Vannkraftverk

Et vannkraftverk.

Vannkraftverk er et kraftverk som produserer elektrisk energi ved hjelp av rennende vann, og som dermed utnytter vannkraft. Et vannkraftverk henter ut den potensielle energien i vann som har fordampet fra havet og falt som nedbør i fjellene. Høydeforskjellen mellom vannet før og etter turbinen gir et energipotensiale.

Noen kraftverk har magasin for å lagre nedbøren og har dermed mulighet til å produsere elektrisitet når det ikke regner eller er snøsmelting. Andre kraftverk har ikke magasin og er prisgitt strømningen i elven til enhver tid. Energien blir produsert ved at vannet strømmer gjennom en turbin. Til turbinen er det festet en aksling som går til en generator. Det er generatoren som produserer strømmen. Vannet renner gjennom en avløpstunnel og ut i elva eller sjøen igjen.

Det er mer enn 45 000 – 50 000 demninger av mer enn 15 meters høyde i verden, og antallet vannkraftverk kan antas å være omtrent det samme. Ikke alle demninger har tilknyttet kraftverk, mens ikke alle vannkraftverk får vann fra demning. Omlag annenhver elv i verden er oppdemmet.

Typer av vannkraftverk

Innen vannkraftverk skiller man mellom tre ulike kraftverksprinsipper: magasinkraftverk, elvekraftverk og pumpekraftverk.

Zakariasdammen magasinerer 70 millioner m³ vann for kraftverket i Tafjord 450 meter lavere.

• Magasinkraftverk lagrer vann i oppdemmede beholdninger, kalt reservoarer, for senere å bruke dette vannet til kraftproduksjon. Magasinet eller reservoaret demmes opp kunstig av en demning, som kan ligge hundrevis av meter høyere enn selve kraftverket. Ofte samles mer vann i flomperioder for senere å bruke dette vannet til kraftproduksjon i tørre perioder. Fylling- og tømmingsmønsteret kan følge en årlig syklus, der vann samles opp om våren og sommeren for så å tømmes om høsten og vinteren. Dette skyldes at tilsiget av vann fra regn og snøsmelting er høyest i sommerhalvåret, noe som kombinert med lav etterspørsel fører til generelt lave kraftpriser. Om vinteren er situasjonen motsatt, med lite tilsig og høy etterspørsel, slik at de høyeste kraftprisene gjerne observeres midtvinters. I 2006 var magasinkapasiteten i Norge 84,3 TWh, noe som tilsvarer ca. 2/3 av det årlige forbruket i Norge. Kraftverket kan ligge innebygd i, eller i i umiddelbar nærhet av, demningen, eller for enden av rørgaten som fører vann fra dammen.

• Elvekraftverk (engelsk: run-of-river) anlegges midt i selve elveløpene hvor store vannmengder har relativt liten fallhøyde. Disse kraftverkene er avhengige av vannføringen i elven til enhver tid. Denne kan vanskelig reguleres, og vannet brukes derfor når det kommer. Dette innebærer at kraftproduksjonen øker betraktelig i flomperioder med mye snøsmelting eller nedbør. For øvrig ligger elvekraftverkene gjerne i lavlandet, mens magasinkraftverkene typisk ligger i fjellet, der man lettere kan produsere strøm ved hjelp av relativt små vannmengder med stor fallhøyde.

• Pumpekraftverk kan hente vann fra magasiner som er oppdemmet, eller via vertikale tunneler fra innsjøer eller naturlige magasiner. Vannet kan ved behov pumpes opp igjen i magasinet ved å reversere turbinene. Pumpekraftverket har ellers et nedre magasin, ofte ei elv, eller sjeldnere, havet, som turbinvanent slippes ut i. Pumpekraftverket kan i perioder når det er overskuddskraft på nettet, føre vann tilbake i magasinene og sikre at det er høy nok vannstand til tider med stort elektrisitetsforbruk og lite nedbør. I Norge finner en ofte kombinasjoner, der en dam brukes til kontinuerlig produksjon, mens en fyller opp magasindammer med en del av den produserte kraften. Disse kan enten koples direkte til kraftverket, eller slippes ned som påfyll til hovedbassenget.

