Kraftwerk Porjus

über 100 Jahre altes Wasserkraftwerk im Norden Schwedens

Das Kraftwerk Porjus ist ein Wasserkraftwerk in der Gemeinde Jokkmokk, Provinz Norrbottens län, Schweden, das am Stora Luleälven, dem nördlichen Quellfluss des Lule älv, liegt. Ein erstes Kraftwerk wurde von 1910 bis 1915 errichtet; es wurde 1990 stillgelegt. Das neue Kraftwerk wurde von 1971 bis 1982 errichtet. Es ist im Besitz von Vattenfall und wird auch von Vattenfall betrieben.[1] Die am linken Ufer in der Nähe des Staudamms gelegene Ortschaft Porjus entstand während der Bauzeit des ersten Kraftwerks.

Kraftwerk Porjus
Porjus, kraftstation och samhälle - KMB - 16000300032117.jpg
Lage
Kraftwerk Porjus (Norrbotten)
Kraftwerk Porjus
Koordinaten 66° 57′ 33″ N, 19° 48′ 13″ OKoordinaten: 66° 57′ 33″ N, 19° 48′ 13″ O
Land SchwedenSchweden Schweden
Ort Gemeinde Jokkmokk
Gewässer Stora Luleälven
f1
Kraftwerk
Eigentümer Vattenfall
Bauzeit 1910 bis 1915
1972 bis 1982
Betriebsbeginn 1915 bzw. 1978
Technik
Engpassleistung 465 Megawatt
Durchschnittliche
Fallhöhe
60 m
Ausbaudurchfluss 940 m³/s
Regelarbeitsvermögen 1290 Millionen kWh/Jahr
Turbinen 2 Francis-Turbinen
Sonstiges

AbsperrbauwerkBearbeiten

 
Die Staumauer des alten Kraftwerks

Das Absperrbauwerk besteht aus einem Steinschüttdamm mit einer Höhe von 25[2][3] m über der Gründungssohle. Die Dammkrone liegt auf einer Höhe von 376 m über dem Meeresspiegel. Die Länge der Dammkrone beträgt 1450 m und ihre Breite liegt bei 4,5 bis 6 m. Das Volumen des Bauwerks beträgt 680.000 m³.[3] Die Wehranlage mit den zwei Wehrfeldern befindet sich auf der linken Flussseite.

Bei der Errichtung des neuen Kraftwerks wurde die ursprüngliche Staumauer durch einen Steinschüttdamm mit einem Kern aus undurchdringlichem Material erweitert;[1] die alte Staumauer liegt seitdem innerhalb des Steinschüttdamms.[3]

In den 1980er und 1990er Jahren traten Senklöcher an der Dammkrone auf. Von 1993 bis 1994 wurden Untersuchungen durchgeführt, die zu dem Ergebnis kamen, dass Erosion im Damminneren die Ursache dafür ist. Die Sinklöcher wurden durch eine Mischung aus Bentonit, Sand und Zement verschlossen.[3]

StauseeBearbeiten

Der Stora Luleälven durchfließt den See Stora Lulevatten. Durch den Staudamm, der am Abfluss des Stora Luleälven aus dem Stora Lulevatten errichtet wurde, wurde der See zusätzlich aufgestaut. Bei einem Stauziel von 371,3[1] (bzw. 372)[4] m erstreckt sich der Stausee über eine Fläche von rund 163[5] (bzw. 183)[4] km² und fasst 632[4] Mio. m³ Wasser.

KraftwerkBearbeiten

Altes KraftwerkBearbeiten

 
Das alte Kraftwerksgebäude

Mit dem Bau des ersten Kraftwerks wurde 1910 begonnen; es ging 1915 mit vier Maschinen in Betrieb.[6] Das Kraftwerk wurde errichtet, um die Erzbahn zwischen Luleå und Narvik elektrifizieren zu können.[1]

Zwischen 1917 und 1920 kamen zwei weitere Maschinen hinzu, zwischen 1927 und 1931 wurde eine weitere und in den 1940er Jahren wurden nochmals zwei Maschinen installiert.[6]

Die Maschine Nr. 9 wurde 1947 von Kværner geliefert. Sie leistete bei einer Fallhöhe von 55 m 27,57 MW. Die Nenndrehzahl der Turbine lag bei 214 Umdrehungen pro Minute.[7]

Im Jahr 1952 wurde die Maschine Nr. 3 erneuert; die neue Turbine wurde von Kværner geliefert und leistete bei einer Fallhöhe von 54 m 17 MW. Die Nenndrehzahl lag bei 250 Umdrehungen pro Minute.[7]

Das Kraftwerk wurde 1990 stillgelegt, nachdem das neue Kraftwerk in Betrieb gegangen war.[8]

Neues KraftwerkBearbeiten

Mit dem Bau des neuen Kraftwerks wurde 1972 begonnen;[6] es ging 1975[4] (bzw. 1978)[9] mit der ersten Maschine in Betrieb; die zweite Maschine wurde 1982 in Betrieb genommen.[9] Das Kraftwerk verfügt über eine installierte Leistung von 430[1] (bzw. 440[4] 465[1][6][9] 478[10] oder 520[2]) MW. Die durchschnittliche Jahreserzeugung liegt bei 1220[10] (bzw. 1233[9][11] 1290[2] oder 1880[4]) Mio. kWh. Die Fallhöhe beträgt 59[2] (bzw. 59,3[4] 59,5[7] oder 60[1][9]) m. Der maximale Durchfluss liegt bei 800[9] (bzw. 940[1][4]) m³/s.

Die beiden Francis-Turbinen wurden von Kværner geliefert und leisten jeweils 235[9] (bzw. 240[12] oder 241,2[7]) MW; die zugehörigen Generatoren leisten jeweils 267[8] MVA. Die Nenndrehzahl der Turbinen liegt bei 83,3[7][8] Umdrehungen pro Minute.

VersuchszentrumBearbeiten

Das Versuchszentrum in dem alten Kraftwerksgebäude wurde 1994 gegründet.[8][12] In ihm sind eine Francis-Turbine (U8) und eine Kaplan-Turbine (U9) installiert; U8 ging 1997 und U9 im folgenden Jahr in Betrieb. Beide Turbinen leisten jeweils etwa 10 MW. Die Fallhöhe beträgt 55 m. Der Durchfluss liegt bei etwa 10 m³/s je Turbine.[12][13]

Der Generator der Turbine U8 leistet 11 MVA, seine Nennspannung beträgt 10 kV, der Nennstrom 635 A und die Nenndrehzahl der Turbine liegt bei 428,6 Umdrehungen pro Minute.[8]

Der Generator der Turbine U9 ist ein Hochvoltgenerator mit einer Nennspannung von 45[14] kV, der ohne einen zwischengeschalteten Leistungstransformator direkt mit dem Stromnetz verbunden ist.[13] Das Laufrad von U9 verfügt über 6 Schaufeln.[12]

Siehe auchBearbeiten

WeblinksBearbeiten

Commons: Kraftwerk Porjus – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. a b c d e f g h Porjus. Vattenfall, abgerufen am 30. Juni 2021.
  2. a b c d Sammanställning av uppskattade anläggningskostnader för fiskvägar samt vattenföringsdata för storskaliga vattenkraftverk Sverige. (PDF) mb.cision.com, S. 2, abgerufen am 30. Juni 2021 (schwedisch).
  3. a b c d M. Bartsch: Internal Erosion in Porjus Dam - Risk assessment and proposal for upgrading In: Robin Fell, Jean-Jacques Fry, Internal Erosion of Dams and Their Foundations, CRC Press (2007), ISBN 978-0-415-43724-0, S. 35–42, hier S. 35–36.
  4. a b c d e f g h PORJUS HydropowerPlant. (PDF) www.ltu.se, S. 3, abgerufen am 30. Juni 2021 (englisch).
  5. Stora Lulevatten. viss.lansstyrelsen.se, abgerufen am 30. Juni 2021 (schwedisch).
  6. a b c d Porjus. vekuvaku.eu, abgerufen am 30. Juni 2021 (englisch).
  7. a b c d e Kvaerner Hydro Francis Turbines. (PDF) Kværner, S. 4–5, 13–14, abgerufen am 30. Juni 2021 (englisch).
  8. a b c d e World-class research facilities at Porjus Hydropower Center. (PDF) ABB, S. 28, 30, abgerufen am 30. Juni 2021 (englisch).
  9. a b c d e f g Porjus Hydroelectric Power Station Sweden. Global Energy Observatory, abgerufen am 30. Juni 2021 (englisch).
  10. a b Del 1 Åtgärdsplan för Luleälvens avrinningsområde. (PDF) www.vattenmyndigheterna.se, S. 10, abgerufen am 30. Juni 2021 (schwedisch).
  11. Porjus old powerhouse. www.radiomuseum.org, abgerufen am 30. Juni 2021 (englisch).
  12. a b c d PORJUS U9 A FULL-SCALE HYDROPOWER RESEARCH FACILITY. (PDF) www.diva-portal.org, S. 3–4, abgerufen am 30. Juni 2021 (englisch).
  13. a b Porjus Hydropower Center. AFC4Hydro, abgerufen am 30. Juni 2021 (englisch).
  14. Who needs a transformer? www.waterpowermagazine.com, 13. April 1998, abgerufen am 30. Juni 2021 (englisch).