Նոր հնարավորություններ հիդրոէներգետիկայի զարգացման համար նոր էներգետիկ համակարգերում

Հիդրոէլեկտրաէներգիայի արտադրությունը էլեկտրաէներգիայի արտադրության ամենահզոր մեթոդներից մեկն է, և այն անընդհատ նորարարություններ և զարգացում է ապրել էներգետիկ համակարգի զարգացման գործընթացում: Այն զգալի առաջընթաց է գրանցել ինքնուրույն մասշտաբի, տեխնիկական սարքավորումների մակարդակի և կառավարման տեխնոլոգիայի առումով: Որպես կայուն և հուսալի, բարձրորակ կարգավորվող էներգիայի աղբյուր, հիդրոէներգիան սովորաբար ներառում է ավանդական հիդրոէլեկտրակայաններ և պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայաններ: Բացի էլեկտրաէներգիայի կարևոր մատակարար լինելուց, դրանք նաև կարևոր դեր են խաղացել գագաթնակետային սափրման, հաճախականության մոդուլյացիայի, փուլային մոդուլյացիայի, սև մեկնարկի և արտակարգ իրավիճակի ռեժիմում՝ էներգետիկ համակարգի ողջ գործունեության ընթացքում: Նոր էներգիայի աղբյուրների, ինչպիսիք են քամու էներգիան և ֆոտովոլտային էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը, էներգետիկ համակարգերում գագաթնակետային և հովտային տարբերությունների աճի և էներգետիկ էլեկտրոնային սարքավորումների և սարքավորումների ավելացման պատճառով պտտական ​​իներցիայի նվազման հետ մեկտեղ, էներգետիկ համակարգի պլանավորման և կառուցման, անվտանգ շահագործման և տնտեսական կարգաբերման նման հիմնական հարցերը բախվում են հսկայական մարտահրավերների, և դրանք նաև հիմնական խնդիրներ են, որոնք պետք է լուծվեն նոր էներգետիկ համակարգերի ապագա կառուցման ժամանակ: Չինաստանի ռեսուրսային ապահովության համատեքստում, հիդրոէներգիան ավելի կարևոր դեր կխաղա նոր տեսակի էներգետիկ համակարգում՝ բախվելով նորարարական զարգացման զգալի կարիքների և հնարավորությունների, և շատ կարևոր է նոր տեսակի էներգետիկ համակարգի կառուցման տնտեսական անվտանգության համար։

Հիդրոէլեկտրակայանների ներկայիս իրավիճակի և նորարարական զարգացման իրավիճակի վերլուծություն
Նորարարական զարգացման իրավիճակը
Համաշխարհային մաքուր էներգիայի վերափոխումը արագանում է, և նոր էներգիայի, ինչպիսիք են քամու էներգիայի և ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրությունը, մասնաբաժինը արագորեն աճում է: Ավանդական էներգետիկ համակարգերի պլանավորումը և շինարարությունը, անվտանգ շահագործումը և տնտեսական պլանավորումը բախվում են նոր մարտահրավերների և խնդիրների: 2010-ից 2021 թվականներին համաշխարհային քամու էներգիայի տեղադրումը պահպանել է արագ աճ՝ միջինը 15% աճի տեմպով։ Չինաստանում տարեկան միջին աճի տեմպը հասել է 25%-ի։ Վերջին 10 տարիների ընթացքում համաշխարհային ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության տեղադրման աճի տեմպը հասել է 31%-ի: Նոր էներգիայի բարձր համամասնությամբ էներգետիկ համակարգը բախվում է լուրջ խնդիրների, ինչպիսիք են՝ մատակարարման և պահանջարկի հավասարակշռման դժվարությունը, համակարգի շահագործման կառավարման դժվարության աճը և կայունության ռիսկերը՝ պայմանավորված պտտական ​​իներցիայի նվազմամբ, և գագաթնակետային հզորության պահանջարկի զգալի աճը, ինչը հանգեցնում է համակարգի շահագործման ծախսերի աճի: Անհրաժեշտ է համատեղ խթանել այս խնդիրների լուծումը՝ էլեկտրամատակարարման, ցանցի և բեռի կողմերից: Հիդրոէլեկտրակայանների արտադրությունը կարևոր կարգավորվող էներգիայի աղբյուր է, որն ունի այնպիսի բնութագրեր, ինչպիսիք են մեծ պտտական ​​իներցիան, արագ արձագանքման արագությունը և ճկուն աշխատանքային ռեժիմը: Այն ունի բնական առավելություններ այս նոր մարտահրավերներն ու խնդիրները լուծելու հարցում:

Էլեկտրիֆիկացման մակարդակը շարունակում է բարելավվել, և տնտեսական ու սոցիալական գործողություններից անվտանգ ու հուսալի էլեկտրամատակարարման պահանջները շարունակում են աճել: Վերջին 50 տարիների ընթացքում համաշխարհային էլեկտրաֆիկացման մակարդակը շարունակել է բարելավվել, և տերմինալային էներգիայի սպառման մեջ էլեկտրաէներգիայի մասնաբաժինը աստիճանաբար աճել է: Տերմինալային էլեկտրական էներգիայի փոխարինումը, որը ներկայացված է էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներով, արագացել է: Ժամանակակից տնտեսական հասարակությունը ավելի ու ավելի է կախված էլեկտրաէներգիայից, և էլեկտրաէներգիան դարձել է տնտեսական ու սոցիալական գործողությունների արտադրության հիմնական միջոցը: Անվտանգ և հուսալի էլեկտրամատակարարումը ժամանակակից մարդկանց արտադրության և կյանքի կարևոր երաշխիք է: Մեծ տարածքների էլեկտրաէներգիայի անջատումները ոչ միայն հսկայական տնտեսական կորուստներ են բերում, այլև կարող են լուրջ սոցիալական քաոս առաջացնել: Էներգետիկ անվտանգությունը դարձել է էներգետիկ անվտանգության, նույնիսկ ազգային անվտանգության հիմնական բովանդակությունը: Նոր էներգետիկ համակարգերի արտաքին սպասարկումը պահանջում է անվտանգ էլեկտրամատակարարման հուսալիության անընդհատ բարելավում, մինչդեռ ներքին զարգացումը բախվում է ռիսկի գործոնների անընդհատ աճի, որոնք լուրջ սպառնալիք են ներկայացնում էներգետիկ անվտանգության համար:

Նոր տեխնոլոգիաները շարունակում են ի հայտ գալ և կիրառվել էներգետիկ համակարգերում՝ զգալիորեն բարելավելով էներգետիկ համակարգերի ինտելեկտի աստիճանը և բարդությունը: Էներգիայի արտադրության, փոխանցման և բաշխման տարբեր ասպեկտներում էներգետիկ էլեկտրոնային սարքերի լայն կիրառումը հանգեցրել է էներգետիկ համակարգի բեռի բնութագրերի և համակարգային բնութագրերի զգալի փոփոխությունների, ինչը հանգեցրել է էներգետիկ համակարգի աշխատանքային մեխանիզմի խորը փոփոխությունների: Տեղեկատվական հաղորդակցության, կառավարման և ինտելեկտի տեխնոլոգիաները լայնորեն կիրառվում են էներգետիկ համակարգի արտադրության և կառավարման բոլոր ասպեկտներում: Էներգետիկ համակարգերի ինտելեկտի աստիճանը զգալիորեն բարելավվել է, և դրանք կարող են հարմարվել լայնածավալ առցանց վերլուծությանը և որոշումների աջակցության վերլուծությանը: Բաշխված էներգիայի արտադրությունը մեծ մասշտաբով միացված է բաշխման ցանցի օգտագործողի կողմին, և ցանցի էներգիայի հոսքի ուղղությունը փոխվել է միակողմանիից երկկողմանի կամ նույնիսկ բազմակողմանի: Անվերջ հոսքով ի հայտ են գալիս տարբեր տեսակի ինտելեկտուալ էլեկտրական սարքավորումներ, լայնորեն օգտագործվում են ինտելեկտուալ հաշվիչներ, և էներգետիկ համակարգի մուտքի տերմինալների քանակը էքսպոնենցիալ աճում է: Տեղեկատվական անվտանգությունը դարձել է էներգետիկ համակարգի համար ռիսկի կարևոր աղբյուր:

Էլեկտրաէներգիայի ոլորտի բարեփոխումներն ու զարգացումը աստիճանաբար մտնում են բարենպաստ իրավիճակ, և քաղաքականության միջավայրը, ինչպիսին է էլեկտրաէներգիայի գները, աստիճանաբար բարելավվում է: Չինաստանի տնտեսության և հասարակության արագ զարգացման հետ մեկտեղ էլեկտրաէներգետիկ արդյունաբերությունը հսկայական թռիչք է ապրել փոքրից դեպի մեծ, թույլից դեպի ուժեղ և հետևորդից դեպի առաջատար: Համակարգային առումով՝ կառավարությունից դեպի ձեռնարկություն, մեկ գործարանից դեպի մեկ ցանց, գործարանների և ցանցերի բաժանում, չափավոր մրցակցություն և պլանավորումից դեպի շուկա աստիճանաբար անցումը հանգեցրել են էլեկտրաէներգիայի զարգացման այնպիսի ուղու, որը հարմար է Չինաստանի ազգային պայմաններին: Չինաստանի էլեկտրաէներգիայի տեխնոլոգիաների և սարքավորումների արտադրության և կառուցման հզորությունը, ինչպես նաև մակարդակը դասվում են աշխարհի առաջին կարգի էլեկտրաէներգետիկ ցանցերի շարքին: Էլեկտրաէներգիայի բիզնեսի համար համընդհանուր սպասարկման և շրջակա միջավայրի ցուցանիշները աստիճանաբար բարելավվում են, և աշխարհի ամենամեծ և տեխնոլոգիապես ամենաառաջադեմ էլեկտրաէներգետիկ համակարգը կառուցվել և շահագործվել է: Չինաստանի էլեկտրաէներգիայի շուկան կայուն առաջընթաց է ապրել՝ ունենալով միասնական էլեկտրաէներգիայի շուկայի կառուցման հստակ ուղի՝ տեղականից դեպի տարածաշրջանային և ազգային մակարդակներ, և հավատարիմ է մնացել Չինաստանի՝ փաստերից ճշմարտություն փնտրելու գծին: Աստիճանաբար ռացիոնալացվել են այնպիսի քաղաքականության մեխանիզմներ, ինչպիսիք են էլեկտրաէներգիայի գները, և սկզբնապես ստեղծվել է պոմպային կուտակիչ էներգիայի զարգացման համար հարմար էլեկտրաէներգիայի գնի մեխանիզմ, որը ապահովում է քաղաքականության միջավայր հիդրոէլեկտրակայանների նորարարության և զարգացման տնտեսական արժեքի իրացման համար։

Հիդրոէլեկտրակայանների պլանավորման, նախագծման և շահագործման սահմանային պայմաններում զգալի փոփոխություններ են տեղի ունեցել: Հիդրոէլեկտրակայանների ավանդական պլանավորման և նախագծման հիմնական խնդիրն է ընտրել տեխնիկապես իրագործելի և տնտեսապես ողջամիտ էլեկտրակայանի մասշտաբ և շահագործման ռեժիմ: Սովորաբար հիդրոէլեկտրակայանների նախագծերի պլանավորման հարցերը դիտարկվում են ջրային ռեսուրսների համապարփակ օգտագործման օպտիմալ նպատակի նախադրյալի ներքո: Անհրաժեշտ է համապարփակ կերպով հաշվի առնել այնպիսի պահանջներ, ինչպիսիք են ջրհեղեղների դեմ պայքարը, ոռոգումը, նավագնացությունը և ջրամատակարարումը, և անցկացնել տնտեսական, սոցիալական և բնապահպանական օգուտների համապարփակ համեմատություններ: Տեխնոլոգիական առաջընթացների և քամու էներգիայի ու ֆոտովոլտային էներգիայի համամասնության անընդհատ աճի համատեքստում էներգետիկ համակարգը օբյեկտիվորեն պետք է ավելի լիարժեք օգտագործի հիդրավլիկ ռեսուրսները, հարստացնի հիդրոէլեկտրակայանների աշխատանքային ռեժիմը և ավելի մեծ դեր խաղա գագաթնակետային սղման, հաճախականության մոդուլյացիայի և մակարդակի կարգավորման գործում: Շատ նպատակներ, որոնք անցյալում իրագործելի չէին տեխնոլոգիայի, սարքավորումների և շինարարության առումով, դարձել են տնտեսապես և տեխնիկապես իրագործելի: Հիդրոէլեկտրակայանների համար ջրի կուտակման և արտանետման էլեկտրաէներգիայի արտադրության սկզբնական միակողմանի ռեժիմը այլևս չի կարող բավարարել նոր էներգետիկ համակարգերի պահանջները, և անհրաժեշտ է համատեղել պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայանների ռեժիմը՝ հիդրոէլեկտրակայանների կարգավորիչ հզորությունը զգալիորեն բարելավելու համար: Միևնույն ժամանակ, հաշվի առնելով կարճաժամկետ կարգավորվող էներգիայի աղբյուրների, ինչպիսիք են պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայանները, սահմանափակումները նոր էներգիայի աղբյուրների, ինչպիսիք են քամու էներգիան և ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրությունը, սպառումը խթանելու հարցում, և անվտանգ և մատչելի էներգամատակարարման խնդիրը լուծելու դժվարությունը, օբյեկտիվորեն անհրաժեշտ է մեծացնել ջրամբարի հզորությունը՝ ավանդական հիդրոէլեկտրակայանների կարգավորման ժամանակային ցիկլը բարելավելու համար, որպեսզի լրացվի համակարգի կարգավորման հզորության այն բացը, որն առաջանում է ածխային էներգիայի դադարեցման դեպքում։

