Klimaendringer og konsekvenser for småkraftverk Blir det mer eller mindre behov for magasiner? Oppsummering siste rapport fra IPCC Hvilke endringer ventes globalt? Hvilke endringer ventes i Norge? og småkraftverk 1Klimaendringer 1 Virkninger på hydrologiske forhold Konsekvenser for energiproduksjon Virkning på småkraftverk 3 eksempler Oppsummering - endr. av produksjon Konklusjon Behov for mer magasin?
Status om klimaendringer i hht IPPC (27) 1) Siste rapport ble lagt fram av IPCC i 27 Fourth Assessment Report (IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change) 2) Jorda varmes opp og tempoet er økende ( Very high confidence ) 3) Mesteparten av oppvarmingen siste 5 år er menneskeskapt ( Very likely ) 4) Kunnskapsnivået er bedre og usikkerheten er mindre enn før og småkraftverk 2Klimaendringer 2 5) Endring i solinnstråling betyr lite sammenlignet med økning i utslipp 6) Ennå usikkerhet hovedsaklig om virkning av skyer og aerosoler 7) Også usikkert hvor mye karbon som kan taes opp i havet 8) Havnivået stiger 5-6 cm innen 21 9) Lufttemperaturen øker med 2-4 grader innen 21 1) Temperaturen øker mer mot høye breddegrader (Arktis)
Beregnet temperaturstigning ved ulike scenarier (IPCC-27) 3 3
Forventede klimaendringer i Norge - Temperatur Årlig middeltemperatur i Norge øker mellom 2 4 C Mest i Nord-Norge Mer i innlandet og småkraftverk 4Klimaendringer 4 Minst langs kysten Meste av Kraft-Norge får 2.4-3.2 C (Kart: senorge.no)
Forventede klimaendringer i Norge - Nedbør og småkraftverk 5Klimaendringer 5 Endring i nedbørmengde Lite i innlandet (Sør-Øst Norge) Opp mot 3% enkelte kyststrøk Typisk 1-2% i store områder (kilde: senorge.no)
Forventede klimaendringer i Norge - Avløp Mest økning langs kysten og vest for vannskillet Liten endring i sør og øst Typisk 5-2% økning over store områder og småkraftverk 6Klimaendringer 6 Kilde: senorge.no
Forventede klimaendringer i Norge og Trøndelag (RegClim) RegClim H/A2 % vis endring i avløp RegClim H/B2 RegClim E/B2 7 7
Virkning i (små) vassdrag uten regulering (småkraftverk) Mange småkraftverk bygges ut i vassdrag uten reguleringsmuligheter De hydrologiske forhold vil styre produksjonen fullstendig Tap oppstår ved vannføring over kapasitetsgrense Også tap ved lave vannføringer pga minstevannføringer og prod.stans og småkraftverk 8Klimaendringer 8 Vil dette forholdene endres med klimaendringer? Hydrologisk regime er viktig Vises enklest med varighetskurver
Analyse av hydrologiske endringer i tre regioner Illustrerer virkning av klimaendringer i tre regioner/landsdeler Indre Østlandet/Øst-Telemark (1) Midt-Norge/Gaula (2) Kyst Nordland/Salten (3) Analyserer endringer ved bruk av en Hydrologisk modell (HBV-modell) og småkraftverk 9Klimaendringer 9 Kalibrerer modellen med dagens tilstand (år 2) Simulerer endringer ved år 21 (RegClim param) Kjører dagens klima + 3 alternativer Beregner endring av vannføringer Viser virkning på varighetskurve Beregner virkning på produksjon Blir det større/mindre behov for magasin? 1 2 3
