Vandkraft eller vandkraft er omdannelse af vandkraft til elektricitet. Vandkraft henviser til den kraft af vandstrømmen, der drejer turbiner og driver generatorer, som derefter lagrer elektriciteten i elnettene til masseforbrug. Vandkraftprocessen er en ren vedvarende energikilde, fordi vandets kredsløb sker naturligt. Vandets bevægelse i alle Jordens systemer kaldes det hydrologiske kredsløb. Dette kredsløb påvirkes af solenergi ligesom andre rene energikilder. Det skyldes, at mængden af varme fra solen får vandet til at ændre sig i atmosfæren, så det bliver fast, flydende eller gasformigt.
Der findes forskellige typer af konstruktioner til at skabe vandkraft, og de omfatter opstuvning, afledning og pumpelagring. Den mest anvendte metode til at generere hydroenergi er opstemningsdesignet, som fungerer inden for en dæmning og et reservoir. Opstemningsdesignet styrer den vandmængde, der løber gennem en åbning i dæmningen og derefter passerer forbi og drejer turbiner, der er forbundet til en generator. Ved afledningskonstruktioner produceres hydroenergi ved at lade dele af en strømmende vandmængde passere gennem en tragt fyldt med turbiner og derefter fortsætte ad en naturlig vej. Det sidste design, der kaldes pumpelagring, fungerer ved hjælp af to reservoirer, et i høj højde og et i lav højde. Denne type anlæg lagrer elektricitet i perioder med lav efterspørgsel ved at pumpe vand til det højtliggende reservoir. Når der er stor efterspørgsel efter energi, slippes vandet fra det højtliggende reservoir ned til det lavtliggende reservoir og strømmer gennem turbiner, der er forbundet til en generator.
-
Impoundment.
-
Afledning.
-
Pumpet oplagring.
Historie
Hydroenergi er historisk set blevet anvendt så langt tilbage som 202 f.Kr. i Kina. Vandkraft blev brugt til at knuse korn og spillede endda en rolle i produktionen af papir. Den første anvendelse af hydroenergi i stor skala fandt sted i 1771 i England i Richard Arkwrights bomuldsspindingsfabrik. Dette teknologiske fremskridt tilskyndede Arkwright til senere at begynde at bruge dampmaskiner til at forbedre sin virksomhed. Spinningsturbiner, der tjente som forløbere for dem, der anvendes i hydrenergimekanismer i dag, dukkede først op i 1827 takket være en fransk ingeniør ved navn Benoit Fourneyron. Turbineanlægget blev senere forfinet til effektivt at skabe hydroenergi af James Francis i midten af det 19. århundrede. Francis’ design er stadig populært i dag. I løbet af de næste par årtier skabte opfindere og innovatorer modificerede versioner af vandkraftturbiner, der hver især var i stand til effektivt at skabe vandkraft.
Hydroenergi blev første gang udnyttet til at generere elektricitet i 1878 England. Energien blev brugt til at tænde en lampe i landstedet Cragside. Få år senere blev der bygget mange vandkraftværker i hele USA for at levere lys til borgerne og drive møller. I slutningen af det 19. århundrede spredte vandkraft sig til hele verden, og der blev oprettet værker i Tyskland, Australien og Kina. Den største vandkraftproducent i dag er Kinas Tre Kløfter-dæmning, der producerer 22 500 megawatt elektricitet. Vandkraft er både økonomisk og ressourcemæssigt fordelagtig. Brasilien brugte f.eks. vand til at producere 80 % af elektriciteten i 2011, og på grund af denne fremragende produktion steg værdien af landets bruttonationalprodukt (BNP).