Redigerer Vannkraft i Norge (avsnitt)

== Vassdragsregulering for kraftproduksjon ==
[[Fil:Tyssedal rørgate.jpg|mini|Rørgate ned til Tyssedal kraftverk. Vannstrømmen (slukeevnen) i rørene og den vertikale høyde mellom turbin og vannspeilet i inntaksdammen (fallhøyde) bestemmer turbinenes største ytelse.]]

Generelt vil potensialet for vannkraftproduksjon i et land være bestemt av klima og geografi, der nedbør som samles i elver og vassdragene er avgjørende. I tillegg bør disse helst ligge i stor høyde. De [[topografi]]ske forholdene er gunstigst om det både kan anlegges vannmagasiner og konsentrerte fall kan utnyttes. Norge er fra naturens side spesielt gunstig ved at disse og flere andre faktorer er tilstede.<ref name="VN11">[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 11.]]</ref>

=== Grunnlaget for Norges store vannkraftreserver ===
I Norge er rundt 40 % av landarealet over 600 moh,<ref>[https://www.ssb.no/a/aarbok/tab/tab-019.html Statistisk sentralbyrå: ''Samlet areal, arealfordelinger og kystlinjens lengde, etter fylke'']</ref> og det er mange fjellvidder mellom 600 og 1200 moh. Sør-Norge er dominert av [[Langfjella]] som deler [[Sør-Norge]] i Øst- og [[Vestlandet]]. Den dominerende vindretning er fra sørvest og vest, noe som skaper store [[nedbør]]mengder i disse fjellområdene. Mest ekstremt er området ved [[Ålfotbreen]] med en årlig nedbørnormal på 5600&nbsp;mm.<ref>{{Kilde www |url=http://regclim.met.no/cicerone_artikler/cic05-01-side_24-26.pdf |tittel=Cicerone (2005), Sigbjørn Grønås, Dag Kvamme og Roar Teigen |besøksdato=2016-05-01 |arkiv-dato=2007-10-22 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20071022150702/http://regclim.met.no/cicerone_artikler/cic05-01-side_24-26.pdf |url-status=yes }}</ref> Årsnedbør på 1000 til 3000&nbsp;mm i kyststrøkene er vanlig, mens på Østlandet er årsnedbøren rundt 1000&nbsp;mm. [[Nord-Norge]] har nedbørforhold som ligner mye på Vestlandet, men kontrastene er store her også og de tørreste stedene på indre strøk har en årlig nedbør på rundt 400&nbsp;mm.<ref name="vk">Arne H. Erlandsen, Per Einar Fougli, Carl-Erik Grimstad: ''Vannets kraft: samfunnsbygger og miljøpåvirker''. Norges vassdrags- og energiverk & Energiforsyningens Fellesorganisasjon. ISBN 8243602666</ref> De tørreste stedene i landet har en årsmiddel for nedbør på rundt 300&nbsp;mm.<ref>{{Kilde www |url=http://www.yr.no/nyheter/1.11125446 |tittel=yr.no ''Norges våteste og tørreste steder'' |besøksdato=2016-05-01 |arkiv-dato=2014-11-10 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20141110103039/http://www.yr.no/nyheter/1.11125446 |url-status=død }}</ref>

På grunn av lav lufttemperatur er fordampningen i Norge moderat hele året, og minst i områdene med mest nedbør. Mer enn halvparten av nedbøren i sørlige strøk av Østlandet fordamper, mens bare en tidel av nedbøren fordamper i høyfjellsstrøkene på Vestlandet. Lite fordampning gjør det mulig å utnytte mer av nedbøren til vannkraft.<ref name="vk" /><ref name="ReferenceA">[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 12.]]</ref>

Årstidsvariasjoner i avrenningen danner grunnlag for inndeling av landet i hydrologiske typeområder. Kystområdene har lavest vannføring om sommeren og minst avrenning høst og vinter. Vassdragene i innlandet har dominerende flom på grunn av snøsmeltingen om våren, mindre vannføring om vinteren, men også en større vannføring om høsten. I fjellområdene er det dominerende vårflom og lite vannføring om vinteren, mens breområdene har dominerende smelteflom om sommeren og lite avrenning om vinteren.<ref name="vk" />

Norge er geologisk sett dannet av [[Den kaledonske fjellkjede]]n. Isbreene under [[siste istid]] skapte en rad vide u-daler som er spesielt egnet for magasinering av vann. Isbreene førte også til dannelse av tallrike innsjøer i fjellområdene og disse egner seg også til magasiner for kraftverk. Isbreene skrapet fjellet ned til de harde lagene noe som gjør det enkelt å bygge dammer og andre anlegg i forbindelse med vannkraftutbygging. Det norske fastlandet ligger i et geologisk sett stabilt område slik at det er lite jordskjelvaktivitet som kan være trussel mot vannkraftanleggene. Store høydeforskjeller over korte avstander gjør at Norges topografi er teknisk og økonomisk godt egnet for vannkraftanlegg.<ref name="vk" />

Fra et vannkraftutbyggingsynspunkt er fjellet i Norge av moderat kvalitet og kompleksitet. Dette kan utnyttes til å bygge store deler av et vannkraftverk i undergrunnen, noe som ble gjort i 1950-årene og utover i stadig større skala. Et spesielt forhold er at det er en vel definert overgang mellom fast fjell og løsmassene over. Ismassene under forrige istid sørget for å skure fjellet rent for løse masser.<ref>[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 13.]]</ref> Dette gir mulighetene for å bygge demninger som enkelt kan gjøres tette mot fjellet under.

Innsjøer og vann dekker rundt 16 000&nbsp;km² eller 5 % av Norges landareal. Disse utnyttes ved oppdemning som hever vannstanden over naturlig vannstand, men også ved senkning som tapper vannet ned under naturlig vannstand. Den korte avstand fra vannskillet til havet, gir ikke opphav til store elver som i andre deler av verden, men mange korte og bratte elver. Dette var gunstig på begynnelsen av 1900-tallet da tekniske og økonomiske forhold ikke tillot annet enn mindre utbygginger som alene kunne forsyne byer og tettsteder. Slike vannkraftressurser var også spredt ut over store deler av landet, slik at svært mange byer fikk egen kraftforsyning.<ref name="VN1415"/>

Med økende behov og teknologi kunne store vassdrag utnyttes og attpåtil slås sammen med andre vassdrag. Eksempler er [[Kvilldal kraftverk]], [[Tonstad kraftverk]] og [[Aurland I kraftverk]] som hver har en årsproduksjon på over 2000 GWh. I dag er det omtrent bare Østlandet ved Oslo som har underskudd på vannkraft, mens spesielt fjordområdene på Vestlandet har stort overskudd. Siden avstanden mellom disse områdene gjerne ikke er lengre enn 200–400&nbsp;km, er overføringskostnadene av elektrisk kraft lave.<ref>[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 16.]]</ref>

=== Utnyttelse for størst mulig kraftproduksjon ===
[[Fil:Storvassdammen 3.JPG|mini|[[Storvassdammen]] i [[Bykle]] kommune i [[Agder]] fylke. Sammen med flere andre dammer danner den [[Blåsjø]] som er [[reguleringsmagasin]] for [[Ulla-Førreverkene]].]]

De ulike regionenes, og vassdragenes vannkraftpotensial betegner hvor mye kraftproduksjon en kan hente ut ved «full» utbygging. Dette kan beregnes matematisk som ''teoretisk potensial'', det vil si største tenkelige produsert mengde vannkraft utfra vassdragenes vannmengder og fallhøyde, i tråd med fysikkens lover. Mer interessant er vannkraftens ''tekniske'' potensial, det vil si den potensielle produksjonen en kan oppnå om det også tas hensyn til ingeniørmessige begrensninger, begrensninger i plasseringen av produksjonsanleggene, begrensninger i nedbørsmengder, virkningsgrad, og andre faktorer. Endelig er det mulig å beregne vannkraftens ''økonomiske'' potensial, som også tar hensyn til geologiske, miljømessige, og markedsmessige begrensninger.

Det er vesentlig for en kraftregulering å både få nyttiggjort så stor vannmengde som mulig, samtidig ønsker en å legge inntaket og kraftstasjonen slik at fallhøyden blir stor. Kraftutbyggeren er derfor interessert i å få tilgang til mest mulig av det aktuelle [[nedbørfelt]]et. Best mulig utnyttelse av et vassdrag til kraftproduksjon må balansere disse to størrelsene. En løsning kan være å plassere flere kraftverk etter hverandre langs vassdraget, slik [[Tafjord Kraft]] har gjort det langs Tafjord-vassdraget og [[Kraftverkene i Orkla]] langs [[Orklavassdraget]].

Jevnest mulig energiproduksjon gir best utnyttelse av den investerte kapital. Vannføringen i et [[vassdrag]] varierer med årstidene, og vil også være avhengig av hvordan vann lagres i snø og jordsmonn. Et [[nedbørfelt]] som ligger i høyfjellet, som er lite og bratt, eller inneholder mye stein og grus, vil resultere i en typisk flomelv. Derimot vil en elv fra et stort flatt områder med store innsjøer, myrer og dypt jordsmonn gi jevnere vannføring, ofte er det tilfelle på [[Østlandet]].<ref name="VR">Arne Tollan: ''Vannressurser''. Universitetsforlaget, 2002. ISBN 82-15-00097-5</ref>.

En demning danner en kunstig innsjø og om det er mulig å variere vannvolumet kalles dette for et [[Magasinkraftverk|reguleringsmagasin]]. I et slikt magasin kan vann lagres og tappes kontrollert ned til kraftstasjonen. Typisk vil magasinene fylles opp i perioder med mye nedbør. Vanligvis fylles norske magasiner både om høsten og sent på våren ved snøsmelting. Tapping av reguleringsdammen skjer i perioder med stort energibehov, som typisk er om vinteren, samtidig er det normalt lite tilsig om vinteren. Reguleringsmagasinene er energilagre i det elektriske kraftsystemet. Det øverste tillatte vannivået kalles høyeste regulerte vannstand (HRV) og nederst nivå kalles lavest regulert vannstand (LRV).<ref>[[#DK|John Eie: ''Dammer og kraftverk'' side 35-39.]]</ref>

I Norge er [[Storglomvassdammen]] i [[Meløy]] kommune i [[Nordland]] fylke den største reguleringsdammen med et reguleringsvolum på 3,5 milliarder m<sup>3</sup>.<ref>{{snl|Storglomvatnet|Storglomvatnet}}</ref>

Ofte etableres dammer der det fra før er innsjøer. Det er også tilfeller der dammen bygges på et sted der det aldri har eksistert noen innsjø, som [[Nesjøen]] i Tydal i Sør-Trøndelag.

Vannkraft har svært store investeringskostnader, men gir langvarige inntekter. De løpende kostnadene til drift av et vannkraftverk er meget små i forhold til inntektene av energisalg. Levetiden for et vannkraftanlegg er også meget lang, og en stor del av de eldste vannkraftverkene som er bygget i Norge er fremdeles i drift.<ref>{{Kilde www |url=http://fornybar.no/vannkraft/teknologi#store_vannkraftverk |tittel=www.fornybar.no vannkraft store vannkraftverk |besøksdato=2016-05-01 |arkiv-dato=2014-02-01 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20140201212400/http://fornybar.no/vannkraft/teknologi#store_vannkraftverk |url-status=død }}</ref>. Eksempler er [[Glomfjord kraftverk]] i Nordland fylke og [[Såheim kraftverk]] i Telemark fylke.

I 2017 ble forskningssenteret HydroCen åpnet i Trondheim.<ref>{{cite web|url= https://www.tu.no/artikler/tiden-for-de-store-vannkraftutbygginger-er-ikke-forbi/375830 |title= Tiden for de store vannkraftutbygginger er ikke forbi|work=[[Teknisk Ukeblad]]|date=30. januar 2017|accessdate=31. januar 2017}}</ref>

=== Behov for store dammer og kraftoverføringer ===
[[Fil:Svartisen tcm3-1808.gif|upright=1.2|mini|Oversiktskart over [[Svartisen kraftverk]] sitt nedbørsfelt. Innsjøene som er markert med dyp blå farge er regulerings-dammene, og de rød-blå strekene markerer overføringstunneler fra andre vassdrag. [[Storglomvatnet]] er Norges største reguleringsmagasin målt etter reguleringsvolum. [[Glomfjord kraftverk]] er den opprinnelige kraftstasjonen i området fra 1920. Opprinnelig var planene å bygge takrennetunnel helt inn i [[Saltfjellet]], men disse planene ble skrinlagt på grunn av stor motstand.]]

Vinteren kan i fjellet kan vare i seks måneder, alt etter høyde, og i denne perioden kommer all nedbør som snø. Snøsmeltingen varer i to til tre måneder, fra mai til juli, der vårflommene ofte er på sitt sterkeste i juli når snøsmeltingen også når opp i høyfjellet. Avløpet er minimalt fra desember til mars, selv om det aldri blir helt borte.<ref name="ReferenceA"/>

Forbruket av elektrisk energi følger en nesten motsatt syklus, med størst behov på vinteren. Nesten 60 % av kraftforbruket finner sted i vinterhalvåret, derfor må det meste av energien skaffes fra magasiner.<ref>[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 15.]]</ref>

Norges elektrisitetsforsyning er basert nesten bare på vannkraft og det er behov for magasiner som kan levere kraft i perioder med stort behov, med lite tilsig, for eksempel under en kald vinter. Det kan også være behov for å magasinere vann over flere år, for eksempel hvis et nedbørsfattig år følges av en kald vinter. Såkalte flerårsmagasiner kan tappes ned betraktelig ved stort behov og elektrisitetsknapphet unngås. Et eksempel på flerårsmagasin er [[Blåsjø]] som det tar tre år å fylle etter nedtapping. [[NVE]] har det overordnede ansvaret for forsyningssikkerheten, mens [[Statnett]] står for den løpende oppfølgingen. I praksis betyr det blant annet å etterse at magasinfyllingen er akseptable i forhold til forventet forbruk. Utbygging av nye kraftlinjer, eller oppgradering av eksisterende høyspentledninger til høyere spenningsnivå, er andre tiltak.

Fordi nedbør og elektrisitetsbehov kan variere mellom regioner vil det være behov for å overføre strøm over store avstander. Dette krever kraftlinjer med stor kapasitet som kan overføre elektrisitet fra områder med overskudd (stor magasinfylling) til områder med liten magasinfylling og/eller begrensede vannkraftressurser. For eksempel kan [[Møre og Romsdal]] i perioder ha stort underskudd av elektrisitet på grunn av kraftkrevende industri og liten magasinfylling, mens andre områder av landet kan samtidig ha stort overskudd.<ref>{{Kilde www |url=http://www.statnett.no/Samfunnsoppdrag/vart-samfunnsoppdrag/Neste-generasjon-sentralnett/ |tittel=Statnett.no ''Samfunnsoppdrag: Neste generasjon kraftnett'' |besøksdato=2016-05-01 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20160525062338/http://www.statnett.no/Samfunnsoppdrag/vart-samfunnsoppdrag/Neste-generasjon-sentralnett/ |arkivdato=2016-05-25 |url-status=død }}</ref><ref>{{Kilde www |url=http://energinorge.nsp01cp.nhosp.no/nyheter-om-nett-og-system/forsterket-kraftnett-kan-utloese-milliardinvesteringer-article8626-239.html |tittel=energinorge.no ''Forsterket kraftnett kan utløse milliardinvesteringer'' |besøksdato=2018-03-02 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20180303050541/http://energinorge.nsp01cp.nhosp.no/nyheter-om-nett-og-system/forsterket-kraftnett-kan-utloese-milliardinvesteringer-article8626-239.html |arkivdato=2018-03-03 |url-status=død }}</ref>.

=== Bekkeinntak og takrennetunnel ===
For å få størst mulig nedbørfelt og stort vanntilsig til kraftverket eller et system av flere kraftverk, blir såkalte «takrenne-tunneler» bygget. Dette er lange tunneler som henter vann fra bekker, elver, isbreer eller innsjøer i eget eller tilhørende nabovassdrag. Ofte fører takrenne-tunnelene vannet direkte til inntaksdammen som har tilknytning til kraftverket. Andre ganger kan det være snakk om å overføre vann fra andre siden av et fjell og så la vattet renne i en naturlig elv ned til inntaksdammen.

Takrenne-tunneler i forbindelse med [[Svartisen kraftverk]], har flere lange tunneler med en samlet lengde er flere mil. Det vestlige tunnelsystemet henter vann fra 40 bekker og vannet føres ikke til inntaksdammen, men direkte inn i tilløpstunnelen. Det østlige tunnelsystemet ble drevet av fire fullprofil tunnelboremaskiner.<ref name="VH53">[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 53.]]</ref>

[[Fil:Bekkeinntak sett ovenfra.JPG|thumb|Bekkeinntak for elva Sealggajohka i Narvikfjellene i Nordland fylke.]]

''Bekkeinntak'' er et inntak for bekker og elver ned til en takrenne-tunnel.<ref>{{snl|Bekkeinntak|Bekkeinntak}}</ref> Noen ganger kan det være så enkelt som et hull rett ned i en tunnel i bunnen av en bekk. Mer vanlig er det at det bygges en demning og vannet ledes over en nesten horisontal rist av stålstaver. Dette for at kvister og andre større gjenstander skal fanges opp og rulle nedover risten, mens vannet renner rett ned og inn i tunnelen.

Ved byggingen av [[Aura kraftverk]] i 1953 ble begrepet takrennesystem benyttet første gang i Norge. Kraftverket utnytter Holbuvatnet som inntaksdam, og har [[Aursjøen]] og Osbuvatn flere kilometer lenger sør som sine største reguleringsdammer med overføringstunneler imellom. I tillegg er det en takrennetunnel på 14&nbsp;km som henter vann fra en rekke bekker i fjellområdene vest for Aursjøen. [[Tokke kraftverk]] ble startet på slutten av 1950-årene og her var det også en helhetlig og samlet vassdragsregulering av et stort nedbørområde.<ref>{{Cite web| publisher =NVE  | title =Landsverneplan Statkraft 2010  | format = pdf  | work = Elisabeth Høvås og Helena Nynäs | dato =  mars 2010 | url=http://www.riksantikvaren.no/Prosjekter/Landsverneplaner/Litteratur | besøksdato = 31. november 2014}}</ref> Et eksempel på en lang vanntunnel, er den rundt 34&nbsp;km lange driftstunnelen fra [[Askjellsdalsvatnet]] til [[Evanger kraftverk]]. Ved byggingen var dette verdens lengste vanntunnel.<ref>{{Kilde www | forfatter=  | url= https://www.bkk.no/vannkraft/evanger | tittel= Evanger kraftverk | besøksdato= 10. mars 2018 | utgiver= [[BKK]] | arkiv_url= https://web.archive.org/web/20171215053257/https://www.bkk.no/vannkraft/evanger | dato=  | arkiv-dato= 2017-12-15 | url-status=død }}</ref>

I forbindelse med [[Ulla-Førreverkene]] ble det bygget takrenne-tunnel som ligger på lavere nivå enn inntaksdammen til kraftverket. For å få dette vannet opp til inntaksdammen benyttes et pumpekraftverk.<ref>{{snl|Ulla–Førre|Ulla–Førre}}</ref><ref>{{snl|Pumpekraftverk|Pumpekraftverk}}</ref>

=== Typiske arrangementer for kraftverker i Norge ===
[[Fil:Development of water tunnels.jpg|mini|Historisk utvikling av arrangementer for vannkraftverk i fjell i Norge. Øverst viser et typisk arrangement som var vanlig opptil 1950, den midterste skissen viser typisk arrangement i årene rundt 1950–1970 og den nederste skissen viser skrå trykksjakt helt fra inntaksdam som ble vanlig fra 1970 og fremover. I skissene betyr bokstavene: A- inntaksdam, B – lukehus, C – tilløpstunnel, D – svingkammer (som tårn bygget i dagen og som kammer inne i fjellet), E – rør eller trykksjakt, F – kraftstasjon, G – Utløpstunnel og H – utløp til innsjø eller hav.]]

Opp til rundt 1950 var det vanlig at kraftverkene hadde en rørgate med ett eller flere stålrør nedover fjellsiden. Fra inntaksdammen var det gjerne en sprengt tunnel i fjellet med svak helling, den såkalte ''tilløpstunnelen''. Ved overgangen fra tilløpstunnel til rørgaten var det et ''fordelingsmagasin'' eller også kalt ''svingkammer'', der vannet fra tilløpstunnelen fordeler seg til rørene. Optimaliseringen av anlegget var gjort slik at lengden av den billige tilløpstunnelen gjøres lengst mulig, mens den kostbare rørgaten, oftest av stålrør, gjøres kortest mulig. Fremdeles er mange slike anlegg i drift.<ref name="JE62">[[#DK|John Eie: ''Dammer og kraftverk'' side 62.]]</ref><ref>[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 35-37.]]</ref>

Mellom 1950 og 1960 ble det vanlig å legge både kraftstasjon og hele vannveien i fjellet. Trykksjakten kunne gjerne være utført som en stålforet tunnel, det vil si at rommet mellom den råsprengte tunnelen og stålrøret fyltes med betong. En fordel med dette var at når kostnadene for sprengte tunneler gikk ned ble arrangementet billigere når en unngår en lang rørgate.<ref>[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 33.]]</ref> Fra 1960 ble det vanlig å sløyfe stålforingen i tilfeller der fjellet er godt nok. Altså at også trykksjakten utføres som en råsprengt tunnel.<ref name="VN36">[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 36.]]</ref>

