Afrikas kjempebatteri lades opp

Av «Våkn opp!»s korrespondent i Sør-Afrika

BLIR du forbauset når du får høre at det finnes et batteri som er kraftig nok til å forsyne en stor by med elektrisitet? Enda mer forbausende er det at dette «batteriet» forsyner et tørt industriområde med vann når det blir «overladet». Det er innlysende at en slik innretning ikke er flyttbar. Vi må derfor dra til de maleriske Drakensberg-fjellene like ved grensen til Lesotho i Sør-Afrika for å kunne studere dette fenomenet.

Vi har funnet en utkikksplass på kanten av randfjellene i den østlige enden av det sørafrikanske platå, mer enn 3000 meter over havet. Luften er skarp og utsikten betagende. Bak oss har vi en enorm høyslette som strekker seg innover i landet. Ved siden av oss styrter Tugela-elven seg over kanten av fjellskråningen og ned mot det gresskledde landskapet ved foten av fjellet. Til å begynne med er den bare en bekk, men den vokser snart til en stor elv.

Når vi ser ned fra Drakensberg-fjellene, legger vi merke til to kraftledninger. De fører ikke til noe varmekraftverk som spyr røk opp i luften, men går isteden rett inn i fjellveggen nede ved foten av fjellet. Omkring 400 meter over disse kraftledningene, bak en åskam, er det et stort magasin. Cirka fem kilometer unna ligger det et annet magasin, men på et mye lavere nivå. Merkelig nok forandrer vannstanden i magasinene seg hele tiden. Begge to er aldri fulle eller tomme på samme tid. En kan faktisk forutsi variasjonene i vannstanden ved hjelp av kalenderen. Fredag ettermiddag kan du være sikker på at det nedre magasinet er fullt, men om mandagen kommer vannet til å være borte, og da er det isteden det øvre magasinet som er fylt til randen!

Under jorden skjuler det seg et nett av tunneler og sjakter mellom magasinene. Tunnelene står i forbindelse med fire store aggregater som enten kan benyttes som pumper eller som vannkraftmaskiner. Det må pumpes opp 26 millioner kubikkmeter vann for å få fylt det øvre magasinet. Dette kan sammenlignes med et stort batteri som ikke bare produserer elektrisitet, men som også forsyner den tørre høysletta med vann. Anlegget kalles Drakensberg pumpekraftverk.

Fordelene oppveier pumpekostnadene

Selv om batterier er nyttige, er de vanligvis dyre, og det tar tid å lade dem opp. Det er på lignende måte med dette kraftverket. Det kreves elektrisitet for å pumpe vann opp i det øvre magasinet, og det tar over 35 timer å fylle det. Dette skjer i helgene og om natten, når en kan benytte overskuddskraft.

Slik det er nå, blir størstedelen av Sør-Afrikas kraftbehov dekket av kulldrevne varmekraftverk med en samlet kapasitet på omkring 19 000 megawatt. De ekstra megawattene som det oppmagasinerte vannet i Drakensberg-anlegget representerer, er derfor et kjærkomment supplement i krisesituasjoner eller i perioder med stort kraftbehov. Det blir for eksempel registrert et enormt forbruk av elektrisitet når folk lager mat ved middagstider og tidlig på kvelden.

Det er dyrt å sette et nytt kulldrevet varmekraftverk i drift, og det forurenser også luften. Det går dessuten flere timer fra kaldstart til en når full effekt. De omstridte kjernekraftverkene opererer med en fast kapasitet, og det resulterer i at elektrisitet går til spille i perioder med lite kraftbehov. Et pumpekraftverk må pumpe i omkring tre timer for å kunne produsere strøm i to timer. Kan dette lønne seg?

«På tross av at slike anlegg er ineffektive rent energimessig sett,» sier The Encyclopaedia Britannica, «er de svært effektive i praksis, for de gjør det mulig å utnytte overskuddskraft som ellers ville ha gått til spille.» Å bruke den kapasiteten som andre kraftverk har til overs, for å produsere elektrisitet når det er behov for det, er som å kjøpe aksjer når tilbudet er stort og prisen lav, og så selge dem med fortjeneste når etterspørselen er blitt større.

Drakensberg-pumpekraftverket har en fordel i tillegg til dette — det forsyner den voksende industri i innlandet med vann. Én slik industri er gullgruvene, som er Sør-Afrikas største inntektskilde. Her blir det utvunnet mer gull enn i resten av verden til sammen. Denne virksomheten krever tilstrekkelig tilførsel av vann, uansett hva det måtte koste. I helgene, når kraftverkets øvre magasin er fullt, fortsetter pumpene å gå i ti timer til. Slik blir millioner av kubikkmeter vann hver uke transportert fra det lavtliggende Tugela-bassenget til Vaal-bassenget, som ligger mye høyere. Utgiftene til dette er sannelig ikke store, når en tenker på hvor høy prisen på gull er!

Hvordan virker det?

Vann fra Tugela-elven blir ledet inn i det nedre magasinet, som kalles Kilburn-magasinet. Derfra blir det pumpet opp gjennom fjellet så det fyller Driekloof-magasinet. Når dette øvre magasinet er fullt, begynner vannet å strømme over i et annet. Dette er det største magasinet i Sør-Afrika, og når det er ferdig, vil det ha en av de største jorddemninger i verden.

I de periodene om hverdagene da kraftbehovet er størst, blir pumpeprosessen reversert. «Proppen» blir dratt ut i det øvre magasinet, og vannet styrter nedover. De kjempemessige pumpene begynner å virke som turbiner, og i løpet av mindre enn tre minutter utvikler aggregatene 1000 megawatt. Det kan de om nødvendig fortsette med i 27 og en halv time før «batteriet» må lades opp igjen — med andre ord før magasinet må fylles på nytt. (Se illustrasjonene nedenfor.)

Den underjordiske kraftstasjonen

De fire reversible pumpeturbinene er anbrakt over 100 meter nede i fjellet. Der er det skutt ut en stor maskinsal med et rominnhold som tilsvarer en 13-etasjes boligblokk med 77 toværelses leiligheter i hver etasje! På hver side av maskinsalen er det to andre store haller, som inneholder ventiler til regulering av vannstrømmen og transformatorer som gir elektrisiteten den riktige spenningen før den slippes ut på kraftnettet.

Hver av pumpeturbinene er koblet til en generator som kan utvikle maksimum 270 megawatt, eller over 360 000 hestekrefter. Dette er langt mer enn den elektriske energi som nabostaten Lesotho bruker. Enten disse kjempemaskinene pumper vann eller produserer strøm, gjør de 375 omdreininger i minuttet.

Vanntunnelene har betongvegger og er seks meter i diameter. Før de munner ut i det nedre reservoaret, løper de sammen og danner en enda større tunnel. Her strømmer vannet med en svimlende hastighet, helt opptil omkring 200 kilometer i timen. Alt dette foregår inne i fjellet og er usynlig for oss.

Siden verdens første pumpekraftverk ble satt i drift utenfor Zürich i Sveits i 1892, er stadig flere blitt klar over hvor nyttige slike kraftverk kan være. De har imidlertid sin begrensning. Andre elektrisitetsverk må levere den kraften som skal til for å få pumpet opp vannet. Det er bare når vannet strømmer nedover igjen, at den energien som er lagret i magasinet, blir til mekanisk energi i de snurrende turbinene, slik at generatorene i sin tur kan produsere elektrisk energi nok en gang.

[Kart/bilde på side 17]

(Se den trykte publikasjonen)

Driekloof

Kombinert kraftstasjon og pumpestasjon

Kilburn

[Bilde på side 18]

Brukt som generator

Driekloof-magasinet

Kilburn-magasinet

[Bilde på side 18]

Brukt som pumpe

Driekloof-magasinet

Kilburn-magasinet