PUMPEKRAFTVERK MELLOM STORE UREVATNET OG VATNDALSVATNET I ØVRE OTRA - TUNNELSYSTEM

Abstract

EU har planer for en storstilt utbygging av uregulerbar kraft, og etterspør regulerbar kraft som kan balansere forskjellen mellom kraftforbruk og kraftproduksjon. Norge har et fleksibelt vannkraftsystem, og kan bli en leverandør av balansekraft ved å bygge ut store pumpekraftverk. Urevatn og Vatndalsvatn i Setesdalen i Sør- Norge har potensiale for utbygging av pumpekraftverk. Det er særlig vannmagasinenes store vannvolum, korte innbyrdes avstand og høydeforskjellen mellom dem som gjør de interessante for en pumpekraftutbygging. Formålet med denne oppgaven er å skissere en mulig utforming av et pumpekraftverk mellom Urevatn og Vatndalsvatn. Hovedfokuset i oppgaven er tunnelsystemet og at pumpekraftverket som helhet skal representere kombinasjonen av optimal økonomi og gode tekniske løsninger. Det er gjort en rekke tekniske og markedsmessige vurderinger for å kunne optimalisere de nødvendige elementene av pumpekraftverket. Den installerte effekten er dimensjonert ved å analysere variasjonen i dansk vindkraftproduksjon over en 10- års periode. Den optimale installerte effekten er beregnet til å være 1600 MW slik at kraftverket får en pumpeevne på 549 m3/s. Ved design av vannveien er det i hovedsak benyttet beregningsmetoder av overslagsmessig karakter. Vannveien er 2630 meter lang og er designet med skrå tilløpstunnel og horisontal avløpstunnel. Det optimale tunneltverrsnittet er funnet til å være 360 m2. Aggregatet må dykkes 44 meter i forhold til undervannet for å unngå kavitasjon. De totale kostnadene for bygging av det designede pumpekraftverket er beregnet til å være 3762 MNOK. På bakgrunn av enkle kriterier for stabilitet av det dynamiske systemet, er det funnet av det er behov for et svingesystem. Et luftputekammer er derfor valgt for å bedre stabiliteten. Likevel er det konkludert med at det må gjøres frekvensanalyser av det dynamiske systemet for å kunne avgjøre behovet for et svingesystem. Det er konkludert med at et pumpekraftverk mellom Urevatn og Vatndalsvatn er meget godt egnet for å kunne levere balansekraft til Europa, der store mengder effekt kan bygges ut til en relativt lav kostnad.