Υδροηλεκτρικοί σταθμοί τύπου φράγματος με κατασκευές συγκράτησης νερού σε ποτάμια που συγκεντρώνουν όλο ή το μεγαλύτερο μέρος του μανομετρικού ύψους παραγωγής ενέργειας

Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί τύπου φράγματος αναφέρονται κυρίως σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς που κατασκευάζουν δομές συγκράτησης νερού σε ποτάμια για να σχηματίσουν δεξαμενές, συγκεντρώνουν το φυσικό εισερχόμενο νερό για να αυξήσουν τη στάθμη του νερού και παράγουν ηλεκτρική ενέργεια αξιοποιώντας τις διαφορές ύψους πτώσης. Το κύριο χαρακτηριστικό είναι ότι το φράγμα και ο υδροηλεκτρικός σταθμός συγκεντρώνονται στο ίδιο μικρότερο τμήμα του ποταμού.
Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί τύπου φράγματος περιλαμβάνουν γενικά δομές συγκράτησης νερού, δομές εκκένωσης, αγωγούς πίεσης, σταθμούς παραγωγής ενέργειας, στροβίλους, γεννήτριες και βοηθητικό εξοπλισμό. Οι περισσότερες από τις δομές συγκράτησης νερού που χρησιμοποιούνται από τα φράγματα είναι υδροηλεκτρικοί σταθμοί μεσαίου έως υψηλού ύψους πτώσης, ενώ αυτές που χρησιμοποιούνται από τις πύλες είναι ως επί το πλείστον υδροηλεκτρικοί σταθμοί χαμηλού ύψους πτώσης. Όταν η υδρομετρική στήλη δεν είναι υψηλή και η κοίτη του ποταμού είναι πλατιά, ο σταθμός παραγωγής ενέργειας χρησιμοποιείται συχνά ως μέρος της δομής συγκράτησης νερού. Αυτός ο τύπος υδροηλεκτρικού σταθμού είναι επίσης γνωστός ως υδροηλεκτρικός σταθμός κοίτης ποταμού ή υδροηλεκτρικός σταθμός φράγματος.
Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί τύπου φράγματος μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες με βάση τη σχετική θέση μεταξύ του φράγματος και του υδροηλεκτρικού σταθμού: τύπου φράγματος πίσω από τον τύπο και τύπου κοίτης ποταμού. Το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας του υδροηλεκτρικού σταθμού τύπου φράγματος είναι τοποθετημένο στην κατάντη πλευρά του σώματος του φράγματος και παράγει ηλεκτρική ενέργεια εκτρέποντας το νερό μέσω αγωγών πίεσης. Το ίδιο το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας δεν φέρει την πίεση του νερού ανάντη. Το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας, το φράγμα, ο υπερχειλιστής και άλλα κτίρια του υδροηλεκτρικού σταθμού κοίτης του ποταμού είναι όλα χτισμένα στην κοίτη του ποταμού και αποτελούν μέρος της δομής συγκράτησης νερού, η οποία φέρει την πίεση του νερού ανάντη. Αυτή η διάταξη συμβάλλει στην εξοικονόμηση της συνολικής επένδυσης του έργου.

Το φράγμα ενός υδροηλεκτρικού σταθμού τύπου φράγματος είναι συνήθως υψηλότερο. Πρώτον, αξιοποιεί το υψηλό ύψος πτώσης νερού για να αυξήσει την εγκατεστημένη ισχύ του σταθμού παραγωγής ενέργειας, η οποία μπορεί να προσαρμοστεί αποτελεσματικά στις απαιτήσεις αιχμής του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Δεύτερον, υπάρχει μεγάλη χωρητικότητα αποθήκευσης που μπορεί να ρυθμίσει τη μέγιστη ροή για να μετριάσει την πίεση ελέγχου των πλημμυρών κατάντη του ποταμού. Τρίτον, τα συνολικά οφέλη είναι πιο σημαντικά. Το μειονέκτημα είναι η αυξημένη απώλεια που προκαλείται από την πλημμύρα της περιοχής της δεξαμενής και η δυσκολία μετεγκατάστασης και επανεγκατάστασης των κατοίκων των πόλεων και της υπαίθρου. Επομένως, οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί τύπου φράγματος με ψηλά φράγματα και μεγάλες δεξαμενές κατασκευάζονται συχνά σε περιοχές με ψηλά βουνά, φαράγγια, μεγάλη εισροή νερού και μικρές πλημμύρες.
