• Vattenkraft
• Energiomställningen
• Läsvärt
• Föreningen
• Kontakt
• Nyheter

Språk/language:  

Vattenkraft

.... är kretsloppsenergi

Det som vanligen avses med vattenkraftverk (B) är utvinning av den lägesenergi som vattnet har fått i sitt naturliga kretslopp genom soldriven avdunstning följt av nederbörd på högre liggande markområden. Vatten från regn eller smält snö samlas upp i bäckar, åar och sjöar som fördäms (A) och tunnlar (F) inrättas från fördämningarna till turbiner (C) på lägre nivåer. När vattnet från dammen via galler (E), som hindrar fisk och annat att passera, strömmar ner till turbinen utvinns den energi som definieras av nivåskillnaden mellan vattenytan i dammen och nivån (H) efter turbinerna. Energin omvandlas i turbinen till mekanisk energi som driver generatorer (D) som omvandlar mekanisk energi till elenergi (G).

I vattenkraftverkens dammar kan vatten lagras och det går att ögonblickligen öka eller minska flödet genom vattenturbinen för att motsvara elbehovet när det till exempel inte blåser på våra vindkraftverk. I Sverige används vattenkraftverk som reglerkraftverk för att balansera efterfrågan via stamnätet och för att hålla frekvensen 50 Hz i elsystemet.

Många av de mindre vattenkraftverken saknar reglerdammar. De kallas strömkraftverk och tar tillvara vattenflödet som naturligt varierande rinner genom vattendraget.

Vattenkraften är en beprövad, säker och förnybar energikälla. Vattenkraften är reglerbar och kan snabbt anpassas till de förändringar som sker i användningen av el. Vattenkraften är en förutsättning för att vindkraft skall kunna byggas ut i större omfattning. När det inte blåser regleras vattenkraften in. En stor utbyggnad av vindkraft kommer att medföra ett ökat behov av vattenkraft.

Fram till slutet av 1800-talet nyttjades främst vattenkraften genom att placera skovelhjul i strömmande floder för drift av exempelvis kvarnar som malde säd eller som drivkälla för smideshammare och andra direktdrivna maskiner där fabriken låg i direkt anslutning till vattendragen. Så småningom utvecklades effektiva vattenturbiner som kunde driva generatorer varifrån energin på ett enkelt sätt kunde transporteras med el som energibärare till olika platser som ligger långt från själva kraftverket.

Vattenkraft är i ett klimatperspektiv miljövänlig och en av Sveriges viktigaste förnybara energikällor.

Småskalig vattenkraft
Vattenkraften i Sverige startade i småskalig form eftersom tekniken att bygga stora turbiner inte fanns. Till småskalig vattenkraft räknas inom EU kraftverk under 10 MW (10 000 kW).

I Sverige finns enligt Svensk Vattenkraftförening 1 894 småskaliga vattenkraftverk i drift som genererar 4,3 TWh el per år. I mitten av 1950-talet var antalet ca 4 000, innan billiga fossila energikällor och uran konkurrerade ut dem. Den billiga energins tid är förbi i takt med en ökad energianvändning, eftersom fossil energi och uran är ändliga råvaror som inte förnyas.

Om slumrande mindre vattenkraftverk åter kunde startas upp, och några nya byggas, skulle vi i Sverige kunna utvinna ca 7 TWh el från småskalig naturligt förnybar vattenkraft i Sverige.

Stort intresse för småskalig vattenkraft
Det finns således över 2 000 nedlagda kraftverk över hela Sverige i skogar, byar och samhällen som väntar på sina renoveringar för att kunna bidra till nödvändiga energiomställningen, bara villkoren blir de rätta. Många som i dag äger ett nedlagt vattenkraftverk vill gärna bidra i energiomställningsarbetet och starta upp kraftverk igen, men olika former av motstående intressen och komplicerade miljöprövningar i domstol gör att många låter bli. Det är också en stor investering som kräver stabila ekonomiska spelregler. I dag har vi i Sverige elcertifikat för att stödja investeringar i förnybar energi och som ska fungera som stimulans för att fler ska vilja och våga starta ett företag grundat på förnybar energi.
 
Miljöorganisationer och sportfiskeorganisationer vill att Sverige istället för vattenkraft ska satsa på natur- och fisketurism. De anser att vattenkraft förstör miljön. Småskalig vattenkraft har utvunnits sedan 300-talet och är ett varsamt bruk av en naturligt förnybar resurs. Den stora utmaningen är att klara omställningen från fossila energislag till naturligt förnybara. Det är en utmaning för alla människor och främst våra politiker att förstå och hjälpa till att finna lösningar så att markägare kan få starta sina slumrande vattenkraftverk, och att vi ska kunna behålla den unika allemansrätten, som ju är en förutsättning för sportfiske och naturturism. Den som har rådighet över mark och vatten som finns inom den ägda fastigheten, har rätten att bestämma över sin fastighet i enlighet med många lagar och regler som gäller för markägare. Detta gäller också för vattenkraftens verksamhetsutövare och många av de lagar och regler som nu föreslås bli ändrade förvärrar vattenkraftens förutsättningar.
 
