Gjester siden 05.10.1999
.mmmmmmmmmmm
Prosjekt Vannkraft
 
 
Laget av: Magne Paulsen og Mats Bromander
 
 
Problemstillinger
 
Hva er vannkraft?
 Hvordan fungerer et vannkraftverk?
 Når og hvordan foregikk Norges vannkraftutbygging?
 Hvor i landet blir det bygget flest vannkraftverk?
 
Innledning
 
Vann er ikke bare noe vi drikker og bader i. Vann er en stor energikilde. Hva er det som foregår når disse enorme kreftene produserer energi? Hvordan fungerer disse vannkraftverkene? Dette er noen av tingene vi skal prøve å finne ut av i dette prosjektet.
 
I fremtiden vil det bli utrolig viktig å finne fram til effektive fornybare energikilder, for å spare miljøet. Her kommer vannkraft inn som et godt alternativ.
 
Vi skal også ta for oss hva vannkraften har å si for Norges økonomi. Det er kanskje ikke så veldig relevant? Vi er av en annen oppfatning, for vi skal prøve å ta for oss så mange sider av emnet vannkraft som mulig. Både hvor det blir produsert og hvor det blir fraktet hen. Jeg håper at mange har glede av dette prosjektet. Kanskje man får noen nye ideer etter å lest det?
 
 
Vannkraft
 
Vannkraft er energien som vann, f.eks. i et vassdrag kan yte ved å falle fra en høyde til en annen. Denne energien blir produsert i et vannkraftverk.
 
Vannet får vi (naturligvis) fra nedbør, eller regn. Fordi det faller veldig mye nedbør i Norge egner det seg godt for produsering av vannkraft. I Norge faller det gjennomsnittelig 1415 mm nedbør i året. Det er det dobbelte av resten av Europa. Men det er stor forskjell på hvor mye nedbør det faller i Norge. I Finnmark og på Østlandet faller det for eksempel 300 mm per år. Her er vassdragene lange og vannrike, med relativt korte fall. På Vestlandet regner det enkelte ganger 15 ganger så mye, det vil si 4500 mm per år. Her er vassdragene gjerne korte med store fall. Elver og bekker har vanligvis størst vannføring under snøsmeltingen på våren. Men det forekommer også høstflommer. Disse flommene skyldes som oftest bare regn.
 
 
Her ser vi skyene samler seg like før det begynner å regne.
 
Norge er et av de store "vannkraftlandene" i Verden. Av verdens totale energi-forbruk blir bare 5-8 % laget av vannkraft. I Norge derimot blir hele 40% av vårt energiforbruk dekket av vannkraft. Dette gjør Norge til et foregangsland for bruk av fornybar energi. Det finnes cirka 4000 vassdrag i Norge. Rundt 25-30 prosent av disse er utnyttet til kraftformål. I noen fylker er faktisk nesten alle store vassdrag utnyttet. I 1996 var sju av Norges ti høyeste fosser utbygd. De tre andre fossene var vernet mot utbygging. Dette viser litt av hvor mye Norge har satset på vannkraftutbygging.
 
Fordi mesteparten av vannet samler seg opp i bekker og elver, gir disse store muligheter til å produsere elektrisk strøm. Norge har nemlig svært mange vassdrag og vannfall. Jo fortere vannet renner, jo mindre vann trenger vi. Fordi vannet ikke renner likt hele tiden, bygger man demninger for å samle opp vannet. Dette gjøres fordi man må ha en viss strøm hele tiden. Demningene gjør at man kan få en jevn strøm og produsere like mye elektrisk energi hele tiden.
 
 
Her ser vi et vi en demning som kontrollerer hvor mye vann som slippes ut.
 
Et vannkraftverk fungerer ved at store vannhjul (turbiner) blir påført vann og så går rundt på grunn av vannets kraft. Det finnes flere turbintyper. Kaplans propellturbin, francisturbin og rørturbin er de vanligste. Turbinen er i direkte forbindelse med en generator som lager elektrisitet. Til sammen blir dette et aggregat.
 
Det finnes to hovedtyper vannkrafverk: lavtrykkskraftverk og høytrykkskraftverk.
 
Ved lavtrykkskraftverk lager man gjerne en demning i enden av en innsjø. Fallet er ganske lite, like stor som fallhøyden i elva, og vanntilførselen er nesten alltid stor. Lavtrykkskraftverk er vanligvis i tilknytning til en elv. Det er vanskelig å lagre vannet i magasiner, så vannet blir brukt når det kommer. Kraftproduksjonen øker derfor når det er flom og mye nedbør. Disse vannkraftverkene blir gjerne bygget på Østlandet og i Finnmark, fordi her er det lange vannrike vassdrag med relativt små fall. Et eksempel er Bingfoss Kraftverk i Glomma, med en fallhøyde på 5 meter.
 
 
Her ser vi Hunderfossen kraftverk i Lågen under flom. Dette er et lavtrykkskraftverk.
 
Høytrykkskraftverk er motsatt. Der utnytter de gjerne store fallhøyder, vanligvis 50-100 meter. I motsetning til lavtrykkskraftverket er høytrykkskraftverket's vanntilførsel ganske liten. Trykket blir derimot større på grunn av fallhøyden. Før ble høytrykkskraftverket gjerne laget med et rør nedover fjellsiden. Nå lager man disse kraftverkene i en tunnel gjennom fjellet. Fjellmassen tar av for det enorme trykket fra vannmassene og gir økt sikkerhet. Kraftverket har også gjerne kontakt med reguleringsmagasinene gjennom bergtunneler og rørledninger. Et annet ord som brukes om disse er magasinkraftverk. Magasinkraftverk har også vanligvis større effektinstallasjon og kortere brukstid enn elvekraftverkene. Denne typen kraftverk lages gjerne på Vestlandet, i Nordland og i deler av Troms. Vassdragene her er korte med store fall. Et eksempel på et høytrykkskraftverk er Sima kraftverk i Hardanger. Der er fallhøyden 1158 m.
 
 
Tegningen viser hvordan et høytrykkskraftverk fungerer.
 
Det er tungvint og uøkonomisk å lagre elektrisitet i for eksempel batterier. På grunn av dette må man produsere elektrisiteten samtidig som den brukes. Etterspørselen varierer i løpet av døgnet, uken måneden og året. Dette gjør at turbinene må ha jevn vanntilførsel for at de skal kunne overføre energien fra vannet til generatorene slik vi ønsker. Dette er nødvendig for at turbinene skal gå i den hastigheten vi trenger. Vannkraftverket regulerer farten til vannet, slik at de går med samme fart hele tiden. Vannet blir lagret i magasiner for at det skal komme like mye vann også på vinteren da det ikke regner særlig mye, og det er lav vannføring i elvene. Magasinene kan hjelpe andre kraftverk de årene det er lite nedbør. På tabellen nedenfor ser vi at produksjonen gjerne varierer motsatt av tilsiget av vann. Som man ser på tabellen nedenfor: når tilsiget er stort, er ofte produksjonen lav og motsatt. For eksempel fylles magasinene med vann på våren, mens behovet for elektrisitet er størst på vinteren.
 
 
Fordi det ikke produseres kraft på de stedene man trenger det mest, må man transportere det. På Østlandet, for eksempel, er det store behov for kraft, men det er svært få vannkraftverk. Og fordi de fleste kraftverkene ligger på Vestlandet, Sørlandet og i Nordland, der man ikke trenger like mye kraft, må man transportere kraften. Kraften transporteres særlig mye fra vest og nord, hvor det er overskudd på kraft, til sør og øst, der det er underskudd på kraft. Kartet på neste side viser overføringene av kraft fra de forskjellige landsdelene. Det er også tatt med importen av kraft fra Danmark, Sverige og Finland. Norge både eksporterer og importerer kraft fra disse landene.
 
 
 
Vannkraft i Norge
 
Norsk energiforsyning er sterkt preget av at vi er i et vannkraftland. Mer enn 99,5 % av Norges elektrisitetsproduksjon er vannbasert. Dette er en høyere andel vannkraft, eller i det hele tatt fornybare energikilder, enn i noe annet lands kraftforsyning. Vår enorme tilgang på vannkraft har gjort at vi i Norge har stort strømforbruk. Regnet i forbruk, pr. innbygger ligger vi helt på topp med dobbelt så mye som USA, og tre til fire ganger som øvrige Europa. Men så bruker vi også mye strøm til oppvarming, langt mer enn i andre land. Vannkraften har dessuten vært forutsetningen for etableringen av betydningsfull kraftintensiv industri. Regnet som teoretisk energiinhold i energibærere levert til sluttbrukere, utgjør elektrisitet rundt halvparten av det energiforbruket vi har i Norge. I verden forøvrig er vannkraftens relative betydning langt mindre. I 1994 ble det i alt produsert 12700 TWh elektrisitet. Av dette var under 20 % vannkraft. Regnet i forhold til verdens totale energiproduksjon utgjorde vannkraften 2,6 %. Vi har nå, i vårt vannkraftssytem, en produksjonsevne lik 113 TWh med normal tilvekst. Det meste av denne produksjonskapasiteten ble bygget ut i etterkrigstiden. Fra en beskjeden produksjon på 0,6 TWh i år 1900, steg produkjsonsevnen til 11 TWh i 1945. Først da ble det fart i kraftutbyggingen. I den første etterkrigstiden var det fortsatt over 650 000 personer i Norge uten organisert strømforsyning. Vi stod foran en aktiv gjenreisningsperiode, det var også sterke industripolitiske mål om oppbygging av en kraftintensiv industri. Disse forholdene la til rette for stor satsing på utbyggingen av våre vannkraftressurser. Gullalderen for norsk kraftutbygging var som betraktet av mange i 1970-årene. Ikke så høylytte protester gjorde at det var høyt tempo i kraftutbyggingen. Vi kan nok i ettertid, med dagens kunnskap om verdsetting av miljøkvaliteter, se at mye kunne vært gjort annerledes. Vannkraftutbyggerne nøt høy status. Landet ble jo på en måte bygget av dem. Etterhvert ble motstanden sterkere, men utbyggingen fortsatte i omtrent samme tempo fram mot 1985. Produksjons-systemet var da bygget ut til en mildere årsprodukjson på 102 TWh. Siden 1945 (40 år) var det da kommet inn 91 TWh, eller nesten 2,3 TWh pr. år i gjennomsnitt. Det forklarer også omtrent forbuksutviklingen i samme tidsrom. I de senere år har vi imidlertid opplevd en nesten stillestående periode på utbyggingsfronten for Norsk vannkraft. Etter at energiloven trådte i kraft i 1991, har det bare kommet inn vel 3 TWh ny kraft, det er under 0,5 TWh pr. år. Selv om kraftutbyggingen har avtatt sterkt, har forbruksutviklingen omtrent fortsatt i samme spor som tidligere. Dette har gjort at den overkapasitet som var i produksjonssystemet, nå er innhentet av forbruksutviklingen. Produksjonssystemet som vi har i dag er i normale vannår i noenlunde balanse med det innenlandske markedet.
 
Vi ser fortsatt ingen tegn til utflating av etterspørselen etter elektrisk kraft.
 
 
Konklusjon
 
Dette var et interessant, men også ganske vanskelig emne. Fordi vi skulle ta for oss så mange sider av emnet, synes nok noen at vi har gått litt lite i dybden. Vi mener vi har fått til det vi hadde som mål, det vil si, svare på problemstillingene våre. Vi har jobbet bra hele veien og brukt ganske mye tid på å lage denne besvarelsen. Særlig fordi vi har jobbet med internett-siden, har det tatt lang tid. Vi har altså, i motsetning til de andre gruppene, fått lagt vårt prosjekt ut på internett, noe som vi mener gir uante muligheter. Nå kan alle få lese prosjektet vårt. Dette håper vi vil være bare positivt. Jeg håper at dette prosjektet kan være til hjelp for andre som skal lage prosjekt om vannkraft. Vi er blitt enige om at det var litt knapp tid til å være et så omfattende prosjekt. Det var også litt liten tilgang til PC, fordi flere klasser hadde prosjekt samtidig. Vi konkluderer med at vannkraft vil bli viktigere og viktigere i fremtiden, ettersom vannkraft ikke forurenser. Derfor håper vi at andre land går etter Norges eksempel og satser på fornybar energi.
 
 
Kilder
 
 
Norges Vassdrags- og Energiverk
 Andre Angeltuns Skoleside
Olje- og Energidepartementet
 Aschehoug og Gyldendals Store Norske Leksikon
 Cap Leksikon

 

 

mr-xc2i.net

©2000 Gonzales Productions