23 aug Vad är vattenkraft?
Vattenkraft, även kallad vattenkraft, genereras av kraften från fallande vatten. Även om det kan vara en förenklad version av hur vattenkraft fungerar kan den definitivt kategoriseras som en förnybar typ av global energi. Hållbar energi gör det möjligt för oss att utnyttja naturligt förnybara tillgångar, som vatten eller vind. Enligt World Energy Council:
- Den globala vattenkraftsmarknaden står för nästan två tredjedelar av vår förnybara globala energi
- Vattenkraftens fortsatta uppsving beräknas fördubblas fram till år 2050.
Så vad exakt är vattenkraft? Varför är det viktigt? Förnybara resurser är viktiga eftersom vi fortsätter att bevittna förskjutningar i de totala utgifterna för icke-förnybara tillgångar som kol och olja. Under det senaste århundradet har många metoder utvecklats för att producera den kraft som maskiner behöver för att fungera. Eftersom begränsade resurser alltid är ett problem blir världen alltmer intresserad av mer hållbara metoder för att producera energi. Detta har dock visat sig vara en utmaning eftersom många inte är lätta att bygga och driva i stor skala.
Turligtvis har utvecklingen och framstegen inom vattenkraft visat sig vara framgångsrika. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad vattenkraft är och hur den producerar en av de största energiformerna som kallas vattenkraft. Vattenkraft är en av de ”renaste” energikällorna hittills och kan hjälpa den globala rörelsen att göra el överkomlig och tillgänglig för familjer, gårdar, fabriksanläggningar och så mycket mer.
Företag som Gracon, kan hjälpa till med att bygga dessa kraftkällor. Vi tillhandahåller hydroelektrisk konstruktion, inspektion, demontering, rehabilitering, utbyte, testning bland andra tjänster.
Hur vattenkraft fungerar
Simpelt uttryckt är vattenkraft den process genom vilken vi omvandlar vatten till elektricitet. En enkel uppdelning för att förklara hur vattenkraft fungerar är följande:
-
- Vatten används för att vrida en propellerliknande pjäs (turbin)
- Turbinen vrider sedan en metallaxel i en elgenerator
- Generatorn fungerar som en motor som producerar elektriciteten
När denna process är avslutad kan elektriciteten skickas ut från vattenkraftverket genom kablar och överföras dit där den behövs.
Hydroelektricitetens ursprung
Enligt International Hydropower Association (IHA) användes hydroelektricitet för första gången med framgång år 1878 i England.
Det är inte något nytt begrepp att vatten används i processen för att skapa elektricitet. Det är dock nytt att tekniken gör det möjligt att generera elektricitet. Vår moderna användning kan spåras till det ökade intresset för elproduktion under den industriella revolutionen, och den första vattenkraften användes framgångsrikt i England 1878. Kort därefter, 1882, togs världens första vattenkraftverk i drift vid Fox River i Appleton, Wisconsin. Det startade en trend att bygga anläggningar runt om i landet.
Under åren blev projekten större och mer avancerade. Så småningom var regeringarna tvungna att ingripa för att reglera (och ofta betala för) dammarna och kraftverken på grund av den enorma omfattningen. I dag står vattenkraften för cirka 96 % av den förnybara energin i USA. Andra förnybara resurser är geotermisk energi, vågkraft, tidvattenkraft, vindkraft och solenergi. Som nämnts ovan kommer vattenkraft från fallande vatten. Mer specifikt kommer vattenkraft från strömmande vatten – vinter- och våravrinning från bergsbäckar och klara sjöar. När vatten faller genom gravitationskraften kan det användas för att driva turbiner och generatorer som producerar elektricitet.
Metoder för vattenkraft
Även om den övergripande processen är densamma finns det några olika metoder som vanligen används för att generera elektricitet med hjälp av vatten. Dessa metoder omfattar:
- Dammar
- Run-of-the-River
- Pumped Storage
Dammar: Den vanligaste metoden är att använda dammar. Vatten blockeras upp i en reservoar, och det kan skickas igenom i kontrollerade volymer för att möjliggöra specifika mängder kraft. Vattenförekomstens storlek och höjdskillnaden avgör hur mycket kraft denna metod kan generera.
Run-of-the-River: Ett annat sätt att generera vattenkraft är run-of-the-river-metoden. Här byggs en liknande mekanism som i en damm, förutom att den finns på en plats där vatten ständigt strömmar igenom, till exempel en flod. Anledningen till att detta inte är lika populärt är att vattnet inte kan kontrolleras, så det kan bara generera en fast mängd vid varje given tidpunkt, och överskottet går till spillo.
Pumpad lagring: En tredje metod kallas pumpad lagring av vattenkraft. Denna metod används också ofta i dammar, men den återanvänder i huvudsak vattnet i en reservoar. Det tillåts först ta sig till en lägre höjd (samtidigt som el produceras) och pumpas senare tillbaka till den högre punkten. På detta sätt drar man fördel av att driva pumparna med billig el under lugna tider och sälja den genererade elen under högsäsong.
Även tidvattnet kan användas för att generera vattenkraft. Den här metoden använder samma koncept som de andra, men med tidvattenförändringar som det skiftande vattnet. Om erbjuder mycket mindre kontroll och kraftproduktion, men den kan byggas i fler områden.
En annan metod är att använda undervattensströmmar för att generera kraft. Det vanligaste sättet att göra detta är att bygga ett stort vattenhjul på en plats där det finns en stark rörelse under ytan.
Varför vattenkraft är populärt
Det finns många skäl till varför vattenkraft är populärt, men här är några av de viktigaste faktorerna:
- Förnyelsebar – den kräver bara vatten, vilket är en resurs som fortsätter att fyllas på
- Prisvärd – när anläggningen väl är byggd finns det inga ytterligare kostnader, så den är billigare än många andra metoder för att generera el
- Möjlighet att ändra produktionen – kan ändras snabbt för att möta efterfrågan, särskilt när man använder en damm
- Miljövänlig – den orsakar inte föroreningar
Och dessutom förorenar vattenkraftmekanismer inte vatten, luft eller miljö. Eftersom vi fortsätter att ta itu med behovet av hållbara resurser är vattenkraft en blomstrande marknad och affärsverksamhet. Som sådan finansierar och reglerar regeringen ofta vattenkraftprojekt.
På andra sidan finns det vissa nackdelar med vattenkraftverk. För det första är dammar och vattenkraftsprojekt ofta ganska stora och tar upp otroliga landmassestorlekar som stör ekosystemen och den omgivande arkeologin och viktiga, betydelsefulla platser, samt eventuell förflyttning av omgivande samhällen. Trots dessa förluster fortsätter vattenkraft att vara en go-to för förnybar energi och sannolikt för att den har funnits längre och är en av våra mest utvecklade tekniker.
Olika storlekar
Vattenkraftprojekt som byggs i massiv skala får mest uppmärksamhet, men det används inte bara framgångsrikt med jättelika dammar. Metoden kan användas i många storlekar, även på mikronivå för att driva avlägsna byggnader.
Om vattenkraft är populärt
Att generera el på detta sätt är populärt globalt, och det görs i cirka 150 länder. Vissa länder genererar majoriteten av sin el på detta sätt, till exempel Kanada, Brasilien, Norge och Nya Zeeland. Kina är den enskilt största producenten.
Världens största anläggning
Den största vattenkraftsanläggningen i världen (bestämd efter installerad kapacitet) är Tre Gorges-dammen vid Yangtzefloden i Kina. Den färdigställdes 2012 och de 32 turbinerna kan generera 22 500 megawatt.
Mängder av potential
Vattenkraften fortsätter att växa och enbart i USA försörjer den över 30 miljoner hushåll. Det finns för närvarande många dammar på plats som inte ens används för att generera el, så det finns gott om potential att öka detta antal.