Vattenkraft. Innehåll

Transkript

1 Vattenkraft Från Wikipedia Denna artikel anses inte skriven ur ett globalt perspektiv. Hjälp gärna till och förbättra texten ( title=vattenkraft&action=edit) om du kan, eller diskutera saken på diskussionssidan. ( ) Vattenkraft är energi som utvinns ur strömmande vatten. Strömmarna kan finnas i vattendrag, eller skapas genom temperaturskillnader i världshaven eller som tidvattenströmmar. Även konstgjorda vattendrag kan användas. Det man vanligen avser med vattenkraft är utvinning av den lägesenergi som vattnet har fått i sitt naturliga kretslopp genom soldriven avdunstning följt av nederbörd på högre liggande markområden. Vatten från regn eller smält snö samlas upp i floder och sjöar. När vattnet från en damm strömmar ner till turbinen utvinns den kraft som definieras av nivåskillnaden i meter mellan vattenytan i dammen och på nedsidan av kraftverket samt vattenflödet i kubikmeter per sekund. Energin omvandlas i en vattenturbin till mekanisk energi som driver en generatorer som alstrar elektrisk energi. Fram till mitten av 1800-talet utnyttjades främst vattenkraften genom att placera vattenhjul i forsar och fall för drivning av exempelvis kvarnar som malde säd eller som drivkälla för smideshammare och andra direktdrivna maskiner. Under 1800-talet skedde en snabb utveckling av allt effektivare vattenturbiner. Under sista decenniet av 1800-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. Vattenkraftverk: A - damm, B - kraftstation, C - turbin, D - generator, E - intagsgrind/intagslucka, F - tilloppstub, G - transformator, H - sugrör/avlopp Cirka 85% av sveriges vattendrag är utbyggda med vattenkraft. Totalt finns runt 1900 vattenkraftverk i Sverige, och av dessa har ca. 3% fiskvägar eller omlöp. I Sverige finns ännu ingen lagstiftning som förpliktigar exploatören att bygga faunapassager. Stornorrfors Vattenkraften är reglerbar och kan snabbt anpassas till de förändringar som sker i konsumtionen av el. Möjligheten att snabbt reglera vattenkraftsproduktionen är en viktig del för att kunna bygga ut vindkraften i större omfattning i hela norra Europa. Innehåll 1 Miljöpåverkan 2 Historia 3 Produktion 4 Stora vattenkraftverk 5 Alternativ vattenkraft 6 Se även 7 Källor 8 Vidare läsning 9 Externa länkar Sida 1 av 6

2 Miljöpåverkan Vattenkraften är den största av de kraftkällor med relativt liten påverkan på klimatet, men den med störst negativ inverkan på den biologiska mångfalden. Kraftverksdammar utgör vandringshinder för de fiskarter som företar vandringar (vanligast lekvandring). Detta gäller till exempel asp, vimma, id, ål, lax, havsöring, färna, nejonögon, sik, harr, öring, röding och elritsa. Flera svenska lax- och havsöringstammar har slagits ut och asp, ål, vimma, flodnejonöga och havsnejonöga är upptagna på rödlistan över hotade arter. Flodpärlmusslan är också starkt hotat till följd av öringens tillbakagång i och med att den lever i fiskens gälar under sitt första levnadsår. Torrfåra Lasele Vattenmagasin med stor regleringshöjd får genom den onaturliga nivåskillnaden mellan hög- och lågvatten ett stört ekosystem. Detta beror på att den huvudsakliga produktionen av djur och växter normalt sker vid stranden ned till c:a 6 meters djup. De konstanta svängningarna i vattenstånd gör att näringsämnen transporteras bort från den produktiva strandzonen så att till exempel de norrländska vattenmagasinen drabbas av näringsbrist. Nedströms dammen kommer den gamla strömfåran att vara ömsom torr och ömsom ha högvatten - en förändring i levnadsmiljön som blir svår att anpassa sig till för samtliga arter. I uppströmsdammen får man också en kraftig förändring, där bland annat bottenförhållandena förändras genom sedimentering. Då mest elektricitet behövs under vintern i Sverige kommer kraftverken att släppa mest vatten under vintern. Detta är raka motsatsen till de naturliga flödesmönstren som normalt har lågvatten under vintern och flödestopp på våren. De förändrade flödesmönstren kan få effekter på fisk och bottenlevande djur genom att vattnet som släpps ofta tappas från botten av vattenmagasinen och därför håller en högre temperatur. Den höga temperaturen gör att ämnesomsättningen hos organismerna ökar vilket leder till svält då de förbrukar sina vinterreserver i för snabb takt. I Sverige har det i vattendomarna ålagts kraftverksägarna att motverka detta genom en aktiv fiskevård, bland annat genom utsättning av fiskyngel, främst lax och havsöring. Detta är dock som en form av konstgjord andning, när utsättningarna upphör dör populationen, och den lax vattenkraftsindustrin stödutsätter, har visat sig vara genetiskt utarmad och mottaglig för sjukdomar. De fiskvägar som anlagts har ofta inte haft den effekt man avsett då fisk dels har haft svårt att hitta in i fiskvägen dels har turbinerna dödat eller skadat nedvandrande fiskungar eller urlekta föräldrafiskar. [1] Dödlighet för fiskpassage genom vattenturbiner beror på en rad olika faktorer. Dödligheten varierar mellan 0 och 90 %, framförallt beroende på turbintyp, fallhöjd, fiskart, tunnlars längd och kraftstationstyp. Dammar kan i vissa fall minska utsläpp av växthusgaser [källa behövs] genom bland annat bevattning, grundvattenförändringar och översvämning ökar arealen med koldioxidinlagrande växter, dels påverkar reduktionsförhållandena vilket gör att mer koldioxid kan bindas i bottensedimenten vid syrgasbrist. För att det ska uppstå syrgasfria förhållanden fordras att näringstillskottet är tillräckligt stort och att syrgastillskottet är litet, vilket kräver stora magasin, med liten vattenomsättning samt mycket växtlighet. Utbyggda ekosystemen gynnar vissa fiskarter och stammar på de ursprungligas bekostnad: gädda och lake gynnas i magasinen på de strömlevande fiskarnas bekostnad. Fördvärgad sik och röding gynnas på normalstora exemplars bekostnad. Historia Sida 2 av 6

