De reglerade älvarna och vattenkraften

Grunden i Sveriges elsystem är vattenkraften. Det finns bara två länder i Europa där vattenkraften dominerar. Förutom Sverige är det också Norge där vattenkraften kan sägas utgöra elproduktionen. I Sverige är det mer blandat med vattenkraft, kärnkraft, vindkraft och biomassa (främst sopor och skogsindustriavfall).

Vattenkraften är flexibel och har stor förmåga att reglera tillgången till ström såväl som balansen i elsystemet (vilket innebär att hålla frekvensen i elnätet på en stabil nivå). Regleringen av elproduktionen har Svenska Kraftnät ansvar för men den sköts av elproducenterna, dvs kraftverksbolagen.

6 bolag dominerar den svenska produktionen av el, Vattenfall, Fortum (inkl. Uniper), Statkraft, Skellefteå Kraft, Jämtkraft och Holmen Energi. De är alla utom Holmen Energi offentligt ägda. Av svenska staten, finska staten, norska staten, Skellefteå kommun respektive av flera kommuner i Jämtland.

Sveriges vattenkraft produceras i huvudsak i 9 stora älvar (älvsystem), Lule älv, Ångermanälven, Indalsälven, Umeälven, Dalälven, Göta älv, Skellefteälven, Ljusnan och Ljungan. Därefter följer Motala ström, Lagan, Norrström, Gide älv, Nissan, Ätran, Pite älv, Helgeån, Mörrumsån, Emån, Delångersån, Viskan och Rickleån.

Lule älv

Den älv som har de största vattenmagasinen är Lule älv. I älven finns Áhkájávrre,  Sádijávrre, Siiddasjávri, Porjusselet, Harsprånget, Ligga, Messaure, Tjaktjajávrre, Skalka, Randijaure, Vaikijaure, Letsi, Porsi, Laxede, Vittjärv och Boden. Dessa regleringsmagasin sköts av Vattenfall som också driver älvens 15 kraftverk. Luleälvens regleringsgrad är 72% vid mynningen.

Reglermagasinen och vattenkraftverken i Lule älv styrs och körs utifrån efterfrågan på grund av de stora och högt belägna reglermagasinen som innebär att älven har en hög reglerförmåga. Under tider med hög efterfrågan levereras hög effekt. Under tider med lägre efterfrågan t.ex. nattetid används vissa anläggningar (bl.a. Letsi och Messaure) som mycket snabbt inkopplingsbara reserver.

Luleälven är också en viktig reserv vid allvarliga störningar då stora mängder störningsreserv kan levereras. Vid t.ex. frånfall av ett kärnkraftblock på över 1 000 MW ersätts vanligtvis stora delar av denna produktion med aggregat från Luleälven inom några sekunder. Årligen sker 7 000- 8 000 start och stopp av aggregaten samt flera 10 000-tals manuella regleringar för att följa med marknadens efterfrågan. Systemtjänster i form av frekvenshållning till SvK och NordPool sker i mycket stor omfattning.

Skellefte älv

Skellefte älv är en Sveriges bäst reglerade älvar och regleringen sköts av Skellefteälvens Vattenregleringsföretag. Ägare av detta företag är Vattenfall, Skellefteå Kraft och Statkraft. Regleringsgraden vid mynningen är 62%.

De största vattenregleringmagasinen är de stora sjöarna i den övre delen av vattensystemet som Sädvvájávrre (Sädvajaure), Rebnisjaure, Hornavan och Storavan-Uddjaur. Dessa stora regleringsmagasin fungerar som års- och säsongsreglering.

Kraftverkens egna dammar som Båtforsmagasinet, Finnforsmagasinet, Granforsmagasinet, Krångforsmagasinet, Selsforsmagasinet, Kvistforsmagsinet och Bergsbymagasinet används för korttidsreglering.