Vannkraftverk i Norge

Frem til 1880 da elektrisiteten introduseres er vannkraft i Norge ren mekanisk energi. De første elektrisitetsverkene i Norge gikk dels på damp (fyrt med f.eks. kull eller torv), dels på vannenergi. Lisleby Brug og Bentse Brug installerte i 1880 små dynamoer (2 hk) nok til å forsyne et par lamper. O.A. Devolds Sønner utnyttet vannfall i Langevåg til produksjon av elektrisitet allerede i 1883. Laugstol Brug i Skien var i 1885 det første kraftverket som leverte strøm til kunder og ikke bare til eget bruk, «120 lamper» var totaleffekten på dette verket. Hammerfest var først ute med kommunalt kraftverk, en vanndrevet generator på 65 hk utnyttet en fallhøyde på 44 meter og leverte en spenning på 1000 volt. 5.februar 1891 fikk Hammerfest elektrisk gatelys som den første byen i Nord-Europa. Oslos (Kristiania) første kraftverk, Christiania Elektricitetsværk, var dampdrevet og i drift fra 1891. Verket lå i Rosenkrantzgate i sentrum av byen. Strømprisen var den gang omkring 75 øre/kWh (ikke justert til dagens kroneverdi).

På slutten av 1800-talet og begynnelsen av 1900-talet var det flere initiativ for utbygging av vannkraftverk. Vansker med å overføre kraft over lange avstander gjorde at industrien måtte legges tett ved kraftverket eller at små kraftverk ble satt opp nær forbrukerne. For eksempel på Sunnmøre ble et av de eldste vannkraftverkene i Norge satt opp av O.A. Devolds Sønner A/S i Langevåg og benyttet i fabrikken der (1883). I Oslo satte Christiania Elektricitetsværk Hammeren kraftstasjon i drift fra 1900.

Elektrisiteten ble i begynnelsen nesten bare brukt til belysning (utover 1890-tallet også til små elektromotorer), men etter etablering av elektro-kjemiske bedrifter som Norsk Hydro, Elkem og Bjølvefossen ved århundreskiftet gikk stadig mer av den økende kraftproduksjonen til industrien.

SSB oppgir at over 500 «elektriske anlegg» ved år 1900, i 1950 var tallet nær i 3.400, og i 1970 nede i 1.600.

Se også

• Liste over verdens største vannkraftverk
• Liste over vannkraftverk i Norge
• Demning
• Vannhjul
• Småkraftverk
• Minikraftverk
• Mikrokraftverk

Andre typer vannkraft

• Vannkraft
• Bølgekraft
• Tidevannskraft
• Saltkraft

Eksterne lenker

• Enova - «Vannkraft».
• Energifakta – «Vannkraft».
• Teknisk Ukeblad – «Vannkraftverk».
• Skatteetaten – Rettledning for skattlegging av vannkraftverk. 2009.
• Store Norske Leksikon – «Vannkraftverk».
• USGS – «Hydroelectric power».
• USGS – «Hydroelectric power water use». (USA)
• The Renewable Energy Center – «Hydroelectric power». (UK)
• Water Encyclopedia – «Hydroelectric power».
• Arizona State University – presentasjon av vannkraftens funksjonsmåte.
• New Scientist – «Hydroelectric power's dirty secret revealed», 24. februar 2005.
• Environmental Literacy Council – «Hydroelectric Power».

Commons: Category:Hydroelectric power – bilder, video eller lyd

Denne energirelaterte artikkelen er dessverre kort eller mangelfull, og du kan hjelpe Wikipedia ved å utvide den.
Det finnes mer utfyllende artikkel/artikler på  .