Här är historien bakom Sveriges största pumpkraftverk

Ett pumpkraftverk är ett stort energilager som utnyttjar lägesenergi. Vatten cirkulerar mellan ett högt och ett lågt vattenmagasin. När elen är billig pumpas vattnet upp, när elen är dyr släpps vattnet ned och passerar turbiner som genererar el på vägen.

Tekniken är gammal och har funnits sedan slutet av 1800-talet. De första pumpkraftverken byggdes i Italien och Schweiz.

Men Juktan, som byggdes i slutet av 1970-talet strax norr om Storumans tätort, var unik. Här var det tre sjöar som var inblandade i systemet. Från Storjuktan pumpades vatten upp till Blaiksjön, som ligger 210 meter högre. Därifrån kunde vatten antingen släppas tillbaka ned till Storjuktan eller till sjön Storuman, som ligger ännu längre ned. Från Blaiksjön till Storuman är nettofallhöjden ungefär 270 meter.

Juktan var också unik på grund av sin storlek. Endast någon enstaka pumpkraftsanläggning hade tidigare byggts i landet men inte alls i lika stora dimensioner.

Ett dramatiskt byggprojekt

Byggprojektet var mödosamt och stundtals dramatiskt. Nära två mil tunnel skulle drivas genom berget. Vid flera tillfällen läckte stora mängder vatten in och översvämmade arbetsplatserna. Radon upptäcktes i berget vilket ledde till att ventilationen måste utökas, och tunnelväggar med läckage täcktes med plastduk.

– Vi har dessutom haft så kallat knäppberg, det vill säga berget har sett helt säkert ut på ytan, men trots det har det plötsligt lossnat och rasat. Jag är väldigt tacksam att det inte har hänt några olycksfall med knäppberget, berättade Olle Gellerstedt, arbetschef i Juktan, för Vattenfalls personaltidning Vi i Vattenfall hösten 1978.

När tunneldrivningen hade kommit cirka tre kilometer i tilloppstunneln inträffade en transformatorbrand som kunde ha fått allvarliga konsekvenser. Trots att transformatorn var speciellt tillverkad för underjordsarbeten fattade den plötsligt eld. Stora mängder rök utvecklades och strömmen försvann. Personalen som var längst in i tunneln fattade ett snabbt beslut och kunde ta sig ut med sitt fordon, så allt slutade väl.

Stora krav på precision

Bygget blev cirka ett år försenat och överskred sin budget.

Men umeåbon Thure Sandström, som ägnade en stor del av sitt arbetsliv på Vattenfall åt Juktan, minns att han också blev imponerad under byggtiden. Stor precision krävdes när ett pilothål borrades från Blaiksjön och ner i skenschaktet, där elledningarna från generatorn skulle placeras.

– De hade sprängt tunneln uppifrån och ned till skenstråket och ritade ett kryss i taket där pilothålet skulle komma ner. 200 meter skulle de borra, och de kom bara 10 centimeter snett. Det var duktigt att de kom så exakt, berättar han i dag.

Även efter att pumpkraftverket hade tagits i kommersiell drift i januari 1979 uppstod problem. Vid provning av generatorn lossnade plötsligt ett metallband och orsakade kortslutning i statorlindningen.

”Kortslutningen medförde en mycket kraftig explosion som lyfte den tjocka betongdurken över generatorn, pulvriserade utrustningen vid nollpunkten och tryckte sönder generatorinneslutningens dörrar och deformerade räcket i trappschaktet”, skrev Thure Sandström i boken Juktan – pumpkraftverket som gjort sitt, som gavs ut 1997.

Som tur var inträffade kortslutningen under en matrast, så ingen i personalen befann sig intill aggregatet. Ingen människa skadades i explosionen.

Vattenfall vill starta om pumpkraftverket

Under de första åren hade Juktans pumpkraftverk ovanligt många driftproblem. Antalet utryckningar utanför ordinarie arbetstid uppgick till bortåt 400 under 1980 och 1981.

Det var särskilt startsekvensen när anläggningen skulle börja pumpa upp vatten till Blaiksjön som krånglade, minns Thure Sandström.

– Den skulle fungera automatiskt, men ofta fick någon åka dit och styra upp, säger Thure Sandström.

