Zusammenfassung
Wasserkraft ist eine Methode der Stromerzeugung, die die potenzielle Energie des Wassers in elektrische Energie umwandelt. Das Prinzip beruht darauf, dass das Wasser aufgrund des Gefälles (potenzielle Energie) unter dem Einfluss der Schwerkraft (kinetische Energie) fließt. Beispielsweise wird Wasser von höher gelegenen Gewässern wie Flüssen oder Stauseen zu tiefer gelegenen Gewässern geleitet. Das fließende Wasser treibt die Turbine an, die wiederum den Generator antreibt und so Strom erzeugt. Das höher gelegene Wasser wird durch die Sonneneinstrahlung erwärmt und verdunstet das tiefer gelegene Wasser. Daher kann man die Nutzung von Solarenergie als indirekt betrachten. Dank ihrer ausgereiften Technologie ist Wasserkraft derzeit die am weitesten verbreitete erneuerbare Energiequelle.
Gemäß der Definition der Internationalen Kommission für große Staudämme (ICOLD) wird ein Staudamm als groß definiert als jeder Staudamm mit einer Höhe von mehr als 15 Metern (vom tiefsten Punkt des Fundaments bis zur Dammkrone) oder als ein Staudamm mit einer Höhe zwischen 10 und 15 Metern, der mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllt:
Die Länge der Dammkrone darf nicht weniger als 500 Meter betragen;
Das durch den Damm gebildete Speichervolumen darf nicht weniger als 1 Million Kubikmeter betragen.
⑶ Der maximale Hochwasserdurchfluss, den der Damm bewältigen kann, darf nicht weniger als 2000 Kubikmeter pro Sekunde betragen;
Das Problem der Dammfundamentierung ist besonders schwierig;
Die Konstruktion dieses Staudamms ist außergewöhnlich.
Laut dem BP2021-Bericht machte die Wasserkraft im Jahr 2020 weltweit 4296,8/26823,2=16,0 % der globalen Stromerzeugung aus und lag damit hinter der Stromerzeugung aus Kohlekraftwerken (35,1 %) und Gaskraftwerken (23,4 %). Sie belegte damit den dritten Platz weltweit.
Im Jahr 2020 war die Wasserkrafterzeugung in Ostasien und im Pazifikraum am größten und machte 1643/4370=37,6 % der weltweiten Gesamtmenge aus.
China ist das Land mit der weltweit höchsten Wasserkraftproduktion, gefolgt von Brasilien, den USA und Russland. Im Jahr 2020 trug Chinas Wasserkraft 1322,0/7779,1 = 17,0 % zur gesamten Stromerzeugung Chinas bei.
Obwohl China weltweit führend in der Wasserkrafterzeugung ist, spielt Wasserkraft im nationalen Stromerzeugungsmodell keine bedeutende Rolle. Die Länder mit dem höchsten Anteil an Wasserkraft an ihrer gesamten Stromerzeugung im Jahr 2020 waren Brasilien (396,8/620,1 = 64,0 %) und Kanada (384,7/643,9 = 60,0 %).
Im Jahr 2020 stammte Chinas Stromerzeugung hauptsächlich aus Kohlekraftwerken (63,2 %), gefolgt von Wasserkraft (17,0 %). Diese machte 30,8 % der weltweiten Wasserkraftproduktion aus (1322,0 / 4296,8 = 30,8 %). Obwohl China weltweit führend in der Wasserkrafterzeugung ist, hat das Potenzial noch nicht ausgeschöpft. Laut dem Bericht „World Energy Resources 2016“ des Weltenergierats sind 47 % der chinesischen Wasserkraftressourcen noch unerschlossen.
Vergleich der Machtstruktur der vier größten Wasserkraftproduktionsländer im Jahr 2020
Aus der Tabelle geht hervor, dass Chinas Wasserkraft 1322,0/4296,8 = 30,8 % der weltweiten Wasserkrafterzeugung ausmacht und damit weltweit an erster Stelle steht. Ihr Anteil an Chinas gesamter Stromerzeugung (17 %) liegt jedoch nur geringfügig über dem globalen Durchschnitt (16 %).
Es gibt vier Formen der Wasserkrafterzeugung: Staudamm-Wasserkrafterzeugung, Pumpspeicher-Wasserkrafterzeugung, Bach-Wasserkrafterzeugung und Gezeitenkrafterzeugung.
