تقرير الطاقة الكهرومائية العالمي لعام 2021

ملخص
الطاقة الكهرومائية هي طريقة لتوليد الطاقة تستخدم طاقة الوضع الكامنة في الماء لتحويلها إلى طاقة كهربائية. ويعتمد مبدأها على استغلال انخفاض مستوى الماء (طاقة الوضع) ليتدفق بفعل الجاذبية (الطاقة الحركية)، كما في حالة نقل المياه من مصادرها المرتفعة كالأنهار والخزانات إلى مستويات أدنى. يدفع الماء المتدفق التوربينات لتدور، والتي بدورها تدير المولد لتوليد الكهرباء. وتتبخر المياه من المياه المنخفضة بفعل حرارة الشمس، مما يجعلها استخدامًا غير مباشر للطاقة الشمسية. وبفضل تقنيتها المتطورة، تُعد الطاقة الكهرومائية حاليًا أكثر مصادر الطاقة المتجددة استخدامًا في المجتمعات البشرية.
وفقًا لتعريف اللجنة الدولية للسدود الكبيرة (ICOLD) للسد الكبير، يُعرَّف السد بأنه أي سد يزيد ارتفاعه عن 15 مترًا (من أدنى نقطة في الأساس إلى قمة السد) أو سد يتراوح ارتفاعه بين 10 و 15 مترًا، والذي يستوفي شرطًا واحدًا على الأقل من الشروط التالية:
يجب ألا يقل طول قمة السد عن 500 متر؛

يجب ألا تقل سعة الخزان الذي يشكله السد عن مليون متر مكعب؛
⑶ يجب ألا يقل الحد الأقصى لتدفق الفيضان الذي يمكن أن يتعامل معه السد عن 2000 متر مكعب في الثانية؛
تُعد مشكلة أساسات السدود صعبة بشكل خاص؛
تصميم هذا السد استثنائي.

وفقًا لتقرير BP2021، شكلت الطاقة الكهرومائية العالمية 4296.8/26823.2=16.0% من توليد الطاقة العالمي في عام 2020، وهو أقل من توليد الطاقة بالفحم (35.1%) وتوليد الطاقة بالغاز (23.4%)، ليحتل المرتبة الثالثة في العالم.
في عام 2020، كان توليد الطاقة الكهرومائية هو الأكبر في شرق آسيا والمحيط الهادئ، حيث شكل 1643/4370=37.6% من الإجمالي العالمي.
تُعدّ الصين الدولة صاحبة أعلى إنتاج للطاقة الكهرومائية في العالم، تليها البرازيل والولايات المتحدة وروسيا. في عام 2020، شكّل إنتاج الصين من الطاقة الكهرومائية 17% من إجمالي إنتاجها من الكهرباء (1322.0/7779.1).
رغم أن الصين تحتل المرتبة الأولى عالمياً في توليد الطاقة الكهرومائية، إلا أن نسبة الطاقة الكهرومائية لا تُمثل نسبة عالية في هيكل توليد الطاقة في البلاد. وكانت البرازيل (396.8/620.1 = 64.0%) وكندا (384.7/643.9 = 60.0%) الدولتين اللتين سجلتا أعلى نسبة من الطاقة الكهرومائية في إجمالي إنتاجهما من الكهرباء عام 2020.
في عام 2020، كان توليد الطاقة في الصين يعتمد بشكل رئيسي على الفحم (بنسبة 63.2%)، يليه الطاقة الكهرومائية (بنسبة 17.0%)، أي ما يعادل 30.8% من إجمالي إنتاج الطاقة الكهرومائية العالمي (1322.0/4296.8). ورغم أن الصين تحتل المرتبة الأولى عالميًا في توليد الطاقة الكهرومائية، إلا أنها لم تصل بعد إلى ذروتها. فبحسب تقرير موارد الطاقة العالمية لعام 2016 الصادر عن مجلس الطاقة العالمي، لا تزال 47% من موارد الطاقة الكهرومائية في الصين غير مستغلة.

