Vattenkraft

Wikipedia

Vattenkraftverk: A - damm, B - kraftstation, C - turbin, D - generator, E - intagsgrind/intagslucka, F - tilloppstub, G - transformator, H - sugrör/avlopp

Vattenkraft är den energi som frigörs när vatten faller eller rör sig på annat sätt. Vattenkraften kan användas direkt, som en mekanisk kraft. Detta var vanligt förr, till exempel i kvarnar som malde säd mellan stenar som roterades av vattnet. Numera omvandlas energin vanligen till elektricitet, genom att vattnet driver en turbin kopplad till en generator i ett vattenkraftverk. Vattenkraften är en beprövad, säker och förnyelsebar energikälla. Vattenkraften är också en helt avgörande faktor vid utbyggnad av vindkraft, eftersom den är reglerbar. Vattenkraftanläggningar, och då särskilt dammarna, kan i vissa fall innebära lokal miljöpåverkan. Att återställa en utbyggd älv/å/bäck är sällan prövat, men kan göras till ett, fysiskt, i stort sett ursprungligt skick.^{[källa behövs]} De arter som eventuellt utrotats ur vattensystemet, på grund av det vandringshinder som kraftverket utgör, kommer däremot inte tillbaka.

Vattenkraften är reglerbar och kan snabbt anpassas till de förändringar som sker i konsumtionen av el. Vattenkraftens reglering är en förutsättning för att vindkraft skall kunna byggas ut i större omfattning. När det inte blåser fyller vattenkraften i. En stor utbyggnad av vindkraft kommer att medföra ett ökat behov av reglering i vattenkraftanläggningarna, tvärtemot den allmänna trend som verkar för en minskning av regleringen av vattendragen med motiveringen att främja den biologiska mångfalden (se miljöpåverkan).

[redigera] Miljöpåverkan

Kraftverksdammar fungerar som 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 aspen, ål och lax är upptagen på rödlistan över hotade arter. 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 t.ex. 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 och uppströms dammen får man också en kraftig förändring, där bland annat bottenförhållandena förändras genom sedimentering.

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. 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]

Dammar kan i vissa fall minska utsläpp av växthusgaser 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 öringens bekostnad. Fördvärgad sik och röding gynnas på normalstora exemplars bekostnad.

[redigera] Produktion

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 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.

De största produktionsländerna under perioden 2001-2005 var (årliga medelvärden){http://www.bp.com/productlanding.do?categoryId=91&contentId=7017990}

Land	Produktion TWh	Förändring mot 1995-2000
Kanada	344	-1%
Kina	321	+58%
Brasilien	304	+6%
USA	260	-20%
Ryssland	170	+7%
Norge	121	+1%
Syrien	119	+2%
Japan	96	+2%
Indien	78	+2%
Frankrike	67	-6%
Venezuela	66	+12%
Sverige	65	-6%
Italien	48	-2%
Österrike	41	+4%
Schweiz	37	+3%
Colombia	36	+12%
Turkiet	36	-5%
Argentina	34	+34%
Spanien	34	-7%

[redigera] Stora vattenkraftverk

Världens största vattenkraftverk angivet i installerad max-effekt är:

Itaipú	Brasilien/Paraguay	1984/1991	12 666 MW	93,4 TWh
Guri	Venezuela	1986	10 200 MW	46 TWh
Grand Coulee	USA	1942/1980	6 809 MW	22,6 TWh
Sayano Shushenskaya	Ryssland	1983	6 721 MW	23,6 TWh
Robert-Bourassa	Kanada	1981	5 616 MW
Churchill Falls	Kanada	1971	5 429 MW	35 TWh
Järnporten	Rumänien/Serbien	1970	2 280 MW	11,3 TWh

Three Gorges Dam, Kina: I drift 2003, fullt utbyggt 2009, 18,200 MW

De största svenska kraftverken är:

[redigera] 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.