Åtgärder för fiskanpassade avledare vid småskalig vattenkraft : Genomgång och analys av 70 föreslagna åtgärdsplaner i Sverige

Autor: Thörnqvist, Daniel
Jazyk: švédština
Rok vydání: 2023
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: Vattenkraften utgör en betydande andel av Sveriges förnybara elproduktion, och spelar en viktig roll för att säkerställa tillförlitlig tillgång till elektricitet i landet. För att möjliggöra detta och samtidigt säkerställa att levande vattenmiljöer skyddas och att goda vandringsmöjligheter för fisk finns, genomgår nu Sveriges vattenkraftverk en omprövning enligt den nationella planen för moderna miljövillkor. En första omgång av ansökningar för omprövning har redan lämnats in till mark- och miljödomstolarna, och 100 kraftverk har ansökt om moderna miljövillkor, vilket innefattar åtgärder. I denna studie har föreslagna åtgärder för nedströmspassage vid 70 av dessa vattenkraftverk analyserats, i synnerhet sådana för kraftverkens intagsgaller och dess lutning. Tidigare forskning visar att fiskar generellt kan undvika att fastna på eller passera genom konventionella intagsgaller med brant lutning vid vattenhastigheter upp till 0,5 m/s. Vid högre hastigheter rekommenderas istället att installera låglutande intagsgaller. I båda fallen krävs dock en rad andra tekniska åtgärder för att säkerställa passage. Med vattenhastighet avses friströmshastigheten i intaget precis uppströms gallret. En översyn av den befintliga litteraturen visar att denna hastighetsgräns kan appliceras väl som en generell gräns utifrån vissa premisser för fiskstorlek och flyktmöjligheter från intaget. Friströmshastigheten i intag och föreslagna åtgärder för intagsgaller har kartlagts för de 70 kraftverken i omprövningsansökningarna. Det har även undersökts om det finns något samband mellan friströmshastighet och de föreslagna åtgärderna. Resultaten visar att genomsnittlig friströmshastighet i de kartlagda kraftverks intag är 0,51 m/s, och att 57% av kraftverken har friströmshastigheter under 0,5 m/s. De kraftverk som föreslår att behålla branta galler i intagen har i huvudsak friströmshastigheter under 0,5 m/s. Däremot har de kraftverk som redan har eller föreslår låglutande galler friströmshastigheter över (39% av kartlagda stationer) eller under (35% av kartlagda stationer) 0,5 m/s i ungefär samma omfattning. Kostnadsuppskattning har genomförts för de föreslagna ombyggnationerna av intagen för att anpassa dem till låglutande galler. Detta har gjorts genom mängdning av arbetsmoment och materialåtgång för varje föreslagen ombyggnation. Kostnaderna har sedan jämförts med kostnaderna för en alternativ åtgärd som innebär att friströmshastigheten i intaget eventuellt sänks till 0,5 m/s genom begränsningar av elproduktionen. Denna begränsning har sedan uppskattats i monetära termer genom nuvärdesmetoden för framtida produktionsbortfall. Resultaten visar att de analyserade kraftverken kan spara upp till 37,4 miljoner SEK, med en medföljande begränsning av elproduktion på 1,6 GWh per år, genom att acceptera begränsning av produktionsbortfall före ombyggnation i de fall som kostnaderna för produktionsbortfall är mindre. För hela omprövningen, om kartlagda kraftverk är representativa för 1800 småskaliga kraftverk, uppskattas de totala besparingarna till 670 miljoner SEK och en produktionsbegränsning på 2% av det nationella riktvärdet på 1,5 TWh per år för betydande negativ påverkan på elproduktionen.
Hydropower constitutes a significant portion of Sweden's renewable electricity production and plays a vital role in ensuring reliable access to electricity in the country. To facilitate this while also preserving aquatic ecosystems and promoting favourable fish migration conditions, Sweden's hydropower plants are currently undergoing a review under the national plan for modern environmental standards. The initial round of review applications has already been submitted to the Land- and Environmental Courts, including 100 power plants with proposed new measures for modern environmental standards. This study focuses on the proposed measures for downstream passage at 70 of these hydropower plants, specifically measures concerning intake screens and their inclinations. Previous studies indicate that fish can generally avoid impingement or passage through steep inclined intake screens at water velocities of up to 0,5 m/s. At higher velocities, it is recommended to install low-inclined screens. In both cases other technical aids are required to ensure passage. Here, we refer to the approach velocity at the intake just upstream of the screen as the threshold velocity. A review of the existing literature demonstrates that this threshold velocity can be effectively applied as a general guideline within reasonable limitations regarding fish size and traceability of escape and bypass routes from the intake. The approach velocity at the intakes and the proposed measures for intake screens have been surveyed for the 70 hydropower plants included in the review applications. Additionally, an investigation has been conducted to determine if there is any correlation in the existing applications between calculated approach velocity and the proposed measures. The results reveal that the average approach velocity in the hydropower plant intakes covered by this study is 0,51 m/s, with 57% of the plants having velocities below 0,5 m/s. Hydropower plants that propose to keep steep screens mainly have approach velocities below 0,5 m/s. On the contrary, power plants that already have or proposes low-inclined screens have approach velocities either above (39% of surveyed powerplants) or below (35% of surveyed powerplants) 0,5 m/s to a similar extent. Furthermore, a cost estimation has been carried out for the proposed modifications to the intakes to accommodate low-inclined screens. This estimation has been conducted through a quantification of labour requirements and material usage for each intake modification. The costs have then been compared to estimated costs for an alternative measure involving a potential reduction of the approach velocity in the intakes to 0,5 m/s, hence, causing a limitation of the electricity production. The associated production loss has been estimated in monetary terms by calculating net present value for future production losses. The results demonstrate potential savings of up to 37,4 million SEK for the analysed power plants, along with annual production losses amounting to 1,6 GWh per year with the alternative measure considered in occasions it had lower costs. For the entire review process for the national plan, if the surveyed powerplants are representative for a group of 1800 small scale hydropower plants, the estimated total savings amount to 670 million SEK and a production loss of 2% of the national target of 1,5 TWh per year to minimize significant adverse effects on electricity production.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: