Norske elver må beskyttes bedre

– Hvorfor tillate effektkjøring fra kraftverk med utløp i elver når Norge har i bøtter og spann av kraftverk med utløp i sjø, spør NTNU-forsker Jo Hallvard Halleraker.

Det er mai og vårsola skinner over elva Otra der den flyter rolig den siste halvannen mila før den renner ut mellom Galgeberg og Tangen i Kristiansands Østre havn. Nede i grusen på elvebunnen er årets produksjon av lakseegg i ferd med å klekkes. Hundretusener av små lakseyngel skal se dagens lys. Men det er ikke gitt at de skal overleve.

– Når vannstanden går ned på våren og forsommeren, ser vi at gropene blir svarte av yngel. Så blir det et veldig fugleliv. Det er måkene som forsyner seg.

Jostein Mosby er leder av elveeierlaget Otra laxefiskelag. Han har fulgt elva fra den var tungt forurenset av industriutslipp til den nå igjen har fått en levedyktig laksebestand. Men nå er det kraftindustrien som utgjør faren for den truede villaksen.

– Fisken kan ikke leve på land. Og den tåler ikke rask oppfylling og nedsenking. Lakseyngelen er ikke mobil, sier Mosby.

Egg og yngel fanges i pytter

Når kraftverkene lenger opp i vassdraget skrur ned produksjonen for å spare på vannet, synker vannstanden i den nederste delen av elveløpet der laksen har gytt i november. Dermed blir eggene eller yngelen liggende tørrlagt i grusen. Da fanges yngel i groper mens elvebunnen rundt tørker ut.

– Rogna ligger i grusen etter gytingen i november og fram til den klekkes i april-mai. Da ligger fortsatt plommesekkyngelen i grusen. Tørrlegger man elva om vinteren, fryser den i stykker. Når rogna er klekket, snakker vi om yngel med gjeller, de må ha vann for å puste. Forandrer man vannstanden for fort rekker ikke yngelen å flytte på seg. Da blir den fort fanget i slike pytter som til slutt tørker ut,  sier Mosby.

Variasjon i vannivå får store konsekvenser

Nå viser en studie av norsk kraftproduksjon, utført ved NTNU, at langt flere elver er utsatt for miljøkonsekvensene av såkalt effektkjøring enn man tidligere hadde trodd.

Variasjoner i kraftetterspørselen og i kraftprisene gjør at kraftverkene varierer produksjonen. Dermed varierer også mengden vann som slippes ut i elvene nedenfor kraftverkene.

– Flere analyser viser at de aller fleste kraftprodusentene utnytter prisoptimalisering. De skrur opp og ned produksjon avhengig av pris og tilgjengelig vannmengde, sier forsker Jo Hallvard Halleraker. For tiden er han gjesteforsker ved Institutt for bygg og miljøteknikk ved NTNU.

Effektkjøring betyr at kraftproduksjonen i et vannkraftverk driftes for å møte kortsiktige variasjoner i etterspørselen i kraftmarkedet eller behov for stabilisering av kraftnettet.

Konsekvensen er at driftsmønsteret preges av brå endringer i vannføringen. Det er stor variasjon i intensiteten av effektkjøring.

• Les også: Dette unike prosjektet gir håp for rødlistet laks

Mer enn 3000 kilometer elv påvirkes

Halleraker og hans medforskere har gått gjennom miljørisiko forbundet med brå vannføringsendringer fra samtlige norske kraftverk. De har analysert alt av produksjons- og vannføringsdata som har vært offentig tilgjengelig.

Studien som nylig ble publisert i Science of the Total Environment, viser at mer enn 3000 kilometer med elveløp i dag påvirkes av effektkjøring med ulik intensitet fra til sammen 802 kraftverk.

Samtidig har halvparten av kraftverkene i Norge (større enn 10 MW) utløp til fjorder eller til magasin, noe som normalt demper miljøvirkningene.  Disse kraftverkene finner vi særlig langs kysten av Vest-Norge og i Nord-Norge.

– Hvorfor tillate effektkjøring fra kraftverk med utløp i elver, som kan føre til stor skade på ferskvannsøkologien, når Norge har i bøtter og spann av kraftverk med utløp utenom elver? Norge sitter på en gullgruve med over 50 prosent av den regulerbare vannkraften i Europa. Mer enn 80 TWh av disse, 57 prosent, har direkte utløp til fjorder og innsjømagasin uten kjente nedstrøms miljøpåvirkninger, sier Halleraker.

Utbredt også i småkraftverk

Studien viser at problemet med brå endringer i vannstand i elvene på grunn av effektkjøring også er utbredt i mange småkraftverk.

