Vandkraft har eksisteret i hundreder af år, om end i forskellige former. Fra vandhjul og træskafter til den fantastiske teknologi, vi har i dag, hvor vi anvender opstemning, afledning og pumpelagring af vandkraft.

For øjeblikket er det den mest udbredte af alle vedvarende energikilder på globalt plan.

Hvad er vandkraft?

Vandkraft, HEP, er en form for vedvarende energi – energi fra en kilde, der ikke udtømmes, når den bruges, som f.eks. vind, sol og vand.

Hydroelektricitet opfanger kraften fra vand i bevægelse, som f.eks. vand, der flyder over et vandfald, og omdanner den til elektricitet.

Det er ikke et nyt koncept; de gamle grækere og kinesere byggede for hundreder af år siden enorme vandhjul og installerede dem i hurtigt strømmende floder. De indså, at der blev skabt brugbar energi, når vandet faldt fra et højt niveau ned til et lavere niveau.

Hvordan høstes der energi fra vand i bevægelse?

Hydroelektrisk energi skabes i et kraftværk. Et af de største eksempler er Hoover-dæmningen.

I stedet for at stole på kinetisk energi alene – den energi, som en partikel har på grund af sin bevægelse – er værket afhængig af vandets kraft til at drive en turbine. Turbinen driver en generator, som derefter omdanner den udnyttede energi til elektricitet.

Den producerede elektricitet driver værket, og overskuddet transporteres til andre områder.

Sådan fungerer en dæmning til produktion af elektricitet

En dæmning er en menneskeskabt barriere, der begrænser eller standser vandstrømmen for at skabe et reservoir.

Vandkraft anvendes sammen med dæmninger til at producere elektricitet.

I første omgang bygges en stor dæmning over en sø i meget høj højde for at danne et reservoir.

En generator er placeret i en lavere højde, og den kontrollerede nedadgående vandstrøm driver en turbine og dermed generatoren. Generatoren omdanner al energien til elektricitet.

Når der er behov for mere elektricitet, kan vandgennemstrømningen øges manuelt for at imødekomme efterspørgslen.

Sådan kan vandgennemstrømningen reduceres, når efterspørgslen falder.

Denne metode er usædvanlig effektiv og forhindrer overproduktion af strøm.

I et ideelt klima er der altid tilstrækkelig med nedbør til at genopfylde vandbeholdningen i reservoiret. Når sommeren har været særlig tør, er der altid en bank af overskydende elektricitet til at drive en pumpe og føre vandet tilbage op ad bakke.

Vandkraft

Elektricitet, der produceres af vand, er den mest udbredte vedvarende energikilde i verden.

Den globale installerede vandkraftkapacitet overstiger 1.295GW.

Det er mere end 18% af verdens samlede installerede elproduktionskapacitet og mere end 54% af den globale kapacitet til produktion af vedvarende energi.

Vandkraftforbruget i USA følger ikke disse tendenser.

Der er mere end 2.000 kraftværker, der tegner sig for 6,4 % af landets samlede elproduktion.

I 2019 overgik vindkraft imidlertid for første gang i over et årti vandkraft i produktionskapacitet for første gang i over et årti.

Vandkraft udgør stadig 25 % af al vedvarende energi, der anvendes i USA.

Fordelene ved vandkraft

Anvendelse af vandkraft til at producere elektricitet har mange fordele:

Det er en vedvarende energi

Der er en uudtømmelig forsyning af vand. Fossile brændstoffer som kul, olie og naturgas, selv uran, vil på et tidspunkt løbe tør.

Vand bliver konstant genopfyldt af nedbør.

Det er rent

Det brænder ikke som fossile brændstoffer og skaber derfor ingen emissioner. Vandkraft udleder ingen forurenende stoffer som sod eller svovldioxid.

Vandkraft producerer ingen kuldioxid, drivhusgassen kuldioxid. CO2 fra elproduktion anses for at være en vigtig aktør i klimaændringerne.

Det er mere sikkert

Kernekraft er naturligvis farlig, og biprodukterne fra den giver store problemer med bortskaffelse. Vandkraft giver ingen sådanne problemer.

Det er billigt

Driftsudgifterne er ubetydelige, vand er konstant gratis til rådighed i forhold til brændstoffer, der skal udvindes fra jorden.

Det er cyklisk

Solens varme fordamper det vand fra jorden, der er faldet som regn. Vanddampen kondenserer i atmosfæren, indtil vanddråberne er tunge nok til at falde ned.

Cyklussen er konstant, hvilket sikrer, at reservoirernes niveau fyldes op på naturlig vis.

Det er fleksibelt

Det er nemt at styre produktionen af elektricitet ved at justere vandgennemstrømningen.

Når elforbruget er lavt, reduceres vandgennemstrømningen. Dette bevarer reservoirniveauet til spidsbelastningsperioden med højt forbrug eller tørke.

Det er pålideligt

Vandkraft leverer en konstant energikilde med få udsving.

Ulemperne ved vandkraft

Anvendelse af vandkraft til at producere elektricitet har også mange ulemper:

Det har miljømæssige konsekvenser

Vandkraft kan synes at være en miljøvenlig energi. Det er ikke nødvendigvis sandt, da en betydelig elproduktion kræver en stor dæmning og et kraftværk, der skal bygges ved floder og søer. Dette resulterer ofte i oversvømmelser af de tilstødende arealer.

Ejendomme og arealer, der er vandmættede, har store omkostninger for grundejerne, både følelsesmæssigt og økonomisk.

Skader for dyrelivet

Når den naturlige strøm af vand afbrydes, kan virkningen på økosystemer, dyreliv og levesteder være enorm.

Som følge af vandets bevægelser stiger temperaturen naturligt. Desværre er dette skadeligt for fisk, hvilket resulterer i, at mange af dem dør.

Dæmninger hindrer også nogle fisks vandringsmønstre.

Forstyrrelse af naturen

De mest hensigtsmæssige steder at bygge dæmninger og kraftværker er i områder med enestående skønhed. Der udføres et enormt anlægsarbejde, ikke kun i forbindelse med opførelsen af dæmningen, men også i forbindelse med installationen af en understation og pyloner til transport af elektriciteten.

Der skal også være et trafikeret vejnet på plads.

Alt dette anlægsarbejde resulterer ofte i et værditab for de omkringliggende grunde og ejendomme.

Det er måske ikke så emissionsfrit, som man troede

Da vegetation forfalder, frigør den kuldioxid. Oversvømmelser og vandmætning øger hurtigt den hastighed, hvormed forrådnelsen finder sted, hvilket muligvis resulterer i, at den skadelige gas trænger ind i atmosfæren i nærheden af/ved HEP-anlæg.

Dyrt byggeri

Byggeriet af enhver type kraftværk er dyrt, herunder et vandkraftværk.

Dette opvejes i nogen grad af nul udgifter til brændstof, færre ansatte og lave vedligeholdelsesomkostninger.

Gennembrud

Vandkraftproduktion og energipriser er direkte forbundet med vandtilgængeligheden. Længerevarende tørke kan have potentielt katastrofale konsekvenser for produktionskapaciteten.

Sluttanker

Alle energiformer, vedvarende og ikke-fornybare, har deres positive punkter og ulemper, og vandkrafts fordele og ulemper er ingen undtagelse.

Selv om foreslåede steder er svære at komme til på grund af mangel på tilgængelige reservoirer og de eksorbitante startomkostninger, vokser vandkraft stadig i popularitet år for år.

Dette skyldes sandsynligvis, at det passer godt sammen med andre vedvarende energikilder, det er rent og er i stand til at imødekomme spidsbelastninger.