Forklarende: Hvad er vandkraft?

Vandkraft er en veletableret teknologi til elproduktion med over 100 års kommerciel drift. Vandkraft produceres, når vand i bevægelse får en turbineaksel til at rotere; denne bevægelse omdannes til elektricitet med en elektrisk generator.

I henhold til Euromonitor udgjorde vandkraft 17 % af den samlede elproduktion i verden i 2012. De fire største elproducerende kraftværker i verden er alle vandkraftværker: Three Gorges i Kina (18,5 GW), Itaipu i Brasilien (14,8 GW), Guri i Venezuela (10,1 GW) og Tucuri i Brasilien (8,4 GW).

Australien har mere end 100 vandkraftværker, hvoraf de fleste er placeret i New South Wales og Tasmanien. Den årlige produktion af vandkraft i Australien i 2012 udgjorde lidt over 6 % af den samlede årlige elproduktion og bidrog kun med 0,4 % af verdens samlede produktion af vandkraft.

Det største vandkraftværk i Australien er Snowy Mountains Hydroelectric Scheme med en kapacitet på 3,8 GW, hvilket udgør næsten halvdelen af den samlede vandkraftkapacitet i Australien.

Vandkraftteknologier

Der er tre hovedkategorier af vandkraftteknologier: run of river, opstemning og pumpet oplagring.

Den såkaldte run-of-river-teknologi er baseret på flodens strømning på et højtliggende sted, som ved hjælp af tyngdekraften føres til en turbinegenerator.

I opstemningsvandkraftsystemer anvender en eller flere dæmninger til at lagre vand. Den potentielle energi, der er lagret i dæmningen, omdannes til elektricitet ved at lade det lagrede vand fra et højtliggende punkt passere gennem en turbinegenerator, der er placeret i det lavere punkt.

Pumpet vandkraft er et system med to dæmninger, hvor den ene dæmning er installeret i et højere punkt end den anden. I perioder uden for spidsbelastningsperioder, hvor prisen på elektricitet er lav, pumpes vandet fra det nederste reservoir op til det højtliggende reservoir ved hjælp af elektricitet fra nettet. Når prisen på elektricitet er høj i spidsbelastningstimerne, frigives vandet fra den øverste dæmning for at generere elektricitet. Pumpet vandkraft er det eneste vandkraftsystem, der producerer en ikke-fornybar form for vandkraft.

Australien har over 100 vandkraftværker, som f.eks. dette i Warragamba, NSW. Vladimir Strezov

Begrænsninger ved vandkraft

De fleste af de installerede vandkraftværker rundt om i verden og i Australien er opstemmningsbaserede, der udnytter store reservoirer til opbevaring af vand. Den elektricitet, der produceres fra disse systemer, er vedvarende, men er ikke drivhusgasneutral.

Vandkraftdambrugene er en kilde til metan, som er 25 gange mere drivhuspotent end kuldioxid (CO2).

Methan dannes i dæmningen, når organisk materiale nedbrydes i mangel af ilt. Det organiske materiale består både af plantemateriale, der oversvømmes, når dæmningen først fyldes op, og af plante- og jordrester, der skylles ind i dæmningen fra bredden og opstrøms. Fytoplankton er også en kilde til emissioner fra dæmningen i form af organisk materiale.

Dæmninger med store sæsonbestemte højdeforskelle vil producere metanemissioner fra en kontinuerlig cyklus af vækst og nedbrydning på bredderne, når planter vokser om sommeren, for derefter at blive oversvømmet igen om vinteren.

Der anslås drivhusgasemissioner fra vandkraftværker på grundlag af CO2-ækvivalenter (CO2e), og de spænder bredt fra 5 til så højt som 200 g CO2e/kWh, med en medianværdi på 40 g CO2e/kWh. Til sammenligning udleder kulfyrede kraftværker 1000 g CO2e/kWh, hvilket er fem gange så meget som de dæmninger med de højeste emissioner.

Nedbrydning af organisk materiale i vandkraftdæmninger er en kilde til drivhusgasemissioner i form af metan. AAP Image/MCT

En anden ulempe ved vandkraftteknologien er de store arealer, der er nødvendige for at bygge store vandkraftdæmninger.

Det er almindeligt for meget store vandkraftværker at have dæmninger, der måler flere tusinde kvadratkilometer. Dette medfører mange miljømæssige og sociale udfordringer som f.eks. ændrede økosystemer, tab af arkæologisk og kulturelt betydningsfulde steder og fordrivelse af hele samfund. Eksempelvis krævede opførelsen af Tre Kløfter-dæmningen i Kina, at over 1 million mennesker blev flyttet.

De store overflader af vandkraftdæmninger øger også vandtabet gennem fordampning. I gennemsnit ligger tabet af vand fra vandkraftværker på omkring 35 kg/kWh. Dette er betydeligt for et tørt kontinent som Australien.

Still a role to play

På trods af disse begrænsninger er vandkraft den eneste modne vedvarende elproduktionsteknologi, der er fleksibel til at dække både spidsbelastnings- og grundlastbehov til en pris, der kan sammenlignes med kulproduceret el.

Den fremtidige anvendelse af vandkraft er afhængig af omhyggelig planlægning for at minimere de negative virkninger for samfund, økosystemer og kulturelt vigtige steder.

Løbsvandløbsteknologien er den mest miljøvenlige metode til produktion af vandkraft, og denne teknologi bør have en større andel i den fremtidige energiproduktion.

Fremtiden for vandkraftværker med pumpelagring er afhængig af brugen af intermitterende vind- og solenergikilder i stedet for elektricitet fra nettet til at pumpe vand mellem reservoirer.

Den endelige målsætning for den fremtidige udvikling af energiteknologien bør være at mindske Australiens afhængighed af kul til elproduktion på næsten 90 %, og vandkraft har stadig en rolle at spille.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.