Har vannkrafttunneler en holdbarhetsdato? Det søker HydroCen å finne svar på. Bildet er fra feltarbeidet i Sira-Kvina Kraftselskap.

Skal finne levetiden til vannkrafttunneler

Vi har 5000 km med vannkrafttunneler i Norge, nå skal forskerne i HydroCen finne ut hvor lenge de kan vare og om de har en holdbarhetsdato.
Onsdag, 15 august, 2018 - 09:44

Av: Juliet Landrø, HydroCen 

– Det er veldig spennende. Vi har ikke snøring på hva levetida til norske vannkrafttunneler er. Nå har vi mange tunneler som har levd i hundre år, men har de en slags holdbarhetsdato? Det er det store spørsmålet, sier Kaspar Vereide, prosjektutvikler ved Sira-Kvina Kraftverk og førsteamanuensis ved NTNU.

– Ved hjelp av denne forskninga skal vi kunne svare litt mer på hva holdbarhetsdatoen til norske vannkrafttunneler er, sier han.

Det er rundt 15 år mellom hver gang Sira-Kvina kraftselskap stopper vannet for å tømme tunnelen og å gjøre vedlikehold. Denne gangen lar de forskerne utfolde seg.

Lysene fra sterke lommelykter flakker over hardt berg i tilløpstunnelen til Roskrepp kraftstasjon i Sirdal. Ei gigantisk jernluke skiller vannvannmassene fra forskerne som skal vandre fire kilometer fra vannmagasin til kraftverk. Når den er åpen fosser det 70m3 vann i sekundet gjennom tunnelen akkurat her.

Ingeniørgeolog og professor Krishna Panthi har allerede sjekka at alt er trygt.

– Denne tunnelen er i veldig god stand, forsikrer han.

Han har lenge jobbet for å få muligheten til å forske på hvordan trykket i vannkrafttunneler påvirker berget de er omringet av. Det har aldri vært gjort før, verken i Norge eller internasjonalt.

– En del av disse tunnelen har stått i 100 år allerede, kanskje de vil vare i 50 år til, eller 200 år, eller for alltid. Det er det vi skal prøve å finne ut, sier han.

Sjekker hvor store trykkendringer berget tåler

Sammen med flere forskere fra HydroCen og ansatte fra Sira-Kvina har han sammen med PhD stipendiat Bibek Neupane benyttet anledningen til å montere avansert måleutstyr i berget.

– Her skal vi prøve å måle grunnvannstrykket inne i bergmassen, sier Neupane.

Med ni meter lange bor har de laget flere hull innover bergveggen. Det spesialbygde utstyret har en sensor i hver ende, og en slags kork som kalles «packer» på midten som sørger for at vannet fra tunnelen ikke siver inn. Etter boring tettes hullene med sement, foruten en liten lomme inne i fjellet som fylles med grunnvann. På den måten kan de måle trykket både inne i tunnelen og inne i berget.

– Når man starter eller stopper produksjonen i kraftverket blir det stor trykkvariasjon inn i tunnelen. Vi vil se hvordan endringer i tunnelen påvirker trykket inne i berget, forklarer han.

Sensorene er koblet til avansert måleutstyr slik at forskerne til enhver tid kan følge med på data som kommer inn i sanntid når kraftverket starter og stopper strømproduksjonen ellers har variasjon i kraftproduksjon. Det er snakk om tonnevis med vann i stor fart som bråstopper, det er enorme krefter.

Tåler tunnelene en ny tid?

Det råsprengte fjellet som ruver høyt over hodene på forskerne har holdt seg godt siden den ble satt i drift i 1980, men vannkrafttunneler som er i drift i dag blir utsatt for mye mer stress enn det de var fram til 1990-tallet da kraftmarkedet ble deregulert.

– Historisk er de kjørt veldig rolig, vi har ikke stoppa og starta maskinene ofte, men siden 90-tallet har man begynt å kjøre dem mye mer agressivt, sier Kaspar Vereide.

Turbinene blir oftere stoppa og starta enn før for å følge prissvingningene i kraftmarkedet, såkalt effektkjøring. Selv om vi har sterkt og stabilt berg i Norge, er nesten ingen krafttunneler bygd for denne typen bruk.

– Dermed blir turbiner og tunneler utsatt for mer stress, og det stresset prøver vi nå å måle og overvåke for å se hvordan tunnelen blir påvirket, sier Vereide.

Trykket i tunnelen endrer seg raskt når vannet stopper.

– Det kan gå fra 70 m3/s til 0 m3/s på rundt 10 sekunder, slik at vannet bråstopper og bygger opp massive trykkrefter.

– Det blir litt som at et godstog med fullastede vogner kjører i full fart gjennom tunnele, og så plutselig skal bråstoppes. Så det er fantastisk at vi får muligheten til å gjøre dette, sier Vereide.

Store og hyppige trykkendringer kan føre til ustabilt berg.

– Målet er å se hvor robuste tunnelene er, hvor store endringer de tåler og hvor mye vi kan variere kraftproduksjonen uten at det får konsekvenser for stabiliteten i berget, forklarer Neupane.

