HydroCen's rapportserie favner forskninga gjort i HydroCen. Forskerenes rapporter dokumenterer gjennomført forsknings-, overvåknings eller utredningsarbeid.

Estimering av effektivt antall gytefisk fra stikkprøver av ungfisk av laks - Betydning av antall genetiske markører, antall prøver og romlig fordeling. 

Sebastian Wacker, Tonje Aronsen, Ingerid Julie Hagen, Sten Karlsson, Henrik 
Hårdensson Berntsen, Helge Skoglund, Øyvind Solem, Harald Sægrov, Ola 
Ugedal

Utviklingen innenfor genetiske verktøy gir nye muligheter innen miljøovervåkning. Formålet med undersøkelsene i denne rapporten er å vurdere hvordan ulike faktorer kan påvirke estimater av effektiv bestandsstørrelse. Effektiv bestandsstørrelse er et standardisert mål på hvor mange individer som fører sine gener videre til neste generasjon.

Effektiv bestandsstørrelse kan direkte relateres til forventet tap av genetisk variasjon fra genetisk drift (tilfeldig endring i genetisk sammensetning) og er dermed meget relevant i overvåkning av bestander. Effektiv bestandsstørrelse er imidlertid i mange tilfeller vanskelig å 
beregne.

I vilkårsrevisjoner og for pålagte tiltak (som miljødesign) i regulerte vassdrag, er kunnskap om 
status og bestandsutvikling av stor betydning.

Forskningen beskrevet i denne rapporten har som mål å videreutvikle metodikk for genetisk overvåkning av laks.

Modell for kjøremønsterrelaterte kostnader
Eggen, Arnt Ove.
Norwegian Research Centre for Hydropower Technology
Series HydroCen Rapport 24. © SINTEF 2021

Denne rapporten dokumenterer oppdateringer i den eksisterende modellen for beregning av gjennomsnittskostnad og marginalkostnad for start/stopp av pelton- og francisaggregater. Rapporten dokumenterer også videreutvikling av modellen med en mulighet til å inkludere varighet av stans samt anleggsdelenes tekniske tilstand ved beregning av marginalkostnader. Rapporten dokumenterer også en enkel videreutvikling av modellen for beregning av kostnader ifm. ramping, samt beregning av kostnader ved kjøring utenfor normalt driftsområde (dellast og overlast). Modellen er implementert i et Excel-regneark, der det også er gitt standardverdier som benyttes som utgangspunkt for beregningene. Det presiseres imidlertid at det ikke foreligger tilstrekkelig med empiriske data til å gi gode estimat på enkelte av disse standardverdiene. Det forutsettes derfor at Bruker selv vurderer om disse verdiene virker «rimelige» for det aktuelle anlegget.

Utvidet miljødesign i demovassdrag Nea

Sundt-Hansen, L.E., Forseth T. & Harby A. (red.), Bongard T., Fossøy F., Arnesen I. J., Köhler B., Majaneva M. A. M., Sivertsgård R., Skoglund H & Sundt H. 2021.

I dette prosjektet har vi utvidet miljødesignkonseptet, opprinnelig utviklet for laks i regulerte vassdrag, til å inkludere større deler av økosystemet (fisk og bunndyr) og menneskers bruk av Nea.

Prosjektet startet i 2018 og er satt sammen av forskere fra HydroCen med ekspertise i hydrologi, akvatisk biologi og samfunnsfag.

Det overordnede målet har vært å undersøke hvordan miljøforholdene kan bedres i vassdraget ved å ta i bruk de meste moderne og nyeste teknologier og på tvers av fagdisipliner for å utvikle nye metoder. 

Resultatene fra prosjektet vises både i form av høy grad av vitenskapelig publisering, og anvendelige resultater som er beskrevet i denne rapporten.

ValueFlex – the value of flexibility. M.M. Belsnes, E.K. Aasgård, L.R. Hultgreen,

The ValueFlex pre-project has collected and summarized current research provided by the HydroCen research partners on the topic of valuation of flexibility from hydropower. We found that existing knowledge from the technology (turbine, generator and structures) and environmental perspective were fragmented and did not address the value of flexibility directly.

More insight on the topic of valuation of flexibility was found in the field of optimal production scheduling and energy system modelling.

In total, we found no holistic approach that covered the value of flexibility from an integrated perspective including the value of components, construction, market and services and environmental and social concerns.