3 De första vattenkraftverken fanns i Kina. Omkring år 1200 byggdes de första vattenkraftsanläggningarna i Norden. I nästan 700 år har vattenkraften utnyttjas i Norden, länge som ett vattenregale. Skvalthjul med vertikal axel kom ungefär år Ett skvalthjul fungerar så att vatten leds fram till en pinne med skovlar som står över ett vattendrag. Det rinnande vattnet gör så att hjulet börjar rotera och via axlar och kugghjul drivs kvarnen så att man kan mala sin säd. Under senare medeltiden och nya tiden kom det horisontalaxlade vattenhjulet att utvecklas. En mängd försök att utveckla det horisontella vattenhjulet gjordes även under 1700-talet och början av 1800-talet. I Frankrike utfäste 1826 Sociéte d Ecouragement pour l industrie Nationale ett pris värt 6000 franc till den som kunde konstruera ett horisontellt vattenhjul med skedformade skovlar som uppfyllde vissa krav på verkningsgrad m.m. Det vinnande inslaget lämnade den unge ingenjören Bénoît Fourneyron. Hans konstruktion Fourneyronturbinen räknas som den första praktiskt användbara vattenturbinen. Liten kraftverksdamm med bro och dammluckor vid Skogaholms bruk i Närke. Svensken Kristoffer Polhem ( ) gjorde en konstruktion som gjorde det möjligt att transportera vattnets rörelse någon kilometer från forsen, genom att långa rörliga stänger kopplades till ett vattenhjul. Kristoffer Polhem kallade sin uppfinning för stånggång. I slutet av 1800-talet fick vattenkraften ett rejält uppsving. En turbin ersatte skovelhjulet så att energin kunde ledas till en generator så att Vattnet från dammluckorna leds in i en energin omvandlades till elektrisk energi. År 1826 lade fransmannen trätub. 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. Staden Lowell är belägen där floderna Concorde och Merrimac förenas, var ett centrum för Amerikas textilier och vattenkraft utnyttjades i stor skala. Francis utförde under 1840-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 1860 kom turbintypen att utvecklas och modifieras. Engelsmannen James Thomson gjorde betydelsefulla förändringar av Francis turbin. Thomson försedde turbinen med rörliga ledkolvar och ett spiralformat tryckskåp. De flesta vattenkraftverken i världen är byggda under och 1960-talen. Produktion Tuben löper vid sidan av den gamla strömfåran, förbi den gamla kvarnen. Vattenkraftproduktionen byggdes ut kraftigt i Nordamerika och Europa fram till 1980-talet. Idag sker en omfattande vattenkraftutbyggnad i Latinamerika och Asien. Vattenkraften står idag för cirka hälften av Sveriges elproduktion. De så kallade nationalälvarna, Kalix älv, Torne Sida 3 av 6

4 älv, Piteälven och Vindelälven, liksom en rad andra älvsträckor och åar, är genom riksdagsbeslut skyddade från vidare utbyggnad. I Piteälven finns dock ett kraftverk, Sikfors, och ett par regleringsmagasin, och Vindelälven flyter ihop med Umeälven strax uppströms om Stornorrfors kraftverk. Produktionen av vattenkraft i Norden och EU visas nedan: El (GWh) samt procent av den totala elproduktionen år 2008 [2] # Land % 1 Norge Sverige Finland Island Tuben slutar i en kraftstation med elektrisk generator. 5 Danmark <1 EU Stora vattenkraftverk Tre raviners damm Kina 2008/ MW (2008), MW (vid färdigställandet) 84,4 TWh Itaipú Brasilien/Paraguay 1984/ MW 93,4 TWh Guri Venezuela MW 46 TWh Grand Coulee USA 1942/ MW 22,6 TWh Sayano Shushenskaya Ryssland MW 23,6 TWh Robert-Bourassa Kanada MW Churchill Falls Kanada MW 35 TWh Järnporten Rumänien/Serbien MW 11,3 TWh De största svenska kraftverken är: Harsprånget i Luleälven Stornorrfors i Umeälven Messaure i Luleälven Alternativ vattenkraft Man kan även utvinna energi ur vågor, så kallad vågkraft, eller tidvatten. Dessutom finns försök att utvinna energi ur långsamt strömmande vatten, med anläggningar som liknar vindkraftverk under vatten och inte behöver några dammar. Energitätheten i långsamt strömmande vatten är låg, och anläggningarna behöver bli väldigt stora för att få någon egentlig betydelse. Den synliga miljöpåverkan blir mindre än med dagens vattenkraftverk, men investeringarna är i dagsläget avsevärt mycket större, varför de i dagsläget inte är genomförbara annat än i experimentell skala. Över tid är det troligt att de endast får en marginell betydelse. Sida 4 av 6

5 Se även Källor Vattenreglering Swentec Lista över vattenkraftverk i Sverige 1. ^ Annika Nilsson (6 maj 2007). Misslyckad räddning av havsöringen ( a=646918). Dagens Nyheter ^ Eurostat Energy - Yearly statistics 2008 Vidare läsning Althin, Torsten (1947). Vattenbyggnadsbyrån : historik. Stockholm. Libris ( Brunnström, Lasse (1995). Kraftverksinventeringen: ett kombinerat inventerings- och forskningsprojekt i klassisk svensk samförståndsanda. Dædalus (Stockholm) 1995(63),: s : ill.. ISSN ISSN ISSN ( Libris ( Kungl. Vattenfallsstyrelsen Stockholm. Libris ( Spade, Bengt (2008). En historia om kraftmaskiner. Stockholm: Riksantikvarieämbetet. Libris ( ISBN (inb.) s Stymne, Per (1992). Norrländsk vattenkraft. Norrlandsälvar (1992) 1993,: s. [42]-61 : färgill... Libris ( Externa länkar Älvräddarna om vattenkraft ( Svensk Vattenkraftförening ( SERO om småskalig vattenkraftproduktion ( Kuhlins hemsida om svensk vattenkraft ( Biologisk mångfald i Sverige, Monitor 14, Naturvårdsverket. Naturskyddsföreningen om vattenkraft ( Vattenfall om elprodukton ( Solenergi Vindkraft Vattenkraft Geotermisk energi Biobränslen Förnybara energikällor Fotovoltaik Solcell Soluppvärmning Solvärme Solfångare Vindkraftspark Vindkraftverk Saltkraft Vågkraft Tidvattenkraft Havsvärmekraft Värmepump Markvärme Bergvärme Vattenvärme Bränslepellets E85 (bränsle) Biodiesel Biogas Hämtad från " Kategorier: Wikipedia:Globalt perspektiv Artiklar som behöver enstaka källor Vattenkraft [Dölj] Sidan ändrades senast den 29 oktober 2011 kl Wikipedias text är tillgänglig under licensen Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. För Sida 5 av 6

6 bilder, se respektive bildsida (klicka på bilden). Se vidare Wikipedia:Upphovsrätt och användarvillkor. Sida 6 av 6