– Effektkjøring forbindes oftest med variabel drift av store magasinkraftverk. Men mange småkraftverk bedriver pris-optimalisering, som for det biologiske mangfoldet kan være like alvorlig som i større vassdrag, sier Halleraker.

Han mener vannkraftbransjen i større grad trenger å miljøtilpasse kraftproduksjonen med moderne tiltak for å sikre økologisk bærekraft.

– Det er behov for en bedre nasjonal strategi for å optimalisere effektkjøring. Slik reduserer vi de økologiske skadevirkningene ved vassdragsdrift med kraftverksutløp i elv. Dette kan skje ved at slike kraftverk i større grad driftes for grunnlast. Dersom det er samfunnskritisk behov for effektkjøring for å sikre energiforsyning i et gitt område, kan vi gjøre dette mer økosystembasert ved å etablere dempingsmagasin mellom kraftverksutløpet og elva, sier Halleraker.

Men dette er en kostbar og arealkrevende løsning. Den er knapt utredet i norske vassdrag.

• Les også: Norge må bygge ut mer vannkraft

Større omfang enn forskere trodde

Halleraker får støtte av NTNU-professor Tor Haakon Bakken.

– Hallerakers arbeid viser at omfanget av effektkjøring er større enn vi trodde, sier Bakken.

Bakken ledet fra 2009 til 2016 prosjektet Envipeak – Environmental impacts of hydropeaking. Der så de på hvordan vannstands- og vannføringsendringer forplanter seg i elver i nedstrøms kraftverk som regulerer produksjonen raskt og hyppig, og hvilke økologiske konsekvenser dette gir.

Prosjektet resulterte i faglige råd til forvaltningen om hvordan vi kan redusere de negative miljøeffektene ved å miljøtilpasse effektkjøringen. Dette kan for eksempel gjøres ved å sikre tilstrekkelig høy minstevannføring.

– En av elvene vi studerte var Nidelva i Trondheim, hvor vi har utløp fra Bratsberg og Leirfossene kraftverk. Disse ligger få kilometer fra bysentrum. Nidelva er effektkjørt, men på en måte hvor miljøvirkningene er begrensede. Hovedgrunnen til at det går forholdsvis bra er at minstevannføringen er høy, på 30 kubikkmeter per sekund. Det gir en forholdsvis høy minstevannstand, og begrensede områder tørrlegges når kraftverket stopper effektkjøringen, sier Bakken.

– En del andre steder er det ikke krav til minstevannføring. Når kraftverket brått stopper kraftproduksjonen, så er det som en kran som stoppes raskt. Store områder kan bli tørrlagt, og vi får stranding av fisk, ja av alle levende organismer, egentlig. Dette er et hovedproblem ved effektkjøring, sier Bakken.

Energireserve for Europa

– Jeg brukte å si at vi kunne se på elva om det blåste i Danmark, sier Mosby i Otra laxefiskelag.

Norsk vannkraft er forventet å få stadig større betydning for det europeiske kraftmarkedet. Den kan bli viktig som reservekraftkilde etter hvert som EU faser energiproduksjonen over på mer fornybar energi som sol- og vindenergi. Dette er produksjon som varierer med værforholdene. De har ingen mulighet til å «fylle magasinene», slik vi kan gjøre med vannkraft.

For Otra er det vel så mye selve vannivået som de raske reduksjonene som tar livet av rogn og årsyngel. Elveeierlaget har selv tatt grep for å følge med på om kravene overholdes.

– Det har blitt mindre av de raske endringene i vannføring de siste årene, kanskje fordi vi har vært veldig «på» og sagt fra til regulanten når vi ser at vannstanden begynner å bli urovekkende lav. Otra Laxefiskelag har egen nivålogger. Sammen med mange egne undersøkelser har dette gitt oss veldig viktig dokumentasjon sier Mosby.

Men han er likevel bekymret for årets lakseyngel i elva. Høy kraftproduksjon gjennom vinteren kombinert med lite snø og nedbør gjør at det er stor fare for at kraftverkene nå må spare på vannet.

– Ja, vi er bekymret for laksen, sier Mosby.

Vedtar nye vilkår for elver og vannføring

I de nærmeste årene skal myndighetene behandle mange hundre saker om revisjon av kraftvilkår i eldre vassdragsreguleringer. Et kraftverk som allerede har fått endret sine vilkår er Trollheim kraftverk i Surna.

Surna har status som nasjonal lakseelv. Denne elva har flere ganger vært utsatt for brå tørrlegging på grunn av stopp i kraftproduksjonen. I 2008 døde trolig mellom 500.000 og en million yngel som følge av et uplanlagt utfall som førte til brå nedtapping av vannstanden i Surna.

