Fróðleikur um virkjanir

Hvar var rödd virkjunarbóndans og raforkunotandans ? Við breytingar á raforkulögum upp úr síðustu aldamótum tóku þátt í umræðum um þau fulltrúar stærri raforkufyrirtækja landsins, sem túlkuðu sjónarmið sinna fyrirtækja. Þetta eru venjuleg og eðlileg viðbrögð hagsmunaaðila til að verja  hagsmuni  sína við gildistöku nýrra laga.  Þessum aðilum varð nokkuð ágengt í því að breyta frumvarpi laganna sínum fyrirtækjum í hag og síðan einnig framkvæmd þeirra.  Rödd hinna fjölmörgu eigenda minni vatnsfalla heyrðist hins vegar minna og enginn túlkaði viðhorf raforkunotandans í þessum umræðum svo að ég viti til.  Þetta er venjuleg vinnuaðferð við gerð nýrra laga á Íslandi.
Af hverju er verið að taka upp þessi lög? 
Í svari iðnaðaráðherra á alþingi um lög þessi á þingi sagði m.a. “Breytingarnar hafa að meginefni til falist í því að skilja í sundur annarsvegar náttúrulega einkasöluþætti raforkukerfisins, eins og flutnings og dreifikerfi raforku og hinsvegar þá þætti þar sem samkeppni verður við komið eins og við framleiðslu og sölu á raforku. Þannig hefur verið lagður grunnur að markaðsbúskap í raforkukerfi margra landa.”  Þetta svar lýsir vel ástæðunum fyrir að verið er að taka upp þessi nýju lög, en einnig má nefna að með EES samningnum höfum við gengist undir að taka upp það frjálsræði í viðskipum með raforku sem birtist í þessum lögum, eins og á öðrum sviðum. .
Þetta fyrirkomulag hefur ekki bara verið talið hagkvæmt fyrir þau lönd sem standa að þessum samningi, heldur ákváðu því sem næst öll OECD-ríkin ákveðið að taka upp frjáls viðskipti með rafmagn. Viðskiptalögmálið er það sama á Íslandi og í öðrum löndum, en huga þarf að því að okkar aðstæður dragi ekki úr ávinningi þessara breytinga. Vistvænt Víðast hvar í hinum vestræna heimi er tími stórvirkjana liðinn vegna mikillar röskunar á umhverfi. Í stað þess hefur augum verið beint að minni virkjunum sem oftast hafa lítil áhrif á umhverfi sitt. Þannig má t.d. benda á að í Noregi er fyrirtæki sem stofnað var sérstaklega til að virkja og reka smávirkjanir þar í landi.  Þetta fyrirtæki hafði það að markmiði að byggja á fyrstu 10 áum aldarinnar 500 virkjanir að meðalstærð 1,5 MW.  Þetta samsvarar 160 virkjunum á Íslandi af þessari stærð, þegar stærðarhlutföll landanna eru notuð sem grunnur, sem væru samtals 240 MW og myndi það t.d. uppfylla alla raforkuþörf þéttbýlissvæðisins á suðvesturhorni landsins. Samanburður sem gengi út frá strandlengju landanna myndi gefa mun hærri tölu.Ekki liggur fyrir úttekt á því hversu miklir hagkvæmir möguleikar eru hér á landi til að virkja minni vatnsföll, en miðað við mína tilfinningu eftir að hafa skoðað málið lauslega eru þeir einnig meiri en þessi tala segir til um. Byggðavænt Reikna má með að 10-15 ársverk liggi í uppbyggingu hverrar virkjunar af stærðinni 1,5 MW og ef byggðar væru 16 slíkar á ári myndi það veita 160 – 240 manns vinnu að jafnaði. Töluverður hluti þessara starfsmanna væri af því svæði sem virkjunin væri byggð á og væri því hér á ferðinni verulega góð aðstoð við byggðastefnuna. Að lokinni uppbyggingu myndi virkjunin styrkja byggð á þeim stað sem hún væri, með því að veita fólki á svæðinu tekjur af rekstri hennar og viðhaldi. Frjálst val raforkunotenda Það sem hefur komið sumum á óvart er hversu algengt það er að raforkukaupendur skipti um raforkusala þegar þeir geta valið milli þeirra.  