Pump as Turbine: Når drikkevann gir ny energi

I et moderne vannforsyningssystem handler det meste om sikkerhet, stabilitet og leveringssikkerhet. Men i riktig kombinasjon kan vannforsyning også romme en mindre synlig ressurs: energi.

Da Oslo kommune ønsket å utnytte et naturlig trykkfall i sitt vannsystem, ble det starten på et prosjekt som viser hvordan energieffektivisering kan bygges inn i kritisk infrastruktur, uten å gå på kompromiss med drift og sikkerhet. For Ydra var oppgaven tydelig: å utvikle og levere en løsning som både utnytter trykkfallet og samtidig fungerer sømløst i et system der stabil drift alltid kommer først.

Intensjonen er ikke bare å installere en turbin, men om å få hele systemet til å fungere stabilt og sikkert.

I mange vannsystemer må trykket reduseres med ventiler eller trykkreduksjonsstasjoner. Det sikrer stabilt trykk videre i nettet, men energien forsvinner som varme og turbulens. Med en Pump as Turbine (PAT)-løsning kan trykkfallet i stedet brukes til å produsere elektrisk kraft, ved å la en vanlig sentrifugalpumpe jobbe “baklengs”.

– Når vannet går gjennom pumpen feil vei, fungerer den som en turbin. Men nøkkelen ligger i å velge riktig pumpe og dimensjonere løsningen etter kombinasjonen av vannmengde og fall, forklarer Eikevåg.

Det er nettopp dette Ydra bidrar med: å modellere driftspunktet, dimensjonere og prosjektere riktig løsning, og sørge for at den kan integreres på en måte som er trygg i drift. Prosjektet har et produksjonsnivå på rundt 50 kW, og strømmen som produseres kan leveres ut på nettet. Resultatet er fornybar kraftproduksjon fra energi som tidligere gikk tapt i systemet.

Å bruke en pumpe som turbin handler ikke bare om å snu strømningsretningen. Løsningen må dimensjoneres etter driftspunkt, integreres med styring og generator, og fungere stabilt i et system der drift og sikkerhet er avgjørende.

– Det er ikke mange som leverer dette. Du må forstå både pumpeteknologi og kraftproduksjon, og hvordan det elektriske og styringssystemet må utformes for å fungere stabilt over tid, sier Eikevåg.

For å få god effekt ut av trykkfallet må hele løsningen prosjekteres som et system, ikke som enkeltkomponenter. I praksis betyr det å analysere samspillet mellom vannmengde, trykk, belastning og regulering, og å sørge for at installasjonen fungerer sømløst i et anlegg der driftsstabilitet alltid kommer først. Det er nettopp dette som gjør PAT til et fagfelt der erfaring teller: når pumpen jobber “baklengs”, må alt rundt den fortsatt jobbe helt riktig.

Det finnes mange former for fornybar energi, men en av de mest effektive prosjektene kan ofte være de som skjer uten å bygge nytt. PAT handler nettopp om det: Å utnytte trykkfallet som allerede finnes i infrastrukturen og omdanne det til kraftproduksjon.

Dette gjør løsningen særlig relevant for kommuner og industri som ønsker å redusere energitap, utnytte trykkfall og samtidig bidra til mer effektiv energibruk. Når energien kan hentes ut fra anlegg som allerede er i drift, reduseres behovet for nye installasjoner og omfattende inngrep. Det gir en kostnadseffektiv måte å omdanne energi, samtidig som det kan påvirke investeringskostnader og vedlikeholdsbehov.

– Det fine er at du bruker en standard komponent på en ny måte. Med riktig prosjektering og systemforståelse kan du skape stabil energiproduksjon av noe som ellers går tapt, sier Eikevåg.