Norwegian Research Centre for Hydropower Technology HydroCen

Transkript

1 Norwegian Research Centre for Hydropower Technology HydroCen Maintech Konferansen 2017 Hege Brende, Centre Director

2 Norwegian Research Centre for Hydropower Technology - HydroCen Ett av åtte nye forskningssenter i perioden

3 NTNU er vertsinstitusjon og hovedforskningspartner sammen med SINTEF Energi og Norsk institutt for naturforskning (NINA). Forskningsrådet Bransjen Forskningsinstitusjonene Tot. 384 mill. NOK 192 mill. 96 mill. 96 mill. 41 partnere 8 år

4 Helhetlig, med fokus på teknologi

5 Teknologiutvikling i kontekst MARKED, RAMMEBETINGELSER KJERNETEKNOLOGI

6 Tverrfaglig tilnærming VASSDRAG MARKED & TJENESTER MAGASIN, INNTAK SAMFUNN OG POLITIKK VANNVEI, TUNNEL GENERATOR TURBIN VASSDRAG

7

8 KOMPETANSE OG UTDANNING (MSc, PhD, Post doc.) FORSKNINGS- PROSJEKTER LABORATORIER & FELT

9 Snapshot for vår 2017 KOMPETANSE OG UTDANNING (MSc, PhD, Post doc. Og vitenskapelig ansatte) Vår 2017: MSc (NTNU + HSN) PhD (NTNU + HSN) 5 Nærings-PhD 4 Post doc. >50 vitenskapelig ansatte og teknisk personell FORSKNINGSPROSJEKTER Norsk Vannkraftsenter, NVKS 10 FoU-prosjekter ~180 MNOK i perioden Videreføres inn i HydroCen HydroCen 12 nye prosjekter starter opp i 2017 Planlagt 8 nye stipendiater i 2017 LABORATORIER (~5000 m2), FELT og CASE

10 Verdiskapende vannkraft for fremtiden

11 Investeringsbehov i vannkraftsektoren NVE beregner et reinvesteringsbehov på nærmere 45 milliarder frem til 2030 Kun for å opprettholde dagens kapasitet Eurelectric beregner nær dobling av vannkraft i Europa for å nå EUs klimamål innen 2050 fra 550 TWh til 1000 TWh Internasjonalt beregnes ny utbygging til 25% av all ny fornybar energi: Tilsvarer 9500 TWh og en verdi på >2000 mrd. euro. Kilde: NVE

12 Klima i endring Flåm 28 oktober 2014 (Foto: BT/Rune Sævig)

13 Energimarkeder i endring ~70% fossil Drevet av klimapolitikk, befolkningsvekst og teknologiutvikling 80% fossil

14 Energisystemer i endring Sol (PV) Boligbygg, Tyskland (LCOE, /MWh) Vind Landbasert, Tyskland (LCOE, /MWh) Batterier MW-skala Li-ion (USD/kWh storage) NB: Storage component only. Power components (inverter, controller, A/C, container) not included. Source: Statkraft IVT analysis

15 MODENHET FREMTIDIGE USIKKERHETER KJENTE UTFORDRINGER Lave energipriser Teknisk levetid >50 år EUs vannrammedirektiv Damsikkerhetsforskriften Ny, uregulerbar produksjon Balansering, lagring Endrede og nye markeder og prising Effekt, frekvens, kapasitet, lagring Industri vs. sluttbruker Endret forbruk og etterspørsel Elektrifisering, smartgrid, digitalisering Lokal produksjon og distribusjon, prosumers Klimaendringer, samfunn og forvaltning Tilgang til vann, vannforvaltning, leveringssikkerhet Nye kompetansekrav IKT, big data, sanntids- & kompleks analyse TID

16 Store verdier, unike forutsetninger Vi har 1580 kraftverk Installert kapasitet på ~ MW Årlig produksjon på ~130 TWh Utgjør ~95% av årlig produksjon totalt Over 800 magasiner kan lagre vann tilsvarende 85 TWh Tilsvarer ~70 % av årlig produksjon og halvparten av Europas totale magasinkapasitet Norge er verdens sjette største vannkraftprodusent. Mye nedbør, lav fordampning Fast fjell, lite sedimentering Høyde: 40% av Norges landareal ligger 600 moh. Naturlige reservoarer

17 LØNNSOMHET Vannkraft er mer enn strøm BÆREKRAFT SIKKERHET OG BEREDSKAP BÆREKRAFT LØNNSOMHET SIKKERHET OG BEREDSKAP

18 FLEKSIBILITET LAGRING STABILITET VARIABEL DRIFT

19 I siste nummer av fagbladet Energiteknikk er det et eget bilag om HydroCen og vannkraftforskning: 7/03/12/les-bilag-om-hydrocen-ogvannkraftforskning-i-fagbladetenergiteknikk/

20 Casestudie for HydroCen Kvilldal og Ulla-førreverkene blir et levende laboratorium i HydroCen. Dette er et av verdens mest komplekse systemer som gir unike forskningsutfordringer.

