Waterkrachtcentrale

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
(Doorverwezen vanaf Riviercentrale)
Ga naar: navigatie, zoeken
A - reservoir, B - krachtcentrale, C - turbine, D - generator, E - inlaat, F - leiding, G - hoogspanningskabels, H - rivier
Hydraulic turbine and electrical generator.

Waterkrachtcentrales of hydraulische centrales zijn elektriciteitscentrales die stromend of neerstortend water (zie waterkracht) gebruiken om een turbine in beweging te brengen. Ze bevinden zich op stromen en rivieren, met al dan niet een kunstmatige dam. Het verval en het debiet van de stroom zijn bepalend voor de werking.

Het gebruik van waterkracht brengt geen vervuiling met zich mee en geen gevaarlijk radioactief afval. Daarom worden waterkrachtcentrales gezien als opwekker van groene energie.

Inhoud

Geschiedenis [bewerken]

Eerste wisselstroomenergienetwerk van Amerika [bewerken]

In 1886 installeerden Westinghouse en Stanley Amerika’s eerste wisselstroom energienetwerk in Great Barrington. Een door waterkracht aangedreven generator, die 500 volt wisselstroom produceerde, voorzag dit netwerk van energie. De spanning werd omhoog gebracht naar 3000 volt voor transport om de verliezen die evenredig zijn met het kwadraat van de stroom te beperken en lokaal weer omlaag gebracht naar 100 volt voor de voeding van elektrische verlichting.

Internationale Elektrotechnische Tentoonstelling [bewerken]

De triomf van de draaistroom werd getoond in Europa tijdens de Internationale Elektrotechnische Tentoonstelling van 1891 in Frankfurt am Main. Doliwo-Dobrowolski gebruikte zijn wisselstroomprincipe om elektrische energie te transporteren over een afstand van 176 km, van Lauffen am Neckar naar Frankfurt, met een rendement van 75%. Om dit mogelijk te maken, creëerde en bouwde hij een driefasentransformator en ontwierp hij bij Lauffen 's werelds eerste driefasig, door waterkracht aangedreven, elektriciteitscentrale. Hiermee legde hij de basis van de huidige elektriciteitsnetten.

Elektriciteitscentrale op de Niagara-watervallen [bewerken]

De eerste effectieve elektrische centrale op wisselspanning zoals de wereld ze nu kent was op de Niagarawatervallen in de Verenigde Staten ingehuldigd op 16 november 1896. Men sprak toen van witte steenkool. Met deze wisselspanning van 25 Hz werd Buffalo van elektrische energie voorzien. Later schakelde men over op 60 Hz als standaard voor de VS.

Tegenwoordig wordt elektriciteit opgewekt door vier centrales, namelijk de Sir Adam Beck 1 en Sir Adam Beck 2 op Canadees grondgebied en de Robert Moses Niagara Power Plant en de Lewiston pump Generating Plant op Amerikaanse bodem. Samen leveren ze 4,4 GW aan vermogen, waarmee ze voorzien in een kwart van de energiebehoefte van Ontario en de staat New York.

Bezwaren [bewerken]

Toch bestaan er in natuur- en milieukringen ook bezwaren tegen deze vorm van stroomopwekking. Met name wanneer er een stuwmeer bij de centrale gemaakt is door middel van een dam, heeft dit allerlei ongunstige consequenties. Zo leidt de opeenhoping van organismen in het meer tot allerlei chemische reacties, die op hun beurt een aanzienlijke uitstoot van broeikasgassen tot gevolg hebben. Met name in warme streken, zoals de tropen, is deze uitstoot zelfs groter dan bij een even grote conventionele centrale.

Een en ander is dan ook onderwerp van gesprek geweest tijdens de VN klimaatconferentie op Bali in 2007.

Het genoemde milieunadeel doet zich niet voor wanneer er geen stuwmeer is, maar ook dan wordt het leefpatroon van de waterdieren danig verstoord. Zo zijn veel soorten vissen te groot om de inlaatroosters te passeren. Met name de trekkende soorten, zoals de zalmen en forellen en de paling, kunnen daardoor niet verder, zoals hun biologische gestel dat eist. Deze soorten komen dan ook vrijwel niet meer voor in rivieren waarin waterkrachtcentrales aanwezig zijn. De kleinere waterdieren die wel door de roosters kunnen, moeten daarna de draaiende turbines passeren en daarbij kunnen ze geraakt worden door de rotoren of een shock oplopen door de enorme turbulentie waarin ze nietsvermoedend plotseling terechtkomen.