Við athugun kom í ljós að á 12 mánuðum skiptu t.d. 48% Norskra raforkukaupenda um sinn raforkusala. Skýring á þessu er ekki endilega verðmunur eða viðskiptakjör, heldur ekki síður sú þörf fólks að eiga val um það við hvern það á sín viðskipti. Þetta ætti ekki að koma okkur alveg á óvart þar sem við höfum verið að horfa upp á svipaða þróun hér á landi í símamálum undanfarin ár og öll þekkjum við viðskipti olíufélaganna í gegnum árin, þar hefur verðið ekki verið stór þáttur í ákvörðun um við hvern er skipt hverju sinni. Hagkvæmni smæðarinnar Haldið hefur verið fram hagkvæmni stærðarinnar við byggingu stærri virkjana. Tölur sem birtust í skýrslu Landsvirkjunar “Markaðsvæðing á orkusviði” árið 1998 gefa meðaltal á endurmatsvirði eigna til raforkuframleiðslu (virkjanir) upp á kr. 112 miljónir á MW. Framreiknuð til árisins 2002 er þessi upphæð 140 – 150 miljónir kr. á MW. Talað hefur verið um að Kárahnjúkavirkjun kosti 107 miljarða sem gerir 150 – 160 miljónir kr. á MW.  Undirritaður hannaði 0,4 MW virkjun á svipuðum tíma og aðstoði við byggingu hennar og var kostnaður hennar umtalsvert undir þessum kostnaðartölum.  Menn hafa e.t.v. ekki áttað sig á að sá búnaður sem nú stendur til boða í smávirkjanir hefur orðið bæði afkastameiri og ódýrari en áður, auk þess sem mikil þróun hefur orðið í öllum stýribúnaði með tölvuvæðinungu hans. Þannig munar tugum prósenta á hvað virkjun dagsins gefur meiri orku en 20 ára gömul samskonar virkjun. Hagkvæmni stærðarinnar er því ekki að lesa úr þessum tölum. Ekki offjárfesting Nefnd hefur verið hætta á offjárfestingu í orkuöflun þegar frjálsræðinu verður komið á. Offjárfesting verður t.d. þegar stór virkjun er byggð og ekki er til markaður fyrir orku hennar þá, og mörg ár eða áratugi tekur að afla markaðar fyrir orku hennar. Smávirkjanir koma hins vegar inn ein og ein og verður uppbygging þeirra nokkuð örugglega hægari en aukningin verður á orkuþörfinni í landinu fyrir utan stóriðju. Hér er því ekki á ferðinni offjárfesting og því enn einn ávinningur þess að byggðar verði smávirkjanir í stað stórra. Orkuverð Að smávirkjanir komi inn á markaðinn mun væntanlega ekki hafa mikil áhrif á orkuverð þar sem þeirra hlutur verður það lítill að stærri framleiðendur þurfa ekki að breyta sínum verðum til að viðhalda viðskiptum sínum. Smávirkjanirnar munu hins vegar geta náð til sín hluta af þeirri aukningu sem verður á markaðnum á hverjum tíma.  Ekki er líklegt að núverandi orkuframleiðendur muni fara í mikla verðsamkeppni við þessa litlu aðila, til þess verða þeir of litlir og kostnaðurinn af slíku myndi þannig fyrst og fremst lenda á þeim sjálfum. . Reynsla annarra þjóða af sambærilegu frjálsræði á þessum markaði hefur víðast hvar verið sú að raforkuverð til notenda hefur lítið breyst frá þeim tíma sem frjálsræði var komið á. Dæmið sem andstæðingar nýrra raforkulaga hafa gjarnan gripið til í málflutningi sínum, er um orkuskort þann sem varð í Kaliforníu eftir að orkugeirinn þar var einkavæddur.  Þetta dæmi mun seint passa við okkar aðstæður t.d. vegna þess að þar fengu menn ekki að hækka verð í hlutfalli við hækkandi kostnað og þess vegna datt hvatinn til fjárfestingar niður og menn sátu uppi með of litla raforkuframleiðslu. Einnig vegna þess að við eigum auðvelt með að tryggja næga orku til almennra nota með því að draga lítillega úr orkusölu til stóriðju þegar þannig árar. Fjármagn – aðgengi og kostnaður Að lokum er rétt að nefna einn kostnaðarlið sem verður að leiðrétta í samkeppninni um orkuframleiðslu í landinu, en það er fjármagnskostnaður orkuframleiðenda. Eðlileg samkeppni næst ekki fyrr en það hefur verið gert. Bygging virkjunar kostar 5-10 sinnum meira en árstekjur sömu virkjunar verða síðan. Þetta þýðir að fjármagnskostnaður við fjárfestinguna er ráðandi um hagkvæmni virkjunarinnar. Virkjanir fjármagnaðar með lánsfé, sem tryggt er af opinberirum aðilum þýðir verulega lægri fjármagnskostnað en einkaaðilar eiga kost á. Ekki hefur undirritaður heyrt hvernig menn hugsa sér að jafna þennan mun, en fyrr en það hefur verið gert verður ekki jöfnuður í þessari samkeppni. Sigurður Ingólfsson  
Smávirkjanir – Áhugaverð aukabúgrein Áhugi fyrir smávirkjunum hefur aukist verulega eftir að nýtt frumvarp um raforkulög leit dagsins ljós, enda má búast við því að bændur sjái sér hag í því að virkja bæjarlækinn til eigin nota eða afla sér tekna með sölu á raforku út á dreifikerfið. Fjöldi smávirkjana var mestur hér á landi í kringum 1970, eða um 570 en fækkaði um 200 næstu tíu árin og eru nú 195 eftir því sem næst verður komist. Margar af þessum virkjunum eru þó enn í sæmilegu ástandi og er líklegt að sumar þeirra fari að framleiða rafmagn að nýju með tilkomu nýju raforkulaganna. Hitt er þó líklegra að menn hugsi nú stærra og stærð virkjananna verði í námunda við það sem hvert vatnsfall býður upp á, sem þýðir oftast stærri virkjanir og þar með meiri tekjur og hagkvæmari virkjun. Ekki þarf að fara víða um landið til að sjá að víða eru til hentugir staðir til virkjana. Nefnd hefur verið talan 60 MW sem útgangsstærð við mat á hversu mikið má virkja á hagkvæman hátt í smávirkjunum. Margir telja hins vegar að hagkvæmir kostir séu margfalt meiri. Þegar framleiðslan var mest var samanlögð orkuframleiðsla smávirkjana á Íslandi um 8,2 MW. Í dag er framleiðsla þeirra um 5,1 MW. Meðalstærð þeirra virkjana sem nú eru reknar eru því um 26 kW. Ekki er ólíklegt að stærð þeirra smávirkjana sem byggðar verða á næstunni verði tíföld þessi stærð þ.e. 2-300 kW, en það er einnig víst að þær verða af mjög mismunandi stærð. Hagkvæmni smávirkjana er að einhverju leyti háð stærð þeirra en það er þó enginn einhlýtur mælikvarði. Á það hafa aðstæður áhrif, það verð sem fæst (eða sparast) fyrir orkuna o.s.frv. Smávirkjanir voru algengar erlendis á árum áður, eins og hér. T.d. var saga slíkra virkjana í Noregi nánast samhljóða okkar smávirkjanasögu á þeim tíma. Fyrir 5 – 10 árum breyttu þeir hins vegar sínum lögum í frjálsræðisátt og varð þá sprenging á uppbyggingu slíkra virkjana og er ekkert lát á því. Þetta kemur ekki á óvart sé höfð í huga reynslan af smávirkjununum en hún er bæði löng og farsæl. Einnig uppfylla þessar virkjanir vel óskir nútímans um umhverfisvæna og endurnýjanlega orkuframleiðslu. Þegar kemur að ákvörðun um byggingu smávirkjunar þarf að hyggja að mörgu og afla verður góðra upplýsinga áður en verkið er hafið. Fyrst þarf að kanna vatnsrennsli yfir alllangan tíma á öruggan hátt, síðan þarf að finna hentugan stað til að setja niður virkjun sem gefur sem mesta fallhæð vatnsins að virkjuninni og reikna síðan orkuframleiðslu virkjunarinnar. Gera þarf rekstrar- og viðskiptaáætlun fyrir virkjunina og sjá fyrir fjármögnun hennar áður en hafist er handa. Víða er að finna gagnlegar upplýsingar og leiðbeiningar fyrir þá sem eru í þessum hugleiðingum. Benda má t.d. á síðuna www.hannarr.com en þar eru, auk upplýsinga, reiknilíkan þar sem færa má inn vatnsmagn og fallhæð hugsanlegrar virkjunar og fá út hversu miklu rafmagni slík virkjun myndi skila. Búnaður – Hefðbundinn og staðlaður bunadur Að undanförnu hefur verið unnið á vegum verk- og ráðgjafafyrirtækisins Hannarrs að athugunum á hentugum búnaði til nota í smávirkjunum. Til eru innlend fyrirtæki sem framleiða slíkan búnað og er hjá þeim að finna verðmæta þekkingu og reynslu. Nokkur lönd svo sem Tékkland, Noregur og Svíþjóð hafa stuðlað að uppbyggingu smávirkjana í sínum löndum og hafa þar orðið til framleiðendur búnaðar til nota í slíkar virkjanir með mikla þekkingu sem hagkvæmt getur verið að eiga viðskipti við og læra af. Með þeirri vakningu sem orðið hefur í frjálsræðis átt undanfarið hafa fæðst nýjar og oft snjallar hugmyndir á sviði orkuframleiðslu. Hér má t.d. nefna staðlaðar smávirkjanir þar sem virkjunin er keypt nánast tilbúin, þ.e. túrbínan, rafallinn og stjórnbúnaðurinn kemur samsettur og tilbúinn til notkunar. Það sem kaupandinn þarf að gera er að leggja rör frá vatnsinntaki og tengja rafalinn við kapal notandans. Virkjanir þessar geta verið frá 5 kW upp í 280 kW. Hannarr er í sambandi við nokkra framleiðendur að slíkum búnaði.
Vatnamælingar Mælingar hafa farið fram á vatnsföllum landsins frá upphafi síðustu aldar í þeim tilgangi að kortleggja möguleika þeirra til virkjana. Sigurjón Rist vatnamælingarmaður ritaði og gaf út rit um íslensk vötn og má t.d. nefna ritin “Íslensk vötn” og “Leiðbeiningar um mælingar á vatnsrennsli í smáám og lækjum”. Rit þessi má nálgast hjá Vatnamælingadeild Orkustofnunar. Minni íslensk vatnsföll má yfirleitt flokka í dragár eða lindár eða blöndu af þessu. Dragám er lýst þannig að þær hafi engin glögg upptök, heldur eru til orðnar úr sytrum í lækjar- og daladrögum, þar sem þunn jarðlög hylja vatnsþéttan berggrunn. Þær eru mjög háðar veðurfari, vaxa hratt í rigningum og minnka fljótt aftur þegar styttir upp og bera oft með sér aur. Til að virkja dragár þarf að gera ráðstafanir vegna krapamyndunar sem kemur fljótt í þær og vegna framburðar. Lindár eiga hins vegar glögg upptök og ná oft sem næst fullri stærð skammt frá upptökum. Vatnsrennsli þessara áa er jafnt frá degi til dags, jafnvel árið um kring. Algengast er að finna lindár á svæðum gosmóbergs eða á öðrum þeim stöðum þar sem vatn rennur neðanjarðar. Lindárnar frjósa ekki nálægt upptökum og er yfirleitt lítill aurburður í þessum ám. Ár þessar eru því hentugar til virkjana þar sem nægilegt fall næst.   Undirbúningsrannsóknir og rennslismælingar Mælingar á vatnsrennsli í á beinist að því að átta sig á hvað vatnsfallið býður upp á stóra virkjun, en það er annarsvegar vatnsmagn og hins vegar fallhæð sem ræður því.
Algengar mælingaaðferðir:
  • Mælingar með keri
  • Yfirfallsmælingar
  • Flotholtsmælingar
  • Skrúfumælingar
Skrá skal mælingar á vatnshæð daglega ef hægt er og ekki sjaldnar en tvisvar í viku. Fylgjast skal með að stíflan sé þétt og að vatnsmælir sé réttur (hafi ekki færst til). Möl sem berst í lónið skal fjarlægja. Nauðsynlegt er að brjóta burtu allan ís sem sest á yfirfallsbrún og á lónið á vetrum. Vatnið verður að hafa ótruflaða framrás til að mælingin sé rétt. Hafa ber í huga að tilgangur mælinganna er að fá góða mynd af vatnsfallinu allt árið helst í fleiri en eitt ár. Á þessum upplýsingum á að byggja ákvarðanir um virkjun og því nauðsynlegt að þær séu réttar. Nauðsynlegt er að mælingar séu gerðar af eða undir stjórn aðila sem hefur til þess þekkingu sem getur t.d. verið viðurkennd verkfræðistofa eða Orkustofnun. Ef sækja á um fyrirgreiðslu vegna virkjunarinnar er þetta skilyrði
Skýrsla um vatnsmælingar Dagsetning …… Álestur……………. Rennsli ………….. Veðurlýsing ………………….. Athugasemdir……………………….cm ……………………l/sek…………………Vindur, hiti, úrkoma I____________I____________I____________I________________I_____________ I____________I____________I____________I________________I_____________ I____________I____________I____________I________________I_____________ I____________I____________I____________I________________I_____________ I____________I____________I____________I________________I_____________