Storskaliga vattenkraftverk- Bygger dammar och floder för att generera el
Vattenkraft är ett förnybart energislag som innebär att man fångar energin som finns i strömmande vatten.
Hur fungerar vattenkraft
Enligt naturskyddsföreningen(https://www.naturskyddsforeningen.se/faktablad/hur-fungerar-vattenkraft/) så fungerar vattenverk genom att vattenånga stiger upp från hav och sjöar och kondenseras till regn eller snö som faller från molnen. Vattnet samlas i vattendrag och rinner sedan tillbaka mot haven. Ett vattenkraftverk har en damm som fångar upp vattnet från en älv eller å och lagrar det som lägesenergi. När kraftverket är i drift öppnas dammluckorna, och vattnet leds genom tunnlar till en turbin med skovelformade blad som drivs av vattnets kraft. Turbinen är kopplad till en generator som omvandlar rörelseenergin till elektricitet, som sedan skickas ut via kraftledningar till elnätet.
Det överskottsvatten som inte används i produktionen släpps ut från dammen och rinner ut i den torrlagda älvfåran nedanför kraftverket. Svenska vattenkraftverk regleras av en vattendom som bestämmer hur mycket vattennivån i dammen får stiga eller sjunka. Om maxnivån överskrids måste vatten släppas ut.
Bild från https://alvraddarna.se/om-vattenkraft/
Vattenkraften fungerar både som baskraft och som reglerkraft.
Vattenkraften är en källa till förnybar energi och har en låg klimatpåverkan i Sverige. Den spelar en avgörande roll som reglerkraft för att balansera elproduktionen från sol och vind. Vattenkraften kan anpassa elproduktionen efter både de årliga och dagliga variationerna i efterfrågan. Däremot har vattenkraften en betydande påverkan på naturen kring kraftverken. Dammen, med sin varierande vattennivå, skapar förhållanden som skiljer sig markant från de i en fritt strömmande älv. Längs floden nedströms kan delar av älvfåran torka ut, vilket innebär att stora sträckor inte längre har rinnande vatten.
Utbyggnaden av vattenkraften i Sverige har resulterat i att växter och djur som är beroende av forsar och vattenfall har försvunnit, och den biologiska mångfalden i både vattnet och floddalarna har minskat. Fiskar som migrerar mellan sötvatten och hav under sin livscykel drabbas särskilt hårt. Vattenkraftsdammar blockerar deras vandringsvägar, vilket påverkar arter som lax och ål. Dessutom riskerar fiskarna att sugas in i turbinerna och dödas.
Bild från https://alvraddarna.se/om-vattenkraft/
Vattenkraftens storlek
I Sverige finns omkring 2 000 vattenkraftverk som tillsammans producerar mellan 50 och 75 terawattimmar (TWh) el per år, beroende på nederbörd och snöfall. Detta motsvarar mellan 30 och 45 procent av landets totala elanvändning. Av dessa står drygt 250 stora kraftverk i de stora älvarna för 98 procent av den totala produktionen, medan omkring 1 700 små kraftverk endast bidrar med 0,7 procent av elproduktionen.
Vattenkraft är den största förnybara energikällan globalt. År 2019 producerades cirka 4 150 TWh vattenkraftsel, vilket motsvarar nästan 17 procent av världens totala elproduktion. De största mängderna vattenkraft finns i Asien, Europa och Nordamerika.
I tropiska områden kan nya vattenkraftdammar frigöra stora mängder växthusgaser från nedbrutten vegetation i dammarna, det gör att vattenkraftens klimatpåverkan kan variera kraftigt beroende på vilken typ av ekosystem som översvämmas. Fiskar och andra djur i de artrika tropiska floderna drabbas ofta mycket hårt av utbyggnaden av vattenkraft.
I redan bebyggda områden kan vattenkraftsutbyggnader leda till allvarliga sociala konflikter mellan kraftbolagen och lokalbefolkningen. Människor som påverkas av utbyggnaden riskerar att få sina hem översvämmade eller se värdefull natur förstöras, vilket kan skapa spänningar och motstånd.
Går det att lagra?
Ja, det går att lagra energi från vattenkraft och det kan göras på olika sätt. Det finns huvudsakligen två sätt att lagra energi från vattenkraft:
Pumpkraft (Pumped Hydroelectric Storage)
Pumpkraft är den mest använda metoden för att lagra energi från vattenkraft. Det handlar om att använda överskott på elproduktion för att pumpa vatten från ett lägre reservoar till ett högre, där det lagras. När efterfrågan på elektricitet är hög och elproduktionen från andra källor är låg, släpps vattnet från den högre reservoaren ned till den lägre reservoaren genom turbiner för att producera elektricitet.
När efterfrågan på el är låg eller det finns ett överskott av el i nätet t.ex. när vind eller solproduktion är hög används denna överskottsenergi för att pumpa vatten från en lägre damm till en högre damm. När efterfrågan på el ökar, släpps vattnet från den högre reservoaren genom turbiner, vilket genererar elektricitet snabbt.
Fördelar med pumpkraft:
Mycket snabb responstid,kan börja producera el inom minuter.
Lång lagringstid,kan hålla vattnet i magasinet i dagar eller veckor, beroende på storlek.
Effektivt för att balansera fluktuationer i elproduktionen från andra förnybara källor som sol och vind.
Konventionella vattenkraftverk med magasin
Vanliga vattenkraftverk med stora reservoarer lagrar också energi, men på ett mer kontinuerligt sätt snarare än att vara direkt en lagringsteknik. Genom att ha stora reservoarer (dammsystem) kan dessa kraftverk lagra vatten under perioder när elproduktionen inte är lika efterfrågad, och sedan släppa vattnet genom turbiner för att producera elektricitet när efterfrågan är hög.
Under låga efterfrågeperioder samlas vatten i reservoarerna. När efterfrågan på el ökar, eller när andra källor av energi som sol eller vind inte producerar tillräckligt, frigörs vattnet och passerar genom turbiner för att generera el.
Fördelar:
Stora reservoarer kan lagra en stor mängd energi över tid.
Produktion av elektricitet kan ske över längre perioder och bidra till att täcka baslastbehovet.
Källor:
https://www.energinyheter.se/en/node/25873
https://alvraddarna.se/om-vattenkraft/
https://www.naturskyddsforeningen.se/faktablad/hur-fungerar-vattenkraft/