Նորարարական զարգացման կարիքները
Անհրաժեշտ է արագացնել հիդրոէներգետիկ ռեսուրսների զարգացումը, մեծացնել հիդրոէներգիայի մասնաբաժինը նոր էներգետիկ համակարգում և ավելի մեծ դեր խաղալ։ «Երկածխածնային» նպատակի համատեքստում, քամու էներգիայի և ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության ընդհանուր տեղադրված հզորությունը մինչև 2030 թվականը կհասնի ավելի քան 1.2 միլիարդ կիլովատտի։ Ակնկալվում է, որ 2060 թվականին այն կհասնի 5-6 միլիարդ կիլովատտի։ Ապագայում նոր էներգետիկ համակարգերում կարգավորող ռեսուրսների նկատմամբ մեծ պահանջարկ կլինի, և հիդրոէներգիայի արտադրությունը ամենաբարձր որակի կարգավորող էներգիայի աղբյուրն է։ Չինաստանի հիդրոէներգետիկ տեխնոլոգիան կարող է զարգացնել 687 միլիոն կիլովատտի տեղադրված հզորություն։ 2021 թվականի վերջին արդեն մշակվել է 391 միլիոն կիլովատտ, մոտ 57% զարգացման տեմպով, ինչը շատ ավելի ցածր է, քան Եվրոպայի և Միացյալ Նահանգների որոշ զարգացած երկրների 90% զարգացման տեմպը։ Հաշվի առնելով, որ հիդրոէլեկտրակայանների նախագծերի զարգացման ցիկլը երկար է (սովորաբար 5-10 տարի), մինչդեռ քամու էներգիայի և ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության նախագծերի զարգացման ցիկլը համեմատաբար կարճ է (սովորաբար 0.5-1 տարի, կամ նույնիսկ ավելի կարճ) և արագ զարգանում է, անհրաժեշտ է արագացնել հիդրոէլեկտրակայանների նախագծերի զարգացման ընթացքը, դրանք հնարավորինս շուտ ավարտել և հնարավորինս շուտ կատարել իրենց դերը։
Հիդրոէներգիայի զարգացման ռեժիմը վերափոխելու հրատապ անհրաժեշտություն կա՝ նոր էներգետիկ համակարգերում գագաթնակետային կրճատման նոր պահանջները բավարարելու համար: «Երկածխածնային» նպատակի սահմանափակումների պայմաններում, ապագա էլեկտրաէներգիայի մատակարարման կառուցվածքը որոշում է էներգետիկ համակարգի շահագործման հսկայական պահանջները գագաթնակետային կրճատման համար, և սա այն խնդիրը չէ, որը կարող են լուծել ժամանակացույցի խառնուրդը և շուկայական ուժերը, այլ՝ տեխնիկական իրագործելիության հիմնական հարց: Էլեկտրաէներգետիկ համակարգի տնտեսական, անվտանգ և կայուն գործունեությունը կարող է իրականացվել միայն շուկայական ուղեցույցի, ժամանակացույցի և շահագործման վերահսկողության միջոցով՝ այն նախապայմանով, որ տեխնոլոգիան իրագործելի է: Գործող ավանդական հիդրոէլեկտրակայանների համար անհրաժեշտ է համակարգված կերպով օպտիմալացնել առկա պահեստային հզորությունների և կառույցների օգտագործումը, անհրաժեշտության դեպքում համապատասխանաբար ավելացնել վերափոխման ներդրումները և գործադրել բոլոր ջանքերը կարգավորման հզորությունը բարելավելու համար: Նոր նախագծված և կառուցված ավանդական հիդրոէլեկտրակայանների համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել նոր էներգետիկ համակարգի կողմից առաջացած սահմանային պայմանների զգալի փոփոխությունները և պլանավորել ու կառուցել ճկուն և կարգավորելի հիդրոէլեկտրակայաններ՝ տեղական պայմաններին համապատասխան երկար և կարճաժամկետ մասշտաբների համադրությամբ: Ինչ վերաբերում է պոմպային կուտակմանը, շինարարությունը պետք է արագացվի ներկայիս իրավիճակում, երբ կարճաժամկետ կարգավորման հզորությունը լրջորեն անբավարար է: Երկարաժամկետ հեռանկարում պետք է հաշվի առնել համակարգի կարճաժամկետ գագաթնակետային սափրման հնարավորությունների պահանջարկը և գիտականորեն ձևակերպել դրա զարգացման ծրագիրը: Ջրի փոխանցման տիպի պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայանների համար անհրաժեշտ է համատեղել ազգային ջրային ռեսուրսների կարիքները տարածաշրջանային ջրամատակարարման համար՝ թե՛ որպես ջրավազանների միջև ջրամատակարարման նախագիծ, թե՛ որպես էներգետիկ համակարգի կարգավորման ռեսուրսների համապարփակ օգտագործում: Անհրաժեշտության դեպքում այն ​​կարող է նաև համատեղվել ծովի ջրի աղազրկման նախագծերի ընդհանուր պլանավորման և նախագծման հետ:
Անհրաժեշտ է խթանել հիդրոէներգիայի արտադրությունը՝ նոր էներգետիկ համակարգերի տնտեսական և անվտանգ շահագործումն ապահովելու և ավելի մեծ տնտեսական և սոցիալական արժեք ստեղծելու համար: Էլեկտրաէներգետիկ համակարգում ածխածնային գագաթնակետի և ածխածնային չեզոքության զարգացման նպատակների սահմանափակումների հիման վրա՝ նոր էներգիան աստիճանաբար կդառնա ապագա էներգետիկ համակարգի էներգամատակարարման կառուցվածքի հիմնական ուժը, և բարձր ածխածնային էներգիայի աղբյուրների, ինչպիսիք են ածխային էներգիան, մասնաբաժինը աստիճանաբար կնվազի: Մի շարք հետազոտական ​​հաստատությունների տվյալների համաձայն՝ ածխային էներգիայի լայնածավալ դուրսբերման սցենարի դեպքում, մինչև 2060 թվականը, Չինաստանի քամու էներգիայի և ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության տեղադրված հզորությունը կկազմի մոտ 70%: Հիդրոէներգիայի ընդհանուր տեղադրված հզորությունը՝ հաշվի առնելով պոմպային կուտակիչները, կազմում է մոտ 800 միլիոն կիլովատտ, ինչը կազմում է մոտ 10%: Ապագա էներգետիկ կառուցվածքում հիդրոէներգիան համեմատաբար հուսալի, ճկուն և կարգավորելի էներգիայի աղբյուր է, որը նոր էներգետիկ համակարգերի անվտանգ, կայուն և տնտեսական շահագործումն ապահովելու անկյունաքարն է: Անհրաժեշտ է անցնել ներկայիս «էներգիայի արտադրության վրա հիմնված, կարգավորման վրա հիմնված» զարգացման և շահագործման ռեժիմից «կարգավորման վրա հիմնված, էներգիայի արտադրության վրա հիմնված» ռեժիմի: Համապատասխանաբար, հիդրոէլեկտրակայանների ձեռնարկությունների տնտեսական օգուտները պետք է հաշվի առնվեն ավելի մեծ արժեքի համատեքստում, և հիդրոէլեկտրակայանների օգուտները պետք է նաև զգալիորեն մեծացնեն համակարգին կարգավորման ծառայություններ մատուցելուց ստացված եկամուտը՝ հիմնվելով էլեկտրաէներգիայի արտադրության սկզբնական եկամտի վրա։
Հիդրոէներգետիկ տեխնոլոգիաների չափորոշիչների, քաղաքականության և համակարգերի նորարարական ներդրումը հրատապ անհրաժեշտություն է՝ ապահովելու հիդրոէներգիայի արդյունավետ և կայուն զարգացումը: Ապագայում նոր էներգետիկ համակարգերի օբյեկտիվ պահանջն այն է, որ հիդրոէներգիայի նորարարական զարգացումը պետք է արագացվի, և առկա համապատասխան տեխնիկական չափորոշիչները, քաղաքականությունը և համակարգերը նույնպես շտապ պետք է համապատասխանեն նորարարական զարգացմանը՝ հիդրոէներգիայի արդյունավետ զարգացումը խթանելու համար: Ստանդարտների և տեխնիկական բնութագրերի առումով հրատապ է օպտիմալացնել պլանավորման, նախագծման, շահագործման և պահպանման չափորոշիչներն ու տեխնիկական բնութագրերը՝ հիմնվելով փորձնական ցուցադրության և ստուգման վրա՝ համաձայն նոր էներգետիկ համակարգի տեխնիկական պահանջների՝ ավանդական հիդրոէլեկտրակայանների, պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայանների, հիբրիդային էլեկտրակայանների և ջրի փոխանցման պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայանների (ներառյալ պոմպակայանները) համար, որպեսզի ապահովվի հիդրոէներգիայի նորարարության կանոնավոր և արդյունավետ զարգացումը: Քաղաքականության և համակարգերի առումով հրատապ անհրաժեշտություն կա ուսումնասիրելու և մշակելու խթանման քաղաքականություններ՝ հիդրոէներգիայի նորարարական զարգացումը ուղղորդելու, աջակցելու և խրախուսելու համար: Միևնույն ժամանակ, անհրաժեշտ է մշակել ինստիտուցիոնալ նախագծեր, ինչպիսիք են շուկայական և էլեկտրաէներգիայի գները՝ հիդրոէլեկտրաէներգիայի նոր արժեքները տնտեսական օգուտների վերածելու համար, և խրախուսել ձեռնարկություններին ակտիվորեն իրականացնել նորարարական զարգացման տեխնոլոգիական ներդրումներ, փորձնական ցուցադրություններ և լայնածավալ զարգացում։

