Hur fungerar vattenkraft?

En fråga som många ställer sig är hur vattenkraft egentligen fungerar. Många vet att det finns vissa likheter mellan en väderkvarn, men exakt hur fungerar de? Likheten mellan alla sorters vattenkraftverk är att de är så kallade turbiner. Det innebär att de fångar energin från gas eller vätska som är i rörelse.

Ta exemplet med en väderkvarn. Syftet är att vinden med hjälp av kvarnens böjda blad ska fånga vinden så de börjar rotera. I ett flygplan så är effekten det motsatta – något form av drivmedel antänder i en motor, sätter en cylinder i rörelse och genom en vevaxel roterar en rotor. På så vis kan ett flygplan röra sig framåt genom att trycka extrema mängder luft bakåt och på så vis flytta planet framåt. I en båt är principen exakt likadan som hos en jetmotor, mer på grund av att vattnets densitet är högre än hos luft – krävs inte samma höga varvtal för att samma effekt ska åstadkommas.

Vad är då en turbin?

En väderkvarn är egentligen den enklaste formen: En uppfinning som är byggnad för att fånga energin från den förbipasserande vinden. Man överför helt enkelt rörelseenergin hos vinden och konverterar det till mekanisk energi som i sin tur utför något form av arbete. För i tiden handlade det om att rotera två stora stenar mot varandra, för att på så vis mala vete till mjöl på ett praktiskt sätt. Liknande funktion hade ett vattenkraftverk, där vattnets flödet tryckte på ett stort hjul, som i sin tur roterade stena för att mala mjöl.

Ett nyckelelement i alla (iallafall i dagens) kraftkällor som utnyttjar rörelseenergi är att de har någon form av blad ihopkopplat med en axel som roterar när bladen gör det. Vad man gjort på senare tid är att istället för att mala mjöl, kopplar man axeln till en elektrisk generator som skapa elektricitet.

Nyckelkomponenter i vattenkraft

Det finns lite olika typer av vattenkraftverk. Det vanligaste är att de är en komponent i ett helt system som syftar till att reglera vattennivån i en ansamling vatten. Ett exempel:

En sjö ligger belägen på en hög höjd mellan ett antal fjäll. När det regnar rinner allt vatten ned för fjällen och samlas i dalgången – sjön. Det är naturligt att det från denna sjö flödar en bäck eller å ned för berget till lägre höjder – gravitationen påverkar detta. I ett helt naturligt system går det inte bestämma hur mycket denna mängd vatten är, eller när den kommer.

Vad man på senare år gör, är att man bygger dammar. Anledningen till att dessa existerar är att dämma upp vatten, eller magasinera det. Det innebär att man kan låta betydligt större mängder vatten samlas på en högre höjd och man kan då släppa på det när man vill. Det innebär också att man effektivt kan reglera vattennivån hos alla vattendrag i hela systemet.

Hur tänker elbolaget?

Som bekant ändras elpriser kontinuerligt – under vintern är till exempel priset högre – just för att efterfrågan av värmeenergi är högre. Därför är det en klok idé att spara vatten i magasin till vintern. Släpper man på vattnet så tjänar elföretaget mer pengar på sitt vattenkraftverk.

I praktiken har elbolaget koll på hur mycket vatten som finns i magasinet och kan på förväg veta hur mycket av denna rörelseenergi (strömmande vatten) som man nedströms kommer kunna konvertera till elektricitet. Utifrån en beräkning av tillgång på el (regn etc.) och efterfrågan (tid på dygnet, årstid medmera.) kan man sedan avgöra när det är som effektivast att släppa på vattenmassorna.

Hur ett vattenkraftverk fungerar i detalj går vi igenom i ett senare inlägg.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *