Kymmenin vesivoimalaitos

Kymmenin vesivoimalaitos on Ruotsissa Värmlannin Sunnessa sijaitseva vesivoimalaitos, joka voi toimia myös pumppuvoimayksikkönä. Koska voimalaitos sijaitsee maan alla louhitussa onkalossa ja saa vetensä tunnelia pitkin, voidaan voimala luokitella tunnelivoimalaitokseksi. Voimalaitoksen omistaa Fortum.
Voimalaitos ja pumppaamo.
Kymmenin voimalaitosyksikkö sijaitsee Götajoen vesistössä. Sen toiminta perustuu veden juoksuttamisesta Kymmenjärvestä kallioon louhitua tunnelia pitkin Rottneniin, jossa sijaitsee vielä oma Rottnenin vesivoimalaitos. Kymmenin vedenpinta on 193 metriä mpy. ja Rottnenin 106 metriä. Järvien korkeusero on siten 87 metriä, mutta voimalan pudotuskorkeudeksi ilmoitetaan 85 metriä. Tunneli on noin 2,5 kilometriä pitkä ja vinosti alaspäin viettävä. Voimala sijaitsee maan alla kallio-onkalossa noin 40 metriä Rottnenin vedenpinnan alapuolella noin 600 metriä ennen Rottnenin rantaa. Tunneli nousee järven rannan kohdalla lähes 100 metriä pystysuoraan ylöspäin, josta vesi lopulta purkautuu järveen. Voimalaitoksen vesiturbiini on Francis-turbiini, jonka juoksupyörä pystyy ottamaan energiaa vedestä 56 megawattia (MW ) ja pumppaamaan vettä 54 MW teholla. Tuotannossa sen pyörimisvauhti on 250 kierrosta minuutissa. Voimalan vuosituotanto on ilmoitettu olevan noin 47 tai 60 gigawattituntia (GWh ). Sähköntuotannosta noin 90 % saadaan talviaikaan. Myös muuntaja sijaitsee kalliossa ja se nostaa sähkögeneraattorin tuottaman 11 000 voltin jännitteen sähköverkkoon sopivaksi 130 000 voltiksi.
Kymmenin luonnollinen virtaama ei riitä voimalan tuotantoon, mutta se on sijaintinsa vuoksi hyvä varastoallas tuloveden tunnelille. Siksi järven laskujoki Kymsälvenin luusua on padottu ja joki on käytännössä kuivunut . Lisävettä järveen saadaan sekä pumppaamalla sitä takaisin Rottnenista että juoksuttamalla sitä täydennysvesitunneleita pitkin alueen muista järvistä. Täydennystunneli alkaa Skallbergssjönista, jonka laskujoen Rottnanin luusua on padottu säännöstelypadolla, ja tunneli laskee 9,2 kilometrin jälkeen Kymmeniin. Matkalla se alittaa Granånin uoman ja saa siellä joesta vielä lisävettä. Granån lähdejärvi Stora Gransjön on myös säännöstelty. Skallbergssjönin ja Stora Gransjönin säännösteykapasiteetit ovat vastaavasti 0,014 ja 0,005 kuutiokilometriä ja Kymmenin 0,087 kuutiokilometriä. Tästä huolimatta Kymmenin vedenpinta vajoaa talvisin keskimmäärin 7 metriä . Järvialtaisiin kertyy vettä valuma-alueilta, joiden pinta-ala on Skallbergssjönillä 461 neliökilometriä (km²), Stora Gransjönilla 84 km² ja Kymmenillä 141 km². Valuma-alueen kokonaispinta-ala on yhteensä 685 km².
Sähköenergian varastointia.
Normaalin vesivoiman tuottamisen oheessa voimala toimii välillä pumppuvoimalan tavoin. Kun sähköverkossa on sähköstä ylitarjontaa, pumpataan Rottnenista vettä Kymmeniin takaisin. Kun sähkön kysyntä ylittää tarjonnan ja sen hinta nousee, tuottaa voimalaitos taas sähköä verkkoon. Koska suuri osa sähköenergiasta saadaan sateen maahan pudottamasta vedestä, voidaan voimala luokitella hybridi- eli yhdistelmävoimalaitokseksi. Pumppaaminen suoritetaan sähkögeneraattorilla, jonka toiminta vaihdetaan sähkömoottoriksi. Pumppaminen tehdään johtamalla moottoriin 6 000, 10 000 ja 11 000 volttia tarvittavan tehon aikaan saamiseksi.
Pumppuvoimalan toiminnassa on siis sähköntuotannollinen osa, jossa sähköverkkoon myydään uutta sähköä, ja varastointiosa, jossa sähköverkkoon myydään varastoitua sähköä. Esimerkiksi voimala voi tuottaa vuodessa 60 GWh uutta sähköenergiaa, ostaa 103 GWh sähköä varastopumppaamiseen ja myydä varastopumpattua energiaa 77 GWh takaisin sähköverkkoon. Varastoinnin hyötysuhde vaikuttaisi annettujen lukujen valossa olevan noin 75 %. Pumppaaminen on kesäisin kielletty, jolloin Kymmenin säännöstelty vedenpinnan pitää mahtua korkeusrajoihin 193,32–194,82 metriä mpy. .
Historiaa.
Voimalan rakentaminen aloitettiin 1984 toukokuussa ja se käynnistyi talvella 1986 ja 1987.