Flera Kommentarer har kommit till Peter Röjsels inlägg i NyT 2009:19 (se http://www.nyteknik.se/popular_teknik/teknikfragan/article569725.ece )

om hur man reglerar ojämnheter i vindkraftens elproduktion.

Vattenkraften i Sverige består av ett stort antal vattenkraftaggregat med företrädesvis kaplan- och francisturbiner. I Norge förekommer främst francis- och peltonturbiner, medan det i Finland är nästan uteslutande kaplanturbiner. Alla dessa har förmåga att reglera den mängd vatten som i varje ögonblick passerar turbinen, och kan följaktligen delta i regleringen av produktionen i nätet. Att, som Röjsel beskriver det, bara kaplanturbiner deltar i regleringen, är fel. Påståendet bygger sannolikt på ett missförstånd om hur en vattenturbin fungerar. Alla turbiner kan reglera vattenflödet, men bara kaplanturbinen har ställbara skovlar på löphjulet, den roterande delen av turbinen. Syftet dessa är att ge kaplanturbinen ett bredare flödesområde, en flackare verkningsgradskurva.

Valet av turbintyp påverkas av en rad faktorer, som fallhöjd, tillgänglig vattenföring och reglerbarhet. Peltonturbinen är bäst lämpad för de allra högsta fallhöjderna, från 200 m och uppåt. Francisturbiner väljs idag i fallhöjdsområdet 100–500 m, medan kaplanturbiner kommer ifråga vid fallhöjder från några meter upp till cirka 150 m. I Sverige är fallhöjderna framförallt i det lägre området, varför kaplanturbinen är vanlig här.

När det gäller ”klonket” i vattenröret som Röjsel nämner, så är han inne på rätt spår. När man minskar vattenföringen i en turbin får det inte ske snabbare än att man håller tryckstegringen i tilloppstuben inom tillåtna gränser. En tumregel är att man klarar en tryckstegring på cirka 30 procent, vilket ofta resulterar i en stängningstid från fullt öppen turbin till helt stängd på 10–12 sekunder.

När det gäller nyttjandet av vattenkraft för reglering av elkraftnätet kan man i princip dela in vattenkraftaggregaten i tre typer – baskraft (som inte inte används för reglering), primärreglerande respektive sekundärreglerande. Primärreglerande aggregat är infasade och ligger med reservkapacitet, i avvaktan på frekvensändringar i nätet. Sjunker frekvensen drar turbinernas regulatorer automatiskt på, öppnar ledskovlarna och mera vatten släpps igenom. Det omvända gäller om frekvensen stiger.

Sekundärreglerande aggregat är sådana som står stilla, i beredskap, och som kan startas och kopplas in till nätet inom någon till några minuter.

Den nordiska vattenkraften är en stor tillgång för återreglering och balansering av vindkraft i hela norra Europa. Det finns olika beräkningar för hur stor betydelsen är, men storleksordningen 50 000 MW vindkraft har nämnts i olika sammanhang. Med en nyttjandetid på 2 000 h/år för vindkraften skulle det medge återreglering av i storleksordningen 100 TWh vindkraftproduktion, långt mer än vad som planerats för Norden. En exportresurs?

Hans Bjerhag, civilngenjör elkraft

Peter Röjsel har missuppfattat hur reglering av vattenkraft går till. Den sker inte genom att kaplanturbinernas turbinblad ställs om. Ställbarheten är endast till för att anpassa turbinen så att den kan upprätthålla en hög verkningsgrad vid varierande vattenflöden.

Elproduktionen i en vattenkraftstation styrs genom att ledskenor öppnar eller stänger tillflödet från magasinet ovanför kraftstationen. Denna teknik är likadan för kaplan- och francisturbiner som båda deltar i det löpande reglerarbetet.

Kraftstationerna måste alltid vara konstruerade för att klara snabba tryckförändringar vid kraftiga regleringar eller snabbstopp. Särskilda svallgallerier är därför inbyggda för att kunna ta hand om de vattenvolymer som är på väg ner till turbinerna och den rörelsenergi som de innehåller.

Större regleringar i takt med effektbehovet under dygnets timmar sker genom att hela vattenkraftaggregat startas eller stoppas. Det ökade reglerbehov som förutses genom vindkraftutvecklingen kommer troligen att ställa högre krav på denna "grovreglering" i tim- och minutskalan snarare än på den frekvensstyrda finregleringen som sker i sekundskalan.

Sture Larsson, teknisk direktör, Svenska kraftnät

Har man gjort försök med vågkraft kombinerat med vindkraft? När man ändå sätter upp en vindsnurra till havs kan man ju kombinera denna med ett vågkraftverk. Här borde finnas möjlighet att jämna ut dalar och toppar i elproduktionen. När det har blåst ett tag fortsätter ju vågorna att rulla. Och när det börjar blåsa tar det ju ett tag innan vågorna kommer igång.

Johan Rosenquist, Stockholm

Hur stor blir förlusten om man låter vindkraftverkens energi användas för att pumpa tillbaka vatten i vattenmagasin, så att man ta ut kraften under mer reglerade former. Skulle man kunna mellanlagra energin?

Svante Bengtsson

Skicka in era svar och nya intrikata frågor till 
teknikfragan@nyteknik.se

Det är ni, kära läsare, som både frågar och svarar i Teknikfrågans spalter.