Wasserkrafterzeugung vom Typ Staudamm
Staudammkraftwerke, auch bekannt als Speicherkraftwerke, bilden einen Stausee, der durch das Aufstauen von Wasser in Dämmen entsteht. Seine maximale Leistung hängt von der Differenz zwischen Stauvolumen, Auslassposition und Wasserspiegelhöhe ab. Diese Höhendifferenz wird als Fallhöhe bezeichnet, und die potenzielle Energie des Wassers ist direkt proportional zur Fallhöhe.
Mitte der 1970er Jahre veröffentlichte der französische Ingenieur Bernard Forest de Bélidor „Bauhydraulik“, in der er hydraulische Pressen mit vertikaler und horizontaler Achse beschrieb. 1771 kombinierte Richard Arkwright Hydraulik, Wasserbau und kontinuierliche Produktion und leistete damit einen wichtigen Beitrag zur Architektur. Es entwickelte sich ein Fabriksystem mit modernen Beschäftigungspraktiken. In den 1840er Jahren wurde ein Wasserkraftnetz zur Stromerzeugung und -verteilung an Endverbraucher aufgebaut. Ende des 19. Jahrhunderts waren Generatoren entwickelt worden, die nun mit hydraulischen Systemen gekoppelt werden konnten.
Das weltweit erste Wasserkraftprojekt war das Cragside Country Hotel in Northumberland, England, im Jahr 1878, das zur Beleuchtung genutzt wurde. Vier Jahre später wurde das erste private Kraftwerk in Wisconsin, USA, eröffnet, und in der Folge wurden Hunderte von Wasserkraftwerken in Betrieb genommen, um die lokale Beleuchtung sicherzustellen.
Das Wasserkraftwerk Shilongba ist das erste Wasserkraftwerk Chinas und liegt am Tanglang-Fluss am Stadtrand von Kunming in der Provinz Yunnan. Der Bau begann im Juli 1910 (nach dem Jahr Gengxu), und die Stromerzeugung begann am 28. Mai 1912. Die anfängliche installierte Leistung betrug 480 kW. Am 25. Mai 2006 wurde das Wasserkraftwerk Shilongba vom Staatsrat in die sechste Tranche der nationalen, denkmalgeschützten Schlüsselanlagen aufgenommen.
Laut dem REN21-Bericht 2021 betrug die weltweit installierte Wasserkraftkapazität im Jahr 2020 1170 GW, wobei China um 12,6 GW zulegte und damit 28 % des globalen Gesamtvolumens ausmachte. Damit lag China vor Brasilien (9 %), den Vereinigten Staaten (7 %) und Kanada (9,0 %).
Laut BP-Statistiken von 2021 betrug die weltweite Wasserkrafterzeugung im Jahr 2020 4296,8 TWh, wovon 1322,0 TWh auf China entfielen, was 30,1 % des globalen Gesamtvolumens ausmachte.
Die Wasserkraft ist eine der wichtigsten Quellen der globalen Stromerzeugung und die führende Energiequelle im Bereich der erneuerbaren Energien. Laut BP-Statistiken von 2021 betrug die weltweite Stromproduktion im Jahr 2020 26.823,2 TWh, wovon 4.222,2 TWh aus Wasserkraft stammten. Dies entspricht 15,7 % der globalen Gesamtstromerzeugung (4.222,2/26.823,2).
Diese Daten stammen von der Internationalen Kommission für Staudämme (ICOLD). Laut den Aufzeichnungen vom April 2020 gibt es weltweit derzeit 58.713 Staudämme, wobei China mit 23.841/58.713 = 40,6 % den größten Anteil daran hat.
Laut den Statistiken von BP aus dem Jahr 2021 machte die Wasserkraft in China im Jahr 2020 1322,0/2236,7=59 % des Stroms aus erneuerbaren Energien in China aus und nahm damit die dominierende Stellung bei der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ein.
Laut dem Internationalen Wasserkraftverband (iha) [Wasserkraft-Statusbericht 2021] wird die weltweite Wasserkrafterzeugung im Jahr 2020 insgesamt 4370 TWh erreichen, wobei China (31 % der globalen Gesamtmenge), Brasilien (9,4 %), Kanada (8,8 %), die Vereinigten Staaten (6,7 %), Russland (4,5 %), Indien (3,5 %), Norwegen (3,2 %), die Türkei (1,8 %), Japan (2,0 %), Frankreich (1,5 %) usw. den größten Anteil an der Wasserkrafterzeugung haben werden.
