Innehåll
Vattenkraft är energi som härrör från rörelse av vatten. Denna rörelse är en del av jordens vattencykel, som är den kontinuerliga cirkulationen av vatten genom marken, hav och atmosfär. Mängden energi som rörligt vatten tillhandahåller beror på volymen i rörelse och dess hastighet. Vatten är en av de äldsta energikällorna. Forntida civilisationer använde vattenkraft för bevattning och som en slipmekanism för spannmål. Under den moderna perioden tillhandahåller vattenkraften 20 procent av världens förnybara energi.
Vattenhjul
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesVattenhjul var den vanligaste formen för vattenkraft, från över 4 000 år sedan till 1800-talet. De omvandlade energin från flödande vatten till en roterande rörelse. Denna rörelse drivde sedan rörelsen av stenar och spakar för att mala spannmål, mineralmalm och skuren virke. Hjulet låg horisontellt eller vertikalt i strömmande vatten, till exempel en flod eller bäck. Vattenflödet tvingade hjulet att röra sig när det träffade paddlar fästa vid hjulets yttre ram. Vattenkraften ökade när den flödade genom smala kanaler eller munstycken.
turbiner
Vattenturbiner är en utveckling från vattenhjulet och föregångare för modern elproduktion. Istället för att slå en fast paddel på ett hjul, aktiverar vattenflödet en roterande rotor som kan ha hundratals blad. En axel fäst rotorlänkar till en turbogenerator, som är en jättemagnet med en spiraltråd inuti den. En elektrisk ström genereras i turbinen när axeln roterar.
dammar
••• China Photos / Getty Images News / Getty ImagesDammar släpper ut stora mängder vatten som rinner från floder och skapar en reservoar bakom en stödvägg. En stift är röret, eller slussporten, från botten av behållaren, som passerar genom dammen, till en vattenturbin. Vatten från reservoaren rinner vid högt tryck från reservoaren till turbinen och genererar elektricitet. Three Gorges Dam vid Yangtze-floden i Kina är världens största vattenkraftverk där vattenflödet driver 32 turbiner.
Pumpad lagring
Vattenkraftverkets operatörer kan lagra energi under perioder med låg kundbehov efter el, och släppa den under perioder med hög efterfrågan med hjälp av pumplagringsmetoder. Under perioder med låg efterfrågan pumpas vatten som redan har flödat genom turbiner tillbaka till en separat lagringsbehållare ovanför turbinerna. Detta vatten rinner tillbaka genom turbinerna under perioder med hög efterfrågan. Systemet ger en snabb start för extra kraftproduktion.