مقارنة هيكل الطاقة بين أكبر 4 دول في توليد الطاقة الكهرومائية في عام 2020
يتضح من الجدول أن الطاقة الكهرومائية في الصين تمثل 30.8% من إجمالي إنتاج الطاقة الكهرومائية العالمي (1322.0/4296.8)، ما يضعها في المرتبة الأولى عالميًا. مع ذلك، فإن نسبتها إلى إجمالي إنتاج الكهرباء في الصين (17%) أعلى بقليل من المتوسط ​​العالمي (16%).
هناك أربعة أشكال لتوليد الطاقة الكهرومائية: توليد الطاقة الكهرومائية من نوع السدود، وتوليد الطاقة الكهرومائية بالتخزين بالضخ، وتوليد الطاقة الكهرومائية من نوع التيارات المائية، وتوليد الطاقة المدية.

توليد الطاقة الكهرومائية من نوع السد
الطاقة الكهرومائية من نوع السدود، والمعروفة أيضًا باسم الطاقة الكهرومائية من نوع الخزانات. يتكون الخزان من خلال تخزين المياه في سدود ترابية، وتُحدد أقصى طاقة إنتاجية له بالفرق بين حجم الخزان وموقع المخرج وارتفاع سطح الماء. يُسمى فرق الارتفاع هذا بالارتفاع، وتتناسب طاقة الوضع للماء تناسبًا طرديًا مع الارتفاع.
في منتصف سبعينيات القرن العشرين، نشر المهندس الفرنسي برنارد فورست دي بيليدور كتاب "هيدروليكا المباني"، الذي وصف فيه المكابس الهيدروليكية ذات المحورين الرأسي والأفقي. وفي عام ١٧٧١، جمع ريتشارد أركرايت بين الهيدروليكا والهياكل المائية والإنتاج المستمر، مما أدى إلى دورٍ هام في الهندسة المعمارية. وتم تطوير نظام المصانع واعتماد ممارسات التوظيف الحديثة. وفي أربعينيات القرن التاسع عشر، تم تطوير شبكة طاقة كهرومائية لتوليد الكهرباء ونقلها إلى المستهلكين. وبحلول نهاية القرن التاسع عشر، تم تطوير المولدات الكهربائية، وأصبح من الممكن الآن ربطها بالأنظمة الهيدروليكية.

كان أول مشروع للطاقة الكهرومائية في العالم هو فندق كراغسايد الريفي في نورثمبرلاند، إنجلترا، عام 1878، والذي استُخدم لأغراض الإضاءة. وبعد أربع سنوات، افتُتحت أول محطة توليد طاقة خاصة في ولاية ويسكونسن الأمريكية، ثم شُغّلت مئات من محطات الطاقة الكهرومائية لتوفير الإضاءة المحلية.
محطة شيلونغبا الكهرومائية هي أول محطة كهرومائية في الصين، تقع على نهر تانغ لانغ في ضواحي مدينة كونمينغ بمقاطعة يونان. بدأ تشييدها في يوليو 1910 (عام غينغشو)، وبدأ توليد الطاقة فيها في 28 مايو 1912. بلغت قدرتها المركبة الأولية 480 كيلوواط. في 25 مايو 2006، وافق مجلس الدولة على إدراج محطة شيلونغبا الكهرومائية ضمن الدفعة السادسة من وحدات حماية الآثار الثقافية الوطنية الرئيسية.
وفقًا لتقرير REN21 لعام 2021، بلغ إجمالي القدرة المركبة للطاقة الكهرومائية في عام 2020 1170 جيجاواط، مع زيادة الصين بمقدار 12.6 جيجاواط، وهو ما يمثل 28٪ من الإجمالي العالمي، وهو أعلى من البرازيل (9٪) والولايات المتحدة (7٪) وكندا (9.0٪).
وفقًا لإحصاءات شركة بي بي لعام 2021، بلغ إنتاج الطاقة الكهرومائية العالمي في عام 2020 ما مقداره 4296.8 تيراواط ساعة، منها 1322.0 تيراواط ساعة من إنتاج الطاقة الكهرومائية في الصين، وهو ما يمثل 30.1% من الإجمالي العالمي.
يُعد توليد الطاقة الكهرومائية أحد المصادر الرئيسية لإنتاج الكهرباء عالميًا، والمصدر الرائد للطاقة المتجددة. ووفقًا لإحصاءات شركة بي بي لعام 2021، بلغ إنتاج الكهرباء العالمي في عام 2020 نحو 26823.2 تيراواط/ساعة، منها 4222.2 تيراواط/ساعة من الطاقة الكهرومائية، أي ما يعادل 15.7% من إجمالي إنتاج الكهرباء العالمي.
هذه البيانات صادرة عن اللجنة الدولية للسدود (ICOLD). ووفقًا للتسجيلات التي أُجريت في أبريل 2020، يوجد حاليًا 58713 سدًا في جميع أنحاء العالم، وتمثل الصين 40.6% من الإجمالي العالمي (23841/58713).
وفقًا لإحصاءات شركة بي بي لعام 2021، شكلت الطاقة الكهرومائية في الصين في عام 2020 نسبة 1322.0/2236.7 = 59٪ من الكهرباء المتجددة في الصين، مما جعلها تحتل مكانة مهيمنة في توليد الطاقة المتجددة.
وفقًا لتقرير حالة الطاقة الكهرومائية لعام 2021 الصادر عن الرابطة الدولية للطاقة الكهرومائية (iha)، سيصل إجمالي إنتاج الطاقة الكهرومائية في العالم إلى 4370 تيراواط ساعة في عام 2020، وستكون الصين (31% من الإجمالي العالمي)، والبرازيل (9.4%)، وكندا (8.8%)، والولايات المتحدة (6.7%)، وروسيا (4.5%)، والهند (3.5%)، والنرويج (3.2%)، وتركيا (1.8%)، واليابان (2.0%)، وفرنسا (1.5%)، وما إلى ذلك، هي الدول التي ستمتلك أكبر قدر من إنتاج الطاقة الكهرومائية.