Endringer Hydrologiske i avløp beregnes endringer med en i tre hydrologisk regioner modell PRECIPITATION AIR TEMPERATURE SNOW ROUTINE EVAPORATION LAKE AREA SOIL MOISTURE UPPER ZONE LOWER ZONE RUNOFF 1
(1) Hydrologiske endringer Øst Telemark m3/s 9 Observed calculated runoff for : Austbygdåi Blå kurve: Dagens tilstand Rød kurve: Stadium 21 14 8 12 7 6 1 5 4 3 2 1 1/9/2 1/1/2 1/11/2 1/12/2 1/1/21 1/2/21 1/3/21 1/4/21 1/5/21 1/6/21 1/7/21 1/8/21 8 6 4 2 11
(2) Hydrologiske endringer i Midt-Norge m3/s 6 Observed and calculated runoff for : Gaula Blå kurve: Dagens tilstand Rød kurve: Stadium 21 8 5 7 6 4 5 3 2 1 1/9/1995 1/1/1995 1/11/1995 1/12/1995 1/1/1996 1/2/1996 1/3/1996 1/4/1996 1/5/1996 1/6/1996 1/7/1996 1/8/1996 4 3 2 1 12
(3) Eksempel på hydrologiske endringer Nordland m3/s 35 Observed and calculated runoff for : Nedbørfelt til Lakshola kraftverk Blå kurve: Dagens tilstand Rød kurve: Stadium 21 25 3 2 25 2 15 1 5 15 1 5 13 1/9/5 1/1/5 1/11/5 1/12/5 1/1/6 1/2/6 1/3/6 1/4/6 1/5/6 1/6/6 1/7/6 1/8/6
(1) Hydrologiske endringer Øst Telemark (Log skala) Duration curves Øst-Telemark (Austbygdåi) 1 Today Alt 1 Alt 2 Alt 3 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 14 Duration %
(1) Hydrologiske endringer Øst Telemark (skalert) Duration curves catchment in Øst-Telemark (A=5km 2 ) 1 8 Today Alt 1: T+2, P*1.1,EP*1. Alt 2: T+3, P*1.2,EP*1. Alt 3: T+3, P*1.2,EP*1.2 Discharge m3/s 6 4 2 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Duration %
(3) Hydrologiske endringer Midt-Norge (skalert) 1 8 Duration curves for catchment in Trøndelag (A=5km 2 ) Today Alt 1: T+2, P*1.1,EP*1. Alt 2: T+3, P*1.2,EP*1. Alt 3: T+3, P*1.2,EP*1.2 Discharge m3/s 6 4 2 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Duration %
(3) Hydrologiske endringer i Nordland (skalert) Duration curves catchment in Salten (A=5km 2 ) 1 8 Today Alt 1: T+2, P*1.1,EP*1. Alt 2: T+3, P*1.2,EP*1. Alt 3: T+3, P*1.2,EP*1.2 Discharge m3/s 6 4 2 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Duration %
Endringer i produksjon - illustrasjon Sammenligner et tenkt typisk prosjekt i hver region Felt 5 km 2 Ingen endring i design ved klimaendr. H = 1m Rørgate L=1m Q max =2xQ mid Diameter tilpasset optimalt falltap Minstevannføring etter 95% i dag Region Klima Klima Østland Q mid =1.2m 3 /s Trøndelag Q mid =1.4m 3 /s Nordland Q mid =3.1m 3 /s Dagens klima +2 grader +1% nedb. +3 grader +2% nedb. 4.2 GWh 4.7 GWh 13.5 GWh 5. GWh 6.4 GWh 15. GWh 6. GWh 7.3 GWh 15.8 GWh 18 Ingen negative konsekvenser for kraftproduksjonen for noe alternativ
Oppsummering - Konklusjon Klimaendringen gir lignende hydrologiske endringer i alle regioner Høyere temperatur gir mer vintervannføring og mindre vår og sommer Endret hydrologisk regime er stort sett positivt for kraftproduksjon Mer produksjon både pga mer vann og bedret vannføringsregime Klimaendringen er trolig gunstig for kraftproduksjonen (små og store) Klimaendringene medfører ikke spesielt behov for mer magasin MEN: Magasin er gunstig for alle kraftverk både i dag og i framtiden Bør bygges såframt mulig - uansett endringer i klimaregime 19