Rannsóknir á umfangi og nýtingarmöguleikum sjávarorku á Íslandi Þingsályktunartillaga - þingskjal nr. 52

141. löggjafarþing 2012–2013.

Þingskjal 52 - 52. mál.

Tillaga til þingsályktunar um rannsóknir á umfangi og nýtingarmöguleikum sjávarorku á Íslandi.

Flm.: Skúli Helgason, Jónína Rós Guðmundsdóttir, Sigmundur Ernir Rúnarsson,

Gunnar Bragi Sveinsson, Þráinn Bertelsson, Þorgerður K. Gunnarsdóttir,

Birgitta Jónsdóttir, Siv Friðleifsdóttir, Lilja Rafney Magnúsdóttir, Birkir Jón Jónsson,

Ragnheiður Ríkharðsdóttir, Vigdís Hauksdóttir, Sigurður Ingi Jóhannsson,

Guðmundur Steingrímsson, Kristján L. Möller, Björgvin G. Sigurðsson,

Magnús Orri Schram, Margrét Tryggvadóttir, Tryggvi Þór Herbertsson,

Þór Saari, Guðfríður Lilja Grétarsdóttir, Ólína Þorvarðardóttir.

Alþingi ályktar að fela atvinnuvega- og nýsköpunarráðherra að hefja vinnu við mat á umfangi og nýtingarmöguleikum sjávarorku við strendur Íslands með það að markmiði að greina hagkvæmustu nýtingarkosti til framtíðar. Jafnframt verði lögð drög að uppbyggingu gagnagrunns um nýtingu sjávarorku og mótuð stefna um framgang tækniþróunar á þessu sviði. Einnig yrði kannað með hvaða hætti Ísland gæti orðið aðili að alþjóðlegu samstarfi um nýtingu sjávarorku. Lagt er til að atvinnuvega- og nýsköpunarráðherra skipi starfshóp sem skili tillögum eigi síðar en 1. maí 2013.

Greinargerð.

Leiða má getum að því að sjávarorka sé ein stærsta ónýtta orkulind Íslands. Þá ályktun má m.a. draga af niðurstöðum rannsókna í nágrannalöndunum, t.d. skýrslu um sjávarfallaorku sem SEI (Sustainable Energy Ireland) hefur gefið út á Írlandi. Niðurstöður hennar eru m.a. að heildarorka sjávarfallastrauma við Írland sé 230 TWh/a, en til samanburðar álítur Orkustofnun að samanlagt heildarumfang vatnsafls og jarðvarma hér á landi sé um 123 TWh/a. Rétt er að hafa í huga að hvorug talan segir til um nýtingarmöguleika. Ekki er hægt að fullyrða að aðstæður við Írland séu að fullu sambærilegar við Ísland, en sé tekið tillit til þess að Írland er 70% af flatarmáli Íslands má álykta að virkjun sjávarorku geti orðið framtíðargrein í orkubúskap Íslendinga. Í sömu átt benda rannsóknir á sjávarfallaorku við Bretland, Noreg og víðar.

Ölduorka við Ísland er að líkindum mun meiri sé þessum samanburði beitt. Heildarorka öldu við Bretland og Írland er metin yfir 1000 TWh/a í skýrslu sem gerð var fyrir bresk stjórnvöld og þar af varlega áætluð nýtanleg orka 52,5 TWh/a. Talið er að svipuð ölduorka sé í lengdarmetra báru sunnan Íslands og vestan Bretlandseyja.

Skortur á innlendum rannsóknum.

Hér við land hafa litlar rannsóknir farið fram á grunnþáttum sjávarorku við strendur utan fjarða. T.d. skortir straumhraðamælingar á þeim stöðum þar sem straumar eru stríðir, svo sem í röstum undan annesjum. Engar tilraunir hafa verið gerðar til að meta á heildstæðan hátt umfang sjávarorku og þýðingu hennar fyrir orkuöflun til framtíðar. Vissulega má tilgreina þau rök annars vegar að Íslendingar hafa haft næga orku frá vatnsföllum og jarðvarma og hins vegar að hingað til hefur tækni skort til hagkvæmrar nýtingar sjávarorku. Hvort tveggja kann þó að vera að breytast.