Ume älv

Regleringen av Ume älv sköts av Vattenregleringsföretagen vars delägare är Vattenfall, Fortum, Uniper, Statkraft, Skellefteå Kraft, Holmens Energi och Jämtkraft. Vattenmagasinen är Överuman, Ajaure, Abelvattnet, Bleriken, Gardiken, Storuman, Storjuktan och Rusfors.

Umeälvens regleringsgrad är 47% vid Pengfors uppströms Vindelälvens inflöde och 26% vid Stornorrfors nedströms Vindelälvens inflöde vilket också är regleringsgraden vid mynningen. Vindelälven är oreglerad. I Umeälvens huvudfåra har de flesta kraftverken ett magasin som bidrar till flexibiliteten under dagen genom möjligheten till att öka eller minska produktionen utan att invänta ett ökat eller minskat flöde från uppströms liggande kraftverk.

I årsmagasinens lagras framförallt vatten från vårflod till vinterperiod men det lagrade vattnet nyttjas även under andra perioder då tillrinningen till älven är lägre än efterfrågan på el från vattenkraften.

Umeälvens kraftverk har olika ägare, men kraftverk i rad med samma ägare kan regleras som ett gemensamt reglerobjekt, samtidigt som kraftverkens intagsmagasin tillåter individuell reglering inom dygnet. Vidare så medger anläggningarnas stora flexibilitet att kraftverken har mycket goda möjligheter att bidra till att trygga leveranssäkerheten i elnäten.

Ångermanälven, Faxälven och Fjällsjöälven

Även Ångermanälvens reglering sköts av Vattenregleringsföretagen. I Ångermanälvens övre delar finns flera stora magasin för års- och korttidsreglering. Från Volgsjöfors till havet ligger kraftverken på rad i älvens huvudfåra. Ångermanälven har även två stora reglerade och utbyggda biflöden, Fjällsjöälven och Faxälven, som båda mynnar i Ångermanälvens nedre del. Även Faxälven och Fjällsjöälven har flera stora magasin för års- och korttidsreglering och kraftverk med korttidsmagasin i de nedre delarna. I hela avrinningsområdet finns 38 större kraftverk.

I årsmagasinen lagras vattnet från vårflod för att nyttjas i älvens alla kraftverk under vinterperioden då den naturliga tillrinningen avtar och energi- och effektbehovet generellt ökar. Jämfört med oreglerade förhållanden medför denna reglering en drastisk dämpning av vattenföringen i hela älven under vårflod. Därmed möjliggörs ökning av flöde och energiproduktion under vinterperioden. Regleringsgraden vid mynningen är 38% och 30% vid Lasele kraftverk uppströms Fjällsjöälvens inflöde.

Ångermanälvens huvudflöde har 5 reglermagasin, Ransaren, Kultsjön, Malgomaj, Vojmsjön och Volgsjön. I Fjällsjöälven finns 14 reglermagasin, Borgasjön, Dabbsjön, Stora Raljan, Storsjouten, Nåsjön, Bergvattnet, tåsjön, Flåsjön, Ormsjön, Rörströmssjön, Hotingsjön, Bodumsjön, Fjällsjön och Vängelsjön. Slutligen har Faxälven 8 magasin, Semmingssjön, Blåsjön, Jormsjön-Kycklingvattnet, Limingen (Norge), Kvarnbergsvattnet, Hetögeln-Fågelsjön, Ströms vattudal, Graningesjön och Lafssjön.

Sammantaget kan anläggningarna i systemet i hög grad anpassas till att leverera effekt och energi vid de tidpunkter när samhällets behov är som störst.

