Vattenkraft ar energi som utvinns ur strommande vatten i ett vattenkraftverk. Strommarna kan finnas i vattendrag , eller skapas genom temperaturskillnader i varldshaven eller som tidvattenstrommar . Aven konstgjorda vattendrag kan anvandas. Det man vanligen avser med vattenkraft ar utvinning av den lagesenergi som vattnet har fatt i sitt naturliga kretslopp genom soldriven avdunstning foljt av nederbord pa hogre liggande markomraden. Vatten fran regn eller smalt is/sno samlas upp i floder och sjoar. Nar vattnet fran en damm strommar ner till ett i strommen anlagt vattenkraftverk utvinns den kraft som definieras av nivaskillnaden i meter mellan vattenytan i dammen och pa nedsidan av kraftverket samt vattenflodet i kubikmeter per sekund.

Fram till mitten av 1800-talet nyttjades vattenkraften framst genom att placera vattenhjul i forsar och fall for drivning av exempelvis kvarnar som malde sad eller som drivkalla for smideshammare och andra direktdrivna maskiner. Under 1800-talet borjade vattenturbiner allmant att anvandas, vilket mojliggjorde utnyttjandet av saval hogre fallhojd som storre total vattenkraft, an vad forhallandet varit vid de gammalmodiga vattenverken. I en turbin omvandlas energin till mekanisk energi som driver en generator som alstrar elektrisk energi. Under sista decenniet av 1800-talet utvecklades ocksa den elektriska transmissionen , sa att vattenkraften kom att kunna forsorja fabriker och konsumenter med kraft pa platser som lag langt fran sjalva kraftverket. ^{[ 1 ]}

Vattenkraften ar reglerbar och kan snabbt anpassas till de forandringar som sker i konsumtionen av el. Mojligheten att reglera vattenkraftproduktionen ar en viktig egenskap for att kunna bygga ut annan fornybar kraftproduktion, som tillexempel vindkraft eller solenergi, i storre omfattning i hela norra Europa. Utifran reglerformagan delar man in vattenkraftverken i: ^{[ 2 ] [ 3 ]}

1. magasinkraftverk, dar man har mojligheter att magasinera mycket vatten
2. stromkraftverk , dar floden passerar och man saknar regleringsmojligheter eller de ar mycket sma
3. pumpkraftverk , som har ett magasin som ocksa kan fyllas under lagbelastningstider genom att utnyttja billig elenergi och pumpa upp vattnet till magasinet.

Man pratar om minikraftverk da man anvander en gammal damm i nagon back eller a och man anlagger ny kraftstation dar. De har effekter pa nagra hundra kW . ^{[ 4 ]}

Historia [ redigera | redigera wikitext ]

Detta avsnitt ar en sammanfattning av Vattenkraftens historia .

De forsta vattenkraftverken fanns i Kina . Omkring ar 1200 byggdes de forsta vattenkraftanlaggningarna i Norden . I nastan 700 ar har vattenkraften nyttjas i Norden, lange som ett vattenregale . ^{[ 5 ]}

Skvalthjul med vertikal axel kom ungefar ar 1250. Ett skvalthjul fungerar sa att vatten leds fram till en vertikal axel med ett skovelhjul med skovlar , som star over ett vattendrag. Det rinnande vattnet gor att hjulet borjar rotera och via axeln drivs en kvarnsten for malning av sad. Under senare medeltiden och nya tiden kom det horisontalaxlade vattenhjulet att utvecklas. En mangd forsok att utveckla det horisontella vattenhjulet gjordes under 1700-talet och borjan av 1800-talet. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Svensken Christopher Polhem (1661?1751) uppfann en konstruktion som mojliggjorde transport av vattnets kraft nagon kilometer fran forsen, genom att langa rorliga stanger kopplades till ett vattenhjul. Christopher Polhem kallade sin uppfinning for stanggang . ^{[ 6 ] [ 8 ]}

I Frankrike utfaste 1826 Societe d'Ecouragement pour l'industrie Nationale ett pris vart 6 000 franc till den som kunde konstruera ett horisontellt vattenhjul med skedformade skovlar som uppfyllde vissa krav pa verkningsgrad m.m. Det vinnande inslaget lamnade den unge ingenjoren Benoit Fourneyron . Hans konstruktion Fourneyronturbinen raknas som den forsta praktiskt anvandbara vattenturbinen. ^{[ 7 ]}

