Lumo Energi

Förnybara energikällor: Vattenkraft

Förnybara energikällor: Vattenkraft
Människor har utnyttjat energi från rinnande vatten och flodströmmar i årtusenden. Först byggdes enkla vattenkvarnar och med hjälp av snurrande vattenhjul bearbetades säd och garn. Från denna anspråkslösa början har vattenkraften vuxit till att i dagens läge tillhandahålla ca 16 % av världens elproduktion.
 

Vattenkraft – historia

Redan för 6000 år sedan utvecklade mesopotamierna bevattningssystem och vattenklockor, medan perserna och kineserna ca 1000 f.Kr. byggde långa tunnlar som transporterade vattnet människorna. Grekerna utvecklade vattenkvarnen för att mala säd kring ca 300 f.Kr. – och det var bara början. Kineserna drev också bl.a. smältdeglar med hjälp av vattenkraft och använde vattenkraft för papperstillverkning. Med tiden började vattenkvarnar användas för trä- och marmorindustrin.

Under medeltiden bredde användningen av vattenkvarnar ut sig över hela världen, men först på 1700-talet började vattenkraften utnyttjas i fabriker för massproduktion och blev en viktig del av den industriella revolutionen. Richard Arkwright grundade Cromfordkvarnen i Derwent Valley i England. Kvarnen var en av de första fabrikerna i Europa, som kardade och spann bomull med hjälp av vattenkraft.

Vattenkraft har använts i flera århundraden till att bland annat mala spannmål.

Mycket av den viktigaste utvecklingen skedde ändå under 1800-talet. Den franska ingenjören Benoit Fourneyron designade 1827 en utåt flödande vattenturbin med en effekt på 6 hästkrafter. 1848 vidareutvecklade den brittisk-amerikanska ingenjören James Francis vattenturbinen till en inåt flödande reaktionsturbin. Francis-turbinen är fortfarande än i dag en av de mest använda turbinerna, som används för att skapa elektrisk energi. På 1870-talet uppfann Lester Allan Pelton från USA Pelton-hjulet: en impulsvattenturbin som ökade effektiviteten i elproduktionen genom innovativ användning av kupade blad. I början av 1900-talet skapade österrikiska Viktor Kaplan en turbin som bestod av en propell med justerbara blad – Kaplan-turbinen.

När vatten strömmar genom turbiner, genererar de el.

Mot 1900-talets började miljötänket få fotfäste och fick energiproducenter och myndigheter att ompröva utnyttjandet av vattenkraft. År 2000 publicerade World Commission on Dams (WCD) en viktig rapport som utmanade befintlig praxis och ledde till en förändring i vattenkraftsutvecklingen. Som ett resultat kom vattenkraftens hållbarhet och miljöpåverkan mer i fokus, tillsammans med samhällspåverkan.

Vad är vattenkraft?

Vad är vattenkraft egentligen – och hur fungerar vattenkraft? Låt oss utreda lite fakta om vattenkraft och hur vatten hjälper till att bilda energi.

Vattenkraft: Fakta

Vattencykeln har tre steg. Först värmer solenergi vattenytan av floder, sjöar och hav, vilket får vattnet att förångas. Sedan kondenseras vattenångan till moln och faller som nederbörd; som regn och snö. Nederbörden samlas i bäckar och floder och rinner ut i havet och sjöar där det avdunstar och påbörjar cykeln igen.

Vattenkraft innebär att man tar tillvara energin från strömmande vatten. Stillastående vatten genererar inte mycket energi. När vattnet strömmar kan man samla upp det i dammar för senare bruk eller leda det rakt genom kraftverk, som kanske förr drev en spannsmålskvarn eller som i dagens läge, utnyttja turbiner för att skapa energi.

Sverige har goda naturliga förutsättningar att producera vattenkraft.

Hur fungerar vattenkraft?

Ett vattenkraftverk byggs oftast rakt vid källan, vid det flödande vattnet. Mängden vatten och förändring i höjd eller fall från en punkt till en annan, bestämmer mängden tillgänglig energi i det rörliga vattnet. Generellt kan man säga att desto större vattenflöde och desto högre fall, desto mer el kan ett vattenkraftverk producera.

Det finns olika sorters vattenkraftverk. Man kan utnyttja kraften av flodströmmen, som tillämpar tryck på en turbin. Anläggningarna kan ha sidofåra i vattendraget som avleder vattenflödet till kraftverket. Vattnet kan också lagras i reservoarer, dammar, och släppas ut genom vattenkraftverk efter behov för att generera el.

Vattenkraftverk vid åar är oftast småskaliga och producerar energi helt beroende på hur mycket vatten som strömmar i ån. Med en damm kommer man åt att istället utnyttja hela flodens potentiella kraft genom att leda vatten genom dammen till turbiner. Detta innebär att det vanligtvis finns mycket mindre vatten nedströms, men mängden el som produceras räcker för upp till miljontals människor, självklart beroende på dammens storlek.

