Hur är ett vattenkraftverk uppbyggt

Vattenkraft

Vattenkraftverkens vattenmagasin, dammar, fångar upp vattnet i älvarna och lagrar det. När luckorna öppnas i dammarna leds vattnet vidare ner i tunnlar till en turbin. I turbinen snurrar blad som skapar energi med hjälp av vattnet. En generator kopplad till turbinen gör så att energin kan omvandlas till el. Vatten kan lagras i magasin när tillrinningen är hög, för att sedan användas för el- produktion vid en annan tidpunkt på året när efterfrågan är större.

Vattenkraft – vattenkraftverk – läs mer fakta här - Vattenfall

Det finns nästan vattenkraftverk i Sverige. Det är dock de vattenkraftverken i de stora älvarna som står för nästan all vattenkraftproduktion. Mellan 50 och 75 terawattimmar TWh per år. Ett normalår står vattenkraftverken för runt 45 procent av Sveriges totala energiproduktion. Under kom ca 43 procent av Sveriges elproduktion från vattenkraften, enligt siffror från SCB. Enligt en beräkning som SKGS, basindustrins energisamarbete, presenterade för några år sedan kan ett nytt vattenkraftverk kosta cirka 7 till 10 kronor per årskWh. Det skulle då resultera i 28 kronor per kW vid 4 fulla timmars drifttid. Vattenkraft är förnybar. Den ger inte heller ifrån sig giftutsläpp. Däremot stör vattenkraften det naturliga vattenflödet. Och vattenkraften påverkar den biologiska mångfalden, både i vattnet och på land. Enligt Naturskyddsföreningen har utbyggnaden av vattenkraften bland annat lett till att växter och djur som är beroende av forsar och fall försvunnit.

Till exempel kan lax och ål sugas in i turbinerna och dö. Detta trots att många laxtrappor har byggts. Dammarna förstör också deras vandringsvägar. Vindelälven, Pite älv, Kalix älv och Torne älv. Där får det inte heller ske någon utbyggnad med vattenkraft. Fördelar och nackdelar med vattenkraft Varför är vattenkraft bra? Det finns flera fördelar med vattenkraft. Under talet började vattenturbiner allmänt användas, vilket möjliggjorde utnyttjandet av såväl högre fallhöjd som större total vattenkraft, än vad förhållandet varit vid de gammalmodiga vattenverken. I en turbin omvandlas energin till mekanisk energi som driver en generator som alstrar elektrisk energi. Under sista decenniet av talet utvecklades också den elektriska transmissionen , så att vattenkraften kom att kunna försörja fabriker och konsumenter med kraft på platser som låg långt från själva kraftverket. Vattenkraften är reglerbar och kan snabbt anpassas till de förändringar som sker i konsumtionen av el.

Möjligheten att reglera vattenkraftproduktionen är en viktig egenskap för att kunna bygga ut annan förnybar kraftproduktion, som t. De första vattenkraftverken fanns i Kina. Omkring år byggdes de första vattenkraftanläggningarna i Norden. I nästan år har vattenkraften nyttjas i Norden, länge som ett vattenregale. Skvalthjul med vertikal axel kom ungefär år Ett skvalthjul fungerar så att vatten leds fram till en vertikal axel med ett skovelhjul med skovlar , som står över ett vattendrag. Det rinnande vattnet gör så att hjulet börjar rotera och via axeln drivs en kvarnsten för malning av säd. Under senare medeltiden och nya tiden kom det horisontalaxlade vattenhjulet att utvecklas. En mängd försök att utveckla det horisontella vattenhjulet gjordes under talet och början av talet. Svensken Christopher Polhem uppfann en konstruktion som gjorde det möjligt att transportera vattnets kraft någon kilometer från forsen, genom att långa rörliga stänger kopplades till ett vattenhjul.

Christopher Polhem kallade sin uppfinning för stånggång. I Frankrike utfäste Société d'Ecouragement pour l'industrie Nationale ett pris värt 6 franc till den som kunde konstruera ett horisontellt vattenhjul med skedformade skovlar som uppfyllde vissa krav på verkningsgrad m. Det vinnande inslaget lämnade den unge ingenjören Benoît Fourneyron. Hans konstruktion Fourneyronturbinen räknas som den första praktiskt användbara vattenturbinen. Under mitten och slutet av talet fick vattenkraften ett rejält uppsving.

Sammankoppling är av största vikt för energiomställningen

Turbiner ersatte vattenhjulen vilket gjorde att utbytet av kraft blev mycket högre och man började under talet att omvandla kraften till elektricitet. År lade fransmannen Jean Victor Poncelet fram ett förslag om en vattenturbin där vattnet strömmar in och ut radiellt. Poncelet kom dock aldrig att förverkliga sin idé. Samuel B Howd kom att bygga det första praktiskt användbara turbinen av det här slaget. Han fick patent på det Det stora genombrottet för den här turbintypen kom med James B Francis utvecklingsarbete. Francis lyckades konstruera en turbin med mycket bättre prestanda än Howds.

Så här fungerar ett vattenkraftverk - Vattenfall

Staden Lowell , belägen där floderna Concorde och Merrimac förenas, var ett centrum för Amerikas textilier och vattenkraft utnyttjades i stor skala. Francis utförde under talet flera experiment där han jämförde prestandan mellan Fourneyronturbinen och sin egen konstruktion. I Fourneyronturbinen strömmar vattnet inifrån och utåt. I sin ursprungliga form kom Francisturbinen att användas i begränsad utsträckning. Efter år kom turbintypen att utvecklas och modifieras. Engelsmannen James Thomson gjorde betydelsefulla förändringar av Francis turbin. Thomson försedde turbinen med rörliga ledskolvar och ett spiralformat tryckskåp. Vattenkraftproduktionen byggdes ut kraftigt i Europa och Nordamerika fram till talet. Idag sker en omfattande vattenkraftsutbyggnad i Latinamerika och Asien. Hur stor effekt en vattenkraftstation kan producera beror på installerad turbinvattenföring, hydraulisk fallhöjd över turbinen och turbinverkningsgraden. Hydraulisk fallhöjd består av statisk och dynamisk fallhöjd.

Den dynamiska fallhöjden motsvarar vattnets rörelseenergi och beror kvadratiskt på vattnets flödeshastighet. Effekten kan beräknas enligt. Det går att utvinna energi ur vågor, så kallad vågkraft , och ur tidvatten med hjälp av tidvattenkraftverk. Dessutom finns försök att utvinna energi ur långsamt strömmande vatten med anläggningar som liknar vindkraftverk under vatten och som inte behöver dammar.