Virkjun sjávarfalla Þingsályktunartillaga - þingskjal nr. 504

1990–91. – 1060 ár frá stofnun Alþingis.

113. löggjafarþing. – 273 . mál.

Sþ.

504. Tillaga til þingsályktunar um rannsókn á virkjun sjávarfalla.

Flm.: Friðjón Þórðarson, Alexander Stefánsson, Eiður Guðnason,

Skúli Alexandersson, Ingi Björn Albertsson, Danfríður Skarphéðinsdóttir.

Alþingi ályktar að fela ríkisstjórninni að láta rannsaka á hvern hátt hagnýta megi orku sjávarfalla til styrktar þjóðarbúinu í framtíðinni.

Greinargerð.

Í Dagblaðinu 5. nóvember sl. er sagt frá blaðamannafundi þar sem rætt var um lífskjör á Íslandi og annars staðar á Norðurlöndum. Þar eru þessar setningar hafðar eftir hagstofustjóra: „Lífskjör á Íslandi eru svipuð og á hinum Norðurlöndunum, en þau gerast vart betri í heiminum. Þetta er meginniðurstaða þeirrar lífskjarakönnunar sem gerð var hér á landi árið 1988 í tengslum við norræna rannsókn á þessu sviði.“ En hagstofustjóri bætti því jafnframt við að Íslendingar þyrftu að hafa meira fyrir því að ná þessum kjörum en aðrar þjóðir.

Á hinn bóginn hefur verið bent á að ekki megi mikið út af bera ef vel eigi að fara. Þar er margs að gæta. Við getum ekki endalaust leyft okkur að lifa um efni fram. Þjóðin er svo skuldug að fimmtungur af útflutningi landsmanna fer til greiðslu vaxta og afborgana af þeim skuldum. Því fé hefur ekki öllu verið varið í arðbæra fjárfestingu.

Nú er svo komið að fiskimiðin eru talin fullnýtt að mestu leyti. Gróðurlendið er einnig ásetið. Þar þarf víða að græða upp og bæta og fegra umhverfið.

En þá er oft nefnt að orka fallvatna, jarðvarmi og menntun landsmanna séu þó þær auðlindir sem enn megi telja vannýttar hér á landi. Nýting þeirra auðlinda muni í framtíðinni verða forsenda velmegunar í íslensku þjóðfélagi.

Um þessar mundir er mikið rætt hvernig koma megi þeirri orku í verð sem við getum af hendi látið. Þar er efst á baugi orkusala til hins fyrirhugaða álvers á Keilisnesi. Einnig er minnst á hugsanlega sölu á orku um sæstreng til Skotlands og vetnisframleiðslu.

Þó að við eigum enn þá langt í land með að fullvirkja orku fallvatna og jarðvarma er deginum ljósara að við verðum að hafa augun opin fyrir nýjum leiðum ef okkur á að takast að halda þeim lífskjörum sem við njótum nú.

Mennt er máttur. Það kom fram á þingi Bandalags háskólamanna um daginn að Íslendingar eru að verða ein menntaðasta þjóð veraldar. Til þess að nýta þær auðlindir, sem við eigum, á hagkvæman hátt, þarf marga vel hæfa og menntaða einstaklinga. En jafnframt kemur eðlisgreind, áhugi, staðarþekking og hyggjuvit alþýðu manna að góðum notum eins og dæmin sanna fyrr og síðar.

Ein er sú orkulind sem lítill gaumur hefur verið gefinn, en það er firnaorka sú er býr í straumum og sjávarföllum við strendur landsins. Hér við land er hæðamunur sjávarfalla mestur við vesturströndina við Breiðafjörð. Mesti hæðarmunur, sem mælst hefur þar fyrir mynni Hvammsfjarðar, er 6 m.

Þó er það svo að hugmyndin að hagnýtingu á orku sjávarfalla er ekkert nýmæli. Flutningsmenn vekja sérstaka athygli á ítarlegu erindi, sem Steingrímur Jónsson rafmagnsstjóri flutti í Reykjavík og Stykkishólmi árið 1955, um notkun sjávarfalla. Erindi þetta varð allfrægt og er oft til þess vitnað. Það birtist í Ársskýrslu Sambands íslenskra rafveitna, 13. ár 1955. Hluti af þessu erindi er birtur hér sem fylgiskjal með tillögunni til nánari útlistunar og rökstuðnings. Vísast að öðru leyti til þessa fróðlega erindis í heild.