Statkraft installerte i etterkant en omløpsventil for å motvirke slike brå nedtrappinger under minstevannføringen.  5.mars i fjor vedtok regjeringen nye konsesjonsvilkår for vassdraget. Men regjeringen valgte likevel å ikke følge alle NVEs forslag for å sikre en miljøsikker effektkjøring i elva.

– Vannkraftverk med magasiner og reguleringsevne gir det norske kraftsystemet stor fleksibilitet. Tiltak som begrenser denne fleksibiliteten fører til krevende avveininger mellom fordeler for miljø og allmenne interesser opp mot hensynet til forsyningssikkerheten for elektrisk kraft, sa daværende olje- og energiminister Tina Bru da de nye konsesjonsvilkårene for Surna ble kunngjort.

Krafttap på 1800 husstander

Trollheim kraftverk eies av Statkraft. Det er et av de mest sentrale magasinkraftverkene i Midt-Norge. Statkraft sier de er fornøyde med at fleksibilitet og reguleringsevne ble ivaretatt da regjeringen tok sin avgjørelse selv om det medførte et krafttap på rundt 36 GWh i året, et strømforbruk tilsvarende 1800 husstander.

– De nye vilkårene innebærer blant annet en nedkjøringsrestriksjon som varierer gjennom året. Dette er i tråd med den manøvreringen Statkraft allerede følger. Denne praksisen har vi utviklet med forskere fra NINA og SINTEF. Vi har fått gjennomslag for en kunnskapsbasert manøvreringspraksis vi har fulgt i over 10 år. Den sikrer god forsyningssikkerhet i Møre og Romsdal, sier pressetalsperson Knut Fjerdingstad.

Han sier Statkraft generelt støtter formålet med vilkårsrevisjonene og er positive til miljøforbedringer der nytten overstiger kostnadene for samfunnet.

– Statkraft mener det er viktig at det blir tatt helhetlige avveininger mellom miljøhensyn og konsekvensene for den samfunnsnytten vannkraften leverer i form av regulerbar, klimavennlig kraft og flomdempingsevne. Herunder må vi se på de samlede konsekvensene av alle vilkårsrevisjonene på kraftsystem og drift av kraftnettet som helhet, sier Fjerdingstad.

Han ønsker ikke å kommentere Hallerakers forskning. Men han opplyser at Statkraft aktivt har vært involvert i forskningsprosjekter i regi av Norges Forskningsråd. Disse utreder mulige tiltak for å bøte på konsekvenser av effektregulering av kraftverk med utløp i elver. Det gjelder blant annet prosjektet Envipeak.

– Både Statkraft og forvaltningsmyndighetene har gjennom lengre tid brukt resultater fra disse forskningsprosjektene i henholdsvis den operative driften og ved endringer av konsesjonsvilkår, sier Fjerdingstad.

Variasjon mulig i noen elver

Seksjonssjef i NVE, Carsten Stig Jensen, sier til Gemini at det noen steder kan være akseptabelt å benytte kraftverk med utløp i elv med variabelt kjøremønster.

– Miljøkonsekvenser av variabel driftsvannføring er tema i flere pågående revisjonssaker der konkrete avbøtende tiltak blir vurdert i den enkelte sak. I nye utbyggingssaker fastsettes det vilkår som skal sikre at kraftverket driftes på en måte som ikke gir betydelige miljøulemper. Der det er behov stiller vi krav om at alle vannstandsreduksjoner skal skje med jevne overganger, gjerne konkretisert i form av en viss senkningshastighet. Hvilke grenser for nedkjøring som eventuelt blir satt, vurderes spesifikt i den enkelte sak, både ved nye utbygginger og i revisjon av vilkår for eldre konsesjoner, sier Jensen.

• Les også: Nå skal oppdrettsfisken på land

Kan miste renommé som bærekraftig

Halleraker mener det er nødvendig å løse dilemmaet mellom behovet for nok kraft til rett tid og behovet for miljøtilpasninger for å sikre en bærekraftig fornybarnæring. Dette må avveies i de kommende revisjonssakene på linje med lignende prosesser i Europa. Han frykter at norsk vannkraft risikerer å bli stemplet som mindre bærekraftig i EU-sammenheng om vi ikke tenker nytt.

– Også fornybar ren vannkraft trenger miljøtilpasninger for at vi kan omtale dem som bærekraftig.  Dette er konkretisert i EU-taxonomien og henvist til i den norske loven om dette som ble vedtatt rett før jul, sier Halleraker.