A detailed dam safety evaluation (in Sweden called FDU) was performed in 2009 by WSP where stability control was performed for Långströmmen power plant with associated spillways. This evaluation concluded that stability could not be ensured, and risk of sliding occurred. The evaluation is based entirely on the recommendations outlined in RIDAS, the power companies guidelines for dam safety, and it is clear that extensive renovations are necessary to stabilize the dam. In this work, the stability will also be checked with guidance through new proposals on guidelines for concrete dams sliding stability, ELFORSK’s report 08:59. This report considered the guidelines in RIDAS as oversimplified, both from an international perspective, but also with regard to the current state of knowledge regarding dam safety. They also believe that RIDAS gives inconclusive results, since for some dams provide conservative results and for other dams result in the unsafe side. This report should therefore check the effect of calculating stability with use of the two dimension methods to get results that can then be analyzed for discussion regarding the appropriateness of using the new proposals on guidelines provided in ELFORSK. Via the use of ELFORSK requires that most material parameters are decided through further examinations of the rock in situ. These material parameters are then used to determine the shear strength of the interface between concrete and rock in the foundation section of the dam. Where the sliding safety be determined with respect to the contact surface both with and without the influence of adhesion. The results of the calculations through both RIDAS and ELFORSK are presented in the following report. Results are based on the screening of Långströmmen spillways, and one of its monoliths. The results show that for cases where no adhesion counted obtained results that do not meet standards of sliding stability. This also applies to the calculation under RIDAS which also shows results that do not meet standards of sliding stability. In the comparison of methodologies related to the need for tensioning cables to achieve the necessary safety against sliding, thus given results that are directly comparable because methodologies relate to different safety factors. In the event that the adhesion counted achieved results well on the safe side. For use of ELFORSK’s proposed new guidelines, there are no objections to not be able to use these. Whether to include the adhesion of the contact area is seen as risky as this assumes that the adhesion is constant and thus is not lost along the dam’s life. Whereupon this method, including adhesion, is recommended to not be included in the calculation.

No description available.

Diss. Stockholm : Univ., 2003.

This thesis is a feasibility study of avirtual power plant (VPP) in centralSweden and part of a project withInnoEnergy Instinct and STRI. The VPPconsists of a wind park, small hydroplant as well as solar photovoltaic andenergy storage. The 50 kVsubtransmission network was modeled inorder to evaluate the network servicesthat could be provided by coordinatingexisting distributed energy resources inthe network. Simulations where performedusing measured hourly variations inproduction and consumption of allnetwork nodes. The studied networkservices included both reactive andactive power control.The aim of this thesis is to evaluatethe potential contribution from the VPPfor capacity firming in order to allow abalance responsible party to meet placedbids on the day-ahead spot market,minimize peak load in order to reducesubscribed power, decrease networklosses, the contribution from reactivepower control using the power convertersis studied. Comparisons of the economicgains from spot and balance markets ofthe VPP distributed energy resources aremade for each operation case.Sponsor: InnoEnergy / InnoEnergy Instinct

För att bibehålla elnätet stabilt är det viktigt för elproducenterna attkunna möta samhällets behov av elkraft. Detta behov varierar beroendepå tid på dygnet och även av årstid. Att kunna samla energi då behovetär lågt, för att sedan utvinna och distribuera energi då behovet ökar ärdärför viktigt. Vattenkraft är en av de energikällor som är enklast attreglera. Denna energi är dessutom relativt miljövänlig. Att ha en stabiloch säker vattenkraft är därför viktigt för samhället.I detta examensarbete har vissa problem som kan uppstå i ettvattenkraftverkets studerats, närmare bestämt alkali-silikatreaktion ibetong. Denna reaktion framträder genom att betongen sväller. Tillföljd av detta kan konstruktionen spricka. Detta beror på att en gelbildas när alkalier och kisel reagerar med varandra. Denna gel kan taupp vatten och då svälla.En specifik vattenkraftstation har i detta examensarbete studeratsnärmare, nämligen Malgomaj kraftverk. Detta är en anläggning somligger i ett område där, till skillnad från övriga Sverige, det finnsbergarter som har en medelsnabb reaktion med avseende på alkalikiselreaktion.Att denna geografiska placering blir ett problem beror påatt det stenmaterial som finns att tillgå i vattenkraftstationens närhethar använts som ballast i anläggningens betongkonstruktion.I den vattenkraftstation som studeras har problem iakttagits på grundav svällningar av betongkonstruktionen kring turbinen. För att få enuppskattning om hur vattenkraftstationens deformationer i framtidenkommer att utbildas har en modell av problemområdet byggts uppmed hjälp av finita elementmetoden, en så kallad FEM-modell. Dennamodell kalibreras mot mätdata och ska sedan ligga till grund för enuppskattning av vattenkraftstationens livslängd.Resultatet från undersökningen i detta examensarbete visar attdeformationerna är små men betydande för vattenkraftstationensmöjlighet till att fortsätta sin energiproduktion. / To maintain a stable power grid, it is important for electricity producers to meetsociety's need for electricity. This need will vary depending on time of day and eventhe season. Being able to accumulate energy when demand is low, and regain energywhen demand increases, is therefore important. Hydropower is one of the energysources that are easiest to regulate. Having a stable and secure hydropower istherefore important for society.In this thesis one problem that can occur in a hydroelectric plant has been studied,namely alkali-silica reaction (ASR) in concrete. This reaction causes the concrete toswell, due to a formation of gel when alkali and silicon react together.A specific hydropower station has been studied in detail, namely Malgomajhydropower plant. This is a facility that is located in an area where, unlike the rest ofSweden, there are stone materials that have a moderately rapid reaction with respectto the ASR.Problems for this hydroelectric power station have been observed because of swellingof the concrete structure surrounding the turbine. To get an estimate prognosis ofhow the hydropower plant will deform in the future, a finite element method-model(FEM-model) has be created of the problem area. This model is calibrated againstmeasured data and will then form the basis for an appreciation of the hydropowerstation's remaining lifetime.The results in this thesis show that the deformations are small but significant for thehydropower station's opportunity to continue its energy production.