Նորարարական զարգացման ուղի և հիդրոէներգիայի հեռանկարներ
Հիդրոէներգիայի նորարարական զարգացումը հրատապ անհրաժեշտություն է՝ նոր տեսակի էներգետիկ համակարգ կառուցելու համար: Անհրաժեշտ է հետևել միջոցառումները տեղական պայմաններին հարմարեցնելու և համապարփակ քաղաքականություն իրականացնելու սկզբունքին: Կառուցված և պլանավորված տարբեր տեսակի հիդրոէներգետիկ նախագծերի համար պետք է ընդունվեն տարբեր տեխնիկական սխեմաներ: Անհրաժեշտ է հաշվի առնել ոչ միայն էլեկտրաէներգիայի արտադրության և գագաթնակետային զտման, հաճախականության մոդուլյացիայի և հավասարեցման ֆունկցիոնալ կարիքները, այլև ջրային ռեսուրսների համապարփակ օգտագործումը, կարգավորվող հզորության բեռի կառուցումը և այլ ասպեկտներ: Վերջապես, օպտիմալ սխեման պետք է որոշվի համապարփակ օգուտների գնահատման միջոցով: Ավանդական հիդրոէլեկտրակայանների կարգավորման հզորությունը բարելավելով և միջավազանային ջրի փոխանցման համապարփակ պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայաններ (պոմպակայաններ) կառուցելով՝ կան զգալի տնտեսական օգուտներ՝ համեմատած նորակառույց պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայանների հետ: Ընդհանուր առմամբ, հիդրոէներգիայի նորարարական զարգացման համար անհաղթահարելի տեխնիկական խոչընդոտներ չկան՝ հսկայական զարգացման տարածքով և ակնառու տնտեսական և բնապահպանական օգուտներով: Արժե մեծ ուշադրություն դարձնել և արագացնել լայնածավալ զարգացումը՝ հիմնվելով փորձնական պրակտիկայի վրա:

«Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն + մղում»
«Էներգիայի արտադրություն + մղում» ռեժիմը վերաբերում է հիդրավլիկ կառուցվածքների, ինչպիսիք են գործող հիդրոէլեկտրակայանները և ամբարտակները, ինչպես նաև էլեկտրաէներգիայի փոխանցման և փոխակերպման կայանները, օգտագործմանը՝ հիդրոէլեկտրակայանի ջրային ելքից ներքև համապատասխան վայրեր ընտրելու համար՝ ստորին ջրամբար ձևավորելու համար ջրի շեղող ամբարտակ կառուցելու, պոմպային պոմպեր, խողովակաշարեր և այլ սարքավորումներ ու կառույցներ ավելացնելու, ինչպես նաև սկզբնական ջրամբարը որպես վերին ջրամբար օգտագործելու համար: Սկզբնական հիդրոէլեկտրակայանի էլեկտրաէներգիայի արտադրության գործառույթի հիման վրա՝ ցածր ծանրաբեռնվածության ժամանակ մեծացնել էներգահամակարգի մղման գործառույթը և դեռևս օգտագործել սկզբնական հիդրոտուրբինային գեներատորային բլոկները էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար՝ սկզբնական հիդրոէլեկտրակայանի մղման և կուտակման հզորությունը մեծացնելու, դրանով իսկ բարելավելով հիդրոէլեկտրակայանի կարգավորիչ հզորությունը (տե՛ս նկար 1): Ստորին ջրամբարը կարող է նաև կառուցվել առանձին՝ հիդրոէլեկտրակայանից ներքև համապատասխան վայրում: Հիդրոէլեկտրակայանի ջրային ելքից ներքև ստորին ջրամբար կառուցելիս խորհուրդ է տրվում վերահսկել ջրի մակարդակը, որպեսզի չազդի սկզբնական հիդրոէլեկտրակայանի էլեկտրաէներգիայի արտադրության արդյունավետության վրա: Հաշվի առնելով շահագործման ռեժիմի օպտիմալացումը և հարթեցմանը մասնակցելու ֆունկցիոնալ պահանջները, խորհուրդ է տրվում, որ պոմպը հագեցած լինի սինխրոն շարժիչով: Այս ռեժիմը ընդհանուր առմամբ կիրառելի է շահագործման մեջ գտնվող հիդրոէլեկտրակայանների ֆունկցիոնալ վերափոխման համար: Սարքավորումներն ու հարմարությունները ճկուն և պարզ են, բնութագրվում են ցածր ներդրումներով, կարճ շինարարական ժամանակահատվածով և արագ արդյունքներով:

«Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն + պոմպային էլեկտրաէներգիայի արտադրություն»
«Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն + պոմպային էլեկտրաէներգիայի արտադրություն» և «էլեկտրաէներգիայի արտադրություն + պոմպային» ռեժիմների միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ պոմպային պոմպը պոմպային կուտակիչ միավորի վերածելը ուղղակիորեն մեծացնում է սկզբնական ավանդական հիդրոէլեկտրակայանի պոմպային կուտակիչ ֆունկցիան, դրանով իսկ բարելավելով հիդրոէլեկտրակայանի կարգավորիչ հզորությունը: Ստորին ջրամբարի կարգավորման սկզբունքը համապատասխանում է «էլեկտրաէներգիայի արտադրություն + պոմպային» ռեժիմին: Այս մոդելը կարող է նաև օգտագործել սկզբնական ջրամբարը որպես ստորին ջրամբար և կառուցել վերին ջրամբար համապատասխան վայրում: Նոր հիդրոէլեկտրակայանների համար, որոշակի ավանդական գեներատորների տեղադրումից բացի, կարող են տեղադրվել որոշակի հզորությամբ պոմպային կուտակիչ միավորներ: Ենթադրելով, որ մեկ հիդրոէլեկտրակայանի առավելագույն արտադրանքը P1 է, իսկ պոմպային կուտակիչ հզորության ավելացումը P2 է, էլեկտրակայանի հզորության աշխատանքային տիրույթը էներգետիկ համակարգի նկատմամբ կընդլայնվի (0, P1)-ից մինչև (- P2, P1+P2):

Կասկադային հիդրոէլեկտրակայանների վերամշակում
Չինաստանի բազմաթիվ գետերի զարգացման համար ընդունվել է կասկադային զարգացման ռեժիմը, և կառուցվել են մի շարք հիդրոէլեկտրակայաններ, ինչպիսիք են Ջինշա գետը և Դադու գետը: Նոր կամ գոյություն ունեցող կասկադային հիդրոէլեկտրակայանների խմբի համար, երկու հարակից հիդրոէլեկտրակայաններում, վերին կասկադային հիդրոէլեկտրակայանի ջրամբարը ծառայում է որպես վերին ջրամբար, իսկ ստորին կասկադային հիդրոէլեկտրակայանը՝ որպես ստորին ջրամբար: Ըստ իրական տեղանքի, կարելի է ընտրել համապատասխան ջրընդունիչներ, և զարգացումը կարող է իրականացվել՝ համատեղելով երկու ռեժիմները՝ «էլեկտրաէներգիայի արտադրություն + մղում» և «էլեկտրաէներգիայի արտադրություն + մղումային էլեկտրաէներգիայի արտադրություն»: Այս ռեժիմը հարմար է կասկադային հիդրոէլեկտրակայանների վերակառուցման համար, որը կարող է զգալիորեն բարելավել կասկադային հիդրոէլեկտրակայանների կարգավորման հզորությունը և ժամանակային ցիկլը՝ զգալի առավելություններով: Նկար 2-ը ցույց է տալիս Չինաստանի գետի կասկադում կառուցված հիդրոէլեկտրակայանի դասավորությունը: Վերին հոսանքի հիդրոէլեկտրակայանի ամբարտակի տեղամասից մինչև ներքևի հոսանքի ջրընդունիչը հեռավորությունը հիմնականում 50 կիլոմետրից պակաս է:

Տեղական հավասարակշռում
«Տեղական հավասարակշռման» ռեժիմը վերաբերում է հիդրոէլեկտրակայանների մոտ քամու էներգիայի և ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության նախագծերի կառուցմանը, ինչպես նաև հիդրոէլեկտրակայանների շահագործման ինքնակարգավորմանը և հավասարակշռմանը՝ ժամանակացույցի պահանջներին համապատասխան կայուն հզորության արտադրության հասնելու համար: Հաշվի առնելով, որ հիմնական հիդրոէլեկտրակայանները բոլորը շահագործվում են էներգետիկ համակարգի դիսպետչերական ռեժիմին համապատասխան, այս ռեժիմը կարող է կիրառվել ճառագայթային հոսքի էլեկտրակայանների և որոշ փոքր հիդրոէլեկտրակայանների վրա, որոնք հարմար չեն մեծածավալ փոխակերպման համար և սովորաբար չեն պլանավորվում որպես ավանդական գագաթնակետային սափրման և հաճախականության մոդուլյացիայի գործառույթներ: Հիդրոէլեկտրակայանների շահագործման հզորությունը կարող է ճկուն կերպով կառավարվել, դրանց կարճաժամկետ կարգավորման հզորությունը կարող է օգտագործվել, և կարող է ապահովվել տեղական հավասարակշռություն և կայուն հզորության արտադրություն՝ միաժամանակ բարելավելով առկա փոխանցման գծերի ակտիվների օգտագործման մակարդակը:

Ջրի և հզորության գագաթնակետային կարգավորման համալիր
«Ջրի կարգավորման և գագաթնակետային հզորության կարգավորման համալիր» ռեժիմը հիմնված է ջրի կարգավորման պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայանների կառուցման հայեցակարգի վրա՝ զուգակցված ջրային ռեսուրսների պահպանման խոշոր նախագծերի հետ, ինչպիսիք են մեծածավալ միջավազային ջրի փոխանցումը, ջրամբարների և շեղող կառույցների խմբաքանակ կառուցելու, ինչպես նաև ջրամբարների միջև ջրի մակարդակի իջեցման միջոցով պոմպակայանների, ավանդական հիդրոէլեկտրակայանների և պոմպային կուտակիչ էլեկտրակայանների խմբաքանակ կառուցելու համար՝ էլեկտրաէներգիայի արտադրության և կուտակման համալիր ձևավորելու համար: Ջուրը բարձր լեռնային ջրային աղբյուրներից ցածր լեռնային տարածքներ տեղափոխելու գործընթացում «Ջրի փոխանցման և գագաթնակետային հզորության մաքրման համալիրը» կարող է լիովին օգտագործել ջրի մակարդակի իջեցումը՝ էլեկտրաէներգիայի արտադրության օգուտներ ստանալու համար, միաժամանակ հասնելով ջրի մեծ հեռավորության փոխանցման և նվազեցնելով ջրի փոխանցման ծախսերը: Միևնույն ժամանակ, «ջրի և գագաթնակետային հզորության մաքրման համալիրը» կարող է ծառայել որպես էներգետիկ համակարգի համար մեծածավալ բաշխվող բեռ և էներգիայի աղբյուր՝ համակարգի համար ապահովելով կարգավորման ծառայություններ: Բացի այդ, համալիրը կարող է նաև զուգակցվել ծովի ջրի աղազրկման նախագծերի հետ՝ ջրային ռեսուրսների զարգացման և էներգետիկ համակարգի կարգավորման համապարփակ կիրառման համար:

Ծովի ջրի պոմպային պահեստավորում
Ծովային ջրով աշխատող էլեկտրակայանները կարող են ընտրել ափամերձ հատվածում հարմար տեղանք՝ վերին ջրամբար կառուցելու համար՝ ծովը որպես ստորին ջրամբար օգտագործելով: Ավանդական պոմպով աշխատող էլեկտրակայանների տեղակայման ավելի ու ավելի դժվար ընտրության պատճառով ծովային ջրով աշխատող էլեկտրակայանները արժանացել են համապատասխան ազգային գերատեսչությունների ուշադրությանը և անցկացրել են ռեսուրսների հետազոտություններ և հեռանկարային տեխնիկական հետազոտություններ: Ծովային ջրով աշխատող էլեկտրակայանները կարող են նաև համակցվել մակընթացային էներգիայի, ալիքային էներգիայի, ծովային քամու էներգիայի և այլնի համապարփակ զարգացման հետ՝ մեծ պահեստային հզորությունների և երկար կարգավորման ցիկլի պոմպով աշխատող էլեկտրակայաններ կառուցելու համար:
Բացառությամբ գետի հոսանքային հիդրոէլեկտրակայանների և որոշ փոքր հիդրոէլեկտրակայանների, որոնք չունեն կուտակման հզորություն, որոշակի ջրամբարային հզորություն ունեցող հիդրոէլեկտրակայանների մեծ մասը կարող է ուսումնասիրել և իրականացնել պոմպային կուտակման ֆունկցիայի վերափոխում: Նորակառույց հիդրոէլեկտրակայանում պոմպային կուտակման որոշակի հզորություն կարող է նախագծվել և կազմակերպվել որպես ամբողջություն: Նախնական գնահատմամբ, նոր զարգացման մեթոդների կիրառումը կարող է արագորեն մեծացնել բարձրորակ գագաթնակետային կուտակման հզորության մասշտաբը առնվազն 100 միլիոն կիլովատտով. «Ջրի կարգավորման և հզորության գագաթնակետային կուտակման համալիրի» և ծովի ջրով պոմպային կուտակման միջոցով էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը նույնպես կարող է բերել չափազանց նշանակալի բարձրորակ գագաթնակետային կուտակման հզորության, որը մեծ նշանակություն ունի նոր էներգետիկ համակարգերի կառուցման և անվտանգ ու կայուն շահագործման համար՝ նշանակալի տնտեսական և սոցիալական օգուտներով:

Առաջարկություններ հիդրոէլեկտրակայանների նորարարության և զարգացման համար
Նախ, հնարավորինս շուտ կազմակերպել հիդրոէներգետիկ նորարարության և զարգացման բարձր մակարդակի նախագծումը և տրամադրել ուղեցույցներ՝ այս աշխատանքի հիման վրա հիդրոէներգետիկ նորարարության և զարգացման զարգացմանը աջակցելու համար: Հետազոտություններ անցկացնել հիմնական հարցերի շուրջ, ինչպիսիք են՝ ուղեցույց գաղափարախոսությունը, զարգացման դիրքավորումը, հիմնական սկզբունքները, պլանավորման առաջնահերթությունները և հիդրոէներգետիկ նորարարական զարգացման դասավորությունը, և դրա հիման վրա պատրաստել զարգացման ծրագրեր, պարզաբանել զարգացման փուլերն ու սպասումները, ինչպես նաև ուղղորդել շուկայի սուբյեկտներին՝ նախագծի մշակումը պատշաճ կերպով իրականացնելու համար:
Երկրորդը՝ կազմակերպել և իրականացնել տեխնիկական և տնտեսական իրագործելիության վերլուծություն և ցուցադրական նախագծեր։ Նոր էլեկտրաէներգետիկ համակարգերի կառուցման հետ մեկտեղ կազմակերպել և անցկացնել հիդրոէլեկտրակայանների ռեսուրսների հետազոտություններ և նախագծերի տեխնիկական և տնտեսական վերլուծություն, առաջարկել ինժեներական շինարարության պլաններ, ընտրել ինժեներական ցուցադրություններ իրականացնելու համար բնորոշ ինժեներական նախագծեր և կուտակել փորձ լայնածավալ զարգացման համար։
Երրորդ՝ աջակցել հիմնական տեխնոլոգիաների հետազոտությանը և ցուցադրմանը: Ազգային գիտատեխնոլոգիական նախագծերի և այլ միջոցների միջոցով մենք կաջակցենք հիդրոէլեկտրակայանների նորարարության և զարգացման ոլորտում հիմնարար և ունիվերսալ տեխնիկական առաջընթացներին, հիմնական սարքավորումների մշակմանը և ցուցադրական կիրառություններին, ներառյալ, բայց չսահմանափակվելով ծովային ջրի պոմպային և կուտակիչ պոմպային տուրբինների համար նախատեսված շեղբերի նյութերով, ինչպես նաև մեծածավալ տարածաշրջանային ջրի փոխանցման և գագաթնակետային հզորության մաքրման համալիրների հետազոտմամբ և նախագծմամբ:
Չորրորդ՝ մշակել հարկաբյուջետային և հարկային քաղաքականություններ, նախագծերի հաստատում և էլեկտրաէներգիայի գնագոյացման քաղաքականություններ՝ հիդրոէներգիայի նորարարական զարգացումը խթանելու համար: Կենտրոնանալով հիդրոէլեկտրաէներգիայի արտադրության նորարարական զարգացման բոլոր ասպեկտների վրա, նախագծի մշակման վաղ փուլերում տեղական պայմաններին համապատասխան պետք է մշակվեն այնպիսի քաղաքականություններ, ինչպիսիք են ֆինանսական տոկոսադրույքների զեղչերը, ներդրումային սուբսիդիաները և հարկային խթանները, ներառյալ կանաչ ֆինանսական աջակցությունը՝ նախագծի ֆինանսական ծախսերը կրճատելու համար: Գետերի հիդրոլոգիական բնութագրերը էապես չփոխող պոմպային կուտակիչների վերանորոգման նախագծերի համար պետք է կիրառվեն պարզեցված հաստատման ընթացակարգեր՝ վարչական հաստատման ցիկլը կրճատելու համար: Ռացիոնալացնել պոմպային կուտակիչների հզորության էլեկտրաէներգիայի գնագոյացման մեխանիզմը և պոմպային էլեկտրաէներգիայի արտադրության էլեկտրաէներգիայի գնագոյացման մեխանիզմը՝ ողջամիտ արժեքային եկամուտ ապահովելու համար: