vannkraft

Allerede i antikken ble vannhjul brukt i Romerriket til å male korn. Senere, i middelalderen, spredte teknologien seg til større deler av Europa og under den industrielle revolusjon på begynnelsen av 1800-tallet var den med på å gi nødvendig mekanisk energi til tekstil- og maskinindustrien.

Først i 1870-årene begynte man å utnytte vannkraft til produksjon av elektrisk energi. Dette representerte et viktig skille i vannkraftens historie. Mens en enkel mekanisk utnyttelse av vannkraften forutsetter at energien blir utnyttet i umiddelbar nærhet til energikilden (vannfallet), kan elektrisiteten transporteres over store avstander via kraftledninger. Vannkraften kunne dermed stilles til disposisjon til nye brukergrupper uavhengig av hvor de var lokalisert.

Elektrifiseringen som fulgte på begynnelsen av 1900-tallet var i stor grad basert på produksjon av vannkraft. Med økt forbruk ble det nødvendig å supplere med andre former for kraftgenerering, men fremdeles yter vannkraften et betydelig bidrag til verdens elektrisitetsproduksjon. I 2011 var vannkraftproduksjonen 3566 terrawatt-timer (TWh) som utgjorde 16,1 prosent av verdens samlede produksjon av elektrisitet. Det gjør vannkraften til den klart største fornybare energikilden for elektrisitetsproduksjon.

Produksjon av vannkraften er en moden teknologi, men fremdeles finnes det et stort vannkraftpotensial som ikke er utnyttet. Det er gjort beregninger i regi av Det internasjonale energibyrået, IEA, som tyder på at det økonomisk utnyttbare potensialet i verden er om lag 8000 TWh. Mesteparten av det som ikke er utnyttet finnes i Afrika, Asia og Sør-Amerika. I Europa og Nord-Amerika er de aller fleste vannkraftressursene bygd ut.

Vannkraftens andel av verdens samlede energiproduksjon i 2011 var 2,3 prosent. Det er ventet at verdens produksjon av vannkraft vil øke med om lag 1,8 prosent per år fram til 2030 slik at andelen av den samlede energiproduksjon vil forbli uforandret rundt to prosent.

Kina er verdens største produsent av vannkraft med en årsproduksjon på 1064 TWh. Tabellen nedenfor er fra 2014 og viser de største vannkraftnasjonene i verden. For hvert land viser tallene årsproduksjon, andel av verdens samlede vannkraftproduksjon og andel vannkraft i landets egen kraftproduksjon.

Kide: IEA

Vannfallsenergi er en fornybar energikilde som kan betraktes som evigvarende, men i likhet med andre fornybare energikilder er den prisgitt naturgitte og varierende forhold. Energikilden må dermed i utgangspunktet anses som upålitelig og ikke alltid tilgjengelig når behovet er til stede. Produksjonen av vannkraft skjer i dag i vannkraftverk. Disse utformes slik at de variasjonene som utspilles i naturen et stykke på vei blir kompensert. Til forskjell fra for eksempel vindkraft, der produksjonen må skje momentant når vinden er til stede, kan vannet samles opp i magasiner og tas ut når behovet er der. Dette gir dagens vannkraft en pålitelighet og regulerbarhet som andre fornybare energikilder ikke har.

Vannkraftverkene er også konstruert slik at endringer i ytelsen til kraftverket kan skje svært hurtig. Det gjør at produksjonen kan tilpasses raske variasjoner i forbruket, til forskjell fra ordinære, store varmekraftverk som bare langsomt kan tilpasses endringer i forbruket. Denne egenskapen gjør at vannkraften i Europa i stor grad brukes til produksjon av regulerkraft, mens varmekraftverkene forbeholdes rollen som grunnlastverk. I Norge blir derimot vannkraften brukt både til produksjon av regulerkraft og grunnlast. Dette har sammenheng med at vannkraften står for om lag 98 prosent av landets kraftproduksjon. Vannkraftverkene er derfor bygd ut med store vannmagasiner som gjør det mulig å fordele produksjonen over hele året, og til dels også over flere år (se flerårsmagasin).

Norge har spesielt gode naturgitte forutsetninger for utbygging av vannkraft. Landarealet har en gjennomsnittlig høyde på rundt 400 meter over havet. Dette gir stillingsenergi til nedbøren som faller ned på bakken. I tillegg kommer det stedvis svært mye nedbør. Årsnedbør på 1000 til 3000 millimeter i kyststrøkene er vanlig. På Vestlandet er terrenget bratt, noe som gjør at fallhøyden blir stor også over korte strekninger og gjør det lettere å utnytte vannfallet.

Disse forholdene har gjort at Norge nå er Europas største og verdens syvende største vannkraftprodusent, med totalt 976 vannkraftstasjoner i drift. Norges totale teknisk-økonomisk nyttbare vannkraftpotensial er per 1. januar 2012 beregnet til cirka 214 TWh per år. Da er avrenningen beregnet ut fra tilsigsperioden 1981–2010. Av dette er 50,4 TWh unntatt fra kraftutbygging av vernehensyn.

Det økonomiske potensialet som ikke er vernet mot vannkraftutbygging er kategorisert i Samlet plan for vassdrag (SP). I SP er det lagt vekt på å bygge ut de minst konfliktfylte og billigste prosjektene først. Økende motstand mot inngrep i vassdrag skaper usikkerhet om hvor mye som kan bygges ut.

Tall ved inngangen til 2018. Kilde: NVE

I utgangspunktet er vannkraft en fornybar og forurensningsfri form for kraftproduksjon med minimale utslipp av klimagasser. Derimot krever bygging av vannkraftverk store inngrep i naturen i form av oppdemming eller senking av vann, endret vannføring og bygging av veier og kraftledninger. Dette skaper store sår i en ellers frodig vassdragsnatur med mange høye fosser, stryk og innsjøer.

Norge har 10 av verdens 27 høyeste fossefall, og de fleste er nå regulert til vannkraftproduksjon. Det antas at rundt 70 prosent av Norges vassdrag er berørt av kraftutbygging. Inngrepene betyr mye for landskapet, men har også betydning for fiske og det biologiske mangfoldet. På den annen side kan en regulering av vassdrag ha en positiv side ved at den kan bidra til redusert flomfare og gi grunnlag for tapping av vann til irrigasjon. De samlede miljøvirkningene har gjort at fortsatt vannkraftutbygging er omstridt.

• energi i Norge
• samlet plan for vassdrag
• verneplan for vassdrag
• vassdragsregulering
• elektrisitet

• Om vannkraft på NVEs nettsider