Flera system och komponenter ersattes under åren för att råda bukt på problemen. Mot slutet av pumpkraftseran hade den nått relativt hög tillgänglighet, troligen den högsta i världen för pumpkraftverk, enligt Thure Sandström.

I nära 20 år fungerade anläggningen som pumpkraftverk innan det byggdes om till ett vanligt vattenkraftverk 1996, i samband med avregleringen av elmarknaden. Vattenfall bedömde att pumpning inte längre var lönsam.

Då togs Blaiksjön ur drift. I stället leds vatten från Storjuktan till kraftstationens turbin och vidare till Storuman.

På senare år har elpriserna börjat variera mer och Vattenfall vill nu bygga om anläggningen till pumpkraftverk igen. Bolaget har ansökt om miljötillstånd men inte fattat sitt investeringsbeslut än.

Ovanlig satsning som gav resultat

Men varför blev det egentligen ett pumpkraftverk i Juktan från början? Det var ju en stor och ovanlig satsning. Antalet arbetstillfällen under byggtiden och den stundande kärnkraftsutbyggnaden verkar ha spelat en roll i beslutet.

När regeringen i april 1970 beslöt att vattenkraft inte skulle byggas i Vindelälven fick Vattenfall i uppdrag att utreda andra projekt som skulle bidra till sysselsättningen i området. Bolaget föreslog först att Juktan skulle byggas som en konventionell vattenkraftstation, men ändrade sig två år senare, 1972, och förordade en pumpkraftstation. Det skulle ge både bättre sysselsättningseffekt och ekonomi, enligt Vattenfall. 

Sysselsättningen under byggnadstiden skulle bli dubbelt så stor som i det ursprungliga förslaget från 1970. Upp till 300 man i sex år, rapporterade Svenska Dagbladet.

Kärnkraften påverkade beslut om Juktan

Utbyggnaden av kärnkraften vägde också in. Ragnar Kjellberg, som ansvarade för projektering och konstruktion av Juktans pumpkraftverk, skrev i mitten av 1970-talet i Atlas Copcos tidskrift Tryckluft att variationerna i uttag av energi mellan dag och natt hade blivit större i det moderna industrisamhället.

Värmekraftverk, och i synnerhet kärnkraftverk, har inte lika lätt att anpassa sig till variationerna som vattenkraften. ”Ett eventuellt bortfall av en enda sådan stor värmekraftenhet på grund av haveri kan också äventyra kraftförsörjningen. Det gäller då att ha tillräckliga reserver”, skrev han.

Pumpkraftverket är därför ”ett mycket fördelaktigt alternativ” för att täcka det ökande behovet av stora toppkraftenheter och reserver, konstaterade Ragnar Kjellberg.

Även personaltidningen Vi i Vattenfall pekade på kärnkraftens påverkan: ”När de stora kärnkraftverken kommer i gång får vi överskott på elkraft under nätter och helger”, skrev tidningen 1972 apropå planerna på pumpkraftverket.

Större fallhöjd från Blaikfjället

I boken Juktan – pumpkraftverket som gjort sitt berättar tidigare anställda på Vattenfall om anläggningen. Avdelningschef Karl-Åke Sjöborg beskriver hur utbyggnaden av vattenkraften riktades mot andra forssträckor när riksdagen undantog de fyra stora älvarna Torne, Kalix och Pite älv samt Vindelälven.

Juktån, ett biflöde till Ume älv, bedömdes som intressant. Sjön Storjuktan, som ligger i Juktån, var redan reglerad. Om vatten kunde ledas från Storjuktan till Storuman skulle tre vattenkraftverk nedströms i Ume älv få ett energitillskott.

Men det skulle kräva cirka två mil långa vattenvägar, nästan bara i form av tunnlar. Det var dyrt. Och höjdskillnaden mellan Storjuktan och Storuman var bara 80 meter. Det skulle endast ge en ”knapp ekonomisk marginal”, skriver Karl-Åke Sjöborg.

Då dök tanken upp på en pumpkraftstation. Höjdryggen Blaikfjället mellan sjöarna, och dess sjö Blaiksjön, kunde utnyttjas som övre vattenmagasin. Då blev fallhöjden betydligt större.

Analysen landade i att pumpkraftsalternativet var det bästa, konstaterar Karl-Åke Sjöborg, och beslutet om utbyggnad fattades.

