Tidningen Energi 1
– Den lilla testriggen ger oss stora möjligheter
att testa olika idéer och gör att vi detaljerat kan mäta hur cylindrarna interagerar med flödet, vilket är svårt i Älvkarleby och omöjligt i de riktiga kraftverken, säger Joel Sundström. – Om det är något som går fel i den lilla test riggen kan jag bara stoppa vattnet med fingret och sen torka med en trasa. När vi ska mäta i Porjus U9 i maj däremot är det oerhört viktigt att vi noggrant beräknar att alla ingående komponenter klarar de förväntade belastningarna. Det får ju lite större konsekvenser om något skulle gå fel i ett så stort vattenkraftverk, säger Joel Sundström. Flödessystemet är en del i EU-projektet AFC 4 Hydro där forskningsaktörer från Sverige, Norge och Spanien deltar, bland andra Vattenfalls forskningsenhet (se faktaruta). – Vi är en bra bit på väg och samarbetet flyter på väldigt bra. Alla inblandade har olika roller och olika kompetens. Det gör att vi kan se med olika ögon på design och analyser av mätningar. Det är lätt att höras och stämma av via Teams, säger Joel Sundström. Norska FDB arbetar med ett kompletterande system för att minska slitaget i turbinen. Försök pågår med att spruta in vatten kontinuerligt via tre eller fyra stationer i sugröret. Det här är inte en helt ny idé, men den testas nu i större skala. I labbskala har forskarna haft stor flexibilitet när de provat de två metoderna, men i ett riktigt kraftverk finns det begräsningar: – I ett labb är flexibiliteten i hur man kan komma åt sugröret väldigt stor, man kan nå det i 360 grader, men i verkligheten är det mer komplicerat. I Porjus till exempel når vi bara 120 grader av turbinen – det blir spännande att se hur vårt system presterar där, säger Joel Sundström. Förberedelserna för mätningarna i Älvkarleby och nu i Porjus har gått väldigt smidigt trots att vi bara ses på Teams, berättar Joel Sundström: – Det är väldigt mycket som behöver förberedas inför den här typen av mätningar. Alla inblandade måste få en möjlighet att undersöka det de behöver, men vi måste även se till att vi får plats med våra system rent fysiskt. Att köpa in komponenter till själva flödessystemet är inte en jättestor investering. Troligtvis räcker omkring några hundratusen kronor för att köpa in system och komponenter, tror Joel Sundström: – Om man installerar systemet vid ett planerat driftstopp så blir det ingen kostnad för produktionsbortfall heller. Michel Cervantes, professor på LTU, fick idén till flödessystemet när han läste en vetenskaplig artikel om de skadliga virvlarna som återfinns i turbiners sugrör. Enligt artikeln kunde virvlarna transformeras till ett Genom att föra in cylindrar i turbinens sugrör kan skadliga virvlar motverkas, vilket minskar belastningen. TRE LÄNDER DELTAR I EU-PROJEKTET EU-projektet AFC 4 Hydro bedrivs som ett samarbete mellan LTU, Universitat Politecnica de Catalunya (UPC), Flow Design Bureau (FDB) i Norge, Vattenfall R&D, stiftelsen Porjus vattenkraftcenter och Statkraft i Norge. Budgeten för projektet ligger på 4,8 miljoner euro. Projektet inleddes i juni 2019 och ska vara klart i slutet av maj 2023. Läs mer på afc4hydro.eu Den lilla testriggen ger oss stora möjligheter att testa olika idéer och gör att vi detaljerat kan mäta hur cylindrarna interagerar med flödet. Joel Sundström, forskare, Luleå tekniska universitet mindre skadligt fenomen om man injicerade vatten med ett pulserande flöde i form av en sinuskurva. Artikeln väckte en idé om pulsera vattnet i vattenkraftverk: – Efter initiala studier på LTU kom vi dock fram till att bättre resultat kunde uppnås genom att köra in cylindriska objekt istället för att injicera vatten, berättar Joel Sundström. Fortfarande återstår en del utmaningar med systemet. Dels behöver forskarna bättre förstå vad som händer med flödet rent strömningsmekaniskt när cylindrarna körs in i sugröret. En annan utmaning är att hitta en lösning på hur cylindrarna ska kunna få plats utanför turbinen och att få flödessystemet helt driftsäkert: – Löser vi de här utmaningarna kan det här projektet helt klart utveckla vattenkraftens förmåga som balanskraft, avslutar Joel Sundström. MARIE KOFOD-HANSEN TIDNINGEN ENERGI NR 1 2022 47