Im Jahr 2020 war Ostasien und der Pazifik die Region mit der weltweit größten Wasserkraftproduktion und trug 37,6 % (1643/4370) zur globalen Gesamtmenge bei; darunter nimmt China eine besonders herausragende Stellung ein und machte 31 % der globalen Gesamtmenge aus, während China in dieser Region 82,5 % (1355,20/1643) erreichte.
Die Stromerzeugung aus Wasserkraft ist proportional zur gesamten installierten Leistung und der installierten Leistung von Pumpspeicherkraftwerken. China verfügt über die weltweit größte Wasserkraftkapazität und belegt sowohl bei der installierten Leistung als auch bei der Pumpspeicherkapazität den ersten Platz weltweit. Laut dem Wasserkraft-Statusbericht 2021 der International Hydroelectric Association (IHA) erreichte Chinas installierte Wasserkraftleistung (einschließlich Pumpspeicherkraftwerke) im Jahr 2020 370.160 MW, was 370.160/1.330.106 = 27,8 % der weltweiten Gesamtleistung entspricht und China damit weltweit führend ist.
Das Drei-Schluchten-Wasserkraftwerk, das größte Wasserkraftwerk der Welt, verfügt über die größte Wasserkraftkapazität Chinas. Es nutzt 32 Francis-Turbinen mit je 700 MW Leistung und zwei 50-MW-Turbinen mit einer installierten Leistung von 22.500 MW und einer Staudammhöhe von 181 m. Die Stromerzeugungskapazität wird im Jahr 2020 voraussichtlich 111,8 TWh betragen, die Baukosten belaufen sich auf 203 Milliarden Yen. Die Fertigstellung ist für 2008 geplant.
Im Jangtse-Abschnitt Jinsha in Sichuan wurden vier Wasserkraftwerke von Weltklasse errichtet: Xiangjiaba, Xiluodu, Baihetan und Wudongde. Die installierte Gesamtleistung dieser vier Kraftwerke beträgt 46.508 MW, was dem 2,07-Fachen der installierten Leistung des Drei-Schluchten-Kraftwerks (22.500 MW) entspricht (46.508/22.500 = 2,07). Ihre jährliche Stromerzeugung ist 185,05/101,6 = 1,82-mal so hoch. Baihetan ist nach dem Drei-Schluchten-Kraftwerk das zweitgrößte Wasserkraftwerk Chinas.
Das Drei-Schluchten-Kraftwerk in China ist derzeit das größte Wasserkraftwerk der Welt. Unter den zwölf größten Wasserkraftwerken weltweit befinden sich sechs chinesische Standorte. Der Itaipu-Staudamm, der lange Zeit den zweiten Platz belegte, wurde vom Baihetan-Staudamm in China auf den dritten Platz verdrängt.
Das größte konventionelle Wasserkraftwerk der Welt im Jahr 2021
Weltweit gibt es 198 Wasserkraftwerke mit einer installierten Leistung von über 1000 MW, davon befinden sich 60 in China, was 30 % des weltweiten Gesamtvolumens entspricht (60/198). Danach folgen Brasilien, Kanada und Russland.
Weltweit gibt es 198 Wasserkraftwerke mit einer installierten Leistung von über 1000 MW, davon befinden sich 60 in China, was 30 % des weltweiten Gesamtvolumens entspricht (60/198). Danach folgen Brasilien, Kanada und Russland.
In China gibt es 60 Wasserkraftwerke mit einer installierten Leistung von über 1000 MW, davon hauptsächlich 30 im Jangtse-Flussbecken, was die Hälfte aller chinesischen Wasserkraftwerke mit einer installierten Leistung von über 1000 MW ausmacht.
In China wurden Wasserkraftwerke mit einer installierten Leistung von über 1000 MW in Betrieb genommen.
Vom Gezhouba-Staudamm flussaufwärts und über die Nebenflüsse des Jangtsekiang mittels des Drei-Schluchten-Staudamms verläuft diese Hauptkraft für die Stromübertragung Chinas von West nach Ost und ist gleichzeitig das größte Kaskadenkraftwerk der Welt: Es gibt etwa 90 Wasserkraftwerke im Hauptstrom des Jangtsekiang, einschließlich des Gezhouba-Staudamms und der Drei-Schluchten-Anlage, 10 im Wujiang-Fluss, 16 im Jialing-Fluss, 17 im Minjiang-Fluss, 25 im Dadu-Fluss, 21 im Yalong-Fluss, 27 im Jinsha-Fluss und 5 im Muli-Fluss.
