Magni Fjørtoft Svarstad ved en pumpeturbin
Foto: Stein Arne Bakken/Energiteknikk

Det tar tid å få en reversibel pumpeturbin til å skifte mellom kraftproduksjon og pumping av vann. Ved Vannkraftlaboratoriet prøver forskere å redusere omstillingstiden og dermed øke produksjonen.

Av Stein Arne Bakken i Fagbladet Energiteknikk. Innlegget er hentet fra forskningsbilaget om vannkraftforskning og HydroCen som utkom i mars 2017.

Her treffer vi Magni Fjørtoft Svarstad, som i sitt ph.d.-prosjekt har kjørt forsøk med en modell av en slik reversibel francis pumpeturbin i den såkalte Tokkeriggen i laboratoriet. En slik pumpeturbin er spesielt konstruert for å kunne pumpe vann opp i magasinet, blant annet ved at skovlene er forlenget. Svarstad studerer det som skjer i og rundt turbinen i overgangen fra pumping av vann til produksjon av elektrisitet. Da vil det være et område der det ikke lenger er generatoren som styrer turbinen, men der trykket fra vannet overtar og får løpehjulet til å spinne den andre veien.

Undersøker belastningen

– En rask overgang fra pumpe til turbindrift fører til trykksvingninger på både systemet og turbinen. Spesielt i pumpedrift og nært rusepunktet ser det ut som om dette på virker maskinen. Målet er å kunne si noe kvalifisert om belastningen ved en slik rask overgang sammenlignet med en vanlig start og stopp-prosedyre. Svarstad forteller at hennes doktorgradsarbeid går ut på å finne årsakene og komme frem til løsninger som gjør at turbinen raskere kan omstille seg fra pumping til kraftproduksjon.

– Jeg ser på sammenhengen mellom maskin og vannvei for å finne ut mest mulig om de dynamiske forholdene under en slik omstilling, sier hun. Dette er en operasjon som vanligvis tar flere minutter og følgelig fører til produksjonstap. I et fremtidig effektmarked knyttet opp mot kontinentet vil det kunne bli mange slike operasjoner i løpet av døgnet. Derfor er det viktig å få redusert omstillingstiden til pumpeturbiner.

Inkluderende miljø

Hun nærmer seg avslutningen på ph.d.-studiet og er full av lovord om det faglige og sosiale miljøet i den nå 100 år gamle bygningen som huser Vannkraftlaboratoriet.

– Det er et åpent og inkluderende miljø, som jeg er blitt mer og mer glad i. Som masterstudent drar man på tur sammen, og studenter og ansatte møtes også i sosiale settinger, til kake eller pils og pizza. Fra doktorander i andre fagmiljøer har hun fått høre at det er et veldig ensomt å skrive på en doktorgrad. – Jeg har ikke følt at jeg er alene i arbeidet mitt. Her er det alltid folk rundt meg som er villig til å hjelpe eller høre på halvferdige teorier. Etter at Norsk Vannkraftsenter ble opprettet for to år siden, er det blitt enda flere kloke hoder å diskutere med. Det gode miljøet er blitt utvidet. Og med HydroCen vil det bli helt topp, sier Magni Fjørtoft Svarstad.

Dette blogginnlegget ble opprinnelig publisert 19.07.2017 på www.ntnutechzone.no