I Sveriges kalla klimat innebär isrelaterade problem årliga produktionsförluster för vattenkraftföretagen. Kravisbildning på intagsgrinden till ett vattenkraftverk betyder att den grindarea genom vilken vatten kan strömma in reduceras och inströmningsförlusterna ökar. De förebyggande åtgärderna handlar ofta om att sänka vattnets ythastighet tillräckligt mycket för att ett stabilt istäcke ska kunna utbredas. Istäcket isolerar vattnet från fortsatt nedkylning så att temperaturen i vattnet inte understiger 0 °C och kravisproduktionen i vattnet upphör. I detta examensarbete tillämpas CFD-beräkningar för att åskådliggöra hastighetsfördelningen i magasinet vid Finnfors kraftverk med dess nuvarande batymetri och med modifierade batymetrier motsvarande potentiella åtgärder för att sänka vattnets hastighet. Anläggningsägaren Skellefteå Kraft hade identifierat två problem som ansågs kunna bidra till turbulens och höga inströmningshastigheter och utöver dessa kunde simuleringar med magasinets nuvarande batymetri identifiera i vilka områden åtgärder borde genomföras. Av de fem utvärderade åtgärdsalternativen ledde inget till att hastigheterna helt understeg de kritiska gränserna för då ett istäcke kan lägga sig vid en vattenföring på 225 m 3/s, däremot reducerades storleken på områdena med höga hastigheter. Valideringen ökade resultatens tillförlitlighet och denna studie visar därmed hur CFD-beräkningar kan tillämpas för att utvärdera vilken effekt en bottenmodifiering skulle få för strömningen i en älvfåra. Detta kan utgöra användbart underlag i arbetet med att förbättra produktionskapaciteten i befintliga vattenkraftverk.

Electrical demand flexibility is a key component to enabling a low cost, low carbon grid. In this study, residential electricity demand and flexibility is explored from the lens of a virtual power plant operator. Individual and aggregate asset consumption is analysed using a pool of >10,000 household assets over 6 years. Key safety, comfort and availability limitations are identified per asset type. Pool flexibility is analysed using a combination of past data and principled calculations, with flexibility quantified for different products and methods of control. A machine learning model is built for a small pool of 200 assets, predicting consumption 24 hours in advance. Calculated flexibility and asset limitations are then used within an optimisation model, leveraging flexibility and combining the value of self consumption and day ahead price optimisation for a residential home. / Flexibilitet i efterfrågan av elektricitet är essentiellt för att möjliggöra ett elnät med låga kostnader och utsläpp. I denna studie undersöks elanvändning av en bostad samt flexibilitet i perspektiv från en virtuell kraftverksoperatör. Individuell och sammanlagd konsumtion analyseras genom tillgång av data från >10 000 bostäder över 6 år. Begränsningar av säkerhet, komfort och tillgänglighet identifieras per tillgångstyp. Sammanlagda flexibiliteten analyseras genom en kombination av tidigare data och principiella beräkningar, med flexibilitet kvantifierad för diverse produkter och kontrollmetoder. En modell för maskininlärning utvecklades för 200 bostäder och förutser konsumtion 24 timmar i förväg. Den beräknade flexibiliteten och tillgångsbegränsningar används sedan i en optimeringsmodell som utnyttjar flexibilitet och kombinerar värdet av självkonsumtion och optimerat pris för nästkommande dag för ett bostadshus.

