Vattenkraft i Finland
Vattenkraft är en inhemsk och förnybar energiform. Det finns cirka 250 vattenkraftverk i Finland, och Finlands totala vattenkraftskapacitet är cirka 3 190 MW.
Under de senaste åren har vattenkraften stått för cirka 15-25% av den inhemska elproduktionen. Enligt Statistikcentralens preliminära uppgifter kommer vattenkraften år 2024 att stå för cirka 17,0 % av Finlands elproduktion, med en total elproduktion från vattenkraft på cirka 14.147 GWh år 2024.
Det finns fortfarande potential för ytterligare vattenkraftsutbyggnad i Finland, även om de flesta större anläggningarna redan har byggts. Av miljö- och naturskyddsskäl är det dock osannolikt att det kommer att ske någon betydande utbyggnad av ny vattenkraft.
Det mest kostnadseffektiva sättet att öka vattenkraftskapaciteten är att öka kapaciteten i befintliga anläggningar genom att renovera huvudmaskineriet. Merparten av den ytterligare potentialen i redan byggda vattenkraftverk kan uppnås genom att öka kapaciteten i anläggningarna.
När det gäller produktionskostnaderna är vattenkraftverken kostnadseffektiva tack vare sin långa livslängd. Kapitalkostnaderna för gamla kraftverk är redan avskrivna, så det är bara drifts- och underhållskostnaderna som betalas.
Påverkan på miljön
Många av de effekter som vattenkraftverk har på miljön och den akvatiska naturen är lokala. Vattenkraftverket och eventuella reservoarer som kan byggas runt det påverkar den ekologiska balansen i den utnyttjade vattenmassan och marken nedanför reservoaren. Den inhemska biota som finns i dessa områden kommer antingen att förstöras eller förflyttas. I många fall kommer byggandet av reservoarer också att leda till att människor tvingas flytta. Skadliga ämnen, inklusive tungmetaller, som finns i marken i områdena under reservoaren löses ofta upp i vattnet och ansamlas så småningom i fisk och andra biota.
Förutom ackumulering av tungmetaller kan vattenkraftverk också ha andra negativa effekter på fiskbestånden. Vandringsfisk kan hindras eller hindras från att nå lekfloder i uppdämda vattendrag. Väl genomförda fisktrappor kan dock minska problemen. Fluktuationer i vattennivån som orsakas av reglering kan också påverka fiskens lek och ynglens överlevnad.
Områdena under reservoaren släpper också ut koldioxid och metan i atmosfären, särskilt om de områden som täcks av vatten inte röjs från träd. Sådana utsläpp av växthusgaser är ett större problem i varma tropiska regioner än i de svalare nordliga zonerna. Vattenkraftproduktion i sig ger inte upphov till några utsläpp av växthusgaser, så utsläppen av växthusgaser från energiproduktion kan minskas om fossila bränslen ersätts med vattenkraft.
Vattenkraftsteknik
Den kinetiska energin i vattnet som rinner nedför vattenfallet i ett vattenkraftverk fångas upp när vattnet strömmar nedströms genom turbinerna. Rörelseenergin omvandlas till elektricitet i generatorerna och överförs sedan via en transformator till elnätet för användning av konsumenterna.
Driften av ett vattenkraftverk baseras på höjdskillnaden mellan anläggningens övre och nedre bassänger. Vattenfallet kan vara naturligt eller sammankopplat med dammar och vattenvägar från flera forssträckor. Vattenfallshöjden varierar kraftigt beroende på kraftverkets effekt. Den typiska fallhöjden i ett litet vattenkraftverk är endast 2-6 meter. I Finland har även stora kraftverk en fallhöjd på bara några tiotals meter. Det högsta vattenfallet, 96 m, finns vid Jumiskos underjordiska kraftverk i Kemijärvi.
Tidigare användes vattenkraft ofta för att ge drivkraft direkt till en maskin, t.ex. en kvarn eller ett sågverk, men numera genererar vattenkraftverk vanligtvis el.
Vattenkraftverk delas in i tre storlekskategorier baserat på deras kapacitet:
- Anläggningar under 1 MW är minivattenkraftverk;
- 1-10 MW-anläggningar är små vattenkraftverk, och
- Anläggningar över 10 MW är stora vattenkraftverk.
I Finland varierar vattenkraftverkens kapacitet från mindre än en megawatt till 170 megawatt. Största delen av vattenkraftverken i Finland är älvkraftverk eller ransoneringskraftverk. Det finns inga lämpliga förhållanden för våg- och tidvattenkraft i Finland.
En fördel med vattenkraftsproduktion är att den kan användas för att jämna ut toppar i elförbrukningen, eftersom energi kan lagras i dammar. Elproduktionen kan snabbt ökas eller minskas beroende på fluktuationer i elförbrukningen. För ett flodkraftverk kan den reservoar som skapas av den egna dammen hantera korttidsregleringen, medan ett ransoneringskraftverk kan reglera produktionen upp till en årsnivå. Vattenkraftsreglering kan också användas för att förhindra vårfloder.
