Norvegia pregăteşte retehnologizarea majoră a unei hidrocentrale de aproape 100 ani vechime, pentru a putea opera într-o epocă a maşinilor electrice şi a salturilor de consum

Hidrocentralele sunt indicate adeseori drept construcţii foarte scumpe, care durează minim 6-8 ani pentru proiectare şi edificare, iar din acest motiv multe ţări care doresc soluţii mai rapide arată spre energie din panouri fotovoltaice şi turbine eoliene, sau centrale de baterii dacă vorbim de funcţia de acumulare de energie din reţea. Dar aşa se întâmplă că, de fapt, ţările cu cea mai ieftină electricitate au de obicei foarte multe hidrocentrale, iar costul acestora e mult mai mic când e raportat la durata lor de viaţă imensă. Există hidrocentrale care operează cu succes de 60-70 de ani, iar o retehnologizare cu instalare de noi turbine odată la câteva decenii bune reprezintă oricum un cost mic în raport cu întreaga construcţie. Ei bine, de curând Norvegia a anunţat că pregăteşte retehnologizarea majoră a unei hidrocentrale de aproape 100 ani vechime, pentru a mai putea opera încă 100 ani înainte, pregătind-o de o epocă a maşinilor electrice şi a salturilor de consum, într-un exemplu elocvent a cât de longevive pot fi hidrocentralele şi cât de avantajoase pot fi acestea pentru o ţară.

Multe hidrocentrale care au fost construite în secolul XX, în apogeul ambiţiilor lor inginereşti, erau certificate pentru o durată de viaţă de 60-70 de ani, iar elementul principal care trebuie să reziste e barajul lacului de acumulare. Contează şi integritatea galeriilor subterane, şi a turbinelor şi generatoarele, dar ultimele două se înlocuiesc de obicei o dată la 30-40 de ani, fiind elementele cele mai uşoare de schimbat. Per total, însă, hidrocentralele construite în secolul XX s-au dovedit a avea rezerve inginereşti mult mai mare şi au rezistat mai mult decât durata de viaţă pentru care erau garantate iniţial.

Chiar şi atunci când un baraj ajunge să fie fisurat sau slăbit, asta se întâmplă mult mai târziu. În Elveţia, spre exemplu, există un caz notoriu al barajului Spitallamm, construit pe lacul Grimsel din Alpii elveţieni, parte din sistemul hidrocentralei Kraftwerke Oberhasli, sau KWO, care a fost desemnat drept având o construcţie cu fisuri care nu vor mai rezista foarte mult timp. Noi scriam despre acest caz în 2024 şi spuneam atunci că elveţienii au decis să construiască un alt baraj în faţa celui vechi. Barajul nou va prelua astfel toată forţa asupra sa, iar hidrocentrala va mai putea funcţiona mult timp înainte. Chiar şi acest baraj care a ajuns deja slăbit, însă, avea o vârstă de 99 de ani în 2024, fiind construit în 1925. Deci, a rezistat eroic mult mai mult decât estimările iniţiale şi după construcţia nouă, hidrocentrala va mai rezista multe decenii înainte.

Foto: Construcţia celui de-al doilea baraj la hidrocentrala din Elveţia

Acum şi Norvegia a iniţiat pregătirile pentru a renova una din cele mai vechi hidrocentrale din ţară Nore. De fapt, e vorba de două hidrocentrale alăturate, Nore I şi Nore II. Prima din ele, Nore I, a fost finalizată în 1928, iar construcţia ei a început cu câţiva ani mai devreme. Prin urmare, acum hidrocentrala are deja 98 de ani de când funcţionează. Cea de-a doua, Nore II, a fost inaugurată abia în 1946.

Foto: Imagine de la construcţia hidrocentralei Nore şi a liniilor electrice către ea, în 1928

În Norvegia există o hidrocentrală şi mai veche — Hammeren, de lângă Oslo, care a fost inaugurată în 1900, acum 126 ani, construcţia ei începând în 1891. Acea hidrocentrală, cu puţin peste 5 MW putere, a fost inaugurată pe atunci cu declaraţia că datorită ei, capitala Oslo şi-a asigurat toată electricitatea necesară „pentru totdeauna”. E nostim să ne gândim că azi 5 MW putere ar alimenta doar vreo 10-12 staţii de încărcare de mare putere pentru maşinile electrice, nicidecum un întreg oraş ca Oslo.