In Lake Vänern, Sweden, there is an endemic population of Atlantic salmon (Salmo salar L.) that lives its entire life in fresh water. The salmon is hindered from migrating to its natural spawning sites in the northern part of the River Klarälven by nine hydro-electric power plants. None of the hydro-electric power plants have fishways so that salmon migrating upstream or downstream may pass. In the current situation, the upward migrating salmon are caught in a fish trap at the most downstream located power plant in Forshaga. From there, the salmon are driven in a truck, past eight power plants and released a few kilometers upstream of the eighth power plant at Edsforsen. This study investigated the difference in the proportion of fallbacks between early (June-July) and late (August-September) migrating salmons in 2011-2013. The results showed that there was a significant difference in the proportion of fallbacks between the early and the late-migrating salmon. Fifty-one percent of the early salmon and 13% of the late salmon fell back during these 3 years. Further, there was no significant difference between males and females that became fallbacks. Nor was there any difference in the length of early and late-migrating salmon or fallbacks and non-fallbacks. / I sjön Vänern, Sverige, finns en endemisk population av Atlantlax (Salmo salar L.) som lever hela sitt liv i sötvatten. Laxen hindras från att migrera till sina naturliga lekplatser i norra delen av Klarälven av nio vattenkraftverk. Inget av vattenkraftverken har fiskvägar så att lax som migrerar uppströms eller nedströms kan passera. I dagsläget fångas lax som vandrar uppströms in i en fiskfälla vid det mest nedströms belägna kraftverket i Forshaga. Därifrån körs laxen i lastbil förbi åtta kraftverk och släpps ut några kilometer uppströms det åttonde kraftverket i Edsforsen. Den här studien undersökte skillnaden i andelen fallbacks mellan tidigt (juni-juli) och sent (augusti-september) migrerande laxar under åren 2011-2013. Resultaten visade att det fanns en signifikant skillnad i andelen fallbacks mellan den tidiga och den sent migrerande laxen. Femtioen procent av den tidiga laxen och 13% av den sena laxen föll tillbaka under dessa 3 år. Vidare fanns det ingen signifikant skillnad mellan hanar och honor som blev fallbacks. Det fanns inte heller någon skillnad i längden av tidigt och sent migrerande lax eller lax som föll tillbaka och lax som inte föll tillbaka.

Reinjection of spent geothermal fluids has become common practise in geothermal power plants. Reinjection can, despite being mostly beneficial, have unwanted effects such as cooling of nearby production wells and injection-induced earthquakes. Tracer tests, along with their modeling and interpretation, are important tools for monitoring the flow paths of the injected water and to predict reservoir cooling. Knowledge of flow paths in the system allows for better resource management and a more sustainable utilization. A simulation model of the Húsmúli reinjection zone in the Hellisheiði Geothermal Power Plant in SW-Iceland was developed using the TOUGH2 program. Its hydrological parameters, porosity and permeability, were calibrated using results from an extensive tracer test carried out in the area in 2013-2015. The aim of the simulations was to obtain better understanding of the flow paths in Húsmúli since, despite fast tracer recovery in production wells in the area, hardly any cooling has been observed in those production wells. The results show that the tracer recovery can be modelled by means of permeable flow channels within the medium. Good results for tracer arrival and concentration peaks were obtained both by assuming a single wide channel and several narrower ones. The parameters that gave the best fit for the single channel model were permeability of 5·10-12 m2 and porosity ranging from 0.2%–3%. For the multi-channel model they were 1·10-12 m2 and 0.2%–3.5%, respectively. The high permeability and low porosity in the channels make for an abstract representation of fractured zones within the medium. Greater cooling was seen with the single-channel modelling approach than with the multiple narrower channel approach, the latter showing hardly any cooling in the production elements during the simulation time. This indicates that the flow paths are more likely multiple channels consisting of fracture networks. The simulations show that the flow paths are lengthened by sinking of the fluid to greater depth because of the higher density of the colder injected water. This implies that the injected fluid is warmed up by contact with a larger volume of rock, causing a limited and delayed cooling effect. / Geotermisk energi anses vara en förnybar och miljövänlig energikälla. Som sådan, kan den spela en viktig roll för att minska utsläppen av växthusgaser från energisektorn över hela världen och genom det bekämpa antropogena klimatförändringar. Geotermiska kraftverk extraherar het vätska från berggrunden, separerar ångan från vätskan och använder sedan ångan för att driva turbiner som genererar elektricitet. Injektion av använd geotermisk vätska från kraftverk har blivit vanligt i den geotermiska industrin för att kassera använd geotermisk vätska, upprätthålla systemtrycket och öka produktionseffektiviteten. Återinjektion av nedkyld vätska kan, trots att den är mestadels fördelaktig, ha oönskade effekter, såsom kylning av närliggande produktionsbrunnar och injektionsinducerad seismisk aktivitet. Spårprov, som möjliggör spårning av en kemikalie inom systemet, tillsammans med modellering, är viktiga verktyg för att förstå flödesvägarna för det injicerade vattnet samt att kunna förutsäga nedkylningar av vattenmagasin. Kunskap om flödesvägar i systemet möjliggör bättre resurshantering och ett mer hållbart användande. En simuleringsmodell av återinjektionszonen för det geotermiska kraftverket Hellisheiði på sydvästra Island, Húsmúli, utvecklades med hjälp av simuleringsprogrammet TOUGH2. Dess hydrologiska parametrar, permeabilitet och porositet, kalibrerades med hjälp av resultat från ett omfattande spårtest som utfördes i området 2013-2015. Syftet med simuleringarna var att få en bättre förståelse av flödesvägarna i Húsmúli. Detta er inressant eftersom trots en snabb återhämtning av spårämne i produktionsbrunnar, har knappt någon kylning observerats i området. Resultaten visar att återhämtningen av spårämnet inte kan modelleras med ett homogent medium, men kan istället modelleras genom att bygga permeabla strömningskanaler inom mediet. Goda resultat för spårämnesankomst och koncentrationstoppar erhölls både genom att använda en enda bred kanal och flera smalare. Kanalerna ger en abstrakt representation av sprickzoner inom mediet. Större kylning observerades för modelleringsmetoden med en enkel bred kanal än med flera smalare kanaler. Detta indikerar att flödesvägarna i området troligtvis går genom flera sprickzoner. Flödesvägarna förlängs genom att vätskan sjunker till ett större djup på grund av den högre densiteten hos det injicerade vattnet. Detta innebär att den injicerade vätskan värms upp genom kontakt med en större volym berg, vilket medför en begränsad och fördröjd kylningseffekt.

This report explores the impacts of variable renewable energy (VRE) on power trading in the European wholesale electricity market. The intricate operation of a typical power exchange in Europe is accompanied by an equally complex balancing system. The increasing amount of VRE in the power system, such as wind and solar power, has far-reaching impacts for power traders in both this electricity market and the corresponding balancing system. As a result, the electricity market is evolving in unprecedented ways and new participants are entering the playing field to capitalize on the changing dynamics caused by VRE generators. One novel participant, the virtual power plant (VPP), possesses an advantage over other market participants by aggregating VRE generators with controllable renewable energy generators, like biogas and hydro plants, into one entity. This allows the VPP to both gain access to live VRE production data that larger plants don’t have, which it then utilizes to remotely dispatch various subpools of assets, and to provide balancing services to the grid. Subsequently, VPPs are able to trade VRE and other renewable electricity superiorly on the same spot markets and balancing systems as large central power plants and industrial consumers. The report asserts that VPP traders can earn profits through means of innovative trading strategies that exploit predictable market impacts caused by VRE power through a robust understanding of the electricity market and their unique access to data. / Denna rapport undersöker effekterna av variabel förnybar energi (VRE) på krafthandeln på den europeiska elhandelsmarknaden för stora aktörer. Den komplicerade driften av ett typiskt kraftutbyte i Europa åtföljs av ett lika komplicerat balanseringssystem. Den ökande mängden VRE i kraftsystemet, såsom vind- och solkraft, har långtgående effekter för krafthandlare på både denna elmarknad och motsvarande balanseringssystem. Som ett resultat utvecklas elmarknaden på enastående sätt och nya deltagare kommer in på spelplanen för att dra nytta av den förändrade dynamiken som orsakas av VRE-generatorer. En ny spelare, det virtuella kraftverket (VPP), har en fördel jämfört med andra marknadsaktörer genom att samla VRE-generatorer med styrbara förnybara energiproducenter, som biogas och vattenkraftverk, till en enhet. Detta gör att VPP både kan få tillgång till live VRE-produktionsdata som större anläggningar inte har, som den sedan använder för att distribuera olika underpooler av tillgångar och för att tillhandahålla balanstjänster till nätet. Därefter kan VPP: er handla med VRE och annan förnybar el på ett överlägset sätt på samma spotmarknader och balanseringssystem som stora centrala kraftverk och industrikonsumenter. Rapporten visar att VPP-handlare kan göra vinster genom innovativa handelsstrategier som utnyttjar förutsägbara marknadseffekter orsakade av VRE-kraft genom en detaljerad förståelse för elmarknaden och unik tillgång till data för produktionen av förnybar energi / <p>QC 20201118</p>