Tadschikistan besitzt mit dem Usoi-Staudamm den höchsten natürlichen Staudamm der Welt. Er ist 567 Meter hoch und überragt damit den bisher höchsten künstlichen Staudamm, den Jinping-Staudamm (Stufe 1). Der Usoi-Staudamm entstand am 18. Februar 1911, als ein Erdbeben der Stärke 7,4 in Sarez einen natürlichen Erdrutsch am Murgab-Fluss auslöste und dessen Lauf blockierte. Dies führte zu großflächigen Erdrutschen, die den Murgab-Fluss aufstauten und den Usoi-Staudamm, den damals höchsten Staudamm der Welt, entstehen ließen. Der Stausee Sares ist leider nicht in Betrieb.
Im Jahr 2020 gab es weltweit 251 Staudämme mit einer Höhe von über 135 Metern. Der höchste Staudamm ist derzeit der Jinping-I-Staudamm, ein Bogenstaudamm mit einer Höhe von 305 Metern. An zweiter Stelle folgt der Nurek-Staudamm am Fluss Wachsch in Tadschikistan mit einer Länge von 300 Metern.
Der höchste Staudamm der Welt im Jahr 2021
Derzeit ist der Jinping-I-Staudamm in China mit 305 Metern Höhe der höchste Staudamm der Welt. Drei im Bau befindliche Staudämme sind jedoch bereits dabei, ihn zu übertreffen. Der Rogun-Staudamm am Fluss Wachsch im Süden Tadschikistans wird mit einer Höhe von 335 Metern der höchste Staudamm der Welt werden. Der Bau begann 1976 und soll voraussichtlich zwischen 2019 und 2029 in Betrieb gehen. Die Baukosten werden auf 2 bis 5 Milliarden US-Dollar geschätzt, die installierte Leistung auf 600 bis 3600 MW und die jährliche Stromerzeugung auf 17 Terawattstunden.
Der zweite Staudamm ist der im Bau befindliche Bakhtiari-Staudamm am gleichnamigen Fluss im Iran. Er ist 325 Meter hoch und hat eine Leistung von 1500 MW. Die Projektkosten belaufen sich auf 2 Milliarden US-Dollar, die jährliche Stromerzeugung auf 3 TWh. Der drittgrößte Staudamm ist der Shuangjiangkou-Staudamm am Dadu-Fluss in China mit einer Höhe von 312 Metern.
Es wird ein Staudamm mit einer Höhe von über 305 Metern errichtet.
Die höchste Gewichtsstaumauer der Welt war im Jahr 2020 die Grande Dixence-Staudamm in der Schweiz mit einer Höhe von 285 m.
Der größte Staudamm der Welt mit dem größten Wasserspeichervolumen ist der Kariba-Staudamm am Sambesi in Simbabwe. Er wurde 1959 erbaut und hat ein Speichervolumen von 180,6 km³. Es folgen der Bratsk-Staudamm am Angara-Fluss in Russland und der Akosombo-Staudamm am Kanawalt-See mit einem Speichervolumen von 169 km³.
Der größte Stausee der Welt
Der Drei-Schluchten-Damm am Hauptstrom des Jangtsekiang verfügt über das größte Wasserspeichervolumen Chinas. Er wurde 2008 fertiggestellt und hat ein Speichervolumen von 39,3 km³, womit er weltweit den 27. Platz belegt.
Der größte Stausee Chinas
Der größte Staudamm der Welt ist der Tarbela-Staudamm in Pakistan. Er wurde 1976 erbaut und ist 143 Meter hoch. Der Staudamm hat ein Volumen von 153 Millionen Kubikmetern und eine installierte Leistung von 3478 MW.
Der größte Staudamm Chinas ist der Drei-Schluchten-Damm, der 2008 fertiggestellt wurde. Das Bauwerk ist 181 Meter hoch, hat ein Volumen von 27,4 Millionen Kubikmetern und eine installierte Leistung von 22.500 MW. Er belegt weltweit Platz 21.
Der größte Staudamm der Welt
Das Kongobecken liegt größtenteils in der Demokratischen Republik Kongo. Die Demokratische Republik Kongo verfügt über eine installierte Leistung von 120 Millionen Kilowatt (120.000 MW) und eine jährliche Stromerzeugung von 774 Milliarden Kilowattstunden (774 TWh). Von Kinshasa aus, auf einer Höhe von 270 Metern, bis zum Abschnitt Matadi ist das Flussbett schmal, mit steilen Ufern und turbulenter Strömung. Die maximale Tiefe beträgt 150 Meter, der Höhenunterschied etwa 280 Meter. Die regelmäßigen Schwankungen des Wasserflusses sind äußerst vorteilhaft für die Wasserkraftnutzung. Geplant sind drei große Wasserkraftwerke: Das erste Kraftwerk, der Pioka-Staudamm, liegt an der Grenze zwischen der Demokratischen Republik Kongo und der Republik Kongo; das zweite Kraftwerk, der Grand-Inga-Staudamm, und das dritte Kraftwerk, der Matadi-Staudamm, befinden sich beide in der Demokratischen Republik Kongo. Das Wasserkraftwerk Pioka nutzt eine Fallhöhe von 80 Metern und plant die Installation von 30 Einheiten mit einer Gesamtkapazität von 22 Millionen Kilowatt und einer jährlichen Stromerzeugung von 177 Milliarden Kilowattstunden, wobei die Demokratische Republik Kongo und die Republik Kongo jeweils die Hälfte erhalten. Das Wasserkraftwerk Matadi nutzt eine Fallhöhe von 50 Metern und plant die Installation von 36 Einheiten mit einer Gesamtkapazität von 12 Millionen Kilowatt und einer jährlichen Stromerzeugung von 87 Milliarden Kilowattstunden. Der Abschnitt der Stromschnellen von Yingjia mit einem Gefälle von 100 Metern auf einer Länge von 25 Kilometern ist der Flussabschnitt mit der weltweit höchsten Konzentration an Wasserkraftressourcen.
Es gibt weltweit mehr Wasserkraftwerke als den Drei-Schluchten-Damm, die noch nicht fertiggestellt sind.
Der Yarlung Zangbo ist der längste Hochebenenfluss Chinas und liegt im Autonomen Gebiet Tibet. Er zählt zu den höchstgelegenen Flüssen der Welt. Nach Fertigstellung des Wasserkraftwerks am Yarlung Zangbo wird die installierte Leistung voraussichtlich 50.000 MW erreichen. Die Stromerzeugung wird dann dreimal so hoch sein wie die des Drei-Schluchten-Damms (98,8 TWh) und 300 TWh betragen. Damit wäre es das größte Kraftwerk der Welt.
Der Yarlung Zangbo ist der längste Hochebenenfluss Chinas und liegt im Autonomen Gebiet Tibet. Er zählt zu den höchstgelegenen Flüssen der Welt. Nach Fertigstellung des Wasserkraftwerks am Yarlung Zangbo wird die installierte Leistung voraussichtlich 50.000 MW erreichen. Die Stromerzeugung wird dann dreimal so hoch sein wie die des Drei-Schluchten-Damms (98,8 TWh) und 300 TWh betragen. Damit wäre es das größte Kraftwerk der Welt.
Der Yarlung Zangbo wurde nach seinem Durchfluss aus dem Gebiet von Luoyu nach Indien in „Brahmaputra“ umbenannt. Nach dem Durchfließen von Bangladesch erhielt er den Namen „Jamuna“. Nach dem Zusammenfluss mit dem Ganges mündet er in den Golf von Bengalen im Indischen Ozean. Seine Gesamtlänge beträgt 2104 Kilometer, davon 2057 Kilometer in Tibet. Der gesamte Höhenunterschied beläuft sich auf 5435 Meter, was die höchste durchschnittliche Steigung aller großen Flüsse Chinas darstellt. Das Flussbecken erstreckt sich in Ost-West-Richtung und erreicht eine maximale Länge von über 1450 Kilometern und eine maximale Breite von 290 Kilometern. Die durchschnittliche Höhe beträgt etwa 4500 Meter. Das Gelände ist im Westen hoch und im Osten niedrig, wobei der Südosten am tiefsten liegt. Das gesamte Einzugsgebiet des Flusses umfasst 240.480 Quadratkilometer, was 20 % der Gesamtfläche aller Flusseinzugsgebiete in Tibet und etwa 40,8 % der Gesamtfläche des Abflusssystems in Tibet entspricht. Damit steht es an fünfter Stelle unter allen Flusseinzugsgebieten in China.
Laut Daten aus dem Jahr 2019 sind Island (51.699 kWh/Person) und Norwegen (23.210 kWh/Person) die Länder mit dem weltweit höchsten Stromverbrauch pro Kopf. Island nutzt Geothermie und Wasserkraft zur Stromerzeugung; Norwegen hingegen setzt hauptsächlich auf Wasserkraft, die 97 % der norwegischen Stromerzeugung ausmacht.
Die Energiestruktur der Binnenländer Nepal und Bhutan, die nahe an Tibet in China liegen, basiert nicht auf fossilen Brennstoffen, sondern auf ihren reichen Wasserkraftressourcen. Wasserkraft wird nicht nur im Inland genutzt, sondern auch exportiert.
Pumpspeicherkraftwerke
Pumpspeicherkraftwerke sind eine Methode zur Energiespeicherung, nicht zur Stromerzeugung. Bei geringem Strombedarf produziert die überschüssige Stromerzeugungskapazität weiterhin Strom und treibt gleichzeitig die Pumpe an, Wasser in den Speicher zu pumpen. Bei hohem Strombedarf wird das gespeicherte Wasser zur Stromerzeugung genutzt. Dieses Verfahren verbessert die Auslastung der Generatoren und ist daher wirtschaftlich sehr wichtig.
Pumpspeicherkraftwerke sind ein wichtiger Bestandteil moderner und zukünftiger Systeme für saubere Energie. Der signifikante Anstieg erneuerbarer Energiequellen wie Wind- und Solarenergie, verbunden mit deren Ersatz herkömmlicher Generatoren, hat den Druck auf das Stromnetz erhöht und die Notwendigkeit von Pumpspeicherkraftwerken („Wasserbatterien“) verdeutlicht.
Die Menge des erzeugten Wasserkraftstroms ist direkt proportional zur installierten Leistung von Pumpspeicherkraftwerken und hängt mit deren Speichervolumen zusammen. Im Jahr 2020 waren weltweit 68 Pumpspeicherkraftwerke in Betrieb und 42 im Bau.
Chinas Wasserkraftproduktion ist weltweit führend, daher liegt China auch bei der Anzahl der in Betrieb befindlichen und im Bau befindlichen Pumpspeicherkraftwerke weltweit an erster Stelle. Es folgen Japan und die Vereinigten Staaten.
Das größte Pumpspeicherkraftwerk der Welt ist das Bath County Pumped Storage Station in den Vereinigten Staaten mit einer installierten Leistung von 3003 MW.
Das größte Pumpspeicherkraftwerk Chinas ist das Pumpspeicherkraftwerk Huishou mit einer installierten Leistung von 2448 MW.
Das zweitgrößte Pumpspeicherkraftwerk Chinas ist das Guangdong Pumped Storage Power Station mit einer installierten Leistung von 2400 MW.
Chinas im Bau befindliche Pumpspeicherkraftwerke belegen weltweit den ersten Platz. Drei Kraftwerke verfügen über eine installierte Leistung von über 1000 MW: das Pumpspeicherkraftwerk Fengning (3600 MW, fertiggestellt von 2019 bis 2021), das Pumpspeicherkraftwerk Jixi (1800 MW, fertiggestellt 2018) und das Pumpspeicherkraftwerk Huanggou (1200 MW, fertiggestellt 2019).
Das höchstgelegene Pumpspeicherkraftwerk der Welt ist das Wasserkraftwerk Yamdrok in Tibet, China, auf einer Höhe von 4441 Metern.

Stromerzeugung aus Wasserkraft
Laufwasserkraftwerke, auch bekannt als Oberflächenwasserkraft, sind eine Form der Wasserkraft, die auf Wasserkraft basiert, aber nur geringe Wassermengen benötigt oder keine großen Wasserspeicher zur Stromerzeugung erfordert. Die Stromerzeugung aus Flusswasserkraft kommt fast vollständig ohne Wasserspeicher aus oder benötigt lediglich sehr kleine Speicherbecken. Diese kleinen Speicherbecken werden als Ausgleichsbecken oder Vorbecken bezeichnet. Aufgrund des Fehlens großer Speicherbecken reagiert die Stromerzeugung aus Flusswasserkraftwerken sehr empfindlich auf saisonale Wassermengenschwankungen. Daher gelten Flusswasserkraftwerke üblicherweise als intermittierende Energiequellen. Mit einem Ausgleichsbecken, das den Wasserdurchfluss jederzeit regulieren kann, kann ein Flusswasserkraftwerk zur Spitzenlastabdeckung oder zur Deckung der Grundlast eingesetzt werden.
Das größte Wasserkraftwerk der Welt, das nach dem Sichuan-Fluss gebaut wurde, ist der Jirau-Staudamm am Madeira-Fluss in Brasilien. Der Staudamm ist 63 m hoch, 1500 m lang und hat eine installierte Leistung von 3075 MW. Er wurde 2016 fertiggestellt.
Das drittgrößte Bachwasserkraftwerk der Welt ist der Chief Joseph Dam am Columbia River in den Vereinigten Staaten. Er ist 72 Meter hoch, 1817 Meter lang, hat eine installierte Leistung von 2620 MW und erzeugt jährlich 9780 GWh Strom. Er wurde 1979 fertiggestellt.
Das größte Wasserkraftwerk im Sichuan-Stil in China ist der Tianshengqiao-II-Staudamm am Nanpan-Fluss. Der Staudamm ist 58,7 m hoch, 471 m lang, hat ein Volumen von 4.800.000 m³ und eine installierte Leistung von 1320 MW. Er wurde 1997 fertiggestellt.
Gezeitenkraft
Gezeitenkraft entsteht durch den durch die Gezeiten verursachten Anstieg und Fall des Meeresspiegels. Üblicherweise werden Stauseen zur Stromerzeugung gebaut, aber es gibt auch die Möglichkeit, die Gezeitenströmung direkt zur Stromerzeugung zu nutzen. Weltweit eignen sich nur wenige Orte für die Gezeitenkraftnutzung, und in Großbritannien gibt es acht Standorte, die schätzungsweise das Potenzial haben, 20 % des nationalen Strombedarfs zu decken.
Das weltweit erste Gezeitenkraftwerk war das Gezeitenkraftwerk Lance in Lance, Frankreich. Es wurde von 1960 bis 1966 über einen Zeitraum von sechs Jahren gebaut. Die installierte Leistung beträgt 240 MW.
Das größte Gezeitenkraftwerk der Welt ist das Gezeitenkraftwerk am Sihwa-See in Südkorea mit einer installierten Leistung von 254 MW, das im Jahr 2011 fertiggestellt wurde.
Das erste Gezeitenkraftwerk Nordamerikas ist das Gezeitenkraftwerk Annapolis Royal in Royal, Annapolis, Nova Scotia, Kanada, am Eingang der Bay of Fundy. Es hat eine installierte Leistung von 20 MW und wurde 1984 fertiggestellt.
Das größte Gezeitenkraftwerk Chinas ist das Gezeitenkraftwerk Jiangxia südlich von Hangzhou mit einer installierten Leistung von nur 4,1 MW und 6 Einheiten. Es nahm 1985 den Betrieb auf.
Der erste Gezeitenstromgenerator des nordamerikanischen Gezeitenkraftwerk-Demonstrationsprojekts „North American Rock Tidal Power Demonstration Project“ wurde im September 2006 auf Vancouver Island, Kanada, installiert.
Derzeit wird im Pentland Firth in Nordschottland das weltweit größte Gezeitenkraftwerk MeyGen (MeyGen Tidal Energy Project) gebaut. Es hat eine installierte Leistung von 398 MW und soll im Jahr 2021 fertiggestellt werden.
Gujarat in Indien plant den Bau des ersten kommerziellen Gezeitenkraftwerks in Südasien. Ein Kraftwerk mit einer installierten Leistung von 50 MW wurde im Golf von Kutch an der Westküste Indiens errichtet; der Bau begann Anfang 2012.
Das geplante Gezeitenkraftwerk Penzhin auf der Halbinsel Kamtschatka in Russland hat eine installierte Leistung von 87.100 MW und eine jährliche Stromerzeugungskapazität von 200 TWh und ist damit das größte Gezeitenkraftwerk der Welt. Nach seiner Fertigstellung wird das Gezeitenkraftwerk in der Bucht von Pinrenna die vierfache installierte Leistung des derzeitigen Drei-Schluchten-Kraftwerks aufweisen.
Veröffentlichungsdatum: 25. Mai 2023