Het stuwmeer kan vrij snel dichtslibben door de bezinking van materiaal dat normaal met de rivier wordt meegevoerd. Dit vermindert de oorspronkelijk berekende capaciteit en brengt extra kosten met zich mee voor bijvoorbeeld het uitbaggeren van slib.

Tijdelijke opslag van energie [bewerken]

Veel grote waterkrachtcentrales in bijvoorbeeld Zwitserland zijn zo gebouwd, dat ook water in het stuwmeer hooggepompt kan worden. Dat is lucratief, omdat de stroomprijs gedurende de dag sterk varieert en ondanks de rendementsverliezen in de pompen en turbines goed geld verdiend kan worden. Pieken in de elektriciteitsbehoefte kunnen zo opgevangen worden.

In de praktijk komt de stroom voor de pompen overwegend van kern- en kolencentrales en is deze vorm van waterkracht niet "schoner" dan de stroom die direct uit zulke centrales komt.

Risico's [bewerken]

Het aanleggen van zeer grote stuwmeren door middel van een dam in rivieren, is niet geheel zonder gevaar. Een bekend voorbeeld van hoe het fout kan gaan, is de ramp met de Banqiao-dam in Zuid-China (1975).

Eerder in Europa ging het mis in 1959 bij Fréjus (Malpassetdam) door een breuk in een stuwdam, waarbij 423 mensen omkwamen. Hier stond overigens geen krachtcentrale. In 1963 viel een deel van een berg, de Monte Toc, in een stuwmeer bij Vajont (Vajontdam) in Italië. Het over de stuwdam stromende water werd met grote kracht door de achterliggende doorgang geperst waarbij ca. 2000 doden vielen. Deze dam was wel aangelegd voor waterkracht.

Dergelijke stuwdammen vormen potentieel kwetsbare plekken bij militaire conflicten.

Ruime toepassing in bepaalde landen [bewerken]

In Zuid-Amerika komt driekwart van de elektriciteit van waterkrachtcentrales. Noorwegen maakt voor zijn elektriciteitsproductie vrijwel uitsluitend gebruik van waterkrachtcentrales. 99% van de totaal geproduceerde elektriciteit wordt er verkregen door middel van waterkracht; (119,8 TWh in 2007). Deze centrales zijn vooral in het noorden gelegen. Canada, Nieuw-Zeeland, Oostenrijk en Zwitserland produceren meer dan de helft van hun elektriciteit door waterkrachtcentrales.

Het land met de grootste totale productie van waterkrachtelektriciteit is China (486 TWh in 2007). In dat land zijn bovendien nog eens vele projecten in aanbouw.

Enkele belangrijke waterkrachtcentrales [bewerken]

Kleine waterkracht [bewerken]

Een variant op de waterkrachtcentrale is de kleine waterkracht. Hiermee wordt een installatie aangeduid waarbij potentiële energie, aanwezig in een waterloop, wordt omgezet naar mechanische energie bij een netto vermogen van minder dan 10 MW.

Het wordt verder onderverdeeld in mini waterkracht voor installaties kleiner dan 1 MW. Die grens van 1MW is vrij arbitrair. Hij is bedoeld om een onderscheid te maken met installaties die gekenmerkt worden door grote ingrepen in de waterloop, meer bepaald het plaatsen van een stuwdam met vorming van een stuwmeer. Het hoofdkenmerk van een mini waterkrachtinstallatie is dat de ingreep op de waterloop, nodig om de energie om te zetten, beperkt blijft. Bij een typische installatie wordt een stuw in de waterloop geplaatst. Een gedeelte van het water wordt naast de stuw geleid naar een machine die aangedreven wordt door het water. Veelal staat de machine direct naast de stuw en gebeurt de omleiding van het water alleen lokaal. Essentieel is dat de waterloop weinig gewijzigd wordt, zodat er geen grote gevolgen zijn voor de natuur in de omgeving van de waterloop.

De term micro waterkracht voor installaties kleiner dan 100 kW.

Kleine waterkracht in België[1] [bewerken]

  • Lixhe ; Vise ; 22979 kWe
  • Monsin ; Luik ; 17765 kWe
  • Ivoz ; Flémalle ; 10002 kWe
  • Ampsin ; Ampsin-Amay ; 9910 kWe
  • Beverce ; Beverce ; 9902 kWe
  • Andenne ; Andenne ; 8986 kWe
  • Heid-De-Goreux ; Heid-De-Goreux ; 7344 kWe
  • Grands Malades ; Jambes ; 4887 kWe
  • Ronquières; Ronquieres ; 2400 kWe
  • Bütgenbach ; Bütgenbach ; 2106 kWe
  • Barrage de la Vierre ; Chiny ; 1976 kWe
  • Barrage de la Vesdre ; Eupen ; 1519 kWe
  • Ascenseur de Strepy-Thieu ; Thieu ; 1060 kWe

Mini Waterkracht in België [bewerken]

  • Barrage de l'eau d'heure ; Silenrieux ; 951 kWe
  • Floriffoux ; Floreffe ; 777 kWe
  • Nadrin; Nadrin ; 758 kWe
  • Mornimont ; Mornimont ; 659 kWe
  • Barrage de la Gileppe ; Jalhay ; 600 kWe
  • Grosses Battes ; Angleur ; 460 kWe
  • Coo Trois Ponts ; Trois-Ponts ; 385 kWe
  • Trooz ; Trooz ; 276 kWe
  • Olne ; Olne ; 250 kWe
  • Refat ; Stavelot ; 220 kWe
  • Maraite ; Ligneuville-Malmedy ; 217 kWe
  • Mery ; Mery-Esneux ; 205 kWe
  • Hydroval Poix-St-Hubert ; Poix-Saint-Hubert ; 178 kWe
  • Arville ; Arville ; 174 kWe
  • Reuland ; Reuland ; 169 kWe
  • Mayeres ; Malmedy ; 119 kWe
  • Poix-St-Hubert ; Poix-Saint-Hubert ; 116 kWe
  • Stavelot ; Stavelot ; 106 kWe

Micro waterkracht in België[2] [bewerken]

  • sluis 17 op de Zuid-Willemsvaart te Lozen (Kaplanturbine met vermogen van 100 kW)
  • Cierreux ; Cierreux ; 100 kWe
  • Gamby Limbourg ; Limbourg ; 100 kWe
  • Moulin Fisenne ; Pepinster ; 95 kWe
  • Val De Poix ; Poix-Saint-Hubert ; 94 kWe
  • Centrale de l'ancien Lavoir de Dolhain ; Limbourg ; 80 kWe
  • Watermolen van Rotselaar op de Dijle met turbine(75 kW)[3]
  • Haute Fraipont; Fraipont ; 75 kWe
  • Centrale des Forges ; Anseremme ; 66 kWe
  • Piront ; Ligneuville-Malmedy ; 62 kWe
  • sluis 18 op de Zuid-Willemsvaart te Bocholt (Kaplanturbine met vermogen van 60 kW)
  • Raborive ; Aywaille ; 60 kWe>
  • Lorce ; Lorce ; 51 kWe
  • Centrale du Moulin Pirard ; Nessonvaux ; 49 kWe
  • Orval ; Orval ; 47 kWe
  • Moulin de Bardonwez ; Rendeux ; 32 kWe
  • Chanly ; Chanly-Wellin ; 25 kWe
  • Moulin de Berchiwe ; Gerouville ; 22 kWe
  • Moulin Jehoulet ; Moha ; 21,7 kWe
  • Moulin de Villers-La-Loue ; Meix-Devant-Virton ; 21 kWe
  • Zuppinger-onderslagrad geplaatst op de Leie in het centrum van Gent (20 kW)
  • Protin ; Saint-Hubert ; 15 kWe
  • Zuppingermiddendslagrad aan de Molen van Schoonhoven in Aarschot (11 kWe)
  • Moulin De Jauche ; Jauche ; 7,25 kWe
  • Moulin Kuborn ; Martelange ; 3,98 kWe
  • Scierie Du Pre More ; Redu ; 2,88 kWe

Externe link [bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. ↑ REGION WALLONNE Conférence Permanente du Développement Territorial, SUBVENTION 2008-2009,RAPPORT FINAL, CREAT/LEPUR, SEPTEMBRE 2009
  2. ↑ De Vlaamse Overheid Kleine waterkracht, Organisatie voor Duurzame Energie Vlaanderen (ODE), D/1999/3241/300, Leuven, België
  3. ↑ De waterkrachtcentrale, website Molen van Rotselaar
Wikimedia Commons

Overgenomen van "http://nl.wikipedia.org/w/index.php?title=Waterkrachtcentrale&oldid=37419706"