Tækni virkjana er grundvallaratriði fyrir þær

Aðferðirnar við að framleiða rafmagn úr orkulindum náttúrunnar eru eðlisólíkar, eru þess vegna mishagkvæmar og fyrirferð þeirra í náttúrunni er ólík. Að framleiða rafmagn með afli fallvatns gefur langhæstu nýtnina við raforkuvinnslu af þekktum aðferðum.  Sú aðferð er líka óumdeilanlega endurnýjanleg, og vatnsrennslið á Íslandi gæti farið vaxandi með hlýnandi veðurfari vegna meiri úrkomu og aukinnar bráðnunar jökla. Um hitafarið er þó ómögulegt að spá með góðri vissu, því að öflugri áhrifavaldar en koltvíildisstyrkur í andrúmsloftinu leika lausum hala.

Orkan, sem virkjuð er í þessu tilviki, er mismunur á stöðuorku vatns á 2 stöðum með mismunandi hæð yfir sjó og má lýsa sem E=mgh, þar sem m=massi vatnsins á orkuvinnslutímabilinu, g=9,8 m/s2 hröðun vegna aðdráttarkraftar jarðar og h=hæðarmunurinn, sem virkjaður er.  Nýtnin er allt að 90 %. 

Það þykir áhrifamikið að virða fyrir sér og hlusta á vatn falla fram af stöllum, og það er einmitt sú upplifun, sem fer forgörðum í mismiklum mæli við virkjun fallvatna.  Yfirleitt eru íslenzkar vatnsaflsvirkjanir þó afturvirkar að þessu leyti. Ef 20 %-30 % meðalrennslis er hleypt í gamla farveginn, verða fæstir varir við nokkra breytingu.  Bergbrúnin slitnar við núning vatnsins, og þess vegna seinka vatnsaflsvirkjanir eyðingu fossa. Landþörfin er tiltölulega lítil eða innan við 0,01 km2/GWh/ár. 

Nýtni jarðgufuvirkjana er aðeins um 16 %, ef jarðgufan er aðeins notuð til að framleiða rafmagn, en með því að nýta alla varmaorku gufunnar í þrepum og til upphitunar húsnæðis má hækka nýtnina upp í 40 % og jafnvel hærra, ef virkjun sendir frá sér baðvatn, eins og Svartsengisvirkjun. 

Hver borhola gefur yfirleitt um 5,0 MWe í byrjun, en reynslan er sú, að afköst borholanna dvína með tímanum, e.t.v. um 4 %/ár, og þá þarf að útvíkka borsvæðið og fjölga holum, þegar afkastarýrnunin er orðin óviðunandi.  Hver borholureitur er yfirleitt um 1,0 km2, svo að landþörfin er a.m.k. 0,03 km2/GWh/ár.

Sólarhlöður munu aldrei framleiða umtalsvert mikið rafmagn á Íslandi vegna hnattlegu og veðurfars.  Nýtni þeirra er um þessar mundir um 40%.

Eldsneytisknúnum vararafstöðvum er aftur tekið að fjölga hérlendis, því að afhendingaröryggi rafmagns frá stofnkerfi landsins helzt ekki í hendur við þarfir atvinnulífsins og hitaveitna með engan eða takmarkaðan jarðhita.  Þetta kom síðast berlega í ljós veturinn 2021-2022, þegar orkuskortur varð, því að miðlunarlónið Þórisvatn fylltist ekki haustið 2021 vegna mikils álags á raforkukerfið og innrennslis undir meðallagi. Sama sagan gerist nú, þótt forðinn sé meiri nú í upphafi vatnsárs (október) en á sama tíma í fyrra.  Eftirfarandi óbjörgulegu lýsingu er nú í október 2022 að finna á heimasíðu Landsvirkjunar og er í raun falleinkunn fyrir stjórnun orkumála í landinu, því að staðan minnir á ástandið fyrir hálfri öld:

"Aflstaða vinnslukerfis Landsvirkjunar er tvísýn, og er útlit fyrir, að vinnslukerfið verði aðþrengt í afli á háannatímanum í vetur.  Því gæti þurft að takmarka framboð á ótryggðri orku, ef álag verður meira en tiltækt afl vinnslukerfisins nær að anna."

Stjórnvöld hafa tögl og hagldir í orkukerfinu með ráðuneytum, Orkustofnun og ríkisfyrirtækinu Landsvirkjun. Þetta er afleiðingin.  Orkukerfi hangandi á horriminni tæknilega séð þrátt fyrir mjög góða fjárhagslega afkomu, svo að nóg fé er að finna í virkjanafyrirtækjunum til að fjárfesta í nýjum virkjunum.  Stjórnmálamenn og embættismenn lifa í sýndarveruleika og skortir lagni og dug til að bjarga þjóðinni úr þeirri sjálfheldu, sem hún er í með orkumál sín. 

Þeir blaðra um orkuskipti, sem allir vita að jafngilda auknu álagi á raforkukerfið, en raforkukerfið er svo mikið lestað um þessar mundir, að það getur brostið, þegar hæst á að hóa, sem verður væntanlega í desember-febrúar, og staðan verður enn verri á næstu árum, því að álag vex með hagvexti, en aflgetan til mótvægis vex hægar en þörf er á. 

Öfugt við blaðrið í stjórnmálamönnum og embættismönnum um orkuskipti þýðir þetta einfaldlega, að olíunotkun landsmanna mun aukast á næstu 5 árum, og þar með er loftkennd markmiðssetning um 0,4 Mt/ár minni olíunotkun 2030 en núna farin í vaskinn.  Það er jafnframt afar hæpið, að hægt verði að sjá innanlandsfluginu fyrir öruggu rafmagni og/eða  rafeldsneyti, eins og forráðamenn innanlandsflugsins þó óska eftir, á þessum áratugi. Fiskeldið þarf um 1/10 af raforkuþörf innanlandsflugsins undir lok þessa áratugar til rafvæðingar báta, skipa og pramma starfseminnar.  Það er ekki einu sinni víst, að íslenzka raforkukerfið, orkuvinnslan, flutningskerfið og dreifikerfið, muni hafa getuna til að anna þessari þörf, um 25 GWh/ár, áður en þessi áratugur er á enda.

 Hvernig væri nú, að viðkomandi opinberir starfsmenn girði sig í brók og hætti að lóna og góna á umsókn Landsvirkjunar um virkjunarleyfi í Neðri-Þjórsá á þeim stað, sem sérfræðingar hafa með hönnun sinni staðsett einhvern álitlegasta virkjunarkost, sem nú stendur landsmönnum til boða, Hvammsvirkjun, 95 MW, eftir hálfs annars árs afgreiðslutíma ?

Að síðustu skal hér minnzt á vindmyllur, en ofangreind kreppa íslenzkra orkumála er nú notuð til að auka þrýsting á leyfisveitendur fyrir vindmylluþyrpingar.  Það sýnir öfugsnúning landverndarmála á Íslandi, að með því að þvælast endalaust fyrir flutningslínum, jarðgufuvirkjunum og vatnsorkuverum hafa andstæðingar allra handa orkuframkvæmda hérlendis nú fært forgöngumönnum vindmylluþyrpinga sterk spil á hendi til að afvegaleiða leyfisveitendur, svo að þeir fórni meiri hagsmunum fyrir minni. 

Nýtni vindmylluþyrpingar á landi hefur yfirleitt verið um 25 % af tiltækri frumorku vindsins.  Þessa nýtni má hækka með því að lengja bilið á milli þeirra til að draga úr hvirfiláhrifum, og er nú talið, að tífalt þvermál hringsins, sem spaðaendarnir mynda á snúningi sínum, dugi til hámörkunar nýtninnar m.v. annað óbreytt, en spaðahönnunin og stýring blaðskurðarins hefur líka áhrif á nýtnina. 

Nokkuð mikillar bjartsýni virðist gæta hjá sumum forkólfa vindmylluþyrpinganna hérlendis um nýtingu fjárfestingarinnar eða m.ö.o. nýtingu uppsetts afls og hafa sézt tölur upp í 48 %.  Þá virðast viðkomandi ekki taka tillit til þess, að stöðva verður hverja vindmyllu a.m.k. árlega fyrir ástandsskoðun og samkvæmt https://www.exponent.com má búast við árlegum stöðvunartíma vegna ástandsskoðunar og viðgerða vindmylla um 400 klst, sem þá nálgast 5 % af árinu, en mest munar um í rekstri vindmylla, að vindstyrkurinn er ekki alltaf á því bili, sem full afköst gefur.  Sumir áhugasamir vindmylluforkólfar hérlendis virðast ætla að velja tiltölulega stórar vindmyllur, og þá má búast við hærri bilanatíðni samkvæmt ofangreindum hlekk. Landþörf vindmylluþyrpingar er langmest allra tæknilegra virkjanakosta á Íslandi eða um 0,1 km2/GWh/ár m.v. lítil gagnkvæm hvirfiláhrif.

Það er ekki víst, að Ísland sé jafn vel fallið til vindmyllurekstrar og sumir virðast gera sér í hugarlund, og má þá nefna sviptivinda, sandfok, slyddu og ísingu, og allt þetta getur hleypt bæði stofnkostnaði og rekstrarkostnaði upp. Fyrir nokkru áætlaði höfundur þessa pistils kostnað rafmagns frá þyrpingu með 4,0 MW vindmyllum 50 USD/MWh.  Þetta heildsöluverð raforku er afar svipað og smásöluverð raforku til höfundar um þessar mundir, svo að ekki verður séð, að vindmyllur geti keppt við íslenzkar jarðgufu- og vatnsaflsvirkjanir á markaði, þar sem jafnvægi ríkir á milli framboðs og eftirspurnar, en því er reyndar alls ekki að heilsa á Íslandi núna, eins og fram kom framar í þessum pistli.  Væntanlegir vindmyllufjárfestar hér skáka í því skjólinu.   

 

  

 

 

Athugasemdir

[Ómar Ragnarsson, 27.10.2022 kl. 23:39]

Ég hef fylgst með því síðan Kárahnjúkavirkjun var gerð, að Hálslón fyllist miklu hraðar upp af auri en reiknað var með, líklega vegna þeirra sumra sem hafa verið hlýrri en áætlanir frá síðustu öld reiknuðu með og hafa valdið miklu meiri aurburði í árnar, einkum í Kringilsá. 

Samkvæmt spánni átti gljúfur Kringilsár að fyllast upp á hundrað árum, en strax á fyrstu árunum var það orðið helmingsfullt.  

Svo mikill er aurburðurinn, að hafa verður botnrás lónsins í 80 metra hæð yfir lónbotninum. 

Nú þegar er orðið ómögulegt að hleypa úr lóninu, ekki einu sinni með því að sprengja upp lokurnar, sem rennt var niður í hjágöngin 2006. En þá lofuðu verkfræðingarnir því að það yrði hægt.  

Aurburðurinn er svo mikill, sá langmesti á norðurhveli jarðar að minnsta kosti, að skyggnið í þessu vatni, sem réttar væri að kalla mesta drulludíki veraldar, er innan við 10 sentimetrar! 

Aursetið, sem sest í miðlunarlón íslensku jökulánna, veldur því að virkjanirnar geta ekki talist útvega endurnýjanlega orku. 

Árnar í Noregi eru allar tærar, en samt var því lýst yfir 2002 að tími stórra vatnsaflsvirkjana í Noregi væri liðinn.