Hva er en vannkraftverk?

Hva er en vannkraftverk?

Definisjon av vannkraftverk

En vannkraftverk defineres som et anlegg som genererer elektrisitet ved å bruke kinetisk energi fra fallende vann for å rotere en turbin.

I et vannkraftverk utnyttes den kinetiske energien som oppstår på grunn av gravitasjon når vann falt fra et høyere til et lavere nivå, for å rotere en turbin for å produsere elektrisitet. Den potensielle energien lagret i vannet på det øvre vannnivået frigjøres som kinetisk energi når det falt til det nedre vannnivået. Turbinen roterer når det følgende vann treffer turbinbladene. For å oppnå et hovedforskjell i vann nyttes vannkraftverk generelt bygd i fjellområder. Langs elven i fjellområder blir det bygd en kunstgjort damm for å skape det nødvendige vannhodet. Fra denne dammen blir vannet tillatt å falle mot nedstrøms delen på en kontrollert måte mot turbinbladene. Som et resultat roterer turbinen på grunn av vannkraften som påføres bladene, og dermed roterer generatoren siden turbinaksen er koblet til generatoraksen.

Det største fordelen med en vannkraftverk er at den ikke trenger noen drivstoff. Den trenger bare et vannhode, som naturligvis er tilgjengelig en gang dammen er bygd.

Ingen drivstoff betyr ingen drivstoffkostnader, ingen forbrenning, ingen røykgasser, og ingen forurensning. Dette gjør vannkraftverk rene og miljøvennlige. De er også enklere å bygge sammenlignet med varmekraft- og kjernekraftverk.

Å bygge et vannkraftverk kan være dyrere enn et varmekraftverk på grunn av kostnadene knyttet til å bygge en stor damm. Ingeniørkostnadene er også høye. I tillegg kan vannkraftverk ikke bygges hvor som helst; de trenger spesifikke lokasjoner, ofte langt fra belastningsentre.

Derfor kreves lange overføringslinjer for å overføre den genererte strømmen til belastningsentrene.Dette kan føre til høye overføringskostnader.

Til tross for dette kan det lagrede vannet i dammen også benyttes til irrigasjon og lignende formål. Noen ganger kan ved å bygge slik damm langs elven, forekomsten av flommer nedstrøms av elven kontrolleres betydelig.

Det kreves bare seks primære komponenter for å konstruere et vannkraftverk. Disse er damm, trykkstollen, svigtank, stuer, penstock, og kraftverk.

Dammen er en kunstgjort betongbarriere bygd tværs over veien til elven. Fangstområdet bak dammen skaper et stort vannreservoarTrykkstollen tar vann fra dammen til stuene.

I stuene finnes det to typer ventil. Den første er hovedslukkeventilen, og den andre er en automatiske isoleringsventil. Slukkeventilene kontrollerer vannet som flyter mot nedstrøms, og automatiske isoleringsventiler stopper vannflyten når elektrisk belastning plutselig fjernes fra anlegget. Automatiske isoleringsventiler er beskyttende ventil som ikke har noen direkte rolle i kontrollen av vannflyten til turbinen. De fungerer bare under nødsituasjoner for å beskytte systemet mot utbryting.

Penstock er en stålledning som kobler stuene til kraftverket. Vann flyter gjennom penstock fra stuene til kraftverket.I kraftverket finnes det vann-turbiner og alternatorer med tilhørende spenningsoversettere og bryteranordninger for å generere og så fremme overføring av elektrisitet.

Til slutt kommer vi til svigtanken. Svigtanken er også en beskyttende tilbehør tilknyttet vannkraftverk. Den ligger rett før stuene. Høyden på tanken må være større enn hodet på vannet lagret i vannreservoaret bak dammen. Dette er en åpen topp vannbeholder.

Formålet med denne tanken er å beskytte penstock fra å sprenge ut når turbinen plutselig nekter å ta imot vann. Ved inngangen til turbinen finnes det turbineporter kontrollert av regulatorer. Regulatoren åpner eller lukker turbineportene etter svingninger i elektrisk belastning. Hvis elektrisk belastning plutselig fjernes fra anlegget, lukker regulatoren turbineportene og vannet blokkeres i penstock. Plutselig stopp av vann kan forårsake alvorlig sprang i penstock-rørsystemet. Svigtanken absorberer denne baktrykket ved å sveve vannnivået i denne tanken.

Konstruksjon av vannkraftverk

Bygging av et vannkraftverk involverer å lage en damm, trykkstollen, stuene, penstock, kraftverket, og svigtanken.

 Fordeler med vannkraft

Disse anleggene er kostnadseffektive og miljøvennlige siden de ikke trenger drivstoff og ikke produserer forurensning.

Ulemper med vannkraft

De høye bygningskostnadene og behovet for lange overføringslinjer for å levere elektrisitet dit den trengs, kan være ulemper.

Ytterligere fordeler med dammer

Dammer som brukes i vannkraftverk kan også gi fordeler som støtte for irrigasjon og flomsikring.