VATNSAFL
_Vatnsafl eða vatnsorka er orka sem er unnin úr hreyfiorku
eða stöðuorku vatns. Íslendingar eru duglegir í nýta sér innlendar orkulindir. Tæplega 82% af allri orku sem notuð er hér á Íslandi er innlend og kemur frá endurnýjanlegum orkulindum Vatn er orkumiðill og vatnsorka er sú orka sem
vatn býr yfir á vissum stað í náttúrulegri hringrás sinni, en mikil orka
felst í vatnsföllum. Vatn sem rennur til sjávar ber orku sem fólgin er í
falli þess. Vatnsafl er virkjað til þess að framleiða rafmagn. Það er
gert þannig að vatnið er látið falla, og þungi þess og fallhæð nýtt til
þess að knýja túrbínur. Því meira vatnsmagn og fallhæð, því meiri orka.
Mikil orka leynist í vatnsföllum og nýtist til að framleiða rafmagn út um víða veröld. Íslendingar hafa verið duglegir í að nýta sér þá möguleika sem þeir hafa í virkjun vatnsfalla og eru með fremstu þjóðum á því.
Í vatnsaflsvirkjunum er vatsafl virkjað og breytt í rafmagn. Með vatnsaflsvirkjun er vatnsfallið nýtt og er fallhæðin og þungi vatnsins notaður til þess að snúa túrbínu og framleiða rafmagn. Meiri fallhæð og meira vatnsmagn gefa meira afl. Þegar orka er unnin úr vatnsfallinu er verið að breyta stöðuorku í hreyfiorku.
Íslendingar eru duglegir í nýta sér innlendar orkulindir. Tæplega 82% af allri orku sem notuð er hér á Íslandi er innlend og kemur frá endurnýjanlegum orkulindum.
Jóhannes J. Reykdal rést í að koma fyrstu vatsaflsvirkjunina árið 1904 í HafnarfirðunumÁrið 1904 var fyrsta vatnsaflsvirkjunin sett upp á Íslandi. Jóhannes J. Reykdal réðst í að koma þessu stórvirki upp einn og óstuddur og Hafnarfjörður varð fyrsti raflýsti bærinn á Íslandi. Fyrsti rafallinn var 9 kW 230 volta rakstraumsrafall frá Frognerkilens Fabrik í Ósló. Hann snérist 620 snún. á mín. og vó 1,5 tonn.
Mikil orka leynist í vatnsföllum og nýtist til að framleiða rafmagn út um víða veröld. Íslendingar hafa verið duglegir í að nýta sér þá möguleika sem þeir hafa í virkjun vatnsfalla og eru með fremstu þjóðum á því.
Í vatnsaflsvirkjunum er vatsafl virkjað og breytt í rafmagn. Með vatnsaflsvirkjun er vatnsfallið nýtt og er fallhæðin og þungi vatnsins notaður til þess að snúa túrbínu og framleiða rafmagn. Meiri fallhæð og meira vatnsmagn gefa meira afl. Þegar orka er unnin úr vatnsfallinu er verið að breyta stöðuorku í hreyfiorku.
Íslendingar eru duglegir í nýta sér innlendar orkulindir. Tæplega 82% af allri orku sem notuð er hér á Íslandi er innlend og kemur frá endurnýjanlegum orkulindum.
Jóhannes J. Reykdal rést í að koma fyrstu vatsaflsvirkjunina árið 1904 í HafnarfirðunumÁrið 1904 var fyrsta vatnsaflsvirkjunin sett upp á Íslandi. Jóhannes J. Reykdal réðst í að koma þessu stórvirki upp einn og óstuddur og Hafnarfjörður varð fyrsti raflýsti bærinn á Íslandi. Fyrsti rafallinn var 9 kW 230 volta rakstraumsrafall frá Frognerkilens Fabrik í Ósló. Hann snérist 620 snún. á mín. og vó 1,5 tonn.
VATN
__
Vatn er nauðsynlegt til að halda lífi á jörðinni og kemur við sögu á mörgum og ólíkum sviðum mannlegrar tilveru. Orkustofnun ber ábyrgð á stjórnsýslu á tveimur afmörkuðum sviðum vatnamála á Íslandi. Þar er annars vegar um að ræða vatn sem auðlind til beinna nytja og hins vegar vatn sem orkuber fyrir vatnsafl og jarðhita.
Náin samvinna er af hálfu Orkustofnunar við aðra opinbera aðila sem bera ábyrgð hver með sínum hætti á skyldum sviðum vatnamála. Þar má nefna Veðurstofu Íslands sem ber ábyrgð á almennum rannsóknum á vatnafari, Umhverfisstofnun sem hefur umsýslu með vatnatilskipun ESB og almennt eftirlit með heilbrigðisnefndum sveitarfélaga, sem aftur bera ábyrgð á hreinleika neysluvatns, Veiðimálastofnun sem rannsakar líf í vatni og Skipulagsstofnun sem fer með umhverfismat og skipulagsmál. Einnig er gott samstarf við orku- og veitufyrirtæki og samtök þeirra, Samorku, svo og við hin ýmsu sveitarfélög. Hér er ekki um tæmandi upptalningu að ræða, enda kemur vatnið víða við og frá mörgum hliðum.
Vatn er nauðsynlegt til að halda lífi á jörðinni og kemur við sögu á mörgum og ólíkum sviðum mannlegrar tilveru. Orkustofnun ber ábyrgð á stjórnsýslu á tveimur afmörkuðum sviðum vatnamála á Íslandi. Þar er annars vegar um að ræða vatn sem auðlind til beinna nytja og hins vegar vatn sem orkuber fyrir vatnsafl og jarðhita.
Náin samvinna er af hálfu Orkustofnunar við aðra opinbera aðila sem bera ábyrgð hver með sínum hætti á skyldum sviðum vatnamála. Þar má nefna Veðurstofu Íslands sem ber ábyrgð á almennum rannsóknum á vatnafari, Umhverfisstofnun sem hefur umsýslu með vatnatilskipun ESB og almennt eftirlit með heilbrigðisnefndum sveitarfélaga, sem aftur bera ábyrgð á hreinleika neysluvatns, Veiðimálastofnun sem rannsakar líf í vatni og Skipulagsstofnun sem fer með umhverfismat og skipulagsmál. Einnig er gott samstarf við orku- og veitufyrirtæki og samtök þeirra, Samorku, svo og við hin ýmsu sveitarfélög. Hér er ekki um tæmandi upptalningu að ræða, enda kemur vatnið víða við og frá mörgum hliðum.
NYTJAVATN
_
Nytjavatn tekur til hvers konar ferskvatns sem nýtt er til neyslu og
annarra þarfa, svo sem vökvunar í garðyrkju eða skógrækt, kælingar í
iðnaði, hitunar á heimilum með eða án varmaskipta, eða til fiskeldis. Á
Íslandi er nytjavatn nær eingöngu komið úr grunnvatni, en aðeins örfá
prósent þess koma úr yfirborðsvatni.
Neysluvatn er vatn til neyslu og matvælaframleiðslu, sem uppfyllir tilskildar kröfur um hreinleika og hollustu. Neysluvatn er manninum lífsnauðsyn og er skilgreint sem matvæli að gæðum til samkvæmt lögum og reglugerðum þar að lútandi. Ekki er litið á hitaveituvatn sem neysluvatn, og þarf það því ekki að uppfylla þau skilyrði sem gerð eru um matvæli. Neysluvatnsauðlindin er allt það vatn, sem nýta má sem neysluvatn á skynsamlegan og hagkvæman hátt.
Neysluvatnstaka til almannanota í vatnsveitum og til heimilis- og búsþarfa úr einkavatnsbólum nemur 2-3 m3/s að meðaltali, af því eru nærri 97 % úr grunnvatni, en stórnotendur utan veitna (fiskeldi, stóriðja o.s.frv.) taka annað eins. Numið neysluvatn nemur þó minna en 1 % af vatnsauðgi neysluvatnsauðlindarinnar á landinu.
Neysluvatnsauðlindin er að langmestu leyti innifalin í grunnvatnsauðlindinni. Umsjá hennar og stýring er á höndum iðnaðarráðherra, samkvæmt
Neysluvatn er vatn til neyslu og matvælaframleiðslu, sem uppfyllir tilskildar kröfur um hreinleika og hollustu. Neysluvatn er manninum lífsnauðsyn og er skilgreint sem matvæli að gæðum til samkvæmt lögum og reglugerðum þar að lútandi. Ekki er litið á hitaveituvatn sem neysluvatn, og þarf það því ekki að uppfylla þau skilyrði sem gerð eru um matvæli. Neysluvatnsauðlindin er allt það vatn, sem nýta má sem neysluvatn á skynsamlegan og hagkvæman hátt.
Neysluvatnstaka til almannanota í vatnsveitum og til heimilis- og búsþarfa úr einkavatnsbólum nemur 2-3 m3/s að meðaltali, af því eru nærri 97 % úr grunnvatni, en stórnotendur utan veitna (fiskeldi, stóriðja o.s.frv.) taka annað eins. Numið neysluvatn nemur þó minna en 1 % af vatnsauðgi neysluvatnsauðlindarinnar á landinu.
Neysluvatnsauðlindin er að langmestu leyti innifalin í grunnvatnsauðlindinni. Umsjá hennar og stýring er á höndum iðnaðarráðherra, samkvæmt
Á ÍSLANDI
Fljótlega upp úr aldamótin eða 1904 varð Hafnarfjörður fyrsti bærinn á Íslandi sem var raflýstur. Rafmagnið var framleitt með vatnsaflsvirkjun. Rafallin í þessari virkjun var framleiddur í frá Noregi og vó 1,5 tonn. Rafallinn snýst 620 snúningum á mínútu.
Eftir farsæla virkujun í Hafnarfirði fóru Íslendingar að hugsa um að virkja fyrir alvöru Aðallega var um að ræða smávirkjanir og um 1950 voru þær orðnar 530, út um allt land. Tímamót urðu í virkjunarmálum Íslendinga þegar Landsvirkjun var stofnuð. Markaðssetning raforku hefst fyrir alvöru. Árið 1969 má segja að fyrsta alvöru virkjun Íslending var byggð og var hún nefnd Búrfellsvirkjun. Búrfellsvirkun framleiddi 200 MW. Um 30 virkjanir stærri en 10 MW voru byggðar á árunum 2000 – 2006. Árið 2007 var byggð stærsta vatnsaflsvirkjun Íslands, Kárahnjúkavirkjun, 650 MW. Árið 2007 var heildaraflið komið í 1852 MW. Það gerir um 11,9 TWh á ári.
Eftir farsæla virkujun í Hafnarfirði fóru Íslendingar að hugsa um að virkja fyrir alvöru Aðallega var um að ræða smávirkjanir og um 1950 voru þær orðnar 530, út um allt land. Tímamót urðu í virkjunarmálum Íslendinga þegar Landsvirkjun var stofnuð. Markaðssetning raforku hefst fyrir alvöru. Árið 1969 má segja að fyrsta alvöru virkjun Íslending var byggð og var hún nefnd Búrfellsvirkjun. Búrfellsvirkun framleiddi 200 MW. Um 30 virkjanir stærri en 10 MW voru byggðar á árunum 2000 – 2006. Árið 2007 var byggð stærsta vatnsaflsvirkjun Íslands, Kárahnjúkavirkjun, 650 MW. Árið 2007 var heildaraflið komið í 1852 MW. Það gerir um 11,9 TWh á ári.
VATNSORKA
Helstu orkulindir Íslendinga er vatnsorka og jarðhiti.
Þetta eru olíkar orkulindir en það sem er sameiginlegt með þeim að báðir þessir orkugjafar falla undir það sem er kallað "Græn orka" Þessar orkulindir er hægt að virkja með sjálfbærum hætti. Orkuberinn er í báðum tilfellum vatn. Þar sem vatnsorkan nýtir stöðuorkuna og jarðhitinn nýtir varmaorkuna. Vatnsorkan er hentugri í framleiðslu rafmagns ef miklar sveiflur verða í eftirspurn heldur en jarðhitaorka
Vatnsorka er byggð á þeim orkustraum sem fylgir stöðugri hringrás vatnsins, úrkomunni sem myndar rennandi vatn á yfirborði landsins, ásamt þeim hæðarmun sem nýtanlegur er til virkjunar í viðkomandi vatnsfalli. Þar sem um stöðuga hringrás vatns er að ræða fellur því vatnsorka í flokk endurnýjanlegra orkulinda.
Í jöklum, stöðuvuvötnum og grunnvatsgeymum hefur í gegnum tíðina byggt upp orkubirðir. Áætlað er að bundin orka í jöklum landsins nemi allt að 7.600 TWh. Gangi spár eftir um meiriháttar hlýnun í kjölfar veðurfarsbreytinga af mannavöldum mun þessi bundna orka leysast úr læðingi á næstu 100-200 árum. Talið er að það sé hægt að nýta hluta þessarar orku., vatnsorkuvera.
Ýmis afföll verða að ofan og að neðan eins og sýnt er á meðfylgjandi mynd. Hluti vatnsins tapast sem uppgufun og ekki er skrið jökulíss undan halla með jöklum heldur nýtilegt. Einnig fer hluti úrkomunnar sína leið neðanjarðar allt til sjávar með grunnvatni. Eftir verður vatnsorka í rennandi vatni á yfirborði jarðar sem nemur 187 TWh/a. En þar af telst nýtanlegt vatnsafl vera aðeins 64 TWh/a, og er þá miðað við nýtingu í skrefum sem eru minnst 1 MW að afli og með minnst 5 m fallhæð á hverjum 5 km. Eftir verður því veruleg orka í yfirborðsvatni sem telst vera full dreifð til að hún nýtist í nægilega hagkvæmum virkjunum. Þó er hugsanlegt að byggja megi smávirkjanir á þessum orkustraumi hér og þar við góðar aðstæður, og hefur verið uppi viðleitni til þess á seinni árum. Að lokum ber að hafa í huga umhverfisvernd og önnur nýtingarsjónarmið, sem leiða til þess að aðeins verður hluti nýtanlegrar vatnsorku að lokum virkjaður í raun. Til mats á því hvað hæfilegt er í því efni hefur verið stofnað til sérstakrar rammaáætlunar, sem nær bæði til nýtingar og verndar á stöðum og svæðum þar sem fyrir hendi er vatnsorka og jarðhiti.
Þetta eru olíkar orkulindir en það sem er sameiginlegt með þeim að báðir þessir orkugjafar falla undir það sem er kallað "Græn orka" Þessar orkulindir er hægt að virkja með sjálfbærum hætti. Orkuberinn er í báðum tilfellum vatn. Þar sem vatnsorkan nýtir stöðuorkuna og jarðhitinn nýtir varmaorkuna. Vatnsorkan er hentugri í framleiðslu rafmagns ef miklar sveiflur verða í eftirspurn heldur en jarðhitaorka
Vatnsorka er byggð á þeim orkustraum sem fylgir stöðugri hringrás vatnsins, úrkomunni sem myndar rennandi vatn á yfirborði landsins, ásamt þeim hæðarmun sem nýtanlegur er til virkjunar í viðkomandi vatnsfalli. Þar sem um stöðuga hringrás vatns er að ræða fellur því vatnsorka í flokk endurnýjanlegra orkulinda.
Í jöklum, stöðuvuvötnum og grunnvatsgeymum hefur í gegnum tíðina byggt upp orkubirðir. Áætlað er að bundin orka í jöklum landsins nemi allt að 7.600 TWh. Gangi spár eftir um meiriháttar hlýnun í kjölfar veðurfarsbreytinga af mannavöldum mun þessi bundna orka leysast úr læðingi á næstu 100-200 árum. Talið er að það sé hægt að nýta hluta þessarar orku., vatnsorkuvera.
Ýmis afföll verða að ofan og að neðan eins og sýnt er á meðfylgjandi mynd. Hluti vatnsins tapast sem uppgufun og ekki er skrið jökulíss undan halla með jöklum heldur nýtilegt. Einnig fer hluti úrkomunnar sína leið neðanjarðar allt til sjávar með grunnvatni. Eftir verður vatnsorka í rennandi vatni á yfirborði jarðar sem nemur 187 TWh/a. En þar af telst nýtanlegt vatnsafl vera aðeins 64 TWh/a, og er þá miðað við nýtingu í skrefum sem eru minnst 1 MW að afli og með minnst 5 m fallhæð á hverjum 5 km. Eftir verður því veruleg orka í yfirborðsvatni sem telst vera full dreifð til að hún nýtist í nægilega hagkvæmum virkjunum. Þó er hugsanlegt að byggja megi smávirkjanir á þessum orkustraumi hér og þar við góðar aðstæður, og hefur verið uppi viðleitni til þess á seinni árum. Að lokum ber að hafa í huga umhverfisvernd og önnur nýtingarsjónarmið, sem leiða til þess að aðeins verður hluti nýtanlegrar vatnsorku að lokum virkjaður í raun. Til mats á því hvað hæfilegt er í því efni hefur verið stofnað til sérstakrar rammaáætlunar, sem nær bæði til nýtingar og verndar á stöðum og svæðum þar sem fyrir hendi er vatnsorka og jarðhiti.