Um þessar mundir er nokkuð rætt og ritað um vetni sem orkumiðil framtíðarinnar. Sumir telja að þar með sé fundin lausn á þeim vanda sem við blasir þegar olíulindir jarðarinnar ganga til þurrðar. Þá geti vetnið tekið við sem eldsneyti. Því fylgi sá höfuðkostur að notkun þess hafi enga mengun í för með sér. Aðrir benda á að rannsóknir á þessu sviði eigi svo langt í land að hér sé aðeins um fjarlægan draum að ræða eða jafnvel „vetnisumræðu á villigötum“. Er því haldið fram að orkusala um sæstreng og til vetnisframleiðslu séu framtíðarmöguleikar sem ekki skipti máli nú.

Hvað sem þessu líður er ljóst að hér er um stórmál að ræða. Rannsóknir munu halda áfram á þessu sviði af fullum krafti. Til þess að framleiða vetni í stórum stíl þarf mikla raforku. Þess vegna er eðlilegt að huga að þessu framtíðarverkefni um leið og menn velta fyrir sér á hvern hátt unnt sé að nýta hinar mestu orkulindir landsins með hagkvæmum hætti.

Í merku riti eftir dr. Ágúst Valfells, sem hann nefnir: Aftur til framtíðar. Ísland 2000 endurskoðað, segir höfundur m.a.:

„Ef hefðbundinn hagvöxtur á að geta haldið áfram samhliða þeirri fólksfjölgun sem spáð er til aldamóta, er óhjákvæmilegt að þjóðin snúi sér, í síauknum mæli, að virkjun og nýtingu orkulindanna. Verður hagkvæmast að gera það með orkufrekum iðnaði. Enn fremur verður að íhuga fljótlega hvort ekki muni hagkvæmt að framleiða eldsneyti með innlendum orkugjöfum, þegar væntanlegs jarðolíuskorts fer að gæta verulega. Það kemur að því að auðlindir landsins verða fullnýttar.“

Og enn segir hann: „Íslendingar gætu orðið sjálfum sér nógir með eldsneyti í framtíðinni, ef metanól (og jafnvel bensín eða gasolía) væri framleitt úr vetni sem fengið væri með rafgreiningu vatns, og koldíoxíði sem unnið væri úr lofti.“

Það má minna á að samkvæmt lögum hefur Orkustofnun það hlutverk að annast yfirlitsrannsóknir á orkulindum landsins, eðli þeirra og skilyrðum til hagnýtingar þeirra, yfirlitsrannsóknir á orkubúskap þjóðarinnar er miði að því að unnt sé að tryggja að orkuþörf þjóðarinnar sé fullnægt og orkulindir landsins hagnýttar á sem hagkvæmastan hátt á hverjum tíma o.s.frv. Sú stofnun hefur unnið mikið og gott starf miðað við þær aðstæður sem henni hafa verið búnar.

Í Þjóðhagsáætlun fyrir árið 1991 er fjallað um iðnað og orkumál. Þar segir svo á bls. 25: „Stefna ríkisstjórnarinnar á sviði orkumála fellur vel að þeim áföngum sem þegar hafa verið stignir í nýtingu innlendra orkugjafa. Í fyrstu var höfuðáhersla lögð á rafvæðingu landsins og lagningu hitaveitna á nokkrum þéttbýlisstöðum þar sem auðvelt og ódýrt var að virkja jarðvarmann. Síðan tók við tímabil þar sem farið var að nýta orkulindirnar til að treysta undirstöðu þjóðarbúskaparins með orkusölu til stóriðju. Þetta tímabil stendur enn. Á þriðja tímabilinu, í kjölfar olíukreppunnar á árunum 1973 – 1974, var markvisst dregið úr þýðingu innfluttrar olíu í orkubúskap þjóðarinnar. Á næsta tímabili - samhliða aukinni stóriðju - gæti hafist nýting raforku til framleiðslu á vetni sem gæti gagnast sem eldsneyti fyrir samgöngu - og atvinnutæki þjóðarinnar og þannig aukið enn frekar þátt innlendra orkugjafa í þjóðarbúskapnum á kostnað innfluttra orkugjafa.“

Auk þeirra fylgiskjala, sem áður eru nefnd, er hér með birt grein eftir Steinólf Lárusson, bónda í Ytri-Fagradal í Dalasýslu, sem hann nefnir: Virkjum Hvammsfjörð. Sú grein kom á prenti í DV 26. júlí sl.