في عام 2020، كانت منطقة شرق آسيا والمحيط الهادئ هي المنطقة التي لديها أكبر قدر من توليد الطاقة الكهرومائية في العالم، حيث بلغت نسبتها 37.6% من الإجمالي العالمي (1643/4370). ومن بينها، تبرز الصين بشكل خاص، حيث بلغت نسبتها 31% من الإجمالي العالمي، و82.5% من الإجمالي العالمي (1355.20/1643) في هذه المنطقة.
تتناسب كمية الطاقة الكهرومائية المولدة طرديًا مع إجمالي القدرة المركبة والقدرة المركبة لتخزين الطاقة بالضخ. تمتلك الصين أكبر قدرة توليد للطاقة الكهرومائية في العالم، وبطبيعة الحال، تحتل قدرتها المركبة وقدرتها على تخزين الطاقة بالضخ المرتبة الأولى عالميًا. ووفقًا لتقرير حالة الطاقة الكهرومائية لعام 2021 الصادر عن الرابطة الدولية للطاقة الكهرومائية (IHA)، بلغت القدرة المركبة للطاقة الكهرومائية في الصين (بما في ذلك تخزين الطاقة بالضخ) 370160 ميغاواط في عام 2020، وهو ما يمثل 27.8% من الإجمالي العالمي، لتحتل بذلك المرتبة الأولى عالميًا.
تُعد محطة سد الخوانق الثلاثة الكهرومائية، أكبر محطة كهرومائية في العالم، وتتمتع بأكبر قدرة توليد للطاقة الكهرومائية في الصين. تستخدم المحطة 32 توربينًا من نوع فرانسيس، تبلغ قدرة كل منها 700 ميغاواط، بالإضافة إلى توربينين آخرين بقدرة 50 ميغاواط لكل منهما، بإجمالي قدرة مركبة يبلغ 22500 ميغاواط وارتفاع سد يبلغ 181 مترًا. ومن المتوقع أن تصل قدرة توليد الطاقة في عام 2020 إلى 111.8 تيراواط/ساعة، بتكلفة بناء تبلغ 203 مليارات يوان صيني. ومن المقرر اكتمال المشروع في عام 2008.
تم إنشاء أربع محطات كهرومائية عالمية المستوى في منطقة جينشا بنهر اليانغتسي في مقاطعة سيتشوان: شيانغجيابا، وشيلودو، وباي هيتان، وودونغدي. تبلغ القدرة الإجمالية المركبة لهذه المحطات الأربع 46508 ميغاواط، أي ما يعادل 2.07 ضعف القدرة المركبة لمحطة سد الخوانق الثلاثة الكهرومائية البالغة 22500 ميغاواط. ويبلغ إنتاجها السنوي من الطاقة 1.82 ضعف إنتاج محطة سد الخوانق الثلاثة. وتُعد محطة باي هيتان ثاني أكبر محطة كهرومائية في الصين بعد محطة سد الخوانق الثلاثة.
تُعد محطة سد الخوانق الثلاثة الكهرومائية في الصين حاليًا أكبر محطة لتوليد الطاقة في العالم. ومن بين أكبر 12 محطة كهرومائية في العالم، تحتل الصين ستة مراكز. وقد تراجع سد إيتايبو، الذي كان يحتل المرتبة الثانية عالميًا لفترة طويلة، إلى المركز الثالث لصالح سد بايهيتان الصيني.

