Svensk Vattenkraft 1
ungefärlig skala 1:10 av en svensk dubbelskruv (t
urbin med fiskväg). Vid provningen skall turbinens verkningsgrad mätas och eventuella skador på fisk beskrivas och värderas. Fisk i uppströmsvandring på väg in i nedre entré. Uppskattad fisklängd 0.3 m. Foto: Arne Fjälling. Turbinen har nu tillverkats och är under installation på Sötvattenslaboratoriets Akvariehus i Drottningholm. Försöken med fisk planeras vara genomförda till mitten av april 2022. Parallellt med dessa kommer mätning av verkningsgraden hos modellen att göras och på grundval av denna en prediktion av verkningsgrad för fullskaleturbin. Dubbelskruven är tänkt att placeras i ett biflöde som teknisk fiskväg med en viss energiproduktion men kan också för mindre kraftverk ersätta ett sådant och då ta det fulla flödet. I det fallet behöver man inte installera det fingaller som annars behövs för att leda fisken till fiskvägen. Skruvturbinen kan också i ett alternativt utförande med nästan likstora kanaler utan generator fungera som fiskväg och samtidigt lyfta upp vatten till kraftverket. FÖRDELAR MED TRANSMOROS SKRUVTURBIN RELATIVT ANDRA LÖSNINGAR Möjlighet till en god avvägning mellan vattenkraftproduktion och konnektivitet. Medger dubbelriktad tvåvägs fiskmigration utan fiskskador och är anpassad till fiskars beteenden samtidigt som produktionsförlusterna hålls nere. Installationen tar liten markyta i anspråk. Detta gör konceptet lämpligt där infrastruktur begränsar andra typer av installationer t ex byggnader, vägar, vattenledningar, skyddskrav på kulturmiljöer etc. men även där markägandet sätter gräns för anläggande. Installationer där skruvturbinen (eller flera turbiner parallellt) tar hela flödet. Det innebär att galler för avledning av fisken till fiskvägen ej behöver installeras. Det finns i litteraturen mycket litet skrivet om slutna Arkimedesskruvar eftersom det finns få sådana konstruktioner. Grundformen av Arkimedes skruv (enkel, öppen) har dock studerats genom forskning vid universitet i ett antal länder och finns väl beskriven. En rapport (ref 4, YoosefDoost, Lubitz, 2020) från kanadensiska University of Guelph angående öppna enkelskruvar lyfter fram följande: - Operativa kostnader och underhållskostnader för Arkimedesskruvar är lägre än för andra typer av turbiner. Löpande underhåll inkluderar kontroll av vätskenivåer och smörjpatroner för det övre lagret samt växellåda om sådan ingår. Det nedre lagret konstrueras utan löpande underhåll fram till dess det behöver bytas ut. Arkimedesskruvar har låga operativa varvtal (c:a 30 varv/min) och få punkter där slitage kan inträffa. Större underhåll behövs typiskt efter 20 till 30 år och orsakas då av det nedre lagret. - Beroende på installationsplatsen kan en Arkimedesskruv erbjuda kostnadsfördelar, speciellt när det gäller kapitalkostnad, relativt andra turbiner. En typisk kostnadsdrivare för dessa är större kostnader för installationens infrastruktur. PLANER FÖR FORTSÄTTNINGEN Närmast ligger genomförande av prov med modellen i Akvariehuset vid Sötvattenslaboratoriet, SLU Aqua i Drottningholm, samt avrapportering till Energimyndigheten. Slutrapport skall föreligga under april 2022. Prov med modellen i utomhusmiljö med naturligt lekvandrande fisk liknande de prov som tidigare genomförts i Experimentbäcken i Älvkarleby. Behovet av förnyelsebar elproduktion är stort och snabbt ökande i hela världen. Behovet av passageteknik av den beskrivna typen ökar också snabbt i hela den västliga världen där miljöfrågor blir allt mer centrala och internationella avtal ställer ökade krav på omställning i ekologisk riktning. Vi söker idag därför ett aktivt samarbete med ett svenskt teknikföretag för att möjliggöra etablering av en svensk produkt. Idag finns ingen tydlig svensk industri med inriktning mot tillverkning av denna typ av ny produkt för leverans till vattenkraftindustrin. Vi vill skapa ett sådant industriellt team som leverantör till vattenkraftindustrin. Den svenska marknaden kan utnyttjas som ”initialmarknad” på grund av den höga svenska tekniska nivån och ambitiösa miljöprofilen. En långsiktig målsättning för produkten är att sätet för den kommande verksamheten ska förbli i Sverige och att produkten blir en viktig svensk exportprodukt. Gert Malmberg, Arne Fjälling, Thomas Allard, alla Transmoro AB Referenser: 1. Pauwels, I. S., Baeyens, R., Toming, G., Schneider, M., Buysse, D., Coeck, J., & Tuhtan, J. A. (2020). Multi-Species Assessment of Injury, Mortality, and Physical Conditions during Downstream Passage through a Large Archimedes Hydrodynamic Screw (Albert Canal, Belgium). Sustainability, 12(20). doi:10.3390/su12208722 2. YoosefDoost, A., & Lubitz, W. D. (2020). Archimedes Screw Turbines: A Sustainable Development Solution for Green and Renewable Energy Generation-A Review of Potential and Design Procedures. Sustainability, 12(18). doi:10.3390/su12187352 SVENSK VATTENKRAFT #1 2022 25