We did find, however, that there is a lot of work in HydroCen that gives individual pieces of knowledge that together will advance the understanding of the value of flexible hydropower. The pre-project has thus proposed an Open Calls proposal that will give the first steps in putting these pieces into a common framework. In addition, HydroCen has established an interdisciplinary group that will focus on the value of flexible hydropower, that will serve as a discussion group to generate new activities on the topic

Flexible Sandtraps - Final Report

Kaspar Vereide, Wolfgang Richter, Ola Haugen Havrevoll, Kiflom Belete, Usha Shresta, Ushanth Navaratnam, Gasper Mauko, Leif Lia. 

The Flexible Sandtraps (FlekS) project has been a four-year research project on upgrading of existing pressurized sandtraps in operational hydropower plants.

Upgrading of existing sandtraps have several challenges compared with construction of new sandtraps; (i) limitations imposed by the existing infrastructure and (ii) the need to limit downtime to avoid production losses. The purpose of FlekS has thus been to develop cost-efficient solutions that can be installed with limited downtime to retrofit existing sandtraps in operational hydropower plants.

In conclusion, it is found possible to upgrade existing sandtraps with limited downtime and costs

Applying the ProdRisk- SHOP simulator for investment decisions

Birger Mo, Hans Olaf Hågenvik SINTEF Energy Research

The report describes status for the ProdRisk-SHOP simulator developed in HydroCen WP 3.3. Development of the simulator was motivated by the need for a tool that can calculate future production revenue for different investment alternatives for very detailed physical models. The ProdRisk-SHOP simulator is designed for this purpose and is implemented combining existing commercial models (ProdRisk and SHOP. The report describes more thoroughly the motivation for the development, how the simulator is implemented and experiences from application of the model to a real investment case in Sira-Kvina hydropower system.

AlternaFuture - Final Report

Vereide, Kaspar; Mo, Birger; Forseth, Torbjørn; Lia, Leif; Nysveen, Arne; Dahlhaug, Ole Gunnar; Schäffer, Linn Emelie; Bustos, Ana Adeva; Sundt-Hansen, Line; Øvregård, Eirik; Glimen, Pål; Hesthagen, Trygve; Skår, Margrete; Nielsen, Torbjørn Kristian

AlternaFuture has been a multidisciplinary research project in Hydrocen to investigate the potential of extreme upgrading of existing hydropower system with a positive effect on the environmental conditions. The project is a desk study and is carried out through developing future scenarios of an extreme upgrading of an existing hydropower system, to create potential for new innovations and solutions from the multidisciplinary scientists within the project. The existing hydropower system in the Mandal river has been applied as a case-study, where the current situation has been the baseline for developing alterative future scenarios and evaluating the economic and ecological results.

Flomdempingstjenester i utvidet miljødesign - Beskrivelse og uttesting av system for klassifisering av flomdempingspotensial i regulerte vassdrag

Bendik Hansen, Atle Harby

Hydrocen arbeidspakke 4.3 jobber med å utvide miljødesignkonseptet som ble etablert i forskningssenteret CEDREN. Forskjellige nye aspekter som er viktige for en helhetlig vurdering av positive og negative konsekvenser og tjenester av vannkraft skal legges til, og blant disse er temaet flomdempingstjenester. Denne rapporten går gjennom metodikken vi har utviklet for klassifisering av flomdempingstjenester fra vannkraftmagasin. Metodikken viser potensiell flomdemping på et oversiktsnivå ved å analysere lett tilgjengelige data om magasinstørrelse, årstilsig, typisk magasinfylling over året, tappekapasitet og forholdet mellom reguleringsgrad og demping av flomtopp

Multimarket modelling
Mari Haugen, Linn Emelie Schäffer

This report documents the work done in task 1 of WP3 in HydroCen on multimarket price modelling. The focus of the work has been to simulate spot prices and prices for procurement of reserve capacity using different modelling tools and functionality. We will in this report describe the differences between the models and functionality that have been used, compare price results and discuss challenges in this study and for future work on this topic. All the models and functionality used in this project are developed and maintained by SINTEF. The results illustrate the complexity in forecasting prices for procuring reserve capacity and the impact on spot prices. Furthermore, we find that the PriMod models provide good estimates for prices of providing reserves, while the EMPS functionality not performed that well on our test cases. The report documents nicely how SINTEFs models can be used together and highlights some important experiences to consider when conducting studies like this

