Så fungerar vattenkraft

Tekniken bakom vattenkraft är relativt enkel, men att tämja kraften i flödande vatten är en rejäl utmaning. Vattenkraftverk är dyra att bygga men billiga i drift.

Alla som har sett ett stort vattenfall förstår att vatten kan rymma otroliga mängder energi. För att tillvarata en naturkraft i den storleksordningen krävs avancerad teknisk kompetens och enorma konstruktioner. I moderna vattenkraftverk kan du hitta dammar som är över hundra meter höga, stora konstgjorda sjöar och turbiner som kan väga hundratals ton.

Energi lagras i stora vattenmagasin

Med hjälp av dammar skapas vattenmagasin som möjliggör större fallhöjd och som kan användas för att reglera energiuttaget. Vattnet lagras och används när efterfrågan på el är som störst.

Vattnet förs via tunnlar från magasinet till en lägre nivå, och passerar en turbin på vägen. Vilken typ av turbin som används beror på kraftverkets storlek, fallhöjden och andra omständigheter. De vanligaste typerna är Francis- och Kaplanturbiner, som främst används vid vattenkraftverk med medelhöga fallhöjder. På vattenkraftverk med större fallhöjder (till exempel i Alperna och Norge) används vanligtvis Peltonturbiner.

Den mekaniska energi som genereras av den roterande turbinaxeln konverteras sedan i en generator till elektrisk energi, en transformator höjer spänningen och elen förs över till elnätet.

Vattenkraftverk

Se bilden i större format

Stora dammar håller vattnet i vattenmagasin för att skapa den nödvändiga fallhöjden samt för att lagra en del vatten för senare användning. Vattnet leds till en lägre nivå och passerar genom en turbin. Turbinaxeln roterar och driver generatorn. Generatorn konverterar turbinens roterande rörelse till elektrisk energi. Transformatorn anpassar volttalet till elnätet.

Lång livstid och låga driftskostnader

Det är dyrt att bygga vattenkraftverk, men när kraftverket väl tagits i bruk är driftskostnaderna mycket låga. Anläggningarna är nästan helt automatiserade, inget bränsle behöver köpas in och underhållskostnaden är låg. Dessutom har vattenkraftverk lång livstid. Många av de kraftverk som är i bruk i dag byggdes för mer än 50 år sedan och kommer att kunna användas i många år till. Investeringskostnaderna tjänas snabbt in så snart kraftverket har driftsatts.

Vattenkraft – en reglerkraft

Vattenkraftverk kan användas för att generera såväl baskraft (den mängd el som alltid behövs) som reglerkraft (elproduktion som kan startas snabbt för att möta variationer i efterfrågan).

Ett problem med el är att det är svårt att lagra i någon större utsträckning. Att lagra vatten är betydligt enklare. Vattenmagasin bredvid vattenkraftverk fungerar som stora "batterier", där energi lagras under de tider på året då vatteninflödet är högt och efterfrågan på el är låg. Den lagrade energin kan sedan användas när efterfrågan växer.

Produktionen kan startas snabbt

En viktig egenskap hos vattenkraft är att stora mängder el genereras så snart en lagrad vattenmassa släpps ut, och att processen inte är beroende av väder eller vind. Till skillnad från de flesta andra energityper krävs det inte heller några långa, komplicerade startprocesser.

Vattenkraftsproduktionen kan till exempel ökas för att täcka upp för volymnedgångar från vindkraft och andra energityper som inte kan styras direkt, eller från kärnkraftverk och kolkraftverk som tar längre tid att starta.

Senast uppdaterad: 2013-10-16 14:11