Rundt 1975 begynte en å lage hele tunnelen fra inntaksdam til kraftverk som en sammenhengende trykksjakt. Svingkammeret må fremdeles være inkludert, og med dette arrangementet bygges denne inn i fjellet noe før selve turbinene, se nedre figur i skissen til høyre.<ref name="VN36" />

Av verdens rundt 400 undergrunns kraftstasjoner ligger over 200 i Norge.<ref>[[#VN|Vidkunn Hveding: ''Vannkraft i Norge'' side 38.]]</ref> Typisk utføres kraftstasjonene i undergrunnen med turbiner og generatorer arrangert horisontalt fordelt over flere etasjer. Transformatorer og elektriske installasjoner står enten inne i fjellet eller utenfor. I Norge er francisturbinen den mest utbredte turbinen, se tabell.

{| class="wikitable" style="margin-right:1em; text-align:center"  
|+ Omtrentlig antall turbiner med ytelse over 1 MW i norske kraftverk<ref>[[#DK|Lars Thue m.fl.: ''Kulturminner i norsk kraftproduksjon'' side 76.]]</ref>.
! Turbintype !! Totalt antall !! Antall over 100 MW !! Antall mellom 1 - 10 MW
|-
| [[Francisturbin]]|| 685 || 45 || 345 
|-
| [[Peltonturbin]] || 190 || 20 || 70
|-
| [[Kaplanturbin]] || 95 || 2 || 45
|-
| [[Bulbturbin]] || 20 || - || 8
|}

=== Kompliserte reguleringer ===
Kraftverk er ofte plassert rett ved vassdraget som er regulert, slik at vannet strømmer tilbake i elven etter å ha gått gjennom turbinen. Mellom inntaksmagasinet og kraftverket blir det derfor lite vann i elven, dette kalles ''restvannføring'', men det kan også skje at elven blir helt tørrlagt. [[Konsesjon]]en som er gitt for utbyggingen gir bestemmelser for dette. Ikke sjeldent er det strenge krav til minimumsvannføring. Nærliggende vann kan også bli oppdemt og vannet overført i tunneler til inntaksmagasinet. Vann fra nabovassdrag kan også overføres i lange tunneler for å utnyttes i en fjern kraftstasjon. Ved bekkeinntak renner vann fra mindre elver rett ned i en kanal for å bli overført til et magasin. Slike kraftutbygginger kan være svært omfattende med tunneler på mange kilometer. [[Aurland kraftverk]] og [[Svartisen kraftverk]] er norske eksempler på dette. Aller enklest kraftutbygginger er det når kraftverket og inntaksdammen er i samme konstruksjon eller står svært nært hverandre, slik det er vanlig i [[elvekraftverk]]. Et eksempel er [[Alta kraftverk]] i [[Finnmark]].

=== Drift og energiplanlegging i det nordiske kraftsystemet ===
Ved driftsplanleggingen i det liberaliserte nordiske kraftmarkedet, som det norske kraftsystemet er den del av, er det kjøpere og selgere av elektrisk energi som planlegger produksjonen. Hvert kraftselskap planlegger hvor mye kraftverkene skal produsere time for time. Dette innebærer også at noen kraftverk stanses, for eksempel fordi magasinene er tomme, en vil spare vannet til en tid med høyere pris eller for å få utført nødvendig vedlikehold. På den annen side kan det være et sjansespill å vente for lenge med å produsere kraft, kanskje må en aktør selge sin vannkraft billig for å unngå at magasinene renne over. Om magasinene virkelig renner over går vannet til spille, uten noen inntekter.

I markedet for krafthandel skjer handelen dagen i forvegen. Noe selges og kjøpes på langtidskontrakter, kanskje flere år i forvegen, men mye avgjøres på korte tidsperspektiver. Denne produksjonsplanleggingen kan ikke treffe helt presist: Det kan bli varmere eller kaldere vær slik at husholdningene bruker mer eller mindre energi enn forutsatt. Videre kan smelteverk og annen kraftintensiv industri måtte stanses uforutsett. Det kan også oppstå utfall av kraftlinjer, transformatorer eller aggregater får feil og må stanses. Statnett har til oppgave å sørge for den endelige balansen, og er systemansvarlig i Norge.<ref>{{Cite web |title= Nettdrift er en balansekunst |url= http://www.statnett.no/Samfunnsoppdrag/vart-samfunnsoppdrag/Nettdrift-er-en-balansekunst/ |publisher= Statnett |date= 24. juni 2013 |accessdate= 23. november 2014 |archiveurl= https://web.archive.org/web/20141110121317/http://www.statnett.no/Samfunnsoppdrag/vart-samfunnsoppdrag/Nettdrift-er-en-balansekunst/ |url-status=dead }} {{Kilde www |url=http://www.statnett.no/Samfunnsoppdrag/vart-samfunnsoppdrag/Nettdrift-er-en-balansekunst/ |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2018-03-04 |arkiv-dato=2014-11-10 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20141110121317/http://www.statnett.no/Samfunnsoppdrag/vart-samfunnsoppdrag/Nettdrift-er-en-balansekunst/ |url-status=yes }}</ref>

Det må altså være balanse mellom produksjon og forbruk, og i stor grad skjer dette automatisk av regulatorer. For å utligne ubalanser mellom forbruk og produksjon av elektrisk kraft, må det finnes reserver i kraftproduksjonssystemet som kan aktiveres. Dette kan for eksempel være kraftstasjoner som ikke er i drift, men som på kort varsel kan startes for kortere eller lengre tid. Dette omtales som ''regulerkraft''. Denne energien omsettes i et nordisk ''regulerkraftmarked''. Responstiden for å aktivere disse reservene er opptil 15 minutter i Norge.<ref>{{Cite web |title= Tertiærreserve (FFR-M) |url= http://www.statnett.no/Drift-og-marked/Markedsinformasjon/RKOM1/ |publisher= Statnett |date= 4. februar 2013 |accessdate= 22. november 2014 |url-status=dead |archiveurl= https://web.archive.org/web/20141129050613/http://www.statnett.no/Drift-og-marked/Markedsinformasjon/RKOM1/ |archivedate= 2014-11-29 |tittel= Arkivert kopi |besøksdato= 2014-11-22 |arkivurl= https://web.archive.org/web/20141129050613/http://www.statnett.no/Drift-og-marked/Markedsinformasjon/RKOM1/ |arkivdato= 2014-11-29 |url-status=død }} {{Kilde www |url=http://www.statnett.no/Drift-og-marked/Markedsinformasjon/RKOM1/ |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2018-03-04 |arkiv-dato=2014-11-29 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20141129050613/http://www.statnett.no/Drift-og-marked/Markedsinformasjon/RKOM1/ |url-status=yes }}</ref>

=== Kraftutveksling mellom Norge og land utenfor Norden ===
I 1977 ble det lagt en høyspent sjøkabel mellom Norge og Danmark ([[Cross-Skagerrak]]). Senere har flere kabler blitt etablert mot utlandet, og en fjerde ble satt i drift i desember 2014. Dette øket overføringskapasiteten fra 1000 MW til 1700 MW.<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=http://www.statnett.no/Nettutvikling/Skagerrak-4/ | tittel=Skagerrak 4 | besøksdato=10. mai 2016 | utgiver=Statnett SF | arkiv_url=https://web.archive.org/web/20160404092908/http://www.statnett.no/Nettutvikling/Skagerrak-4/ | arkivdato=2016-04-04 | url-status=død }}</ref> [[NorNed]] er en annen sjøkabelforbindelse, som ble tatt i bruk i 2008 mellom Norge og [[Nederland]]. Denne har en kapasitet på 700 MW.<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=http://www.statnett.no/Media/Nyheter/Nyhetsarkiv-2013/NorNed-kabelen-tilbake-i-normal-drift-fra-fredag/ | tittel=NorNed-kabelen tilbake i normal drift fra fredag | besøksdato=10. mai 2016 | utgiver=Statnett SF | arkiv_url=https://web.archive.org/web/20160919130847/http://www.statnett.no/Media/Nyheter/Nyhetsarkiv-2013/NorNed-kabelen-tilbake-i-normal-drift-fra-fredag/ | arkivdato=2016-09-19 | url-status=død }}</ref>

[[NordLink]] er en sjøkabelforbindelse under planlegging mellom Norge og Tyskland. Den er planlagt med en kapasitet på 1400 MW og skal være i kommersiell drift i 2020.<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=http://www.statnett.no/Nettutvikling/NORDLINK/Nyhetsarkiv/Gront-lys-for-Nordlink/ | tittel=Grønt lys for NordLink |besøksdato=10. mai 2016 | utgiver=Statnett SF | arkiv_url= |arkivdato=10. februar 2015 }}</ref><ref>{{Kilde www | forfatter= | url=http://www.statnett.no/Nettutvikling/NORDLINK/ | tittel=NordLink |besøksdato=10. mai 2016 | utgiver=Statnett SF | arkiv_url= |arkivdato=20. august 2015 }}</ref> Enda en forbindelse under planlegging er [[North Sea Network]], som skal gå mellom Norge og Storbritannia. Denne vil også få en kapasitet på 1400 MW. Med disse to kablene vil eksportkapasiteten til utlandet økes med 50 % fra nivået i 2014. Det forventes at vannkraft vil erstatte fossile energikilder i Europa, men også bidra til verdiskapning i Norge.<ref>{{Kilde www | forfatter= | url=https://www.regjeringen.no/no/aktuelt/Konsesjon-til-stromkabler-til-Tyskland-og-Storbritannia/id2008232/ | tittel=Konsesjon til strømkabler til Tyskland og Storbritannia | besøksdato=10. mai 2016 | utgiver=Statnett SF | arkiv_url= |arkivdato=13. oktober 2014 }}</ref>

Norges vannkraftbaserte kraftsystem med sin store magasinkapasitet er spesielt interessant for kraftutveksling med naboland med termiske kraftsystemer, det vil si stort innslag av [[dampkraftverk]]. En grunn er at vannkraftverkene har evne til hurtig å endre produksjonen, mens kraftstasjoner med dampturbiner ikke kan endre sitt effektpådrag like hurtig. Dette er en ulempe når forbruket gjennom døgnet endrer seg, spesielt om forbruket har en kortvarig topp eller reduseres hurtig. En tilknytting til det norske systemet vil derfor kunne bidra med [[Elektrisk effekt|effekt]] når behovet i disse landene øker og minker.<ref name=snlkmu>{{snl|kraftutveksling med utlandet|kraftutveksling med utlandet}}</ref> En annen grunn til at kraftkablene er gunstige er de store årvisse variasjonene som kan oppstå i det norske kraftsystemet: I år med mye nedbør vil en ha større innenlandsk produksjon enn forbruk av energi. Dette medfører mulighet for eksport fra Norge. I år med lavt tilsig og høyt forbruk, for eksempel under en kald vinter, vil Norge derimot være avhengig av import fra nabolandene.<ref name=snlkmu/><ref>{{Kilde www | forfatter= | url=http://www.regjeringen.no/nb/dep/oed/dok/regpubl/stmeld/2011-2012/meld-st-14-20112012.html?id=673807 | tittel=Meld. St. 14 (2011-2012) Vi bygger norge – om utbygging av strømnettet | besøksdato=14. mai 2016 | utgiver=[[Olje- og energidepartementet]] | arkivdato=2012 }}</ref>

Sjøkabelforbindelse til Tyskland skal først og fremst skaffe balansekraft, forbindelsen til Nederland og den fremtidige til Storbritannia vil på sikt også dekke et slikt behov. Utveksling av balansekraft innebærer hurtig endring av effektoverføring for å balansere variabelt behov eller produksjon. Spesielt vindmøller og solenergi har behov for slik balansering, da produksjonen endrer seg med vær og vind.<ref>{{Kilde www | forfatter=Tønseth, Svein | url=http://sciencenordic.com/norway-europe%E2%80%99s-cheapest-%E2%80%9Cbattery%E2%80%9D | tittel=Norway is Europe’s cheapest “battery” | besøksdato=11. mai 2016 | utgiver=ScienceNordic.com | arkiv_url=https://web.archive.org/web/20160417084306/http://sciencenordic.com/norway-europe%E2%80%99s-cheapest-%E2%80%9Cbattery%E2%80%9D | arkivdato=2016-04-17 | url-status=yes }}</ref> Norge blir av den grunn kalt «Europas grønne batteri».<ref>{{Kilde www | forfatter=Haugan, Idun | url=http://forskning.no/miljo-alternativ-energi-forurensning-klima-bransje-industri/2015/05/europas-gronne-batteri | tittel=Norske vannkraftverk kan bli Europas grønne batteri | besøksdato=11. mai 2016 | utgiver=forskning.no | arkiv_url= |arkivdato=29. mai 2015 }}</ref>