Indalsälven

Indalsälvens hela flodsystem har totalt 28 större kraftverk. Älven rinner genom Storsjön, Sveriges fjärde största regleringsmagasin. Ovan Storsjön saknas magasin för årsreglering i huvudfåran men magasin med kraftverk för års- och korttidsreglering finns i älvens biflöden. Huvudfåran ovan Storsjön har endast ett kraftverk. I Indalsälven nedströms Storsjön ligger kraftverken på rad i älvens huvudfåra. Regleringsgraden vid Storsjöns utlopp är 60% och vid mynningen 39%

I Indalsälvens system finns 26 stycken reglermagasin såsom Torrön, Juveln, Storrensjön, Anjan, Kallsjön, Greningen, Norsjön, Helgesjön, Håckren, Storsjön, Näkten, Näldsjön, Alsensjön, Litsvattnet, Gesunden, Burvattnet, Mjölkvattnet, Korsvattnet, Övre Oldsjön, Landösjön, Stensjöarna, Rörvattnet, Foskvattnet,  Hotagen, Skålsjön och Oxsjön. Regleringen sköts av Vattenregleringsföretagen.

I biflödena Hårkan och Långan som mynnar strax nedströms Storsjön finns magasin med kraftverk för års- och korttidsreglering. Årsmagasinen lagrar vattnet från vårflod för att nyttjas i älvens alla kraftverk under vinterperioden då den naturliga tillrinningen avtar och energi- och effektbehovet generellt ökar.  Därmed möjliggörs ökning av flöde och energiproduktion under vinterperioden.

Genom kraftverkens korttidsreglering anpassas sedan tappningarna för att under veckan och dygnet svara mot samhällets energi- och effektbehov. Sammantaget kan anläggningarna i Indalsälven och biflödena Långan och Hårkan mycket hög grad anpassas till att leverera effekt och energi vid de tidpunkter när samhällets behov är som störst.

Ljungan

Ljungan regleras av Vattenregleringsföretagen. Dock planerar och övervakar Statkraft återregleringen i nedre Ljungan. Älven innehåller ett fåtal regleringsmagasin, Storsjönn, Skålandammen, Flåsjön-Gröcken, Lännässjön, Havern-Mellansjön och Holmsjön. Biflödet Gimån innehåller 1 stort regleringsmagasin, Holmsjön-Leringen. Det finns 15 stora kraftverk i systemet varav två i Gimån där det också finns två mindre kraftverk. Vattensystemets regleringsgrad är 27,4%.

En mycket stor del av årets vattenföring under vår sommar och delvis under hösten, hålls inne i de stora regleringsmagasinen i fjällområdet för att portioneras ut under vintern när elbehovet är som störst. Vattenföringen är därmed, i den reglerade delen av vattensystemet omvänd, det vill säga mest vatten passerar under vinterhalvåret i stället för under vår och försommar. Vårfloden är kraftigt reducerad och vattenföringen i övrigt utjämnad. Vidare förekommer korttidsreglering i de flesta kraftverken.

Gimån är i huvudsak oreglerad. De stora sjöarna Holmsjön och Leringen längst ned i systemet är dock reglerade.

Delångersån och Svågan

Delångersån avvattnar Dellensjöarna medan Svågan är det största vattendraget som rinner ut i Dellensjöarna, Totalt finns det 8 kraftverk i åsystemet varav två större. De regleringsmagasin som finns är belägna i Svågan. Dellensjöarna är inte ett regleringsmagasin. I huvudsak används reglermagasinen för att maximera driften i Tvärforsens kraftverk i Svågan. De töms på vintern och fylls på under de övriga årstiderna.

Det andra större kraftverket finns i Iggesund vid Iggesundsån. Iggesundsån är Delångersåns ena utlopp och det andra är Delåkvarn som används som fiskväg och har en mimimitappning.

Ljusnan och Voxnan

I Ljusnan finns ett 25-tal större kraftverk och ett flertal mindre. Flertalet mellanmagasin på vägen ner mot havet nyttjas till vecko- och dygnsreglering. Nästan parallellt med Ljusnan rinner biflödet Voxnan som även den har sina källflöden i Härjedalen och nordvästra delen av Hälsingland. Säsongsreglering sker i huvudsak i magasinen Lossen, Grundsjön som ligger i övre Ljusnan och Svegsjön i Mellanljusnan.