Dar hidrocentralele Nore I şi II, despre care vorbim azi, sunt mult mai puternice. Nore I are o putere de 206 MW, actualizată ulterior la 214 MW, iar Nore II — încă 52 MW, actualizată ulterior la 60 MW. În 1928, când hidrocentrala a fost inaugurată, ea era cea mai mare din Norvegia şi furniza 20% din toată electricitatea necesară ţării pe atunci, or, Norvegia consuma pe atunci ca 1.000 MW putere. Datorită acestei hidrocentrale, regiunea Oslo a putut fi industrializată rapid, or, industria are nevoie de energie ieftină, furnizată fiabil.

Ei bine, în construcţia sa actuală hidrocentrala Nore I foloseşte opt turbine Pelton, apa fiind acumulată de un întreg sistem de mici rezervoare şi galerii, care derivă într-unul mai mare, iar după ce apa trece prin hidrocentrala Nore I, ea e acumulată în lacul Redbergdammen, de unde aceeaşi apă e folosită şi a doua oară pentru hidrocentrala Nore II, aici deja diferenţa de altitudine fiind mai mică. Deci, e o formulă genială în care aceeaşi apă produce electricitate de două ori.

Operatorul de stat de hidrocentrale din Norvegia, Statkraft, cel care deţine hidrocentrala şi pregăteşte renovarea, avea două alternative pregătite pentru Nore. Prima şi cea preferată de Statkraft e ca cele două hidrocentrale să fie combinate într-una singură cu galeriile în interiorul muntelui. A doua variantă presupunea o modificare cu impact mai mic, aşa că prima versiune e cea care a rămas în vigoare.

Astfel, norvegienii vor să coopteze o nouă sursă de apă din fiordul Tunhovd, prin construcţia unor noi tunele şi galerii. În loc de funcţionarea lui Nore I şi Nore II, tot debitul de apă existent şi nou ar fi cooptat şi direcţionat spre o nouă sală a turbinelor. Asta ar însemna că în noua sa formulă, hidrocentrala ar opera într-o singură treaptă, dar ar putea face uz de un debit combinat mai mare de apă şi de o mai mare diferenţă de altitudine, astfel încât apa să aibă forţă mai mare de propulsie datorită gravităţii.

În rezultat, hidrocentrala renovată ar urma să-şi crească puterea de la 274 MW putere actuală cumulată pentru Nore I şi Nore II la 500 W putere în versiunea nouă. Producţia actuală de circa 1.500 GWh anual ar creşte la 1.700 GWh. Asta înseamnă că factorul mediu de capacitate ar urma să scadă de la circa 62,5% în prezent la circa 38,8%. Aparent, e o scădere majoră de factor de capacitate, însă producţia totală va creşte oricum, doar că nu va creşte proporţional cu adăugarea de putere instalată, care aproape că se dublează. În schimb, hidrocentrala va putea produce o putere momentană mai mare, ajutând mai mult la echilibrarea reţelei în orele de vârf, cu 0,5 GW de putere.

Norvegia are acum peste 1.000 hidrocentrale, şi 90% din electricitatea sa vine de la hidrocentrale, iar acum, când maşinile electrice reprezintă cel mai răspândit tip de propulsie, iar pompele de căldură sunt prezente peste tot în încălzirea locuinţelor, e nevoie de o variaţie mai mare de putere posibilă, pentru a acoperi mai relaxat decalaje dintre orele de vârf şi cele de consum minim.

Această schimbare de concept, cu accent pe putere mai mare când e nevoie şi factor de capacitate mai mic reprezintă previziunea faţă de sistemul energetic la ţării pentru următorii 100 ani, cu o lume în care maşinile sunt aproape complet electrice, industria e mult mai electrificată, ba chiar şi încălzirea în locuinţe. Această schimbare, prin care hidrocentrala va fi capabilă să furnizeze 0,5 GW de putere în orele de vârf, e concepută pentru a acoperi orele de vârf şi cele când preţul de piaţă ar putea risca să aibă salturi mari, or, Norvegia îşi doreşte preţuri mici şi predictibile la electricitate şi-n următoarele decenii. Prin urmare, ceea ce vedem aici e o decizie inteligentă de gândire şi la viitor pe termen lung, nu doar la prezent.

Iar Statkraft spune că mai multe hidrocentrale vor trece în următorii ani prin retehnologizări similare cu creşteri de putere instalată, la nivel de ţară dorindu-se creşterea puterii hidrocentrale cu până la 2,5 GW de capacitate nouă. E o cifră importantă, care are toate şansele să atenueze ori salturi viitoare de cerere şi preţ şi să păstreze Norvegia în rândul ţărilor cu cea mai ieftină electricitate din lume şi cu supraproducţie generoasă, exportată în ţările vecine.