Saken er også publisert på hjemmesiden til Energi Norge

På forsiden nå

Styrene i Eidsiva Energi og Hafslund E-CO er gjennom en intensjonsavtale blitt enige om å se nærmere på muligheten for å slå sammen hovedvirksomhetene i de to konsernene. En samling vil styrke evnen til å gi utbytte til eierkommunene og til kontinuerlig forbedring og innovasjon i et energisystem i rask endring.
Torsdag, 15 november, 2018 - 13:26
- Elektrifisering er eit viktig klimatiltak for å fjerna bruken av fossil energi. Vi treng 30-50 TWh meir fornybar energi for å nå målet om full elektrifisering av fastlands-Norge, og vindkraft vil stå for det meste av veksten, seier Olav Osvoll, konserndirektør Produksjon i BKK.
Fredag, 16 november, 2018 - 09:13
Midtkraft Nett AS, et nettselskap lokalisert i Buskerud, har valgt Aidon som leverandør av nye smarte målere. Kontrakten ble inngått i Vikersund 26. oktober og dekker alle kundene til Midtkraft, det vil si totalt 13 500 målepunkter.
Torsdag, 15 november, 2018 - 08:59
I 2019 skjerpes regelverket om forebyggende sikkerhet og beredskap i energiforsyningen. Endringene innebærer blant annet et omfattende nytt krav til IKT-sikkerhet og grunnsikring.
Fredag, 16 november, 2018 - 09:18
Markedsaktørene har løftet prisforventningene i strømmarkedet både for den kommende vinteren og for de kommende årene.
Torsdag, 15 november, 2018 - 09:05
Enova anslår at det årlige markedet for lønnsomme energitiltak i bygningsmassen er på flere milliarder kroner. Likevel går det for tregt med energieffektiviseringen. Statsforetaket har allerede støttet 8 ulike forretningskonsept som kan få fart på utviklingen med til sammen 6,4 millioner kroner. Nå er en ny konkurranse ute.
Fredag, 16 november, 2018 - 09:28
Tema for Grønn frokost i Lyse var blant annet hva som skjer når alle el-ferjer, el-fly og elbusser kommer?
Onsdag, 14 november, 2018 - 09:05
Styret i Akershus Energi har med beklagelse akseptert at konsernsjef Jørn Myhrer benytter sin avtale om fratreden fra 62 år.
Tirsdag, 13 november, 2018 - 08:21
Fredagskommentar:
Fra himmelen, svarte jeg spontant. Tiåringen så ut som et levende spørsmålstegn. Så sprakk ansiktet i et stort smil. Gud kan alt han, sukket barnebarnet mitt imponert.
Fredag, 16 november, 2018 - 10:17
Nexans på Rognan har produsert og levert til sammen 915 kilometer forsterkerfrie, fiberoptiske sjøkabler til PT Mora Telematika Indonesia (Moratelindo). Kablene vil skape en digital bru mellom Jakarta og Surabaya.
Torsdag, 15 november, 2018 - 09:11
Lyse kjøper nettvirksomheten til Forsand Elverk. Avtalen ble signert mandag 12. november og overtakelse vil skje ved nyttår.
Tirsdag, 13 november, 2018 - 08:29
Et økende antall utenlandske elvirksomheter og fagarbeidere søker om godkjennelse til å kunne arbeide i Norge. DSB forutsetter at de som skal arbeide i Norge også setter seg inn i regelverket som NEK 400 er en del av. NEK 400:2018 foreligger derfor nå i engelsk utgave slik at det blir enklere for utenlandske installatører, leverandører og prosjekterende å sette seg inn i normens krav.
Torsdag, 15 november, 2018 - 08:52
Hvordan skal befolkningen i Longyearbyen sikres lys og varme når kullkraftverket må stenge om få år? Statkraft foreslår å bruke fornybar hydrogen, produsert med vindkraft i Finnmark og fraktet med båt til Svalbard.
Mandag, 12 november, 2018 - 09:21
Sogn og Fjordane fylkeskommune har trukket BKK inn i en rettssak som burde vært avvist av tingretten. For å omgå forkjøpsretten til SFE-aksjene har fylkeskommunen konstruert en hypotetisk transaksjonsmodell, og benytter rettsvesenet som utredningsinstans.
Tirsdag, 13 november, 2018 - 08:11
Norge kan bli første land i verden som erstatter all fossil energibruk med fornybar. BKK skal være en energipartner til alle næringer som vil erstatte bruk av fossil energi med strøm.
Onsdag, 14 november, 2018 - 08:48
Høstens kull fra Trainee Sør har gjennomført sine første måneder i Agder Energi. Hva har de jobbet med? Hvordan har overgangen til arbeidslivet vært og hvordan har arbeidsgiveren deres taklet "livet med ny trainee"?
Mandag, 12 november, 2018 - 09:16
Siva, Norges Forskningsråd og Innovasjon Norge offentligjorde i slutten av forrige uke hvilke miljøer som blir tatt opp i klyngeprogrammet Norwegian Innovation Clusters.
Mandag, 12 november, 2018 - 09:26
Multiconsult har signert en fireårig rammeavtale med den norske ambassaden i Dar es Salaam for konsulenttjenester knyttet til fornybar energi og kraftmarkeder i Tanzania.
Onsdag, 14 november, 2018 - 08:57