Vattenkraften är en förnybar energikälla

Uniper är, med sitt svenska bolag Sydkraft Hydropower AB, den tredje största vattenkraftproducenten i Sverige. Med 74 hel- och delägda vattenkraftverk, lokaliserade från Lycksele i norr till Kristianstad i söder, med en samlad effekt på cirka 1 700 MW och en årlig leverans av ca 8 000 GWh förnybar el, motsvarar det ca 12% av Sveriges samlade vattenkraftproduktion.

I och med att andelen väderberoende elproduktion (ex vind- och solkraft) i elsystemet ökar så kommer vattenkraftens roll att bli än viktigare i framtiden, då den är unik i sitt bidrag av förnybar baskraft och reglerkapacitet.

Så fungerar vattenkraften

  1. Vattnets lägesenergi utnyttjas för elproduktion.
  2. När vattnet släpps på turbinen faller det nedåt genom en tilloppstunnel eller trycktub. Vattnets tyngd och rörelse får turbinen och generatorn att rotera. Lägesenergi omvandlas till rörelseenergi.
  3. Rörelseenergin omvandlas till elektricitet i generatorn.
  4. Utloppstunneln leder vattnet tillbaka till älven.
  5. Från generatorn förs kraften ut till en transformator där den transformeras upp till en hög spänning innan den distribueras ut till kunderna via stora kraftledningar och med små förluster vid överföringen.
Image
Vattenkraft

Elproduktion av vattenkraft

Vattenmängden i älvarna och landskapets höjdskillnader skapar förutsättningar för vattenkraftverk. Vattendrag som är bäst lämpade för kraftproduktionen har antingen hög fallhöjd eller stort vattenflöde. Energin som kan utvinnas ur ett vattenkraftverk står i direkt förhållande till fallhöjden och vattenmängden. Därför är det också lätt att förstå varför den största andelen vattenkraft produceras i de norrländska älvarna. Vattenkraftproduktion innebär vanligtvis att älven regleras. Vattnet som krävs för elproduktion lagras i vattenmagasin och kan användas i exakt den mängd som behövs för stunden. 

Vårflodens betydelse för vattenkraften

Det är temperaturen som avgör när vårfloden kommer igång. Vanligast är att den kommer någon gång i april i samband med den första vårvärmen. Då fylls vattenmagasinen på igen efter att ha haft lägre nivåer under vintermånaderna då vattnet varit bundit i snö.

Snödjupsmätning i fjällen

Avgörande faktorer är hur mycket nederbörd som faller i fjällområdena under året. Och givetvis hur mycket snö som omvandlas till vatten i samband med vårfloden.

Genom att mäta snödjupet i fjällområdena kan vattenkraftbolagen göra prognoser på hur stor tillrinningen i vattenmagasinen blir när väl vårfloden sätter igång.

Image
Tre faktorer som laddar batterierna

De viktiga faktorerna för vattenkraften under årscykeln kan delas in i tre områden. Snödjupet på vintern, vårfloden på våren och nederbörden i de områden där vattenkraften finns under sommar och höst. Det betyder att vatten kan lagras i magasinen under perioder med hög tillrinning (t.ex. vårflod). Magasinen med de största volymerna finns i de övre delarna av de vattenkraftproducerande älvarna. De stora årsmagasinen gör att vi kan ta tillvara på ungefär hälften av den producerade vattenkraftsenergin i Sverige. I stället för att spillas bort när tillrinningen är mycket hög under vårflod och under nederbördsrika perioder lagras produktionen till ett senare tillfälle när behovet av el ökar.

Reglerkraft för ett elsystem i balans

Utmärkande för vattenkraften är att den är förnybar och lätt att reglera. Med det menas dess förmåga att snabbt kunna anpassa produktionen när efterfrågan ändras. Det kan handla om långsamma förändringar som påverkas av tex årstid och konjunktur. Det kan också handla om snabba förändringarna som är kopplade till samhällets aktiviteter vid olika tidpunkter under dygnet. Vattenkraftens reglerförmåga är också en förutsättning för exempelvis sol- och vindkraft som behöver kompenseras när vädret inte är gynnsamt.

Naturens eget kretslopp

Solens värme får vatten på marken, i sjöar, älvar och hav att avdunsta och stiga uppåt. När luften blir kallare på högre höjder kondenseras det stigande avdunstade vattnet och bildar moln. Molnen ger sedan nederbörd i form av regn eller snö. Avdunstningen är störst i södra Sverige och minst i fjällområdena, där den största delen av nederbörden kommer i form av snö. Snön smälter under våren och rinner ner till vattendragen. En del av vattnet samlas i magasin för att, främst under den följande vinterperioden, användas i kraftverken. Allt upprepas år efter år med vissa variationer för mängden nederbörd. Man talar om torrår, normalår och våtår.

Image
Vattenkraft

Vattenkraftens historia

Att använda lägesenergi från strömmande vatten för elproduktion är en gammal och beprövad teknik som sträcker sig långt tillbaka i tiden. Redan under antiken användes vattenhjul för att utföra mekaniska arbeten.

Redan på 1100-talet byggdes de första vattenkraftanläggningarna i Sverige. Jordabalken i Äldre Västgötalagen från 1200-talet innehåller ett avsnitt med rubriken ”Huru miulna skal gaerea”, det vill säga hur kvarnen ska byggas.

Men det var först på 1800-talet som vattenkraften började användas för storskalig elproduktion, och som i hög grad bidrog till att Sveriges industrialisering sköt fart ordentligt.

I början på 1900-talet bildades den första vattenkraftföreningen, och kort efter fattade riksdagen en rad beslut som underlättade fortsatt utbyggnad och samarbete. Men det var först på 1940-talet som den riktigt stora älvutbyggnaden tog fart, med stora projekt vid Indalsälven, Ångermanälven och Faxälven. Grunden för det svenska välfärdssamhället var därmed lagd. 

Det äldsta kraftverket som fortfarande är i drift inom Uniper Sveriges portfölj är Hemsjö Övre i Mörrumsån, som togs i drift 1907.

Dammsäkerhet - inget lämnas åt slumpen

Vi äger och ansvarar för cirka 100 kraftverksdammar i Sverige. Hela vår verksamhet vilar på ett väl fungerande dammsäkerhetsarbete. Vi ansvarar för konsekvenser som skulle följa av ett dammhaveri; därför läggs stora resurser på underhåll och kontroll av dammarna. Dels via system som kontrollerar vattenytor, temperatur och rörelser. Dels genom inspektioner av utbildad personal, allt från veckovisa ronder till så kallade Fördjupade Dammsäkerhetsutvärderingar, FDU. Detta är det mest kvalificerade steget i vårt dammsäkerhetsarbete, då tillsynsmyndigheter och externs expertis medverkar i genomgripande analyser av dammsäkerheten.

Kraftindustrin har gemensamt tagit fram regler och riktlinjer för dammsäkerhetsarbetet, RIDAS, Riktlinjer för Dammsäkerhet med tillhörande vägledningar. Svenska Kraftnät och länsstyrelsen är tillsynsmyndigheter som kontrollerar att dammsäkerheten sköts på rätt sätt. En viktig del av dammsäkerhetsarbetet går ut på att säkerställa vår kapacitet att hantera vattnet även vid riktigt höga flöden. Konkret innebär det att vi exempelvis sätter in extra luckor i våra dammar eller bygger om de som redan finns för att klara större vattenflöden.

Nivåerna i vattenmagasinen påverkar priserna

Det vatten som tillkommer genom vårens snösmältning och den årliga nederbörden, kan lagras i stora vattenmagasin längs älvarna. På så vis går det att spara vatten för elproduktion till de perioder under året då elen behövs som mest. Just att vattenkraften är reglerbar är till stor nytta för det svenska elsystemet.

Fyllnadsgraden i vattenmagasinen är därför viktig att hålla koll på, och det görs fortlöpande på den nordiska elbörsens Nord Pools hemsida. Tillgången på vatten är en av många faktorer som påverkar elpriset på både kort och lång sikt. Välfyllda magasin innebär oftast ett lägre genomsnittligt elpris. Medan torrår med lite nederbörd kan göra att elpriset blir högre än under ett normalår.

Relaterat innehåll

Vattenkraften har många fördelar. Den orsakar nästan inga utsläpp av klimatgaser och ger samtidigt pålitlig el till konkurrenskraftigt pris. Eftersom vattnet som används i kraftverket inte förbrukas utan hela tiden kommer tillbaka i form av nederbörd är vattenkraften även förnybar.

All el- och energiproduktion påverkar miljön. När det gäller vattenkraft så innebär kraftverk och dammar ett ingrepp i miljön som förändrar förutsättningarna för livet i och invid vattendraget.

Vi ser ett ökande behov av el allt eftersom samhället utvecklas och nya innovationer ser dagens ljus. Reglerkraften blir därför viktigare och viktigare ju mer sol- och vindkraft vi har i elsystemet.

Our global presence

We continue to strengthen our presence in key markets, develop innovative solutions and acquire companies in prioritized areas. Uniper solutions are sold to over 100 countries and we currently operate in over 40 countries.