Mjólkárveitu, er heppilegasta staðsetningin, eins og staðan er í dag kerfislega séð, fyrir LN.

Virkjanir með langtímamiðlanir eru að fullu stýranlegt afl eins og um væri að ræða eldsneytisstöð með olíutank.   Málið vandast hinsvegar þegar kemur að því að finna staði sem bjóða uppá langtímamiðlanir með nógu mikilli hagkvæmni og hægt að virkja fallið þar fyrir neðan.   Í allri Mjólkárveitu, frá Súðavík til Patreksfjarðar er engin langtímamiðlun nema Stóra Eyjavatn og á Rauðasandi. 

Suður-Fossá og aðrar miðlanir á Glámuhálendi.

Suður Fossá á Rauðsandi er gömul hugmynd þar sem aðalhagkvæmnin byggðist á góðri miðlun í Stóravatni og í Eyrarhvilft þar sem inntakið var fyrirhugað.  Samtals 5 Gl sem er aðeins meiri miðlun en er í Mjólká II.  Orkuforðinn í lóninu er hinsvegar mun minni eða 1,6 GWh.  Þessi miðlun hefur sérstöðu að því leiti að lónin fyllast oftar yfir vetrartímabilið því landhæð miðlananna tveggja er rétt undir og yfir 200 m.y.s., en Mjólká liggur það hátt í landinu að hlákur eru sjaldgæfari þar.

Hægt væri að byggja 3 MW virkjun ef aflið væri verðmætt og virkjunin yrði hluti af varaafli á suðursvæði Vestfjarða.  Allt land sem tilheyrir virkjuninni er í einkaeigu og lítið vitað um hvort einhver áform eru um framkvæmdir.  Vesturbyggð er með áform að gera þetta svæði að þjóðgarði og kannski er núþegar búið að afskrifa þennan kost.  Engin þriggja- fasa lína liggur til Rauðasands sem er forsenda fyrir virkjunarframkvæmd Suður Fossár.

67 MW Glámuvirkjun samanstóð af mörgum miðlunum og í öllum tilvikum voru náttúruleg vötn nýtt, enda umhverfisvænt því ekki þurfti að sökkva grónu landi eins og oft er raunveruleikinn annarstaðar á landinu.  Stærstu miðlanirnar sem um var rætt voru 9 Gl Hólmavatn á vatnasviði Vatnsfjarðar og 8 Gl Kjálkavatn og báðar miðlanirnar innan friðlandsins í Vatnsfirði þar sem orkunýting er ekki leyfð sérstaklega eins og í tilfelli Stóra Eyjavatns.

Eftir stendur 11 Gl Hundsvatn og 3 Gl Rjúkandisvatn á vatnasviði Skötufjarðar.  Miðlun frá þessum vötnum hefur verið skoðuð gróflega með þeim möguleika að leiða vatn til Mjólkárvirkjana um 10 km löng jarðgöng.  Ekkert hefur verið kannað hvort hægt væri að semja um vatnsréttindi hjá landeigendum og gera má ráð fyrir að kostnaðurinn sé alltof mikill m.v. ávinninginn.  Orkuverð til virkjana þyrfti að tvöfaldast frá því sem nú er áður en ákvörðunin yrði tekinn um hann.

Eftir stendur að Stóra Eyjavatn er eina langtímamiðlunin sem hægt er að nýta fyrir Mjólkárveitu eins og staðan er í dag.  Fáist hún samþykkt, þá yrði strax af framkvæmdum.  Einkum vegna þess að aflþátturinn í verðskrá Landsvirkjunar sem OV gerir langtíma orkukaupasamninga við hefur hækkað hlutfallslega meira en grunnverðin.

Byggðalínuhringurinn sprunginn.

Um þessa staðareynd er fjallað um í grein á heimasíðu OV https://www.ov.is/frettir/Framvindan_i_orkumalum_Vestfirdinga_og_stadan_i_dag 

og óþarfi að endurtaka hér en benda má á umfjöllun í greininni um lítið orkusjálfstæði fjórðungsins sem þarf að bæta og aðgang að langtímamiðlun er gríðarlega mikill kostur fyrir vetrarframleiðsluna í Mjólká.  Við þetta má bæta að mögulegar náttúruhamfarir eins og t.d. kringum Bárðarbungugosið g þessar þrjár sviðsmyndir sem Almannavarnir ríkisins hafa sett fram í fjölmiðlum.