Hér að framan hefur aðeins verið vakin athygli á einum þætti, einu sviði orkumála, sem við blasir og vert er að gefa gaum. Þetta sýnir þó hvað möguleikarnir eru margir sem koma til álita, ýmist nálægir eða fjarlægir í tíma og rúmi.

Fylgiskjal I.

Steingrímur Jónsson rafmagnsstjóri:

Um notkun sjávarfalla.

Inngangur.

Það kann að þykja úrelt, að ræða um notkun sjávarfalla um þessar mundir, þegar verið er að tala um beina hagnýtingu sólarorkunnar og daglega er rætt og ritað um kjarnorkustöðvar til raforkuvinnslu. Hagnýting á orku sjávarfalla er ekkert nýmæli. Margir hugvitsmenn fyrri alda hafa spreytt sig á því að hagnýta hreyfingu sjávarins til vinnu líkt og árstraum eða fallvatn. Það getur verið um tvenns konar afl að ræða. Annað er öldugangur sjávarins, hitt sjávarföllin. Á 19. öldinni þegar einkaleyfislöggjöf var sett í ýmsum löndum komu fram einkaleyfisbeiðnir svo mörgum tugum skipti þar sem reynt var að lýsa vél, sem knúin væri af ölduhreyfingunni og átti að geta hagnýtt þá hreyfingu til að knýja fram bát. Voru það ýmist róðrarvélar, vatnshjól, skrúfur, spaðar, hreifar eða uggar. En mér vitanlega komst engin slík hugmynd í framkvæmd. Sagt er að íslenskir hugvitsmenn á 19. öldinni hafi einnig spreytt sig á að gera róðrarvélar, svo sem Björn Gunnlaugsson yfirkennari er hann var á unga aldri, og séra Magnús Grímsson að Mosfelli.

Notkun sjávarfallanna hefir hins vegar borið meiri árangur, þótt enn sé lítill, miðað við þá þróun sem virkjun fallvatna hefir tekið. Það er á síðari hluta 17. aldar að farið er að byggja tiltölulega stórar sjávarfallastöðvar miðað við það sem áður var, til að knýja vinnuvélar, til að dæla vatni og fleira þess háttar. Á 18. öldinni komst nokkur skriður á byggingu þessara stöðva. Þær voru með undirfallsvatnshjólum og störfuðu stundum á báðum föllum, en stundum aðeins á öðru fallinu. Á 1. mynd er sýnd tilhögun einnar slíkrar stöðvar frá öndverðri 18. öld sem franskur vatnsvirkjafræðingur, kunnur á þeirri tíð, lét byggja. Er þar sýnt hvernig stöðin starfar við útfall. Þá lokast flóðgáttirnar við A og C af sjávarstraumnum og þunganum, en gáttirnar við B og D opnast. Fellur þá sjórinn út um skurðinn E og knýr stórt undirfallshjól sem sett er upp í skurðinum, en ekki er sýnt á myndinni.

Mynd 1.

Mynd 1, (bls 185). Repró í Gut.

Sjávarfallastöð, mylna frá 1737 við Dunkerque eftir Belidor.

Þegar að fellur og hækkað hefir svo að vatnsþrýstingur kemur utan frá að flóðgáttinni við C, opnast hún, en við B lokast. Því næst opnast við A, en við D lokast. Fellur þá sjórinn um E á sama hátt og við útfall og undirfallshjólið starfar á sama hátt. Getur því stöð þessi starfað bæði á útfalli og aðfalli, en stendur kyrt á liggjöndunum á milli og raunar nokkru lengur því lokurnar í flóðgáttunum eru þungar og hreyfast ekki fyrr en nokkur hæðarmunur utan og innan er á kominn (bls. 184 – 186).

Sjávarfallastöðin í Brokey.

Það vill svo til að á þessum slóðum hefir starfað sjávarfallastöð fyrr á tímum. Hún var í Brokey sem liggur um 12 km innan við Stykkishólm í mynni Hvammsfjarðar. Stöðin var sett vestan til í sundið á milli Norðureyjar og aðaleyjarinnar Brokeyjar. Voru hlaðnir grjótkampar upp beggja vegna í sundið og það þrengt þannig, en í milli þeirra var vatnshjólið.

Stöðin var smíðuð af Vigfúsi J. Hjaltalín, er fæddur var 1862, d. 1952. Var hann fæddur og upp alinn í Brokey og bjó þar allan sinn búskap. Ber stöð þessi honum skýran vott hugvitssemi og hagleiks. Vilhjálmur Ögmundsson oddviti á Narfeyri, tengdasonur Vigfúsar, lýsir stöðinni þannig:

„Vigfús J. Hjaltalín bóndi í Brokey setti stöðina upp eftir aldamótin og mun hún hafa verið tekin í notkun 1902. Var hún meira og minna notuð til kornmölunar í 20 til 25 ár. Undirfallshjólið, sem að vísu er enn til, er um 5 fet eða 160 cm að þvermáli. Vinnutími þess á útfalli mun varla hafa farið fram úr þremur stundum. Hjólið vann einnig á aðfalli, en skemur, um tvær stundir. Snerist það þá öfugt. Vegna þess hve hjólið var lítið var vinnslutími þess minni en annars og um stórstraumsflæðar fór það alveg í kaf. Ekki var hjólið alltaf notað í þessu formi. Reynt var að hafa það lárétt með lóðréttum ási. Snúningurinn var þá eins á aðfalli og útfalli. Varð þá að hafa tvo hlera eða hurðir á hjörum sem opnuðust og lokuðust á víxl eftir sjávarföllunum. Vann annar hlerinn í senn sem hlíf fyrir hálfu hjólinu. Kom þá aðalstraumurinn á röndina á hjólinu, en hinum megin myndaðist dálítið afturkast. Skiljanlega varð orkunýtingin harla ófullkomin með þessu móti og snúningshraðinn minni. Þó var þetta notað þannig í nokkur ár. Mylnuhúsið stendur enn, en hefir verið fært nokkuð úr stað.“

Það er augljóst af þessari lýsingu að meðan hjólið var notað á láréttum ási var það mikils til of lítið til að hagnýta aflið að fullu, einkum í stórstraumi. Möndullinn hefði þurft að liggja það hátt, að eigi væri öllu meira en helmingur spalanna undir möndlinum í kafi í mestu flóðum og hjólið nógu stórt til að ná vel niður í strauminn við lágsjávað. Það eru til dæmi erlendis að notuð voru vatnshjól fyrr á tímum sem voru 100 fet (30 m) að þvermáli, en flest voru þó minni.

Það er fróðlegt að sjá af lýsingunni að Vigfúsi hefir tekist að láta hjólið starfa með lóðréttum ási án þess að þurfa að loka hjólinu alveg líkt og nú er ávallt gert þegar afturkastshverflar eru notaðir.

Mynd 2.

Mynd 2 (bls. 229). Repró í Gut.

Myllusundið við Brokey.

Mynni Hvammsfjarðar.

Það mætti hugsa sér fleiri slíkar stöðvar, sem í Brokey, settar upp þarna í sundunum á milli eyjanna og þá ekki síst í aðalröstina sem er skipaleiðin inn í Hvammsfjörð. Þar getur straumurinn orðið 6 – 8 sjómílur (12 – 14 km) á klukkustund. Þessar miklu rastir á milli eyjanna í mynni Hvammsfjarðar stafa af því að eyjar, sker og grynningar þrengja svo að flóðöldunni utan frá inn í fjörðinn að hún eyðist þarna í mynninu að töluverðu leyti, en aðeins minni hlutinn kemst í gegn. Flóðaldan utan við hefir mælst í stórstraumi meiri þarna en annars staðar hér við land, en fyrir innan eyjaklasann nær flóðaldan ekki fullum helmingi þeirrar hæðar. Þannig er talið í leiðsögubók fyrir sjómenn sem Vita- og hafnamálaskrifstofan gefur út, að við Staðarfell sé hæðarmunur flóðs og fjöru ekki nema 2,2 m við stórstraum og 0,9 m við smástraum.