Under mitten och slutet av 1800-talet fick vattenkraften ett rejalt uppsving. Turbiner ersatte vattenhjulen vilket gjorde att utbytet av kraft blev mycket hogre och man borjade under 1880-talet att omvandla kraften till elektricitet. Ar 1826 lade fransmannen Jean Victor Poncelet fram ett forslag om en vattenturbin dar vattnet strommar in och ut radiellt. Poncelet kom dock aldrig att forverkliga sin ide. Samuel B Howd kom att bygga det forsta praktiskt anvandbara turbinen av det har slaget. Han fick patent pa det 1838. Det stora genombrottet for den har turbintypen kom med James B Francis utvecklingsarbete. Francis lyckades konstruera en turbin med mycket battre prestanda an Howds. ^{[ 9 ]}

Staden Lowell , belagen dar floderna Concord och Merrimack forenas, var ett centrum for Amerikas textilier och vattenkraft utnyttjades i stor skala. Francis utforde under 1840-talet flera experiment dar han jamforde prestandan mellan Fourneyronturbinen och sin egen konstruktion. I Fourneyronturbinen strommar vattnet inifran och utat. I sin ursprungliga form kom Francisturbinen att anvandas i begransad utstrackning. Efter ar 1860 kom turbintypen att utvecklas och modifieras. Engelsmannen James Thomson gjorde betydelsefulla forandringar av Francis turbin. Thomson forsedde turbinen med rorliga ledskolvar och ett spiralformat tryckskap. ^{[ 10 ]}

Produktion [ redigera | redigera wikitext ]

Vattenkraftproduktionen byggdes ut kraftigt i Europa och Nordamerika fram till 1980-talet. Idag sker en omfattande vattenkraftsutbyggnad i Latinamerika och Asien . ^{[ 11 ]}

Stora vattenkraftverk [ redigera | redigera wikitext ]

Damm	Land	Oppnad	Effekt	Arsproduktion
Tre raviners damm	Kina	2008/2011	18 300 MW (2008), 22 500 MW (vid fardigstallandet)	84,4 TWh
Itaipu	Brasilien / Paraguay	1984/1991	14 000 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
Jarnporten	Rumanien / Serbien	1970	2 280 MW	11,3 TWh

Storsta svenska vattenkraftverken [ redigera | redigera wikitext ]

Damm	Vattendrag	Oppnad	Effekt	Arsproduktion
Harspranget	Lulealven	1951	977 MW	2,13 TWh
Stornorrfors	Umealven	1958/1985/2010	599,4 MW	2,25 TWh
Porjus	Lulealven	1914	480,6 MW	1,23 TWh

Berakning av tillganglig effekt [ redigera | redigera wikitext ]

Hur stor effekt en vattenkraftstation kan producera beror pa installerad turbinvattenforing, hydraulisk fallhojd over turbinen och turbinverkningsgraden. Hydraulisk fallhojd bestar av statisk och dynamisk fallhojd. ^{[ 12 ]} Den statiska fallhojden motsvarar vattnets lagesenergi och ar proportionell mot strackan vattnet faller. Den dynamiska fallhojden motsvarar vattnets rorelseenergi och beror kvadratiskt pa vattnets flodeshastighet. Effekten kan beraknas enligt

${\displaystyle P=\eta \,\rho \,Q\,g\,h}$

dar

P : turbinens effekt i Watt

η : turbinens verkningsgrad

ρ : vattnets densitet i kilogram per kubikmeter

Q : installerad turbinvattenforing i kubikmeter per sekund

g : gravitationskonstanten i meter per sekundkvadrat

h : hydraulisk fallhojd over turbinen i meter

Alternativ vattenkraft [ redigera | redigera wikitext ]

Det gar att utvinna energi ur vagor, sa kallad vagkraft , och ur tidvatten med hjalp av tidvattenkraftverk . Dessutom finns forsok att utvinna energi ur langsamt strommande vatten med anlaggningar som liknar vindkraftverk under vatten och som inte behover dammar. De lyckade forsoken utvinner fran i juli 2020 energi fran tidvattenstrommar. Energitatheten i langsamt strommande vatten ar lag och anlaggningarna behover bli mycket stora for att fa nagon egentlig betydelse. Den synliga miljopaverkan blir mindre an med dagens vattenkraftverk, men investeringarna ar i dag avsevart mycket storre, varfor de i dagslaget inte ar genomforbara annat an i experimentell skala. Det ar troligt att de endast far en marginell betydelse. ^{[ 13 ]}

Miljopaverkan [ redigera | redigera wikitext ]

Kraftverksdammar utgor vandringshinder for de fiskarter som foretar vandringar (vanligast lekvandring). Detta galler till exempel asp , vimma , id , al , lax , havsoring , farna , nejonogon , sik , harr , oring , roding och elritsa . Flera svenska lax- och havsoringstammar har slagits ut och asp, al, vimma, flodnejonoga och havsnejonoga ar upptagna pa rodlistan over hotade arter. ^{[ 14 ]} Vattenkraften anses vara huvudorsaken bakom den snabba utrotningen av al, da i genomsnitt 70 procent av vuxna alar dor nar de simmar igenom ett vattenkraftverk. ^{[ 15 ]} Flodparlmusslan ar ocksa starkt hotad till foljd av oringens tillbakagang i och med att den lever i fiskens galar under sitt forsta levnadsar. Vattenmagasin med stor regleringshojd far genom den onaturliga nivaskillnaden mellan hog- och lagvatten ett stort ekosystem . Detta beror pa att den huvudsakliga produktionen av djur och vaxter normalt sker vid stranden ned till cirka 6 meters djup. ^{[ 16 ]} De konstanta svangningarna i vattenstand gor att naringsamnen transporteras bort fran den produktiva strandzonen sa att till exempel de norrlandska vattenmagasinen drabbas av naringsbrist. Nedstroms dammen kommer den gamla stromfaran att vara omsom torr och omsom ha hogvatten ? en forandring i levnadsmiljon som blir svar att anpassa sig till for samtliga arter. I uppstromsdammen far man ocksa en kraftig forandring, dar bland annat bottenforhallandena forandras genom sedimentering . Vattenkraftsdammar i varma klimat kan producera stora mangder metangas om organiskt material bryts ned under luftfria forhallanden. ^{[ 17 ]}

Se aven [ redigera | redigera wikitext ]

• Pumpkraftverk
• Stromkraftverk
• Vattenreglering
• Swentec
• Fornybara energikallor
• Vattenkraft i Sverige
• Lista over vattenkraftverk i Sverige

Referenser [ redigera | redigera wikitext ]

Noter [ redigera | redigera wikitext ]

Kallor [ redigera | redigera wikitext ]

• Jacobsson, Karl Axel; Stig Lidstrom, Carl Ohlen (2016). Elkrafthandboken: Elkraftsystem 1 . Stockholm: Liber. ISBN 978-91-47-11436-8  
• Weedy, B.M. (1978). Electric Power Systems . Wiley. ISBN 0-471-91659-5  

Vidare lasning [ redigera | redigera wikitext ]

• Althin, Torsten (1947). Vattenbyggnadsbyran 1897-1947: historik . Stockholm. Libris 8214359  
• Brunnstrom, Lasse (1995). ”Kraftverksinventeringen: ett kombinerat inventerings- och forskningsprojekt i klassisk svensk samforstandsanda”. Dædalus (Stockholm) 1995(63),: sid. 171-187 : ill.. ISSN 0070-2528. ISSN 0070-2528 ISSN 0070-2528 .     Libris 2003568
• Kungl. Vattenfallsstyrelsen 1909-1934. . Stockholm. Libris 1319272  
• Spade, Bengt (2008). En historia om kraftmaskiner . Stockholm: Riksantikvarieambetet. Libris 11173222 . ISBN 978-91-7209-501-4 (inb.)   s. 17-109.
• Stymne, Per (1992). ”Norrlandsk vattenkraft”. Norrlandsalvar (1992) 1993,: sid. [42]-61 : fargill..     Libris 9467564

Externa lankar [ redigera | redigera wikitext ]

• Wikimedia Commons har media som ror Vattenkraft .
  Bilder & media
• Svensk Vattenkraftforening
• Kuhlins hemsida om svensk vattenkraft

v   ?   r Fornybara energikallor Solenergi Solkraft Fotovoltaik  · Solcell  · Solkyla  · Solpanel  · Termisk solkraft Solvarme Solfangare  · Soluppvarmning Vindkraft Vindkraft i Danmark  · i Kina  · i Spanien  · i Sverige  · pa Aland  · Vindkraftens historia  · Vindkraftspark  · Vindkraftverk Vattenkraft Vattenkraft i Sverige  · Havsvarmekraft  · Saltkraft  · Tidvattenkraft  · Vagkraft Geotermisk energi Bergvarme  · Markvarme  · Vattenvarme  · Varmepump Biobranslen Biodiesel  · Biogas  · Branslepellets  · E85  · Vedeldning