Vandenergi

Vand energis former:

  

 Vandkraft udgør ikke en stor del af Danmarks samlede energiproduktion. Men vandkraft er den vedvarende energikilde, der udnyttes i størst grad i hele verden.

Vandkraft er en af de energityper, som mennesket har udnyttet i længst tid. I gamle dage benyttede de vandkraft til at drive møllesten, der malede korn til mel. Senere blev det brugt til vanddrevne maskiner i den voksende industri i 1500-tallet. Her fik vægten af strømmende vand f.eks. i en flod et vandhjul til at dreje rundt, og herved bruger man vandets kinetiske energi (bevægelsesenergi) til drift af maskinen. Vandkraft blev især brugt til at drive savværker, mineindustri og tekstilindustri.

Det første egentlig vandkraftværk blev bygget i 1879 ved Niagara Falls i USA, og da vandkraft var på sit højeste i starten af 1940’erne dækkede det ca. 33 % af USA´s samlede energiforbrug. Efterfølgende blev vandkraft især udkonkurreret af de billige kraftværker drevet af fossile brændstoffer. På et vandkraftværk bliver der produceret elektrisk energi ved hjælp af rindende vand. På Island og Grønland og i Canada, er de rigtig gode til at udnytte vandkraften, og de bruger alle gode muligheder for at alt ved kratværket bliver udnyttet. I USA har man beregnet en kilowatt time produceret på vandkraft koster ca. 5 øre, mens prisen er henholdsvis ca. 20 øre og 10 øre for en kilowatt time produceret ved kulkraft eller atomkraft.

Et typisk vandkraftværk består af tre elementære dele: Et vandreservoir (kunstig eller naturlig sø), en dæmning til kontrol af vandmasserne og et kraftværk, der producerer den strøm, vi har brug for. For at producere strøm, åbnes luger i dæmningen, så at vandet fra reservoiret kan strømme ind i de store rør, der fører hen til turbinerne. Turbinerne drives af det strømmende vand og er forbundet til generatorer, der producerer elektricitet. Herfra kan elektriciteten så transporteres via el-nettet til de enkelte husstande.

På et vandkraftværk, produceres der elektricitet ved hjælp af rindende vand. Energien bliver produceret ved, at vandet bliver ført ind i nogle store kedler, her bliver det opvarmet indtil de begynder at koge og bliver til damp. Der bliver skabt et tryk i kedlerne, og dette gør at en turbine begynder at dreje rundt. Den starter derefter så en generator, som laver strøm. Når dampen har skabt strøm, bliver den kølet af, så den endnu en gang kan lave strøm. Det forurener at lave strøm på et kraftværk.
Et vandkraftværk i bjergene får vandet fra havvand som er fordampet, og derefter faldet som nedbør. Nogle kraftværker har også et reservoir, hvor de kan gemme nedbøren. Hvis der så kommer en tørke periode, hvor der ikke falder noget nedbør, kan de bruge de vand som de har gemt i reservoirerne, og derved stadig producere energi. Dette bruges dog kun hvis der er meget stor efterspørgsel på strøm, fordi det også koster strøm at holde det i disse reservoirer. 

Et pumpekraftværk kan i perioder drive elektromotorer, som pumper vandet tilbage i reservoirerne. Så det hele tiden bliver sikre at vandsen er høj nok, når der skal produceres meget energi.   

Der er to forskellige slags vandkraftværker, nemlig magasinkrafværker og el kraftværker. Magasinkraftværkerne er nogle som kan holde mere vand i perioder hvor der er ikke bliver produceret så meget el, og så bruge det i perioder, hvor der skal produceres mere el end der er vand til. Normalt bliver det tømt ud i efteråret og vinter, og bliver derefter fyldt op igen om sommeren, fordi der bliver brugt mest el om vinteren, fordi folk skal have varmet deres huse op. Derfor fører det til de højeste priser om vinteren, fordi der er stor efterspørgsel om vinteren, og de laveste priser på el om sommeren, da der ikke er ret meget efterspørgsel. Magasinkraftværker lægger i øvrigt for det meste i bjergene, hvor man kan producere strøm ved hjælp af små vandmængder med stor faldhøjde.
På el kraftværker kendetegnes ofte ved at der er en stor vandmængde med en lille faldhøjde. Denne slags el kraftværker er afhængig af vandtilføringen fra elven, som man jo ikke kan regulere, og derfor bruges vandet bare når det kommer. Energiproduktionen er derfor øget i de perioder hvor der er meget snesmeltning og nedbør, og er ikke særlig stor i de perioder der ikke falder så meget regn, og solen skinner.
El kraftværker ligger som regel i lavlandet, på grund af deres store vandmængde med lille faldhøjde.
 

Miljø og Vandkraftværker

Ifølge en ny undersøgelse er vandkraft ikke godt for klimaet. Vandreservoirerne udleder en relativ stor mængde drivhusgasser – i nogle tilfælde mere end et ordinært olie- og kulfyret kraftværk. Alle tror, at vandkraft er meget rent, men det er ikke tilfældet. 

Selvom man fuldstændigt undgår udledning af CO₂, når man producerer strøm ved hjælp af vandkraft, er der alligevel flere miljømæssige problemer ved denne måde at bruge vandkraft på.

Ved at opdæmme floder, kan man forårsage store forstyrrelser i det lokale økosystem, især med hensyn til flodernes dyreliv. For eksempel kan opdæmninger gå ud over fisk, som f.eks. laks og ørred, der normalt vandrer lange strækninger mod strømmen for at lægge æg ved flodens udspring. Hvis fiskebestandene daler, vil der så at sige mangle en brik i form af rovdyr i flodens økosystem, og dette problem kan føre til ubalance i naturen. Man forsøger at minimere generne ved såkaldte ”stiger”, hvor fiskene kan vandre udenom dæmningerne. Desuden kan vådområder oversvømmes og habitater for en lang række organismer forsvinde.  De oversvømmede planter opbygger lagre af metangas, når de går i forrådnelse og gassen udledes, når vandet efterfølgende løber gennem turbinerne. Derigennem sættes produktionen af drivhusgasser i gang. Metan er mere end 20 gange så kraftigt som CO2. 

Vandkraft spiller en noget større rolle i Danmark, end man umiddelbart skulle tro, idet vi køber strøm produceret ved vandkraft fra vores naboer, Sverige og Norge. Især om foråret, hvor smeltevand fylder floderne er deres vandkraft billigt, hvilket vi kan nyde godt af herhjemme

Selvom at vi I Danmark har hverken bjerge eller store brusende floder, har vi alligevel et vandkraftværk, der bidrager med ca. 0,1 % af vores samlede energiforbrug. Gudenåcentralen eller Tangeværket blev bygget helt tilbage i 1921, og ligger ved Bjerringbro i Jylland. Ved at opdæmme Gudenåen er det lykkes at skabe Danmarks største kunstige sø, hvor man formår at producere 14.054.938 kWh om året. Herved forsyner man 3.000 husstande med ren strøm uden udslip af kuldioxid hvert år, hvilket sparer naturen for 5.790 tons CO₂ hvert år.