Í sviðsmynd I og III getur byggðalínuhringurinn rofnað.  Landsnet hefur nú þegar gert ráðstafanir, m.a. með tiltæku vara/viðgerðarefni á staðnum fyrir línurnar ef illa fer.  Sviðsmynd II er öllu alvarlegri því hætta er á að ein eða fleiri virkjanir laskist og gæti því komið aflskortur sambærilegum og þeim sem lýst er í greininni sem bent er á hér að ofan.  Í desember 2013 helmingaðist afl Búrfellsstöðvar og OV varð fyrir skerðingu í 10 daga.  Þá bilaði 220 KV jarðstrengur, en í tilviki eins og þessu gæti tekið mun lengri tíma að laga hugsanlegar skemmdir.

Í greininni er einnig fjallað um skerðinguna sem átti sér stað í einn og hálfan mánuð síðla vetrar 2014 vegna þurrðar í uppstöðulónum Landsvirkjunar.  Þá brenndu Vestfirðingar 1,5 milljón lítra af olíu til að halda hita á rafkyntum hitaveitum sínum.  Áhættan er alltaf að aukast hvað varðar ytri þætti og lélegt afhendingaröryggi raforku innan fjórðungsins er ekki lengur eina úrlausnarefnið.  Til að minnka þessa ytri áhættu, þá verður LN að fá tækifæri til að styrkja byggðalínuhringinn.  Vonandi mun kerfisáætlun þeirra fá einhvern lagalegan sess svo hægt verði að eyða einhverjum flöskuhálsum sem fyrst.  Innan fjórðungsins er framkvæmd eins og að nýta Stóra Eyjavatn vel þegin.  

Skammtímamiðlanir.

Munurinn á langtíma- og skammtímamiðlun er að þá er verið að sveifla afli milli dags og nætur og minna framleitt á helgum en á virkum dögum.  Lónin eru samt lítil, en þessi takmarkaði forði hámarkar stýranleikann innan vikunnar og um leið gerir orkukaup OV eins hagkvæm og kostur er.  Undir þennan flokk fellur Mjólká I og II.  Ekki Mjólká III þar sem sú virkjun flokkast undir rennslisvirkjanir.  Þegar nýja virkjunin í Engidal, Fossárvirkjun, kemst í gagnið, þá fellur hún líka undir þennan flokk.  Fossavatnið sjálft er 0,8 Gl á stærð og er rúmlega helmingi stærri miðlun en Borgarhvilftarvatnið er fyrir Mjólká I. 

Rennslisvirkjanir.

Til að auka vægi vatnsafls í Mjólkárveitu, þá er ekki nóg að virkja fleiri vatnsföll ef um er að ræða rennslisvirkjanir eingöngu, t.d. eins og nú er sótt um að koma inn í Aðalskipulag Ísafjarðarbæjar, samtals 1, 8 MW.  Reynsla OV af sambærilegum rennslisvirkjunum sem nú þegar eru í rekstri er að þær gefa ekki mikið meira en 40 – 45 % aflgetu sinni að vetri sem þýðir ekki nema rúmlega 0,7 – 0,8 MW  viðbót að vetri ef sama hlutfall gildur um þessar nýju virkjanir.  Hámarksaflþörf í raforkukerfinu er einmitt þá. 

Það er samt þannig að allar virkjanir eru vel þegnar innan fjórðungsins, bæði til að orkusjálfstæði aukist á kostnað innflutnings og almennt bæta slíkar virkjanir upp dreifikerfið og minnka um leið olíunotkun í bilanatilvikum.  Halda uppi spennu o.þ.h. og geta jafnvel frestað styrkingu á dreifikerfinu sem annars hefðu verið nauðsynlegar.  En mikil sumarframleiðsla slíkra virkjana geir það að verkum að OV getur ekki bætt fleiri rennslisvirkjunum við í viðskipti með orkuna.  OV skortir langtímamiðlanir til að bæta stýranleikann eða sölumöguleika inná nýja markaði sem notar eingöngu rafmagn á sumrin en ekkert á veturna.