Småskalig vattenkraft
Småskalig vattenkraft kan ha regional betydelse, till exempel genom att förbättra den lokala elsäkerheten. Intresset för småskalig vattenkraft drivs av behovet av att ersätta fossila bränslen för att bekämpa klimatförändringarna. Småskalig vattenkraft är också positivt ur synvinkeln decentraliserad energiproduktion. Nackdelen med småskalig vattenkraft är den negativa påverkan den kan ha, framför allt på livsmiljöer i vattendrag.
Små vattenkraftverk delas in i två storlekskategorier beroende på deras kapacitet; egentliga små vattenkraftverk med en kapacitet på 1-10 MW och minivattenkraftverk med en kapacitet på mindre än 1 MW.
År 2013 fanns det 151 små vattenkraftverk i drift i Finland, varav 68 anläggningar har en kapacitet på mindre än 1 MW och 83 anläggningar har en kapacitet på 1-10 MW. Den sammanlagda årliga energiproduktionen för dessa anläggningar är cirka 1 000-1 100 GWh, beroende på vattenåret.
Den genomsnittliga effekten för små vattenkraftverk i Finland är cirka 2 MW och den genomsnittliga årsproduktionen är cirka 8 GWh. Av all energi som produceras med vattenkraft står minivattenkraft för cirka 1% och små vattenkraftverk för cirka 8% (Small Hydropower Association 2015).
Små vattenkraftverk har en lång livslängd, vanligtvis 60-100 år.
Potential för småskalig vattenkraft i Finland
Den återstående vattenkraftspotentialen i Finland i oskyddade vattendrag är cirka 663 MW (2 352 GWh/a).
Den återstående potentialen är uppdelad i olika storlekskategorier enligt följande:
- mini-vattenkraft (under 1 MW) 144 MW / 1 021 GWh/a;
- småskalig vattenkraft (1-10 MW) 144 MW / 392 GWh/a; och
- över 10 MW vattenkraft 375 MW / 939 GWh/a.
I linje med Finlands energi- och klimatstrategi är potentialen för småskalig vattenkraft främst baserad på moderniserings- och uppgraderingsprojekt för nedlagda och befintliga kraftverk. Det är framför allt den dåliga ekonomiska lönsamheten för småskalig vattenkraft och det tidskrävande genomförandet av projekt som bromsar ytterligare byggnation.
Utrymmet för att bygga ny vattenkraft är begränsat, i synnerhet av miljö- och naturvårdsskäl, vilket också kan begränsa användningen av befintlig kapacitet. Finlands regeringsprogram för 2019 innehöll en uppdatering av vattenlagen, som utvidgade vattenlagens fiskekrav till att omfatta så kallade nollutsläppsanläggningar. Detta skärper miljökraven för småskalig vattenkraft och förändrar också delvis lönsamheten för småskalig vattenkraft.
Påverkan på miljön
De negativa miljökonsekvenserna av småskalig vattenkraft är särskilt allvarliga för livsmiljötyper i vattendrag, varav många är hotade. Plötsliga fluktuationer eller stagnation av flöden är skadligt för till exempel laxyngel, musslor och ekosystem i allmänhet. Saknade eller dåligt konstruerade fisktrappor kan hindra vandringsfiskar från att nå sina lekplatser. Dammar och fluktuerande flöden hindrar också rekreationsanvändningen av floder.
Förutsättningarna för småskalig vattenkraft har förändrats avsevärt under det senaste decenniet. Miljöpåverkan av ytterligare vattenkraftsutbyggnad har varit föremål för mycket debatt. Utvecklingen av ytterligare småskalig vattenkraft har blivit mer kritisk i takt med att informationen om miljöpåverkan har ökat.
Små vattenkraftverk har också lagts ner under de senaste åren eller kommer att läggas ner inom en snar framtid på olika håll i Finland, till exempel Kirakkaköngäs i Enare, Hiitolanjoki kraftverk i Norra Karelen, Tourujoki kraftverk i Jyväskylä och Louhikoski kraftverk i Nurmes.
Statligt stöd kan också ges för avveckling av små vattenkraftverk. Ett av målen med jord- och skogsbruksministeriets NOUSU-program är att riva vandringshinder för fisk och främja projekt för avveckling av små vattenkraftverk.
På andra ställen online:
Föreningen för små vattenkraftverk
Historisk plan i Lappland: vattenkraftverk redo att överges och vandringsfiskar ska återföras (YLE)
NOUSU:s program för återhämtning av vandringsfiskbestånd (MMM)
Vattenkraft (Energy Industry Association)
Mer om:
Kansallinen energia ja ilmastostrategia vuoteen 2030
Hajautetun uusiutuvan energiantuotannon potentiaali kannattavuus ja tulevaisuuden näkymät Suomessa (Pöyry Management Consulting Oy, 2017)
Vesivoiman merkitys Suomen energiajärjestelmälle (ÅF-Consult Oy 2019)
Selvitys Suomen alle 5 MW vesivoimalaitosten sekä niihin välittömästi liittyvien säännöstelyhankkeiden vesilain mukaisten lupien kalatalousvelvoitteista (Varsinais-Suomen ELY-keskus, 2017)
Milja Aarni
Expert