Modelling batteries
Linn Emelie Schäffer

The report documents a test of how pumped storage functionality can be used to model batteries in SINTEFs
long-term models. Firstly, optimal operation of a battery in a price taker setting is simulated using the ProdRisk
model. The exogenous prices are taken from the Low Emission Scenario [3]. This first test was mainly done to
build competence on the problem of modelling batteries. The results show that it functions very well being
aware of the assumptions of the model, the most important being prices known for the whole week. In the
second test, two batteries were put into our Low Emission dataset of Northern Europe 2030, with one battery
in Germany and one UK. The dataset was simulated using the EMPSW model that uses formal optimization on
individual plant level for the weekly marked clearing problem. EMPSW model gives reasonable results and show
that batteries with relative short-term storage capacity can considerably reduce the number of price spikes. As
for ProdRisk, EMPS also assumes everything known for the whole the week. In addition, the testes identified
the weekly end value setting of battery storage as an improvement area. Especially, when the batteries are put
into areas without regular hydro storages.

Environmental Constraints in Seasonal Hydropower Scheduling Survey and Feasibility. Arild Helseth, SINTEF Energi AS. The work documented in this report has been carried out in project WP3.4 in the HydroCen research center. We have surveyed the need for improved modelling of environmental and tech-nical constraints related to operational hydropower scheduling software. The results have been processed and summarized, and we have selected the two major types of constraints that seems the most relevant for this project. The two constraint types are described and their possible in-clusions in the stochastic dual dynamic programming (SDDP) algorithm are assessed. 

Towards environmental design in hydropower reservoirs - Developing a handbook for mitigation measures in regulated lakes. Ingeborg P. Helland, Stein I. Johnsen, Antti P. Eloranta Denne rapporten gjør rede for hvilke verktøy vi allerede har for å undersøke vannmagasiner, og hva som gjenstår for å kunne utvikle miljødesign for magasiner. Den kan brukes som et oppspill til videre forskning.

Hvordan er miljøtiltak realisert i Europas vannkraft? En case studie for Østerrike, Sveits og Sverige. Berit Köhler & Audun Ruud. Miljøtiltak som fiskepassasjer, habitatforbedring for fisk og vannføring kan gjøre vannkraften enda grønnere, men det er store forskjeller på hvordan de europeiske vannkraftnasjonene motiverer kraftprodusentene til å gjøre miljøtiltak i regulerte elver. Her kan du lese en policy brief som oppsummerer rapporten. 

Rekreasjonsinteresser i utvidet miljødesign: demovassdrag Nea. Margrete Skår og Berit Köhler. Denne rapporten gjør rede for rekreasjonsinteresser knyttet til det valgte demovassdraget Nea i Selbu og Tydal kommune. Vann i regulerte elver er bra for folkehelse, trivsel og natur. Studien foreslår flere ting forvaltere og kraftverkseiere kan gjøre når de planlegger tiltak i regulerte elver. 

Power Price Scenarios -  Results from the Reference scenario and the Low Emission scenario. Linn Emelie Schäffer and Ingeborg Graabak. De har i samarbeid med partnerne i WP3 utviklet to scenarioer for det Europeiske kraftsystemet i 2030 og sett på variasjon i strømpriser i Nord-Europa 2030. Bakgrunnen for rapporten er EUs mål om lavere utslipp og dermed mer grønn energi. Rapporten viser blant annet at det blir mer variasjon i strømprisene i et lav-utslipssystem og at verdien av fleksibel vannkraft stiger (særlig hos produsenter i Sør-Norge), som et resultat av den økte variabiliteten. Rapporten viser også at det blir mer variable priser i for eksempel Tyskland og Storbritannia i Norge.

Utvidet miljødesign: Ulike metoder for kunnskapsutvikling om rekreasjonsinteresser og landskapsopplevelse i og langs regulerte elver og vassdrag. Margrete Skår og Berit Köhler. Denne rapporten har som hovedformål å danne grunnlag for utprøving av aktuelle metoder i vårt framtidige arbeid i HydroCen 4.3, for kunnskapsutvikling om feltet rekreasjonsinteresser og landskapsopplevelse.

Future Market Structures  and Prices - Workshop summary. Linn Emelie Schäffer. Hva blir verdien av norsk vannkraftproduksjon i fremtiden, og hva vil påvirke utviklingen?  Målet med workshopen var å øke kunnskapen om hva som vil påvirke verdien av framtidig norsk vannkraftproduksjon (priser, tjenester og markedstyper), presentere ulike scenarioer for kraftmarkedsutviklingen og skaffe informasjon som kan brukes som input til modelleringer i to forskjellige forskningsprosjekt (Utvikling av lokal produksjonsplanleggings- modell (HydroCen) og nye markedsmodeller (PRIBAS).