Οι μεγαλύτεροι υδροηλεκτρικοί σταθμοί τύπου φράγματος στον κόσμο που έχουν κατασκευαστεί βρίσκονται κυρίως στην Κίνα, με το Φράγμα των Τριών Φαραγγιών να κατατάσσεται πρώτο με συνολική εγκατεστημένη ισχύ 22,5 εκατομμυρίων κιλοβάτ. Εκτός από τα τεράστια οφέλη από την παραγωγή ενέργειας, το Φράγμα των Τριών Φαραγγιών έχει επίσης ολοκληρωμένα οφέλη όσον αφορά τον έλεγχο των πλημμυρών, τη βελτίωση της ναυσιπλοΐας και την αξιοποίηση των υδάτινων πόρων στα μέσα και κάτω ρου του ποταμού Γιανγκτσέ, καθιστώντας το «εθνικό θησαυρό».
Από το 19ο Εθνικό Συνέδριο του Κομμουνιστικού Κόμματος της Κίνας, η Κίνα έχει κατασκευάσει αρκετούς παγκοσμίως γνωστούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Στις 28 Ιουνίου 2021, τέθηκε σε λειτουργία η πρώτη παρτίδα μονάδων στον Υδροηλεκτρικό Σταθμό Baihetan, με συνολική εγκατεστημένη ισχύ 16 εκατομμυρίων κιλοβάτ. Στις 29 Ιουνίου 2020, τέθηκε σε λειτουργία η πρώτη παρτίδα μονάδων του Υδροηλεκτρικού Σταθμού Wudongde για την παραγωγή ενέργειας, με συνολική εγκατεστημένη ισχύ 10,2 εκατομμυρίων κιλοβάτ. Αυτοί οι δύο υδροηλεκτρικοί σταθμοί, μαζί με τους υδροηλεκτρικούς σταθμούς Xiluodu, Xiangjiaba, Three Gorges και Gezhouba, αποτελούν τον μεγαλύτερο διάδρομο καθαρής ενέργειας στον κόσμο, με συνολική εγκατεστημένη ισχύ 71,695 εκατομμυρίων κιλοβάτ, που αντιπροσωπεύει σχεδόν το 20% της συνολικής εγκατεστημένης υδροηλεκτρικής ισχύος στην Κίνα. Παρέχουν ένα αξιόπιστο φράγμα για την ασφάλεια στον έλεγχο των πλημμυρών, την ασφάλεια της ναυτιλίας, την οικολογική ασφάλεια, την ασφάλεια των υδάτινων πόρων και την ενεργειακή ασφάλεια στη λεκάνη απορροής του ποταμού Yangtze.
Η έκθεση του 20ού Εθνικού Συνεδρίου του Κομμουνιστικού Κόμματος της Κίνας πρότεινε την ενεργό και σταθερή προώθηση της μέγιστης περιεκτικότητας σε άνθρακα και της ουδετερότητας άνθρακα. Η ανάπτυξη και η κατασκευή υδροηλεκτρικής ενέργειας θα δημιουργήσει νέες ευκαιρίες ανάπτυξης και η υδροηλεκτρική ενέργεια θα διαδραματίσει επίσης «ακρογωνιαίο» ρόλο στον ενεργειακό μετασχηματισμό και την ανάπτυξη υψηλής ποιότητας.