Förr i tiden drev de små vattenkraftverken mindre lokala elnät anpassade till kraftverkens kapacitet. Detta sätt att försörja ett mindre område med el kallas ö-drift. Sedan stamnätet byggts ut anses det att utrustning för ö-drift inte längre behövs, eftersom det går att få kraft från detta nät. Men när elavbrotten kom var det säkert många som hade önskat att de små kraftverken hade fungerat som förr. Detta blev vi påminda om vid det stora elavbrottet i södra Sverige i januari 2005 då stormen ”Gudrun” drog fram.

Flest små vattenkraftverk finns i Västergötland, Småland och Värmland där det av tradition har funnits mycket jordbruk, småindustri och bruk. Där är också de flesta forsar för småskalig vattenkraft utbyggda, men det är också där de flesta slumrande kraftverken finns.

EU-direktivet om främjande av elproduktion från förnybara energikällor, 2001/77/EG, som Sverige förbundit sig att följa, och elcertifikaten har medfört att intresset för att rusta befintliga kraftverk trots allt är stort och enligt Energimyndigheten renoverades och återstartades cirka 50 kraftverk i Sverige under 2007.
 
Varför småskalig vattenkraft?
Fördelar

• Den är lokal, den finns nära elanvändaren
• Den utvinner förnybar energi utan utsläpp av klimatstörande avgaser eller annat långlivat avfall
• Den använder en beprövad och tillförlitlig teknik
• Den ger lokala arbetstillfällen
• Den ger el i då efterfrågan är som störst (under vintern)
• Den minskar behovet av el från fossilbränsleeldade kraftverk
• Den bevarar och levandegör värdefulla historiska kulturmiljöer
• Den motiverar och möjliggör dammsäkerheten
• Den dämpar höga vattenflöden och ger jämnare vattenföring
• Den har mycket lång livslängd och bidrar till en trygg energiförsörjning
• Den bidrar till de regionalpolitiska målen med näringsverksamhet i glesbygd
• Den sprider med sin lokala förankring kunskap om vårt energisystem
• Den bidrar till teknikutvecklingen med innovationer som vanligtvis först utprovas i mindre anläggningar
• Den utgör ett idealiskt verksamhetsområde för entreprenörer som vill medverka i den absolut nödvändiga energiomställningen

Vattenkraftens utveckling
Redan från 300-talet e kr finns beskrivningar på så kallade skvaltkvarnar, mycket primitiva vattenkvarnar för att mala mjöl.

Tidigt vanns kunskapen att kraften i vattnet är proportionell mot fallhöjden och mot den mängd vatten som strömmar genom fallet under viss tid. Så småningom formulerades den ekvation som beskriver naturkraften i ett vattenfall

F = H * Q * g

där F är effekten i kW, H är fallhöjden i meter, Q är flödet i m3/s och g är jordens dragningskraft 9,81 m/s2.

De vattenhjul som fanns under medeltiden kunde inte nyttja höga fallhöjder eller ta stora vattenflöden och inte heller ge någon större effekt.

När industrialismen började i Europa uppfann engelsmännen ångmaskinen, som hade kol som huvudsaklig energikälla och bränsle, medan fransmännen som inte hade några större koltillgångar, satsade på att utveckla vattenkraften och uppfann vattenturbinen 1827. Den blev framgångsrik och de första kommersiella svenska vattenturbinerna tillverkades på Brefvens Bruk i Närke 1845.

Sedan gick utvecklingen snabbt. Vattenkraft för att generera elkraft började på 1880-talet och Sveriges första vattenkraftverk för elproduktion var Rydal i Viskan 1882. På 1910-talet började vattenkraften att bli betydande. Växelström med 3-fas systemet utvecklades vid sekelskiftet och möjliggjorde överföring av elenergi på långa avstånd. Parallellt med en mängd små vattenkraftverk byggdes i början av 1910-talet tre för den tiden gigantiska kraftverk, Olidan i Trollhättan, Porjus utanför Gällivare och Älvkarleby utanför Gävle.

En svensk industri för tillverkning av utrustningar växte fram och den goda hemmamarknaden drev fram en utvecklad teknik hos de svenska tillverkarna, vilket gjorde dem framgångsrika även på den internationella marknaden. Tillverkare som KMW, NOHAB, Finshyttan och ASEA var aktade namn i världen.
 
Vill du läsa om storskalig vattenkraft kan du se texten som skrivits av Kungliga Vetenskapsakademiens Energiutskott. 

 Storskalig vattenkraft (1,22 MB)

Framtid

Det globala samhället är till ca 85 % beroende av energi från fossila bränslen och uran. De är alla råvaror med begränsad tillgång. Därtill lämnar de utsläpp av olika gaser och annat långlivat avfall efter sig vid användningen; utsläpp vars konsekvenser överlämnas till framtida generationers vård. I det nödvändiga energiomställningsarbetet är vattenkraften ytterst betydelsefull. I kraftverkens dammar kan vatten lagras och det går att ögonblickligen öka eller minska flödet genom vattenturbinen för att motsvara elbehovet när det till exempel inte blåser på våra vindkraftverk eller solen inte lyser på våra solceller. I Sverige används vattenkraftverk som reglerkraftverk för att balansera tillgång och efterfrågan via stamnätet och för att hålla frekvensen 50 Hz i elsystemet.

Vattenkraftens goda balanseringsförmåga blir än mer viktig i framtiden.