Totalt har Ljusnan 19 reglermagasin. Förutom de tre redan nämnda är det Övre Särvsjön, Nedre Särvsjön, Lofssjön, Linsellsjön, Smedjemorasjön, Orrmosjön, Härjeåsjön, Hundsjön, Målingen, Öjingen, Kvarnsjön, Finnebysjön, Hennan, Arbråsjöarna, Bergviken och Marmen. Voxnan 13 magasin. De är Amsen, Tandsjön, Fågelsjön-Tyckeln, Jöttsjön, Hamrasjön, Dåasen, Storryggen, Lossjön, Långarna, Grycken, Mållången och Grängen. Regleringsgraden vid Ljusnans mynning är 22%.

Vid behov av produktion förser Långå kraftverk, som ligger i anknytning till Lossen och Grundsjön, elsystemet med god flexibilitet och hög effekt. Kraftverket ser också till att resten av älven får vatten under de tider då ökad produktion önskas. Lossen och Grundsjöns vatten optimeras utifrån rådande vattensituation där man även sparar/lagrar vatten vid höga flöden, då produktionsöverskott råder.

Mellanljusnans flöde bestäms av inflödet till Svegsjön och tillrinningen, nedströms Laforsen. I praktiken planeras ett veckoflöde i grunden, anpassat till denna naturskyddade del av Ljusnan. Detta veckomedelflöde korttidsoptimeras i kraftverken från Sveg till Öjeforsen, för att sedan i Laforsen återfå ett jämnt flöde.

Bollnäsregionens viktigaste magasin är Orsjön (”Arbråsjöarna”). Detta magasin styr korttidsregleringen för samtliga kraftverk i området. De små mellanmagasin som finns används mest för att kompensera tidsfördröjningen av vatten mellan anläggningarna.

Närmast havet sker den största regleringen i Höljebro, och de nedströms liggande kraftverken följer dess tappning som slav. Uppströms kraftverket finns Bergvik som idag är en flaskhals, med något lägre turbinkapacitet än omgivande anläggningar. Magasinen Bergviken och Marmen är relativt stora och kan både nyttjas för dygn och veckoreglering.

Voxnan

Voxnan saknar större enskilt reglermagasin. I den övre delen finns ett antal reglerade sjöar som kan lagra en viss mängd av vårfloden. Detta var tidigare flottningsdammar vars dammutskov släpper vatten med fast flöde och volym efter säsong. Den samlade volymen vatten korttidsregleras först när vattnet når Edsbyn och Alfta.

Viksjöfors, Alfta och Runemoluckan är de anläggningar med högsta värdet för korttidsregleringen i Voxnan. Sunnerstaholm och Lenninge bidrar med viss flexibilitet innan vattnet når sjön Varpen i Ljusnan.Vid kraftverket i Alfta sker den mest betydande korttidsregleringen för biflödet. Ljusnan och Voxnan rinner ihop till en gemensam älv strax söder om Bollnäs.

Dalälven

Dalälven är det sydligaste vattendraget som regleras av Vattenregleringsföretagen. Dalälven förgrenas uppströms Borlänge i Väster och Österdalälven. Oreälven som rinner ut i Orsasjön-Siljan är tillsammans med Svärdsjövattendraget (utmynnande i Runn) två större tillflöden till Dalälven. Totalt finns det 131 kraftverk i hela älvsystemet varav 47 i huvudflödet. 24 stycken räknas som större kraftverk. Övriga kraftverk finns i mindre biflöden för utom de 10 mindre kraftverk som finns i Västerdalälven.

Västerdalälvens huvudfåra har inga reglerbara magasin. De magasin som finns i biflödena är, med ett par undantag förhållandevis små. Regleringen av Dalälven utgår från de två största magasinen, Trängslet (Österdalälven) och Siljan (Oreälven och) Österdalälven. Säsongsreglering sker förutom i Trängslet och Siljan också i älvens biflöden och med hjälp av vissa mellanmagasin i huvudflödet. Regleringsgraden vid mynningen är 24%.

