Sådan virker et vandkraftværk

Hvad er vandkraft?

I mere end 2000 år har vandkraft, tidligst i form af vandhjul, været brugt til forskellige formål. Helt tilbage til vikingetiden har vandkraften været brugt – blandt andet i Norge.  I 1500-tallet blev vandkraft udnyttet til at drive mineindustrien, savværker og tekstilindustri. Her udnyttede man vandets kinetiske energi, dvs. bevægelsesenergien til drift af en maskine. Det foregik ved at vægten af strømmende vand fik et vandhjul til at dreje rundt.

Det første vandkraftværk nogensinde blev etableret i Niagara Falls i USA i 1879. Her tog vandkraft fart som vedvarende energikilde og dækkede allerede i 1940’erne omkring 33% af USAs samlede energiforbrug. Desværre udkonkurrerede kraftværker drevet af fossile brændstoffer vandkraftværkerne. Og det kan mærkes på CO2-udslippet i dag. Desværre.

Hvordan omdannes vandkraft til energi?

En af de helt traditionelle metoder til at omsætte vandkraft til energi, er ved at udnytte højdeforskel. Gennem en turbine lader man strømmende og faldende vand oppefra løbe igennem. På den måde får vandets bevægelse turbinen til at dreje rundt og generere elektricitet (kinetisk energi). I dag findes der en række forskellige metoder til at omdanne vandkraft til energi. Der er blandt andet systemer, der udnytter bølger og tidevandets kraft til elektricitet samt dæmninger i forskellige størrelser.

Sådan producerer vandkraftværket strøm

Vandkraftværker producerer elektrisk energi ved hjælp af rindende vand. Et vandkraftværk består af tre dele: et vandreservoir, som enten kan være en naturlig eller kunstig sø, en dæmning til at kontrollere vandmassen samt et kraftværk, som producerer elektriciteten. I vandkraftværket er der turbiner, som drives af generatorer, der producerer el. Der er ingen forskel på elektriciteten, hver enten man taler om vindmøller, vandkraftværker, atomkraftværker og kulfyrede værker. Den eneste forskel ligger i, hvilke kræfter der anvendes til generatoren.

Ved vandkraftværker foregår det helt lavpraktisk, således at lugerne i dæmningen åbnes, så vandet fra vandresoireret kan strømme ind i de forbudne rør til turbinen. Herfra omdanner generatoren i turbinen vandkraften til strøm, som gennem kabler i jorden, transporterer strømmen til vores husstande.

Der er to faktorer, som afgør hvor meget elektricitet et vandkraftværk genererer. Det omfatter højdeforskellen fra vand til turbinerne og den mængde vand, som strømmer igennem disse turbiner. Helt naturligt vil en større højdeforskel og en større mængde vand, generere en større mængde af elektricitet i vandkraftværket.

Typer af vandkraftværker

Man skelner mellem to typer vandkraftværker; elvkraftværker og magasinkraftværker. Elvkraftværket ligger typisk i lavvandet og er derfor kendetegnet ved store vandmængder med lille faldhøjde. Vandføringen i elven er vanskelig at regulere. Derfor bruger man vandet som det kommer. Det betyder, at energiproduktionen bliver større i perioder med meget nedbør og snesmeltning, mens det mindskes i perioder med tørke.

Magasinkraftværker er typisk placeret i bjergene. Denne type værker producerer elektricitet ved hjælp af små vandmængder med stor faldhøjde. Magasinkraftværker kan lagre vand i overskudsperioder til fordel for at bruge dette til produktion af strøm i perioder med tørke. Vandet lagres bag dæmningen og står til rådighed, når dette er nødvendigt. Der vil typisk være et overhav af vand om sommeren, da snesmeltning er højest i denne periode, mens efterspørgslen efter strøm er lavere.

Hvorfor er vandkraft en god vedvarende energikilde?

Vores jordklode består af omtrent 70% vand, og det faktum danner grundlag for, at vi har en naturlig og let tilgængelig ressource til produktion af vedvarende energi i mange år frem. Den store fordel ved vandkraft er, at vi kan lagre denne energi, samtidig med at det mindsker mange af verdens klimaproblemer, på grund af den 100% naturlige ressource.

Derudover er vandkraft et billigt alternativ til at producere strøm i dag. I USA har man oplevet, at prisen pr. kilowatt-time er kommet helt ned på 5 øre, sammenlignet med fossile brændstoffer som atomkraft og kulkraft, med en kilowatt-timepris på mellem 10-20 øre. Den store forskel i prisen skyldes, at det kun er produktion af dæmningen og vandkraftværket, som koster penge, mens den naturlige ressource er frit tilgængelig. Desuden er vandkraftværker bygget så robuste og simple i dag, at det er let at holde de økonomiske udgifter nede.

Er der nogle ulemper ved vandkraftværker?

Selvom produktionen er ved vandkraft er CO2-neutral, og vi anvender en 100% naturressource til produktion af strøm, vil der altid være et par ulemper. Vandkraftværker er nemlig et stort indgreb i vores naturlige økosystemer i floder og landskab. Opførslen af dem kan derfor påvirke naturen og biodiversiteten. Der kan for eksempel ophobe sig dødt plantemateriale, som i princippet kan udlede drivhusgasser under forrådnelsesprocessen.

Derudover kan ekstrem tørke påvirke produktionen af elektricitet fra værkerne, og opførelsen kræver også store investeringer.

Heldigvis er der også er mange klimavenlige gevinster ved vandkraftværker. Og uanset hvordan man vender og drejer det er vandkraft et godt og bæredygtigt alternativ til de CO2-udledende fossile brændstoffer. Hos Velkommen kan du bidrage til de bæredygtige gevinster med en elaftale med strøm fra blandt andet vandkraftværker.

Hvor meget vandkræft producerer vi i Danmark?

Som du måske har gennemskuet, så er potentialet for vandkræft ikke ret stort i Danmark. Vi er et fladt land, der hverken vælter os i bjerge eller store floder. Det er derfor sjældent, at der kan udvindes nok energi fra vandet til at det kan betale sig. Faktisk er det ikke mere end mellem 0,1-1 % af den danske elproduktion, der kommer fra danske vandkraftværker. Til gengæld et potentiale for blandt andet vindenergi rigtig stort, fordi vi har så meget blæsevejr.

Kilde: Energistyrelsen