Vattenkraft har sedan industrialiseringens början försett det svenska samhället och industrin med en unik kombination av säker, kostnadseffektiv och en lågutsläppsproduktion av förnybar elektricitet. Men hur miljövänliga är egentligen vattenkraften? Det undersöker nu flera forskare från Karlstads universitet tillsammans med Svenskt centrum för hållbar vattenkraft.
- Vi forskar för att kunna ta fram verktyg för att göra det bättre för naturen, säger Eva Bergman, professor i biologi och en av forskarna i centrumet. Vår forskning inkluderar passagelösningar, det vill säga bättre fiskvägar för uppströms- och nedströmsvandrande fiskar med hänsyn till fler fiskarter än lax och ål. Och att utveckla vetenskapligt baserade riktlinjer och strategier för korttidsreglering och översvämningsytor, samt att utveckla olika modeller som kan hjälpa till att förstå olika miljörelaterade effekter av till exempel olika regleringsregimer.
Svenskt centrum för hållbar vattenkraft strävar efter att säkerställa att industrin har de kunskaper och metoder som krävs för att upprätthålla säkra vattenkraftsanläggningar med lång livslängd, samtidigt som de bidrar till en vetenskaplig grund för ekologisk rehabilitering av vattendragens ekosystem.
Forskningens arbetspaket
Forskning inom centret bedrivs inom tre arbetspaket, AP:
AP1- Miljö och Samhälle: Det huvudsakliga målet är att öka kunskap och komma fram till innovativa lösningar för att ta itu med de miljömässiga och samhälleliga utmaningarna som orsakas av ökad efterfrågan på vattenkraftproduktion, särskilt med tanke på klimatförändringars påverkan på vattendragens ekosystem. Fokusområden inkluderar:
- Utvärdering av miljöpåverkan från vattenkraftsverksamhet på biologisk mångfald.
- Utveckling av lösningar för miljöanpassat vattenflöde och fiskpassage.
- Återställning av flodfåror och översvämningsområden.
- Anpassning av vattendragens ekosystem till klimatförändringar.
- Bedömning av vattenutnyttjandet för olika ändamål, till exempel hur mycket vatten det finns i en älv som kan användas till vattenkraftproduktion kontra hur mycket som behövs för växt- och djurlivet.
AP2 - Bygg- och Hydraulikteknik: Det huvudsakliga målet är att upprätthålla funktionaliteten och säkerheten hos vattenkraftsanläggningar och strukturer i ljuset av åldrande, driftsförändringar och klimatförändringar.
AP3 - Vattenkraftsteknik: Huvudsakligen fokuserar detta område på för att förstå och förbättra prestandan hos turbiner och generatorer under mer flexibla produktionskrav, särskilt med tanke på den föränderliga rollen för vattenkraft i energisystemet.
Vattenkraftsindustrin är starkt reglerad, och många av de svenska vattendomarna behöver omprövas för att uppfylla moderna miljökrav och EU:s vattendirektiv. Vattenkraften, trots att den är en viktig förnybar resurs, har miljöeffekter på älvarnas biologiska mångfald. Det är därför viktigt att genomföra noggranna studier och övervaka miljöeffekterna av vattenkraften, och det är detta som projekten inom AP1 syftar till.
Korttidsreglering av älvarna
För att få energin under de tidpunkter som marknaden har störst behov används korttidsreglering av vattendragen. Korttidsreglering gör det möjligt att anpassa vattenflödet efter aktuella behov och bidrar till att optimera användningen av vattenresurserna på ett flexibelt sätt.
- Korttidsreglering resulterar i snabba förändringar av vattenflödet, vilket leder till översvämningar eller torrläggning av strandområden, säger Larry Greenberg, professor i biologi vid Karlstads universitet och en av forskarna i centrumet. Dessa snabba förändringar kan påverka både växt- och djurlivet. Fiskar kan bli ”strandade”, småkryp kan hamna på ytor som blir torrlagda och växter kan uppleva mer erosionskrafter och sedimentering.
Ett av de beviljade projekten inom AP1 fokuserar på att övervaka effekterna av korttidsreglering under vintern och hur den påverkar habitatkvaliteten, med särskilt fokus på strandvegetationen och dess ekosystem.
- Det blir en ökad erosion eller avsättning av sediment, vilket påverkar strandvegetationen genom att det ändrar markens egenskaper, näringsinnehåll och tillgång till vatten, säger Lutz Eckstein, professor i biologi och en av forskarna i projektet.
Genom att vattennivåerna varierar kraftigt, påverkas strandvegetationens överlevnad och tillväxt, särskilt om växterna är anpassade till specifika vattenförhållanden. Vissa växter kan ha svårt att överleva om de regelbundet utsätts för perioder av för hög eller för låg vattennivå.
Samarbete mellan industrin och akademin
Svenskt centrum för hållbar vattenkraft strävar efter att säkerställa att industrin har de kunskaper och metoder som krävs för att upprätthålla säkra vattenkraftsanläggningar med lång livslängd, samtidigt som de bidrar till en vetenskaplig grund för ekologisk rehabilitering av vattendragens ekosystem.
I Sverige, Europa och världen över finns en ökad mängd oreglerad el från vind och sol, och energimarknaden efterfrågar flexibel energilagring som kan användas vid behov. Vattenkraft i Sverige kan svara på denna efterfrågan på grund av sin effektivitet, tillgänglighet, stabilitet och den enorma lagringskapaciteten hos Sveriges stora vattenmagasin. Vattenkraften kan även snabbt anpassa sin produktion efter behov.
- Detta kommer dock kräva lösningar baserade på vetenskaplig forskning, säger Larry Greenberg.