21 HydroCen er et landslag av norsk vannkraftforskning. Og det bidrar til å gjøre norsk vannkraftkompetanse internasjonalt konkurransedyktig. Hanne Nøvik, Multiconsult

22 Kompetansebygging hos bransjen Fra Mastergrad til Nærings- PhD Skal bli ekspert på numerisk modellering: CFD og FSI Tar graden i prosjektet HiFrancis i HydroCen

23 Subsea Chokes: omstilling av kompetanse Nærings-PhD som utnytter kompetanse fra offshore til vannkraft Forutsier erosjonsskade i Peltondyser for å forbedre vedlikehold og levetidsberegninger

24 - Miljødesign: økt produksjonsfleksibilitet og gode miljøløsninger - Modellforsøk i lab: flomløp i Deg og Svartevatn - Rehabilitering av dammer: effekter av plastring av fyllingsdam - Konsekvenser av effektkjøring: ombygging av sandfang i Tonstad - Pumpekraft: mulighetsstudie for boosterpumpe i Roskrepp kraftverk Kaspar Vereide, Sira Kvina og Førstemanuensis, NTNU

25 Foto: Arne Asphjell Nye kjøremønster med mye mer start-stopp - Opprettholde levetid og stabilitet - Unngå slitasje av kavitasjon - God virkningsgrad i bredere effektområde Greier det ikke alene HydroCen gir muligheter til å utvikle en turbin for variabelt turtall. Dette hadde vi ikke hatt økonomisk mulighet til å gjøre på egen hånd Henning Lysaker, Rainpower

26 Foto: Rainpower Foto: Multiconsult Foto: Alstom Ny norsk industribygging - leverandører og konsulenter Norge har internasjonalt anerkjent posisjon i vannkraft Både kompetanseutvikling og teknologiutvikling er nødvendig for å fortsette og være konkurransedyktig. Mangelfull leverandørutvikling innen fornybar energi Vi har gode ordninger for anvendt forskning For små aktører kan likevel terskelen for å søke støtte være høy Leverandørene mangler hjemmemarked for å demonstrere nye løsninger Anbudssystemet favoriserer kortsiktig priskonkurranse, ikke utvikling Det må investeres mer på kommersialisering og realisering av løsninger

27 Ny industriell utvikling i Norge Nye markeder og tjenester Norsk kompetanse Teknologiutvikling og -innovasjon Optimalisering av eksisterende systemer og anlegg Europeisk utveksling

28 FORSKNING Kobling mellom leverandør, krevende kunde og forskning driver frem økt verdiskaping KREVENDE KUNDE (kraftprodusent) UTVIKLER (leverandører, konsulenter)

29 FORSKNING KREVENDE KUNDE (kraftprodusent) UTVIKLER (leverandør, konsulent)

30 TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN

31 LinkedIn: HydroCen Flickr: HydroCen Kontor: Vannkraftlaboratoriet Alfred Getz vei 4 Gløshaugen, Trondheim

32 Foto: Multiconsult/NamPower Foto: Statkraft Foto: Elkem Muligheter for bransjen Oppgradering, utvidelse og utbygging av vannkraft i Norge økt bærekraftig utnyttelse av nasjonale energiressurser Utbygging av uregulerbar kraft i Europa økt etterspørselen etter norsk effekt, lagring og systemtjenester Stor utbygging internasjonalt norske aktører kan ta posisjoner og utnytte eksisterende kunnskapsbase IEA og Bloomberg anslår investeringer på betydelige milliarder dollar i vannkraft globalt frem mot Kilde: Energi21/THEMA Consulting Bloomberg New Energy Finance estimates that large hydro projects totalling some 26.3GW got financial go-ahead in 2015, equivalent to around $43 billion of asset finance.

33 Svein Haugland, Fagansvarlig miljø, Agder Energi

34 Statkraft, TrønderEnergi, Otra og E-CO har alle opplevd havari på nye turbiner. HiFrancis-prosjektet skal bidra til at dimensjonering av løpehjulene skal bli presis og forutsigbar. Ole Gunnar Dahlhaug, Professor og prosjektleder, NTNU

35 Magnus Korpås, Professor Elkraft, NTNU Stort verdiskapingspotensial Hva er verdien av fleksibel vannkraft i fremtidens markeder og energisystem? Inntektsberegninger Investerings- og reinvesteringsplanlegging

36

37