Þessi staða kemur ekki í veg fyrir að bændur hætti að virkja bæjarlækinn, því þeir geta leitað á önnur mið, en það verður að vera aðili sem býr yfir nægjanlegum stýrileika á sinni framleiðslu til að geta tekið þá undir sinn verndarvæng.  Annars er hætta á að verðið verði of lágt til þeirra og ekkert yrði þá af framkvæmdum.  Fram að þessu hafa allar bændavirkjanir sem tengdar eru dreifikerfi OV kosið að selja OV orkuna, enda höfum við búið yfir nægjanlegum miðlunum fram að þessu.    

Flestar bændavirkjanirnar sem eru í viðskiptum við OV hafa ágætis framleiðslu í þá 7 mánuði sem vetrartímabilið varir.  50 til 55 % af orkunni sem til fellur á ársgrundvelli er skilað á þessu tímabili sem er gott.  Besta rennslisvirkjun OV er Tungudalsvirkjun með tæp 60% af framleiðslunni á vetrartímabilinu og Reiðhjallavirkjun lökust eða rúm 30%.  Reiðhjallavirkjun tapaði að vísu hluta af lindarrennslinu niður í Vestfjarðargöngin rétt eftir að búið var að endurbyggja virkjunina og stækka.

Snjallnetskerfið á Vestfjörðum.

Snjallnetið grípur inn í daglegan rekstur eins og Mjólkárveitu og stýrir rofum í kerfum LN og OV ef á þarf að halda.  Verði aflskortur og framleiðsla virkjana nær ekki að anna álaginu, leysir snjallnetið samstundis út alla notendur sem gert hafa samning um skerðanlegan flutning. Dugi það ekki til eru aðrir notendur frátengdir í þrepum þar til framleiðsla virkjana annar álaginu.

Mjólkárvirkjun hefur ákveðnar skyldur gagnvart flutningskerfi LN vegna stærðar sinnar.  Sjá http://landsnet.is/raforkukerfid/netmali .  Á undanförnum árum, eða frá því endurnýjun virkjunarinnar hófst, þá hafa skapast forsendur til að stíga næstu skerf í sjálfvirkni til að ná þeim árangri að halda rafmagni hjá sem flestum í tilfellum eins og þegar Vesturlína slær út.  Eldsneytisstöðin í Bolungarvík tekur síðan við og kemur rafmagni á hjá þeim sem misstu það í útslættinum. 

LN hefði getað fjárfest í rafhlöðum til að brúa bilið í u.þ.b. þær 30 sek til að seinka því að notendur misstu rafmagnið og gefa stöðinni möguleika að komast í gang og á fullt afl.  Tekið skal fram að minna en þessi tími dugar til að koma vatnsaflvirkjunum frá því álagi sem þær voru á við útsláttinn uppá  fullt afl.  Þetta á einungis við um virkjanir sem hafa lang- og skammtímamiðlanir.  Rafhlöður eru dýrar og kosta yfir milljarð króna.  En ef nægir peningar væru til, þá væri þetta kærkomin viðbót.

Að endingu má nefna að við kaup á nýjum vélasamstæðum fyrir Mjólkárvirkjun, þá hafa lægstu tilboðin oft á tíðum fallið á gæðakröfum og áreiðanleika.  Þær hefðu í sjálfu sér getað staðið sig vel á mörgum öðrum stöðum en í Mjólká.  Það má kannski segja í öðru orðinu að OV hafi keypt óþarflega dýran búnað, en í hinu orðinu viðurkennt að mikilvægi staðarins kerfislega séð, sé svo mikill að það væri réttlætanlegt.  Árangurinn með bættum búnaði væri þá notendum til hagsbóta í bættu afhendingaröryggi.  Með snjallnetinu, þá er búnaðurinn búinn að sanna sig og gerði það í fyrsta sinn eftir að nýja stöðin var tekinn í notkun í Bolungarvík nú í janúar.

Staðreynd sem markar tímamót.

Sunnudaginn 25. janúar s.l. kl. 17.55 varð útsláttur hjá LN, þannig að Mjólkárveita skipti yfir í eyjakeyrslu.  Snjallnet LN virkaði frábærlega vel og það sem gerðist var að Mjólkárveitu var skipt upp í tvær eyjar, minnkuð eyja þannig að Mjólkárvirkjun var eftir með suðursvæði Vestfjarðar og norðursvæðið var straumlaust.  Á einni mínútu var nýja eldsneytisstöðin í Bolungarvík búin að spennusetja sitt svæði.  Nýr búnaður í Mjólká og stöð LN í Bolungarvík létu óaðfinnanlega að stjórn.  Línuritið hér að neðan sýnir yfirlit í kW, framleiðslu virkjana frá laugardegi til mánudag:

  • Bláa línan er stýranlegt vatnsafl. Laugardag og sunnudag samtals Mjólká I og II.  Þverá bættist við á mánudag.  Þverá var því ekki með í útslættinum sjálfum sem rauða örin bendir á.  Á laugardeginum(24. Jan) var lítil framleiðsla og það sama átti að vera á sunnudeginum. Um nóttina var enn minna framleitt, eða undir 4 MW.  Þegar útslátturinn varð þennan sunnudag, þá átti Mjólká aldrei að framleiða meira en vinnsluáætlunin gerði ráð fyrir, eða 4,6 MW fyrir útslátt og minnka smátt og smátt undir 4 MW.  Mjólká framleiddi hinsvegar mest 8,2 MW þótt vitað væri að virkjunin fengi ekkert fyrir orkuna.  Það varð þess valdandi að olía sparaðist hjá LN.  Á þeim svæðum sem var straumlaust, þá duttu óregluðu virkjanirnar út sumar hverjar, eins og hér á norðursvæði Vestfjarða sem skýrir niðursveifluna hjá þeim.
  • Brúna örin bendir á hæsta afltopp á mánudeginum 26. Jan, en í sjálfu sér er þetta hefðbundið ferli. Stýranlegar virkjanir á miklu afli þegar þess er þörf.  15.00 er mesti afltoppur þennan dag og hluta til af því einhver bændavirkjunin gaf eftir í skamman tíma. 

Taflan hér að neðan sýnir í tölum stöðuna, meðalafl ein klst:

Taflan segir allt sem segja þarf.  Stýranlegi hluti vatnsaflsins gerir orkukaup OV eins hagkvæm og kostur er og ennþá er það svo að OV getur boðið lægsta rafmagnsverð á landinu samkvæmt auglýstri verðskrá þeirra fyrirtækja sem eru á smásölumarkaði.

Nánar um olíusparnaðinn.

Eins og kom fram hér á undan þá átti Mjólká ekki að framleiða umfram vinnsluáætlun.   Súluritið sýnir raunframleiðslu í Mjólká.  Allt umfram 4,6 MW hjálpaði LN þessa rúma tvo klukkutíma í minna afli sem vélar þeirra hefðu annars framleidd inná netið.  

Súlan merkt kl. 19:00 hefði átt að vera álíka há og sú hæsta kl. 18:00 ef aukin framleiðsla í Mjólká hefði ekki komið til.   

Við þetta má bæta að smávirkjanir voru að tínast inn, ýmist innan fyrsta klukkutímans og síðar, svo það er töluverð vinna að sýna nákvæmlega hvað sparaðist mikið af olíu.  Það er óþarfi í þessu tilviki því tímabilið er stutt.  Væri tímabilið lengra og varaði í einhverja daga, þá hefði Mjólká skort úthald vegna miðlunarleysis.

Niðurlag.

Samvinna er það sem þarf.  Fram að þessu hefur samstarf OV og LN verið farsælt og nú þegar skilað góðum og tímabærum árangi í bættu afhendingaröryggi á raforku innan svæðis. Fylgja þarf þessum fjárfestingum eftir með frekari styrkingu á flutningskerfinu og þá með lagningu sæstrengs yfir Arnarfjörð og þar með hringtengja suðursvæði Vestfjarða.  Ef stækkun Mjólkárvirkjunar verður einnig að veruleika, þá væri hægt að sleppa við að byggja 5 MW eldsneytisstöð á suðursvæði Vestfjarða.

Þá komum við að því atriði hvar jafnvægi milli nýtingar og verndar í orkuvinnslu á að vera gagnvart Stóra Eyjavatni í þessu tilviki sem er langstærsta miðlun í Mjólkárveitu.                                       
Spurningin er sem eftir stendur, hvort það sé ásættanlegt að nýta þessa hagkvæmni sem langtímamiðlun veitir í raforkukerfinu í Mjólkárveitu á móti ókostunum sem er skerðing á rennsli til fossanna í Dynjandisánni. 

Á heimasíðu Umhverfisstofnunar má finna eftirfarandi texta undir loftlagsmál:
 „Að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda þarf ekki að þýða að draga þurfi úr lífsgæðum“ 

Orkusvið
Sölvi R Sólbergsson

 

Til baka | Prenta