Hovudtypar av kraftverk
Kraftverka blir som regel delte inn i tre hovudkategoriar:
elvekraftverk (run-of-river)
magasinkraftverk
pumpekraftverk
Det er også mogleg å dele inn kraftverk etter storleik og fallhøgd.
Kategoriane nedanfor er ei vanleg inndeling, basert på installert effekt (i MW):
store kraftverk (større enn 50 MW)
middels store kraftverk (10–50 MW)
småkraftverk (1–10 MW)
minikraftverk (0,1–1 MW)
mikrokraftverk (mindre enn 0,1 MW)
Små-, mini- og mikrokraftverk blir som oftast etablert utan reguleringssystem (demningar) i små bekker og mindre elver. Vatnet kan då ikkje lagrast. Dermed er det tilsiget av vatn som regulerer kraftproduksjonen i slike kraftverk. Dei kan berre produsere kraft når det er nok vatn i elva. Utfordringa her er å finne turbinar med god verknadsgrad ved varierande vassføring, eller vassmengd.
Deler vi inn kraftverk etter fallhøgd, snakkar vi om lågtrykkskraftverk og høgtrykkskraftverk, men det er ikkje nokon bestemd definisjon av kvar grensa går mellom lågtrykks- og høgtrykkskraftverk.
Elvekraftverk
Kraftverk utan magasin blir ofte karakteriserte som elvekraftverk og er som oftast lågtrykkskraftverk. Desse blir kjenneteikna av høg vassføring og lita fallhøgd. Her må ein bruke vatnet når det kjem naturleg, ved tilsig. Det betyr at det kan vere vanskeleg å regulere produksjonen.
Ved flaum eller høg vassføring i vassdraget vil kraftproduksjonen auke, og ein vil ofte miste vatn– såkalla flaumtap – fordi kapasiteten i kraftverket er avgrensa. Ved låg vassføring vil produksjonen også bli låg, og han kan endåtil bli heilt borte fordi turbinane ikkje toler å bli køyrde ved svært låge vassføringar.
Dette betyr at ein får ein svært ujamn kraftproduksjon, og at produksjonen ikkje kan styrast etter forbruket – det same problemet som ein har med vind- og solkraftverk.
Magasinkraftverk
Magasinkraftverk kan lagre det naturlege tilsiget i eit reguleringsmagasin og produsere kraft etter behov ved å tappe vatn frå magasinet i takt med forbruket. Slike kraftverk har ofte, men ikkje alltid, stor fallhøgd, og dei kan dermed produsere kraft med relativt mindre vassmengd enn eit elvekraftverk. Dette er dei store kraftverka.
Det er store fordelar med å kunne lagre energien som er i vatnet, i vassmagasinet. I sommarhalvåret, når straumforbruket er på sitt lågaste og vasstilsiget på sitt høgaste, blir vassmagasina fylte opp, og vatnet blir lagra til neste vinter. Magasinet fungerer som eit fulladd batteri. I vinterhalvåret har vi eit større behov for straum, og vasstilsiget er på sitt lågaste. Vi kan då kople inn batteriet ved å la vatnet renne ut og produsere straum. På denne måten kan vi utnytte energien etter behov og oppnå ein langt høgare verdi enn med kraft frå eit uregulert elvekraftverk.
Dersom vatnet blir sleppt direkte ut i ei elv, vil dette kunne gi hurtige endringar i vassføringa og skade fiske- og dyrelivet i elva.
Pumpekraftverk
Eit pumpekraftverk har to magasin som er plasserte på ulik høgd i systemet. Eitt er plassert lågt og blir kalla nedre magasin, og eitt er plassert høgare oppe og blir kalla øvre magasin. Om natta er behovet lite, og då blir overskotselektrisitet nytta til å pumpe vatnet frå det nedre til det øvre magasinet.
Dette kan også kombinerast med vindkraftverk, som har få moglegheiter til å regulere energimengda. Viss det er mykje vind og lite behov for straum, blir energien brukt til å pumpe vatn opp i magasina, slik at vi kan bruke det på eit seinare tidspunkt.
Slik av-og-på-bruk av norsk vasskraft forsyner det europeiske energisystemet med fleksibilitet og aukar nytteverdien av uregulerbare vind- og solkraftverk. På den andre sida skaper dette hurtig varierande vasstand i magasina, noko som kan vere med på å skade fiske-, dyre- og plantelivet i magasina.
Vasskraftverk med magasin kan som sagt kompensere for manglande lagringskapasitet og er derfor nyttige i samarbeid med andre energikjelder som vind og sol. Danmark kunne ikkje bygd like mykje vindkraft som dei har gjort, utan å kunne regulere ho opp mot vasskraftverka våre.
Kjelde
UngEnergi. (2022, 24. februar). Hva er vannkraft. https://ungenergi.no/energikilder/hav-og-vannkraft/hva-er-vannkraft/