Í leiðsögubókinni er sagt að í Hvammsfjarðarröst sé flóðhæðin um flóðliggjandann 2,4 m og um fjöruliggjandann 1,4 m. Út frá þessum upplýsingum er teiknað línurit í bókinni á 25. mynd. Þar er öldulínan A meðalflóðhæð utan við mynni Hvammsfjarðar og sett 3,4 m frá fjöru til flóðs. B er meðal öldulína innan við eyjaklasann 1,4 m á hæð. Gert er ráð fyrir að meðallínan sé sínuslaga og aðfall og útfall taki jafnlangan tíma, en hvorugt er alveg rétt. Smástrikalínan C sýnir hæðarmuninn á flóði utan og innan við sundið. Þessi hæðarlína sýnir meðalhæðarmun þann er hverflar þyrftu að vinna við. Hér verður ekki farið lengra í meðaltalsútreikning um fáanlegt afl eða orkuvinnslu þarna í sundunum. Til þess vantar enn vitneskju um mörg grundvallaratriði. Línuritið sýnir hins vegar hversu mikið eyðist af flóðöldunni í röstunum og við eyjaklasann í mynni Hvammsfjarðar. Ef tækist að opna mynni Hvammsfjarðar vel fyrir sjávarfallaöldunni, en hann er 360 km 2 að flatarmáli, mætti hugsa sér að þarna gæti opnast möguleiki fyrir stórvirkjun enda þótt hæðarmunur sé í lægsta lagi miðað við erlendar virkjunaráætlanir er áður voru taldar. Vegalengdin þvert yfir Hvammsfjörð er 12 km en af þeirri leið girða eyjarnar fyrir meira en helminginn.

Fylgiskjal II.

Steinólfur Lárusson,

Ytri-Fagradal, Dalasýslu:

Virkjum Hvammsfjörð.

(DV 26. júlí 1990.)

Ég vil koma eftirfarandi ábendingum til iðnaðarráðherra og annarra þeirra sem láta sig erindið varða.

Undanfarið hefur verið nokkur umræða um staðsetningu álvers hér á landi og nýverið fréttist að Þjóðverjar vildu eiga samstarf við Íslendinga um framleiðslu vetnis. Til þessara hluta þarf gífurlega orku. Hún er til staðar í Hvammsfirði.

Hvammsfjörður er um 160 ferkílómetrar að stærð. Mesti munur flóðs og fjöru er um 6 metrar og 18 mílna straumhraði er í Hvammsfjarðarröst sem er milli Steinakletta og Embruhöfða. Fleiri straumar eru þarna í mynni fjarðarins. Þarna er því um hrikalegt afl að ræða og ögurstund er engin. Það gerir að á útfalli hefur flóðhæðin ekki tíma til að streyma út öll áður en fellur að aftur (það kalla lærðir menn varíasjón). Einstaka sérvitringur veit hvað ögurstund er.

Þarna er fyrir hendi virkjanleg orka fyrir eitt álver, áburðarverksmiðju og vetnisframleiðslu - ef sú framleiðsla yrði hagkvæmari með rafgreiningu heldur en 200 stiga heitri gufu sem látin er flæða yfir kolefni, svo sem brúnkol (surtarbrand).

Frakkar hafa mikla reynslu með sjávarfallatúrbínur og smíði þeirra. Þær eru einfaldlega staðsettar í straumnum þar sem hann er stríðastur. Þær snúast sjálfkrafa eftir því í hvaða átt straumurinn fellur. Stíflugerð er nánast óþörf en fer að vísu eftir aðstæðum.

Ég ræddi þessar virkjunarhugmyndir nokkrum sinnum við Guðmund heitinn Björnsson verkfræðiprófessor. Hann spáði því að sá tími kæmi að Hvammsfjörður yrði beislaður til orkuframleiðslu og sagði að stórfróðlegt væri að velta þessu fyrir sér og reiknaði lauslega út hve mikið afl væri þarna til staðar. Ekki man ég þær tölur en þær voru hrikalega háar.

Nú er tækifærið lagt upp í hendur okkar með þessa framkvæmd og óvíst að það verði í annan tíma heppilegra. Það eru líklega takmörk fyrir hvað bóndakurfur vestur í Dölum, ásauðarhyglari og þar með hagvaxtarhemill, má bera á borð fyrir höfðingja. Reyndar hef ég bent á þetta áður með virkjun Hvammsfjarðar, bæði í blaðagrein og sjónvarpsviðtali, fyrir nokkrum árum.

Það sannast á mér að oft ratast kjöftugum satt í munn. - Ég hef viljandi sleppt öllum upsilonum í þessu bréfi því einn góðvinur minn hefur bent mér á að safna þeim saman og nota í veg og brú yfir Gilsfjörð þveran. Þessu bréfi er hér með sleppt úr hendi til viðtakanda.

Mynd 3.