Tekniskt sett rinner vattnet genom ett rör och pressas mot bladen i en turbin, som snurrar en generator för att producera elektricitet. Turbinen förvandlar s.a.s. rörelseenergin till el som skickas ut i kraftledningar till elnätet.

Vattenkraftverk är i huvudsak Sveriges viktigaste balans- och reglerkraft eftersom den enkelt kan startas, regleras och stoppas när det behövs. Vattenkraft kan snabbt och ekonomiskt anpassas till fluktuationer som orsakas av elförbrukning och produktion som varierar p.g.a. vädret, t.ex. solkraft och vindkraft.

Genom att reglera dammar och reservoarer kan vattenkraftsproduktionen skjutas upp till ögonblick då det finns ett större behov av el. T.ex. under vintern används vatten från dammar för att generera el när elförbrukningen är som störst, och å andra sidan kan vårflodvatten lagras i dammar för att användas under torrare tider.

Vattenkraft – fördelar

Det pratas mycket om nackdelarna med vattenkraft, men faktum är att det finns många fördelar: vattenkraft ger fossilfri och förnybar energi, Sverige har bra naturliga förutsättningar för att producera vattenkraft och vattenkraft är enkelt att reglera enligt behov och årstid. Vattenkraft är en av de renaste formerna för elproduktion.

När ett kraftverk väl är byggt, är kostnaderna för uppehåll inte så stora och naturen och tyngdkraften sköter resten. Mängden elektricitet som produceras av stora vattenkraftverk är också generellt så stor att vattenkraften kan tillgodose de grundläggande behoven i städer medan andra energikällor används för att komplettera vattenkraften.

Småskaliga vattenkraftverk är mer miljövänliga alternativ.

Vattenkraft – miljöpåverkan

Trots fördelarna, finns det  många problem med vattenkraft, särskilt stora dammanläggningar. Att bygga en damm i en flod har en väsentlig inverkan på det regionala ekosystemet genom att översvämma landskap, störa hemvister för lokalt djurliv, blockera fiskvandringsrutter och ibland också tvinga hela samhällen att flytta. Dessutom kan skador på dammarna vara katastrofala – om en damm brister förstör det såväl landskap som liv neråt längs vattenflödet.

Vattenkraft utan dammar och reservoarer innebär produktion i mindre skala, vanligtvis från en anläggning som utformats för att drivas i en flod utan att störa dess flöde. Därför anser många att småskaliga vattenkraftverk är ett mer miljövänligt alternativ

I Sverige forskas det mycket i vattenkraft och hur man ekologiskt kan utveckla det med fiskvandring, klimatscenarion och övrig miljölagstiftning i åtanke – och forskningen fortsätter. Energimyndigheten och Havs- och Vattenmyndigheten (HaV) strävar till att minska vattenkraftens miljöpåverkan men ändå ha kvar en elproduktion som passar till framtida energibehov.

Hooverdammen i USA ligger vid Coloradofloden på gränsen mellan Nevada och Arizona.

Vattenkraft i Sverige och övriga världen

Nästan hälften av den el vi använder i Sverige kommer från vattenkraft. I Norge kommer 99 % av energin från vattenkraft. Vattenkraften är en effektiv tillgång när vi behöver balansera variationer i elproduktion och förbrukning. Det är enkelt att köra ner eller upp ett vattenkraftverk om vi t.ex. har haft en blåsig period eller period med stiltje som ökat resp. minskat på vindkraften.

Kina, Brasilien, Kanada, USA och Ryssland är de fem största producenterna av vattenkraft. Världens största vattenkraftverk är De tre ravinernas damm vid Yangtze-floden i Kina med en total effekt på 22.5 GW. Den producerar 80 till 100 terawatt-timmar per år, tillräckligt för att leverera el till upp till 80 miljoner hushåll.

 

Dags att teckna elavtal

Välj mellan ett bekvämt fastpriselavtal eller ett på lång sikt förmånligare elavtal till rörligt elpris.

Se alla våra elavtal

Teckna online!

På webben tar det bara några minuter!

Fler artiklar

Hur kan vi hjälpa dig?

Undrar du över fakturering, elavtal och aktuella elpriser…?
Kolla våra Frågor & Svar – enkelt, snabbt och ingen telefonkö.

Om frågorna och svaren inte hjälpte dig, kan du kontakta vår kundservice, antingen per e-post eller telefon.

Öppet vardagar 9–16. Vid helgdagar kan avvikelser förekomma.

Vardagar kl. 9–16
08-43 737 858
Hitta svar på Frågor och svar sidan.