vandkraftværk

Højtrykskraftværker placeres i floders øvre løb, hvor de naturlige fald er størst, og vandføringsvariationerne store. For at sikre en jævn vandtilførsel til turbinerne etableres der normalt en høj spærredæmning tværs over en dal, således at der etableres et reservoir bag dæmningen, hvis højde bestemmer faldhøjden. Ofte anlægges højtrykskraftværker med omløb, dvs. at vandet ledes fra et højtliggende reservoir i bjergterræn igennem fjeldet i udsprængte tunneler og ned ad bjergsiderne i trykrør af stål til turbinerne i dalen; herved opnås meget store faldhøjder med ringe gnidningsmodstand.

I systemet indgår ventiler til at regulere og afbryde vandtilførslen, og der indrettes udligningsbeholdere for at dæmpe de trykstød, som opstår i ledningerne, når vandtilførslen reguleres.

Lavtrykskraftværker placeres i floders nedre løb, hvor vandføringen er stor og med små variationer, som overflødiggør regulering vha. vandreservoirer. Kraftværkerne sammenbygges med en mindre dæmning eller et stemmeværk, som sørger for opstuvning af vandet. Ofte sammenbygges kraftværkerne med skibsfartssluser som led i en kanalisering. Pga. den begrænsede faldhøjde er det af særlig betydning at udforme vandindtag og vandafløbsrør strømlinjede, således at energitabet minimeres. Foran indtaget placeres riste, som forhindrer is og flydende tømmer i at nå turbinerne. For at muliggøre eftersyn og reparation af turbinerne placeres stigbord ved indtag og afløbsrør, således at vandet i anlægget kan tømmes ud.

Vandreservoirer har til formål at regulere og udjævne vandtilførslen til vandkraftværker, idet den naturlige tilstrømning fra floder varierer både med årstiden og fra år til år. Når tilstrømningen er større end vandforbruget i kraftværket, fordampningen og udsivningen, stiger vandspejlet, og magasinvolumenet øges. I tørre perioder, hvor der bruges mere vand, end der naturligt strømmer til, tæres der på det opmagasinerede vand, hvorved vandstanden i reservoiret falder.

De fleste magasiner er indrettet til at kunne gemme vand fra vandrige årstider til vandfattige årstider. Man taler da om årsregulering. Råder man over magasiner, som er store nok til at rumme vand fra vandrige til vandfattige år, er der tale om overregulering.

Norsk elforsyning er næsten udelukkende baseret på vandkraftanlæg. I 2010 producerede norske vandkraftværker 122 TWh og dækkede 95 % af det norske elforbrug. Norske vandkraftværker har imidlertid ikke tilstrækkelig reservoirkapacitet til overregulering, hvorfor man køber elektricitet bl.a. fra Danmark i år med ringe nedbør.

I år med stor nedbør sælger Norge elektricitet til bl.a. Danmark. Ud over årlige køb og salg af elektricitet foregår der ofte også en dag-/nat-udveksling mellem Danmark og Norge, idet Norge aftager strøm fra danske kraftværker om natten, hvor det danske elforbrug er meget mindre end om dagen. Norge kan da holde tilbage på vandet om natten og evt. levere strøm til Danmark i spidsbelastningsperioder i dagtimerne.

I Sverige produceredes i 2011 44 % af elforbruget eller 67 TWh ved vandkraft. Såvel Sverige som Norge har vandkraftpotentiale til væsentlig større produktion, men miljø- og andre hensyn begrænser udbygningsmulighederne, så begge lande stort set må anses for fuldt udbygget med vandkraft. Danmark har kun få og små vandkraftværker; det største er Gudenaacentralen ved Bjerringbro, som producerer ca. 14 GWh pr. år.