Förutom Trängslet och Siljan-Orsasjön finns ytterligare 11 reglermagasin i Dalälven. De är Horrmundsjön, Öjesjön, Venjansjön, Snesen, Flaten, Vässinjärvi, Skattungen-Oresjön, Amungen, Balungen, Ljugaren och Runn.

Vecko- och dygnsreglering sker i reglerkraftverk, oftast placerade långt upp i systemet. Reglering sker även längre ner i älvens huvudfåra där mellanmagasin finns samt i biflöden där korttidsreglering är tillåten. Eftersom många av Dalälvens kraftverk ligger i serie med varandra och saknar mellanmagasin med lagringskapacitet får ofta det översta kraftverket en ”masterfunktion” och de övriga, nedströms följer dess reglering som ”slave”.

Vid höga flöden i den oreglerade Västerdalälven planeras ofta låg tappning från Österdalälven för att minimera spillförluster vid kraftverken nedströms Gråda (Siljan). Ibland planeras även en begränsning av flödet i älvgrenar och mindre biflöden som Vanån, Oreälv och Svärdsjövattendragen. Siljan är i systemet en mycket viktig ”buffert”, både för att öka lagringen av energi och för att generera utifrån flödessituation och elbehov under hela året. Siljan styr tappningen och hur hela Dalälven regleras.

Göta älv och Klarälven med biflöden

Vänern är Sveriges och EU:s största sjö och utgör huvudmagasinet för Göta älv med lagringskapacitet på 9 400 miljoner kubikmeter. Vänern kan ha tillflöden på upp till 5 000 kubikmeter/s och ner till 500 kubikmeter/s vid hög avdunstning soliga dagar. Regleringen sköts av Vattenfall som driver de 3 kraftverk som finns i Göta älv (Vargön, Hojum/Olidan och Lilla Edet). Regleringsgraden vid mynningen är 72%.

Klarälven

Klarälvens övre källflöden finns på den norska sidan av gränsen, nordväst om Höljes. Där heter älven Trysilelva. Norska bolag är ägare till ett par kraftverk på den norska sidan, strax innan svenska gränsen. I älven finns ett 15-tal större kraftverk och ett 10-tal mindre. 14 stycken räknas som större kraftverk.

Den största regleringen av vattnet sker i Höljes och Höljesdammen i norra Värmland. Den dygnsvariation av flödet som sker i Höljes dämpas sedan kraftigt, beroende av att vattendraget nedströms kraftverket består av långa sträckor med lugnt flytande vatten. De uppgångar respektive nedgångar i flödet som sker i Höljes (ej korttidsreglering under dygnet) märks i Edsforsen (kraftverk, närmast nedströms) först efter ca. 1½ till 2 dygn. Höljesmagasinet är i förhållande till älvens flöde litet.

Förutom förutsättning för elproduktion får Höljesdammen vid höga flöden också en annan, samhällsnyttig funktion. Genom att förtappa/spilla vatten i förtid (innan man når tillrinningens max för flödestillfället) minimerar man risken för översvämning i bl.a. centrala Karlstad.

I Klarälvens huvudfåra nedströms Höljes finns inga nämnbara magasin, utan kraftverken från Edsforsen och till utloppet i Vänern genererar sin produktion utifrån den tillrinning som råder. Fortum sköter regleringen av Klarälven. Regleringsgraden vid mynningen av Klarälven är 20%.

Tåsan, Letten och Uvån

I ett par biflöden till Klarälven finns kraftverken Tåsan och Letten. Båda dessa är reglerstationer med hög effekt där Letten även kan pumpa tillbaka vatten till magasinet när produktionsöverskott råder. Dessa två kraftverk kan regleras helt fritt utifrån strategi och behov. Letten är ett pumpkraftverk som kan ta vatten från älven och pumpa upp det till magasinet för att därigenom minska vattenvolymen vid högflöden och undvika spill vid kraftverken i huvudfåran. När elbehovet sedan blir större och Klarälven återgått till ”normalflöde” används det pumpade vatten för generering och produktion i hela älven från Letten till Vänern.

I nedre delen av Klarälven rinner Uvåns vattnet in i huvudfåran och viss reglering i nedre delen av Klarälvens produktion kan återupptas i och med reglering av Råda, det sista kraftverket i Uvån. Korttidsreglering av Höljes kraftverk tillåten endast under vintersäsongen. Kraftverken i Uvån kan planeras för att optimera produktionen i nedre Klarälven och genom detta skapa viss flexibilitet och mervärde.

Norsälven

Norsälven är en gren av Göta älv vars källflöden finns norr om Torsby och öster om Kongsvinger i Norge. Älven flyter i nord-sydlig riktning för att sedan mynna ut vid Vålberg och Grums i norra Vänern. Mitt i huvudflödet längs i detta vattendrag finns Frykensjöarna. I anslutning till huvudfåran finns några mindre vattendrag där flera reglerade magasin och kraftverk finns belägna. Regleringsgrad vid mynningen i Vänern är 24,1%.

Röjdån och Rottna älv är två sidovattendrag med stor betydelse på effektreglering och produktion. Där finns älvens största produktionsenheter med egna årsreglerade och korttidsreglerade magasin. Några med hög effekt och mycket stor flexibilitet (bl.a. Kymmens pumpkraftverk).

Säsongslagring av vatten sker i sidovattendragen (Röjdån och Rottna älv), i flertalet sjöar uppströms Torsby samt i Frykensjöarna. Eftersom Röjdåfors och Kymmens kraftverk har hög effekt och flexibilitet får också sjöarna kopplade till dessa enheter stor betydelse för älvens säsong och korttidslagring av vatten.

Motala ström med Svartån och Stångån

I Motala Ström finns nio vattenkraftstationer, dessa är i flödesordning Motala, Borensberg, Malfors, Nykvarn, Älvås, Skärblacka, Fiskeby, Holmen Kraftverk och Bergsbron-Havet. 5 stycken räknas som större kraftverk. Tekniska verken i Linköping sköter regleringen i Motala ström.

Sjöarna Roxen och Glan regleras så att vattenivån ska var så naturlig som möjlig. Det medger ingen större vattenmagasinering. Vättern är däremot ett enormt reglermagasin som utnyttjas både till årsreglering och korttidsreglering trots att det även där är så att den naturliga vattennivån ska beaktas.. Regleringsgraden från Vättern är 65,3 %. Vid mynningen är regleringsgraden 41,1%.

I Svartån ligger det stora regleringsmagasinet Sommen som är mycket stort i förhållande till åns storlek. Sommen används som årsregleringsmagasin. Regleringsgraden från Sommen är 53,1%. Ån innehåller 8 kraftverk nedströms Sommen vara 3 anses som stora.

Järnlunden/Åsunden är det stora reglermagasinet i Stångån och sjön nyttjas som årsmagasin. Sytpngpån rinner in i Motala ström i sjön Roxen. I Stångån finns 9 kraftverk varav ett, Hovetorp, anses vara ett större kraftverk. Hovetorp uppges vara en viktig resurs för effektreglering.

Regleringsgrad svenska älvar, namn, regleringsgrad

1. Lule älv, 72%
2. Göta älv, 72%
3. Skellefte älv, 62%
4. Delångersån, 42%
5. Motala ström, 41%
6. Indalsälven, 39%
7. Ångermanälven, 38%
8. Ljungan, 27%
9. Ume älv, 26%
10. Dalälven 24%
11. Ljusnan, 22%

Läs mer:

• Sveriges största solenergianläggningar
• Om Sveriges största vindkraftsparker
• Sveriges största vattenkraftverk
• Sveriges största vattenmagasin
• Energibolagen – Vattenfall
• Energibolagen – Fortum