أكبر محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية التقليدية في العالم عام 2021
يوجد في العالم 198 محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية بقدرة مركبة تتجاوز 1000 ميغاواط، منها 60 محطة في الصين، أي ما يعادل 30% من إجمالي المحطات العالمية (60/198). تليها البرازيل وكندا وروسيا.
يوجد في العالم 198 محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية بقدرة مركبة تتجاوز 1000 ميغاواط، منها 60 محطة في الصين، أي ما يعادل 30% من إجمالي المحطات العالمية (60/198). تليها البرازيل وكندا وروسيا.
يوجد في الصين 60 محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية بقدرة مركبة تزيد عن 1000 ميجاوات، منها 30 محطة في حوض نهر اليانغتسي، وهو ما يمثل نصف محطات الطاقة الكهرومائية في الصين بقدرة مركبة تزيد عن 1000 ميجاوات.

محطات توليد الطاقة الكهرومائية بقدرة مركبة تزيد عن 1000 ميغاواط تدخل حيز التشغيل في الصين
بالاتجاه عكس التيار من سد جيزهوبا وعبور روافد نهر اليانغتسي عبر سد الخوانق الثلاثة، فإن هذه هي القوة الرئيسية لنقل الطاقة في الصين من الغرب إلى الشرق، وهي أيضًا أكبر محطة طاقة متتالية في العالم: يوجد حوالي 90 محطة طاقة كهرومائية في المجرى الرئيسي لنهر اليانغتسي، بما في ذلك سد جيزهوبا والخوانق الثلاثة، و10 في نهر ووجيانغ، و16 في نهر جيالينغ، و17 في نهر مينجيانغ، و25 في نهر دادو، و21 في نهر يالونغ، و27 في نهر جينشا، و5 في نهر مولي.
تضم طاجيكستان أعلى سد طبيعي في العالم، وهو سد أوسوي، بارتفاع 567 مترًا، أي أعلى بـ 262 مترًا من أعلى سد اصطناعي قائم، وهو سد جينبينغ من المستوى الأول. تشكل سد أوسوي في 18 فبراير 1911، عندما ضرب زلزال بقوة 7.4 درجة مدينة ساريز، حيث تسبب انهيار أرضي طبيعي على طول نهر مورغاب في انسداد مجرى النهر. وأدى ذلك إلى انهيارات أرضية واسعة النطاق، مما أدى إلى إغلاق نهر مورغاب وتكوين سد أوسوي، أطول سد في العالم، والذي شكل بحيرة ساريز. وللأسف، لا توجد تقارير عن توليد الطاقة الكهرومائية منه.
في عام 2020، بلغ عدد السدود في العالم 251 سداً، يتجاوز ارتفاع أعلى سد فيها 135 متراً. ويُعدّ سد جينبينغ-1، وهو سد مقوس يبلغ ارتفاعه 305 أمتار، أعلى سد قائم حالياً. يليه سد نوريك على نهر فاخش في طاجيكستان، بطول 300 متر.

أعلى سد في العالم عام 2021
يبلغ ارتفاع سد جينبينغ الأول في الصين، وهو أطول سد في العالم حاليًا، 305 أمتار، إلا أن ثلاثة سدود قيد الإنشاء تستعد لتجاوزه. سيصبح سد روغون، الواقع على نهر فاخش جنوب طاجيكستان، أطول سد في العالم. يبلغ ارتفاع السد 335 مترًا، وبدأ بناؤه عام 1976. ومن المتوقع أن يبدأ تشغيله بين عامي 2019 و2029، بتكلفة بناء تتراوح بين 2 و5 مليارات دولار أمريكي، وقدرة مركبة تتراوح بين 600 و3600 ميغاواط، وإنتاج سنوي للطاقة يبلغ 17 تيراواط/ساعة.
ثاني أكبر سد هو سد بختياري قيد الإنشاء على نهر بختياري في إيران، بارتفاع 325 مترًا وقدرة 1500 ميغاواط. تبلغ تكلفة المشروع ملياري دولار أمريكي، وينتج 3 تيراواط/ساعة من الطاقة سنويًا. أما ثالث أكبر سد على نهر دادو في الصين فهو سد شوانغجيانغكو، بارتفاع 312 مترًا.

يجري بناء سد يزيد ارتفاعه عن 305 أمتار
كان سد غراند ديكسانس في سويسرا أعلى سد جاذبية في العالم في عام 2020، بارتفاع 285 مترًا.
يُعد سد كاريبا على نهر زامبيزي في زيمبابوي أكبر سد في العالم من حيث سعة تخزين المياه. بُني عام 1959، وتبلغ سعته التخزينية 180.6 كيلومترًا مكعبًا، يليه سد براتسك على نهر أنغارا في روسيا، ثم سد أكوسومبو على بحيرة كاناوالت، بسعة تخزينية تبلغ 169 كيلومترًا مكعبًا.

أكبر خزان مائي في العالم
يُعد سد الخوانق الثلاثة، الواقع على المجرى الرئيسي لنهر اليانغتسي، الأكبر من حيث سعة تخزين المياه في الصين. وقد اكتمل بناؤه عام 2008، وتبلغ سعته التخزينية 39.3 كيلومترًا مكعبًا، ليحتل بذلك المرتبة 27 عالميًا.
أكبر خزان مائي في الصين
يُعد سد تربيلا في باكستان أكبر سد في العالم. بُني عام 1976 ويبلغ ارتفاعه 143 متراً. تبلغ سعة السد 153 مليون متر مكعب، وقدرته الإنتاجية 3478 ميغاواط.
يُعد سد الخوانق الثلاثة أكبر سد في الصين، وقد اكتمل بناؤه عام 2008. يبلغ ارتفاعه 181 متراً، وحجمه 27.4 مليون متر مكعب، وقدرته المركبة 22500 ميغاواط. ويحتل المرتبة 21 عالمياً.

أكبر جسم سد في العالم
يتألف حوض نهر الكونغو بشكل رئيسي من جمهورية الكونغو الديمقراطية. وتستطيع جمهورية الكونغو الديمقراطية تطوير قدرة توليد وطنية مركبة تبلغ 120 مليون كيلوواط (120000 ميغاواط) وإنتاج سنوي للطاقة يبلغ 774 مليار كيلوواط ساعة (774 تيراواط ساعة). يبدأ النهر من كينشاسا على ارتفاع 270 مترًا ويصل إلى منطقة ماتادي، ويتميز بمجرى ضيق ذي ضفاف شديدة الانحدار وتدفق مائي مضطرب. ويبلغ أقصى عمق له 150 مترًا، مع انخفاض يصل إلى حوالي 280 مترًا. ويتغير تدفق المياه بانتظام، مما يُعدّ عاملًا بالغ الأهمية لتطوير الطاقة الكهرومائية. وقد تم التخطيط لثلاثة مستويات من محطات الطاقة الكهرومائية واسعة النطاق، أولها سد بيوكا الواقع على الحدود بين جمهورية الكونغو الديمقراطية وجمهورية الكونغو؛ وثانيها سد غراند إنغا، وثالثها سد ماتادي، وكلاهما يقعان في جمهورية الكونغو الديمقراطية. تستغل محطة بيوكا الكهرومائية منسوب مياه يبلغ 80 مترًا، وتخطط لتركيب 30 وحدة، بقدرة إجمالية تبلغ 22 مليون كيلوواط، وإنتاج سنوي للطاقة يبلغ 177 مليار كيلوواط ساعة، حيث تحصل جمهورية الكونغو الديمقراطية وجمهورية الكونغو على نصف الإنتاج لكل منهما. أما محطة ماتادي الكهرومائية، فتستغل منسوب مياه يبلغ 50 مترًا، وتخطط لتركيب 36 وحدة، بقدرة إجمالية تبلغ 12 مليون كيلوواط، وإنتاج سنوي للطاقة يبلغ 87 مليار كيلوواط ساعة. ويُعدّ قسم منحدرات يينغجيا، الذي يشهد انخفاضًا يصل إلى 100 متر ضمن مسافة 25 كيلومترًا، أكثر أقسام النهر تركيزًا لموارد الطاقة الكهرومائية في العالم.
يوجد في العالم عدد من محطات الطاقة الكهرومائية التي لم تكتمل بعد يفوق عدد محطات سد الخوانق الثلاثة.
يُعدّ نهر يارلونغ تسانغبو أطول نهر هضبي في الصين، ويقع في منطقة التبت ذاتية الحكم، وهو من أعلى الأنهار في العالم. نظرياً، بعد اكتمال محطة يارلونغ تسانغبو الكهرومائية، ستصل القدرة المركبة إلى 50000 ميغاواط، أي ما يعادل ثلاثة أضعاف إنتاج سد الخوانق الثلاثة (98.8 تيراواط/ساعة)، ليصل إلى 300 تيراواط/ساعة، ما يجعلها أكبر محطة طاقة في العالم.
يُعدّ نهر يارلونغ تسانغبو أطول نهر هضبي في الصين، ويقع في منطقة التبت ذاتية الحكم، وهو من أعلى الأنهار في العالم. نظرياً، بعد اكتمال محطة يارلونغ تسانغبو الكهرومائية، ستصل القدرة المركبة إلى 50000 ميغاواط، أي ما يعادل ثلاثة أضعاف إنتاج سد الخوانق الثلاثة (98.8 تيراواط/ساعة)، ليصل إلى 300 تيراواط/ساعة، ما يجعلها أكبر محطة طاقة في العالم.
أُعيد تسمية نهر يارلونغ تسانغبو إلى "نهر براهمابوترا" بعد خروجه من أراضي لويو ودخوله الهند. وبعد مروره عبر بنغلاديش، أُعيد تسميته إلى "نهر جامونا". وبعد التقائه بنهر الغانج في أراضيه، يصب في خليج البنغال في المحيط الهندي. يبلغ طوله الإجمالي 2104 كيلومترات، منها 2057 كيلومترًا في التبت، ويبلغ انخفاضه الإجمالي 5435 مترًا، ويُصنف متوسط ​​انحداره في المرتبة الأولى بين الأنهار الرئيسية في الصين. يمتد حوضه من الشرق إلى الغرب، بطول أقصى يزيد عن 1450 كيلومترًا وعرض أقصى يبلغ 290 كيلومترًا. ويبلغ متوسط ​​ارتفاعه حوالي 4500 متر. يتميز بتضاريس مرتفعة في الغرب ومنخفضة في الشرق، مع أدنى مستوى له في الجنوب الشرقي. تبلغ المساحة الإجمالية لحوض النهر 240480 كيلومترًا مربعًا، وهو ما يمثل 20٪ من المساحة الإجمالية لجميع أحواض الأنهار في التبت، وحوالي 40.8٪ من المساحة الإجمالية لنظام الأنهار المتدفقة في التبت، مما يجعله يحتل المرتبة الخامسة بين جميع أحواض الأنهار في الصين.
بحسب بيانات عام 2019، تُعدّ أيسلندا (51699 كيلوواط/ساعة للفرد) والنرويج (23210 كيلوواط/ساعة للفرد) الدولتين الأعلى استهلاكاً للكهرباء للفرد في العالم. وتعتمد أيسلندا على الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الكهرومائية، بينما تعتمد النرويج على الطاقة الكهرومائية التي تُشكّل 97% من هيكل إنتاج الكهرباء في النرويج.
لا يعتمد هيكل الطاقة في نيبال وبوتان، وهما دولتان غير ساحليتين تقعان بالقرب من التبت في الصين، على الوقود الأحفوري، بل على مواردهما المائية الغنية. ولا يقتصر استخدام الطاقة الكهرومائية على الاستخدام المحلي فحسب، بل يتم تصديرها أيضاً.

توليد الطاقة الكهرومائية بالتخزين بالضخ
تُعدّ الطاقة الكهرومائية المُخزّنة بالضخّ طريقةً لتخزين الطاقة، وليست طريقةً لإنتاج الكهرباء. فعندما يكون الطلب على الكهرباء منخفضًا، تستمرّ الطاقة الفائضة في توليد الكهرباء، ما يدفع المضخة الكهربائية إلى ضخّ المياه إلى مستوى عالٍ لتخزينها. وعندما يرتفع الطلب على الكهرباء، تُستخدم المياه المخزّنة في المستوى العالي لتوليد الطاقة. تُحسّن هذه الطريقة من كفاءة استخدام مجموعات المولدات، وهي بالغة الأهمية في القطاع التجاري.
يُعدّ تخزين الطاقة بالضخّ عنصراً هاماً في أنظمة الطاقة النظيفة الحديثة والمستقبلية. وقد أدّى التزايد الكبير في مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، إلى جانب استبدالها للمولدات التقليدية، إلى زيادة الضغط على شبكة الكهرباء، وأبرز الحاجة إلى "بطاريات المياه" لتخزين الطاقة بالضخّ.
تتناسب كمية الطاقة الكهرومائية المولدة طرديًا مع السعة المركبة لمحطات التخزين بالضخ، وترتبط بدورها بكمية هذه المحطات. في عام 2020، كان هناك 68 محطة عاملة و42 محطة قيد الإنشاء حول العالم.
تحتل الصين المرتبة الأولى عالمياً في توليد الطاقة الكهرومائية، وبالتالي تحتل المرتبة الأولى عالمياً في عدد محطات تخزين الطاقة بالضخ العاملة وقيد الإنشاء. تليها اليابان والولايات المتحدة.

تُعد محطة باث كاونتي لتخزين الطاقة بالضخ في الولايات المتحدة أكبر محطة طاقة في العالم، حيث تبلغ قدرتها المركبة 3003 ميغاواط.
تُعد محطة هويشو لتخزين الطاقة بالضخ أكبر محطة طاقة في الصين، حيث تبلغ قدرتها المركبة 2448 ميجاوات.
تُعد محطة قوانغدونغ لتخزين الطاقة بالضخ ثاني أكبر محطة طاقة في الصين، حيث تبلغ قدرتها المركبة 2400 ميغاواط.
تحتل محطات الطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ في الصين المرتبة الأولى عالمياً. وتضم الصين ثلاث محطات بقدرة مركبة تزيد عن 1000 ميغاواط: محطة فينغنينغ للطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ (3600 ميغاواط، اكتمل بناؤها بين عامي 2019 و2021)، ومحطة جيكسي للطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ (1800 ميغاواط، اكتمل بناؤها في عام 2018)، ومحطة هوانغقو للطاقة الكهرومائية المخزنة بالضخ (1200 ميغاواط، اكتمل بناؤها في عام 2019).
تُعد محطة يامدروك للطاقة الكهرومائية، الواقعة في التبت بالصين، على ارتفاع 4441 متراً، أعلى محطة طاقة كهرومائية تعمل بنظام تخزين الطاقة بالضخ في العالم.

توليد الطاقة الكهرومائية من التيارات المائية
الطاقة الكهرومائية الجارية (ROR)، والمعروفة أيضًا باسم الطاقة الكهرومائية الناتجة عن جريان المياه السطحية، هي شكل من أشكال الطاقة الكهرومائية التي تعتمد على الطاقة الكهرومائية ولكنها لا تتطلب سوى كمية قليلة من المياه أو لا تتطلب تخزين كميات كبيرة منها لتوليد الطاقة. لا تتطلب الطاقة الكهرومائية المولدة من جريان الأنهار تخزين المياه تقريبًا، أو تتطلب فقط إنشاء مرافق تخزين مياه صغيرة جدًا. عند إنشاء مرافق تخزين المياه الصغيرة، تُسمى هذه المرافق بأحواض الضبط أو أحواض التجميع. ونظرًا لعدم وجود مرافق تخزين مياه واسعة النطاق، فإن توليد الطاقة من جريان الأنهار يتأثر بشدة بالتغيرات الموسمية في حجم المياه في المصدر. لذلك، تُصنف محطات الطاقة من جريان الأنهار عادةً كمصادر طاقة متقطعة. وإذا تم إنشاء حوض تنظيم في محطة طاقة من جريان الأنهار، بحيث يمكنه تنظيم تدفق المياه في أي وقت، فيمكن استخدامها كمحطة لتوليد الطاقة عند ذروة الطلب أو كمحطة لتوليد الطاقة الأساسية.
تُعدّ محطة جيراو لتوليد الطاقة الكهرومائية على نهر ماديرا في البرازيل أكبر محطة من نوعها في العالم. يبلغ ارتفاع السد 63 متراً، وطوله 1500 متر، وقدرته الإنتاجية المركبة 3075 ميغاواط. وقد اكتمل بناؤه عام 2016.
يُعد سد تشيف جوزيف على نهر كولومبيا في الولايات المتحدة ثالث أكبر محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية في العالم، حيث يبلغ ارتفاعه 72 متراً، وطوله 1817 متراً، وقدرته المركبة 2620 ميغاواط، وإنتاجه السنوي من الطاقة 9780 غيغاواط/ساعة. وقد اكتمل بناؤه عام 1979.
تُعد محطة تيانشنغتشياو الثانية لتوليد الطاقة الكهرومائية، الواقعة على نهر نانبان، أكبر محطة من نوعها في الصين. يبلغ ارتفاع السد 58.7 مترًا، وطوله 471 مترًا، وحجمه 4.8 مليون متر مكعب، وقدرته المركبة 1320 ميغاواط. وقد اكتمل بناؤه عام 1997.

توليد الطاقة من المد والجزر
تُستمد طاقة المد والجزر من ارتفاع وانخفاض منسوب مياه المحيطات الناتج عن المد والجزر. وعادةً ما تُبنى الخزانات لتوليد الكهرباء، ولكن هناك أيضًا استخدامات مباشرة لتدفق مياه المد والجزر لتوليد الكهرباء. ولا توجد أماكن كثيرة على مستوى العالم مناسبة لتوليد طاقة المد والجزر، وهناك ثمانية مواقع في المملكة المتحدة يُقدّر أنها قادرة على تلبية 20% من احتياجات البلاد من الكهرباء.
كانت محطة لانس لتوليد الطاقة من المد والجزر، الواقعة في مدينة لانس الفرنسية، أول محطة من نوعها في العالم. وقد شُيّدت على مدى ست سنوات، من عام 1960 إلى عام 1966، وتبلغ طاقتها الإنتاجية المركبة 240 ميغاواط.
تُعد محطة سيهوا ليك لتوليد الطاقة المدية في كوريا الجنوبية أكبر محطة لتوليد الطاقة المدية في العالم، حيث تبلغ قدرتها المركبة 254 ميغاواط، وقد تم الانتهاء من بنائها في عام 2011.
تُعد محطة أنابوليس رويال لتوليد الطاقة أول محطة لتوليد الطاقة من المد والجزر في أمريكا الشمالية، وتقع في رويال، أنابوليس، نوفا سكوتيا، كندا، عند مدخل خليج فندي. تبلغ قدرتها المركبة 20 ميغاواط، وقد اكتمل بناؤها عام 1984.
تُعد محطة جيانغشيا لتوليد الطاقة من المد والجزر أكبر محطة من نوعها في الصين، وتقع جنوب مدينة هانغتشو، وتبلغ طاقتها المركبة 4.1 ميغاواط فقط، وتتكون من 6 وحدات. وقد بدأت تشغيلها عام 1985.
تم تركيب أول مولد تيارات المد والجزر في مجرى النهر لمشروع عرض طاقة المد والجزر الصخري في أمريكا الشمالية في جزيرة فانكوفر، كندا، في سبتمبر 2006.
في الوقت الحالي، يجري بناء أكبر مشروع للطاقة المدية في العالم، وهو مشروع MeyGen (مشروع طاقة المد والجزر MeyGen)، في بنتلاند فيرث، شمال اسكتلندا، بقدرة مركبة تبلغ 398 ميجاوات، ومن المتوقع اكتماله في عام 2021.
تعتزم ولاية غوجارات الهندية بناء أول محطة طاقة مد وجزر تجارية في جنوب آسيا. وقد تم بالفعل إنشاء محطة طاقة بقدرة مركبة تبلغ 50 ميغاواط في خليج كوتش على الساحل الغربي للهند، وبدأ البناء في أوائل عام 2012.
يُعد مشروع محطة بنجين لتوليد الطاقة من المد والجزر، المزمع إنشاؤه في شبه جزيرة كامتشاتكا بروسيا، أكبر محطة من نوعها في العالم، إذ تبلغ طاقتها الإنتاجية المركبة 87100 ميغاواط، وقدرتها السنوية على توليد الطاقة 200 تيراواط/ساعة. وبمجرد اكتمالها، ستتجاوز الطاقة الإنتاجية المركبة لمحطة بنجين باي لتوليد الطاقة من المد والجزر أربعة أضعاف الطاقة الإنتاجية لمحطة الخوانق الثلاثة الحالية.