Ísland er auðugt að hreinni og endurnýjanlegri orku og hafa Íslendingar einkum nýtt tvær tegundir þessara auðlinda, vatnsföll og jarðvarma, og verið í fremstu röð þjóða hvað varðar nýtingarhlutfall hreinnar, endurnýjanlegrar orku. Lítið sem ekkert hefur verið hugað að öðrum endurnýjanlegum orkulindum landsins, enda álitið að ekki væri unnt að nýta þær með hagkvæmum hætti.

Fyrirliggjandi drög að rammaáætlun um nýtingu vatnsafls og jarðvarma leiða í ljós að í þessum tveimur endurnýjanlegu orkugjöfum eiga Íslendingar enn mjög miklar orkulindir sem nýtanlegar væru út frá tæknilegum og hagrænum sjónarmiðum. Þessir nýtingarmöguleikar reynast þó minni þegar tekið er tillit til umhverfissjónarmiða og annars verndargildis. Vaxandi almenn umhverfisvitund veldur því að sérhver nýr virkjanakostur er nú umdeildari en áður var. Íslendingar geta því ekki treyst eingöngu á nýtingu þessara tveggja orkugjafa til framtíðar. Eðlilegt er að leita jafnframt nýrra leiða um orkuöflun, og núlifandi kynslóð getur lagt sitt af mörkum til að svo megi verða, t.d. með rannsóknum og gagnaöflun er tengist nýjum orkukostum.

Leitað nýrra lausna.

Ísland býr yfir miklum hreinum og endurnýjanlegum orkulindum, auk vatns- og jarðvarma. Þar má nefna vindorku, ölduorku og sjávarfallaorku. Sífellt fleiri ríki og ríkjabandalög beina nú sjónum sínum að nýjum lausnum í stað jarðefnaeldsneytis, og síaukin áhersla er lögð á leit að nýjum lausnum. Tækniþróun hefur því fleygt fram í heiminum varðandi nýtingu endurnýjanlegrar orku á mörgum sviðum. Mörg Evrópulönd eru þar framarlega í flokki. Nægir þar að nefna hina miklu vindmylluvæðingu í Danmörku og Þýskalandi og áherslu Breta á sjávarorkutækni. Ný tækniþekking og aukin fjöldaframleiðsla gerir nýtingu óhefðbundinna orkulinda sífellt arðbærari. Aukin áhersla og vitund á alþjóðavettvangi um mikilvægi sjálfbærrar þróunar hefur að auki haft í för með sér að æ fleiri ríki leggja umhverfisgjöld á óendurnýjanlega orkugjafa, sem eykur enn frekar samkeppnisstöðu endurnýjanlegra orkukosta.

Vísbendingar um hagkvæmni.

Sjávarorka er að öllum líkindum mjög mikil við Íslandsstrendur og mögulegt er að þar sé orkukostur sem hagkvæmt væri að virkja. Til þess liggja nokkrar ástæður. Í fyrsta lagi er ljóst að víða er mikla orku að finna skammt undan ströndum og má leiða líkur að því að heildarforði sjávarorku sé talsvert meiri en samanlögð virkjanleg vatnsfalla- og jarðvarmaorka eins og hér kom fram í upphafi. Í öðru lagi er um stöðuga og fyrirsjáanlega orkuöflun að ræða. Þetta á einkum við um sjávarfallastrauma sem fylgja reglulegum gangi tungls um jörðu. Þar yrði framleiðslustöðvun fjórum sinnum á sólarhring á fallaskiptum, en brúa má það m.a. með tveimur leiðum: annars vegar með því að keyra vatnsorkuver á fallaskiptum en spara í lónum á milli, en hins vegar með því að nýta misjafnan sjávarfallatíma kringum landið. Í þriðja lagi er tækni til nýtingar sjávarorku sífellt að þróast og verða hagkvæmari. Í heiminum eru nú um 60 tegundir hverfla komnar í tilraunakeyrslu, og áætlanir eru um umfangsmiklar sjávarfallavirkjanir í nokkrum ríkjum. Í fjórða lagi eru líkur á að Íslendingar gætu náð góðum árangri í þróun tækni á þessu sviði, ekki síður en á sviði jarðvarmanýtingar. Íslensk þróun sjávarorkutækni er þegar hafin. Nú er verið að þróa nokkrar gerðir hverfla á vegum fyrirtækisins Valorku ehf. og þegar hefur verið tryggt einkaleyfi fyrir íslenskum sjávarfallahverfli, uppfinningu Valdimars Össurarsonar. Sá hverfill er ætlaður til nýtingar hægstrauma utan fjarða og hlaut fyrstu verðlaun í hugmyndasamkeppni Alþjóðasamtaka uppfinningafélaga, IFIA, árið 2011. Kerprófanir hafa staðið yfir og fyrstu niðurstöður lofa góðu. Prófanir stærra flekalíkans hefjast á haustmánuðum 2012 í Hornafirði, en þar eru aðstæður einstaklega góðar til prófana á sjávarvirkjunum. Takist þróunarstarfið vel á þessu sviði, og takist að halda því hér innanlands, má ætla að Íslendingar hafi einstakt tækifæri til að framleiða og selja hátæknivöru á markaði sem fyrirsjáanlega verður ört vaxandi á næstu árum.

Mismunandi tegundir sjávarorku.

Sjávarorka kemur fyrir í nokkrum myndum en sumar þeirra koma varla til álita hér. Það gildir t.d. um hitastigulsvirkjun (OTEC), en þá er virkjaður hitamunur lagskipts sjávar á mismunandi dýpi. Önnur tegund er seltuvirkjun (osmose), en þá eru virkjuð áhrif mismunandi seltustigs vatns og sjávar við árósa með gegndræpum himnum. Tæknin er nú á tilraunastigi og skammt komin, en hugsanlega gæti hér verið um mikilvægt orkuform að ræða fyrir okkur í framtíðinni. Nýsköpunarmiðstöð Íslands hefur haft forgöngu um rannsóknir á osmósuvirkjunum og hefur byggt upp tilraunaaðstöðu til að meta fýsileika þess að nota íslenskar jökulár til að framleiða orku með osmósutækni. Þær rannsóknir hafa nú leitt til samstarfs Nýsköpunarmiðstöðvar og Orkubús Vestfjarða um að setja á fót osmósuorkuver í smáum stíl við Mjólkárvirkjun til að vekja athygli ferðamanna og almennings á þessum vistvæna orkukosti. Um er að ræða umhverfisvænan orkukost þar sem ekki er um að ræða neina losun gróðurhúsalofttegunda eða mengandi vökva, engin þörf er fyrir stíflur eða uppistöðulón og áhrif á gróður og lífríki ár og sjávar eru í lágmarki. Þriðja form sjávarorku er ölduvirkjanir. Hér er um mjög áhugaverðan orkukost að ræða þar sem ölduhæð getur orðið mjög mikil við Íslandsstrendur, einkum sunnanlands. Ölduorka er þó mjög óstöðug orkulind; enn eru óleyst vandamál við nýtingu hennar og virkjanatækni á langt í land með hagkvæmni. Fjöldamargar hugmyndir hafa komið fram um tækni til virkjunar á ölduorku, en enn hefur engin fundist sem staðist hefur mestu átök við raunaðstæður. Að minnsta kosti ein íslensk hugmynd hefur verið lögð fram en hún er enn á þróunarstigi.Fjórða form sjávarorku er virkjun hafstrauma sem mætti skipta í nokkra flokka: stífluvirkjanir nýta sjávarfallastrauma í ósum og fjörðum sem þá eru stíflaðir og straumurinn leiddur gegnum hverfla. Hætt er við að slíkar virkjanir verði umdeildar vegna mikilla umhverfisáhrifa, en á móti kann að koma hagkvæmni vegna annarra þátta, svo sem þar sem þvera þarf firði vegna vegagerðar. Á sviði virkjunar sjávarfalla hefur Nýsköpunarmiðstöð Íslands í samvinnu við Háskólasetur Vestfjarða og Orkubú Vestfjarða komið að rannsóknum á möguleikum stífluvirkjana á Vestfjörðum. Lengst var gengið með rannsóknir á Þorskafirði þar sem gert var líkan af samnýtingu brúar yfir fjörðinn og hverfla undir brúnni, sem virkjað gætu orku sem nemur að meðaltali um 35 MW, en það mundi gera Vestfirði sjálfa sér næga um raforku.

Fyrsta sjávarfallavirkjun heims, La Rance í Frakklandi, er stífluvirkjun, byggð 1966. Hún var til skamms tíma einnig langstærsta sjávarfallavirkjunin, 240 MW, en nú hefur önnur lítið eitt stærri tekið til starfa í Suður-Kóreu. Hugmyndir um stífluvirkjanir hafa sums staðar verið lagðar til hliðar vegna umhverfisáhrifa, svo sem í Severn-firði í Bretlandi.

Sundavirkjanir eru hér nefndar sjávarfallavirkjanir þar sem hverflar eru staðsettir í straumhörðum sundum og álum án stíflugerðar. Hverflarnir geta ýmist verið alveg á kafi, marandi í yfirborðinu eða festir á turn sem nær frá botni upp fyrir yfirborð. Flestir sjávarfallahverflar sem nú eru í þróun teljast til þessa flokks, en sumir þeirra eru komnir á það stig að vera farnir að framleiða rafmagn í einhverjum mæli inn á neyslunet. Hagkvæmni sjávarfallahverfla eykst hröðum skrefum. Nefna má t.d. að EPRI (Electric Power Research Institute, Bandaríkjunum), sem hefur gert áætlanir um stóra sjávarfallavirkjun í Fundy-flóa, telur að raforkuverð þaðan verði sambærilegt við annað heildsöluverð raforku. Ókostur sundavirkjana er sá að hverflarnir, sem oftast eru skrúfuhverflar, þurfa mikinn straumhraða til að skila hagkvæmri orkuframleiðslu, um og yfir 2,5 m/sek. Sá hraði er ekki algengur og kemur helst fyrir í nokkrum sundum en lítt utanfjarða. Hér er hann að finna í Hvammsfjarðarröstinni og sennilega í fleiri álum Breiðafjarðar.

Strandvirkjanir.

Þá er ótalinn sá flokkur sjávarfallavirkjana sem e.t.v. mun hafa mesta þýðingu fyrir Íslendinga til framtíðar en þær má nefna strandvirkjanir. Þá er virkjaður sjávarfallastraumur í röstum við annes, og til þess notaðir hverflar sem eru alveg á kafi en festir við botn. Straumur er yfirleitt mun minni en í innfjarðasundum og reikna má með að hann geti víða orðið yfir 1 m/sek. Mælingar kunna að leiða í ljós meiri straumhraða. Þar sem orkan eykst í þriðja veldi við aukningu straumhraða þurfa hverflar fyrir hægari straum að hafa nokkuð mikið flatarmál. Þeir þurfa að vera á töluverðu dýpi til að forðast yfirborðskviku, eða sennilega meira en 20 m dýpi, og vel yfir botni. Hér við land eru töluvert stór svæði sem líklega búa yfir nýtanlegri orku af þessum tagi. Umfangsmest er líklega svæðið við sunnanverða Austfirði. Við Vestfirði er einnig víða að finna miklar rastir við annes, svo sem Látraröst, Straumnesröst o.fl. Þar fyrir utan má nefna Langanesröst, Reykjanesröst og Snæfellsnes. Hér er mögulega um allnokkrar orkulindir að ræða, orku sem getur orðið nýtanleg innan fárra ára vegna örrar tækniþróunar. Um stærð hennar verður þó ekkert fullyrt þar sem frekari upplýsingasöfnun skortir og í framhaldinu rannsóknir á þeim svæðum á landinu þar sem mestar líkur eru á hagkvæmri nýtingu. Þess má geta að hverflar Valorku eru allir hugsaðir sem strandvirkjanir og munu að öllu leyti verða neðansjávar í endanlegri gerð.

Nýting sjávarorku hefði ýmsa þýðingu fyrir Íslendinga. Með henni fengist aðgangur að mjög stöðugri og öflugri orkulind sem unnt væri að nýta án nokkurra þekktra umhverfisáhrifa og ætti því ekki að verða umdeild. Þessi nýting mundi hafa verulega þýðingu varðandi orkuöryggi þar sem orkuna er víða að finna við svæði sem hingað til hafa búið við óöryggi í orkumálum.

Í ljósi þess sem hér hefur verið rakið varðandi takmarkað framboð hefðbundinna orkulinda er augljós ávinningur þess að meta umfang nýrra orkulinda, svo sem við strendur landsins. Það er ekki unnt nú þar sem áreiðanlegar mælingar skortir nær algjörlega, einkum varðandi sjávarfallastraum á virkjanlegum stöðum. Hafrannsóknastofnunin býr yfir mikilli reynslu af straummælingum og stofnunin er reiðubúin til að nýta reynslu sína til þeirra mælinga sem hér um ræðir. Notaðir hafa verið dopplermælar sem lagðir eru á botn í nokkra mánuði. Mælirinn safnar þar upplýsingum í minni um straumhraða í súlu sjávar frá botni til yfirborðs. Hann er síðan endurheimtur og unnið úr niðurstöðum.

Áform um rannsóknamiðstöð sjávarorku.

Nokkrir einkaaðilar hér á landi hafa beitt sér fyrir rannsóknum á sjávarorku. Valorka ehf. hefur beitt sér fyrir stofnun verkefnisins „Rannsóknamiðstöð sjávarorku“ í samstarfi við Hafrannsóknastofnun og Verkís. Með því verkefni er ætlunin að hefja heildstæðar rannsóknir á sjávarstraumum við Ísland, en þær eru bæði ein af undirstöðum heildstæðs mats sjávarorku og forsenda þess að unnt sé að þróa nýja tækni til nýtingar sjávarorku.

Fyrirtækið Sjávarorka hefur rannsakað röstina í Hvammsfirði og hópur aðila rannsakaði fjarðavirkjanir í austanverðri Barðastrandasýslu . Nýsköpunarmiðstöð Íslands og Rarik vinna nú að áætlunum um slíkar rannsóknir við Breiðafjörð, e.t.v. með fulltingi annarra opinberra aðila.

Skoða þarf, í tengslum við rannsóknir og þróun á sviði sjávarorku, hvort raunhæft væri að koma upp prófunaraðstöðu hérlendis, t.d. í líkingu við prófunarstöðina EMEC á Orkneyjum. Athuganir Valorku ehf benda til þess að í Hornafirði séu að mörgu leyti góðar aðstæður til þess, og þar munu fljótlega hefjast fyrstu prófanir sjávarfallahverfils hérlendis. Prófunarstöð af þessu tagi er nauðsynleg til tækniþróunar hér, en gæti einnig laðað að erlenda aðila.

Uppbygging gagnagrunns.

Ekki hefur verið byggður upp gagnagrunnur til almennra nota á þessu sviði þó að ýmsir hafi viðað að sér upplýsingum. Gagnagrunnur af þessu tagi er nauðsynlegur í ýmsu tilliti, svo sem við mat á orkuauðlindum sjávar, til að fylgjast með tækniþróun og rannsóknum, til nota við íslenska tækniþróun, til kennslu o.fl. Leggja þarf áherslu á að gögnin séu aðgengileg og opin öllum.

Stuðningur við tækniþróun.

Hér er um óhefðbundin verkefni að ræða og þegar sótt er um stuðning fyrir verkefni á þessu sviði til samkeppnissjóða er mikilvægt að skilningur og þekking sé fyrir hendi á sjávarorku og nýtingarmöguleikum hennar. Ef árangur á að nást er nauðsynlegt að stofnanir og sjóðir hins opinbera séu vakandi fyrir öllum tækifærum sem gefast og fylgist vel með framförum í þessu efni. Sjávarorkutækni er dæmi um markað sem er í hraðri mótun og gæti orðið okkur dýrmætur til verðmætasköpunar. Meiri hætta er á að tækifæri tapist í svo óhefðbundinni þróun en í þekktari tækni og því rétt að á því sé tekið í stefnumótun sem þessari.

Alþjóðasamstarf.

Aðild að alþjóðasamtökum á sviði sjávarorkunýtingar gæti reynst Íslendingum mjög gagnleg, svo sem við upplýsingaöflun og verkefnasamstarf. Ísland er nú þegar aðili að Alþjóðaorkuráðinu og alþjóðasamstarfi á sviði endurnýjanlegrar orku, sem gæti nýst að einhverju marki í þessum efnum. Rétt væri að skoða einnig aðild að IEA-OES, sem er alþjóðasamstarf um nýtingu sjávarorku á vegum OECD-ríkja innan Alþjóðaorkumálastofnunarinnar (IEA) og e.t.v. öðru samstarfi á þessu sviði.

Hér er efni sem sést aðeins í pdf-skjalinu.