Installerad effekt på 335 MW

Thure Sandström var med när pumpkraftverket togs i drift. I dag är han pensionär och menar att anläggningen aldrig hade blivit byggd som ett vanligt vattenkraftverk. Fallhöjden mellan Storjuktan och Storuman var för liten.

– Energiinnehållet från Storjuktan till Storuman hade aldrig finansierat projektet, säger han.

Som pumpkraftverk däremot, kunde Juktan snabbt mata ut mycket effekt på nätet. Vid den tiden ansvarade Vattenfall även för frekvenshållningen i stamnätet, en uppgift som numera ligger på Svenska kraftnät.

Som vattenkraftverk har Juktan en installerad effekt om 26 MW, men som pumpkraftverk hade anläggningen 335 MW.

– Det är en väldig spark i nätet, säger Thure Sandström.

Variationer i elproduktionen drivkraft för ombyggnad

När pumpkraftverket byggdes var syftet att balansera variationerna i elkonsumtionen. Anläggningen dimensionerades för att kunna producera el tolv timmar varje vardag och pumpa vatten tio timmar varje natt och under helger.

Nu när Vattenfall planerar att bygga om det nuvarande vattenkraftverket till ett pumpkraftverk igen är det i stället variationerna i elproduktionen, framför allt från vindkraften, som är drivkraften.

– På 80-talet var konsumtionsmönstret så att mer el nyttjades dagtid än nattetid. Kärnkraftverk tycker inte om att dygnsreglera, så det du hade att dygnsreglera med var vattnet. Vattenfall såg en möjlighet att förstärka det med pumpkraftverket, säger Mats Hägglund, Vattenfalls projektledare för återkonverteringen.

Han poängterar att det var andra förutsättningar som gällde på 1970-talet, när Vattenfall fattade beslutet om att bygga pumpkraftverket. Då var elmarknaden ännu inte avreglerad. Elpriset var reglerat, inte konkurrensutsatt.

– Då satt allt ihop och det var Vattenfall som bestämde. De valde det som var tekniskt bäst. Sedan efter 1996 var det vad som var lönsamt som gällde, säger Mats Hägglund.

På många sätt tycker han att pumpkraftverket fick en snillrik konstruktion. Till exempel drivs kylsystemet av självtrycket från Storuman, så där behövs inga pumpar. Ett annat exempel är att svallgallerierna, som ska kunna ta emot vatten för att parera tryckförändringar, sitter ihop i olika tunnlar.

– Så om man får översvämning i ett galleri rinner vattnet ner i ett annat galleri, säger Mats Hägglund.

Gruvavfall en utmaning inför omstarten

Vattenfalls ambition är att Juktan ska gå igång som Sveriges största pumpkraftverk igen 2032. Den här gången med 315 MW i installerad effekt. Mellan 2 och 3 miljarder kronor väntas återkonverteringen kosta.

Men under tiden som Juktan har fungerat som ett vanligt vattenkraftverk har Blaiksjön använts för deponi för gruvavfall från Blaikengruvan. Cirka en miljon ton anrikningssand har placerats i strandområdet. Det innebär att det finns sulfidmineral och miljöfarliga ämnen som arsenik, zink, bly, koppar och nickel i sjön.

Gruvavfallet gör att ombyggnadsprojektet i Juktan blir både dyrare och mer besvärligt. De farliga ämnena får inte spridas vidare i vattensystemet.

Vattenfalls plan är att gräva upp anrikningssanden och flytta den längre ut i sjön för att den inte ska hamna ovanför vattenytan när Blaiksjöns vattennivå börjar variera igen.

Kan leverera maxeffekt i fyra dygn

Tack vare Blaiksjöns 38,7 miljoner kubikmeter reglerbar vattenvolym räknar Vattenfall med att det nya pumpkraftverket får en energilagringskapacitet om 30 000 MWh. Det innebär att anläggningen kan leverera maxeffekt under fyra dygn, vilket bolaget ser som ett värdefullt tillskott till balanseringen av elsystemet.

– Juktan dimensionerades för veckoreglering. Med ett så stort magasin som Blaiksjön kommer vi att kunna pumpa upp vatten under ett helt lågtryck och sedan producera el under ett helt högtryck, säger Mats Hägglund.