דו"ח אנרגיה הידרואלקטרית עולמי לשנת 2021

תַקצִיר
אנרגיה הידרואלקטרית היא שיטת ייצור חשמל המשתמשת באנרגיה הפוטנציאלית של מים כדי להמיר אותם לאנרגיה חשמלית. העיקרון שלה הוא להשתמש בירידה במפלס המים (אנרגיה פוטנציאלית) כדי לזרום תחת פעולת כוח הכבידה (אנרגיה קינטית), כגון הובלת מים ממקורות מים גבוהים כמו נהרות או מאגרים למפלסים נמוכים יותר. המים הזורמים מניעים את הטורבינה להסתובב ומניעים את הגנרטור לייצור חשמל. המים במפלס גבוה מגיעים מחום השמש ומאדים את המים במפלס נמוך, כך שניתן להתייחס אליהם כאל שימוש עקיף באנרגיה סולארית. בשל הטכנולוגיה הבוגרת שלה, זוהי כיום האנרגיה המתחדשת הנפוצה ביותר בחברה האנושית.
על פי הגדרת הסכר הגדול של הוועדה הבינלאומית לסכרים גדולים (ICOLD), סכר מוגדר ככל סכר שגובהו עולה על 15 מטרים (מהנקודה הנמוכה ביותר של היסודות ועד לראש הסכר) או סכר שגובהו בין 10 ל-15 מטרים, העומד לפחות באחד מהתנאים הבאים:
אורך ראש הסכר לא יפחת מ-500 מטרים;

קיבולת המאגר שנוצר על ידי הסכר לא תפחת ממיליון מטרים מעוקבים;
⑶ זרימת השיטפונות המרבית שהסכר יטפל בה לא תפחת מ-2000 מטר מעוקב לשנייה;
בעיית יסודות הסכר קשה במיוחד;
העיצוב של הסכר הזה יוצא דופן.

על פי דו"ח BP2021, אנרגיה הידרואלקטרית עולמית היוותה 4296.8/26823.2=16.0% מייצור החשמל העולמי בשנת 2020, נמוך יותר מייצור חשמל פחמי (35.1%) וייצור חשמל בגז (23.4%), ודורג במקום השלישי בעולם.
בשנת 2020, ייצור החשמל ההידרואלקטרי היה הגדול ביותר במזרח אסיה ובאוקיינוס ​​השקט, והיווה 1643/4370 = 37.6% מכלל הייצור העולמי.
המדינה עם ייצור החשמל ההידרואלקטרי הגבוה ביותר בעולם היא סין, ואחריה ברזיל, ארצות הברית ורוסיה. בשנת 2020, ייצור החשמל ההידרואלקטרי של סין היווה 1322.0/7779.1=17.0% מסך ייצור החשמל של סין.
למרות שסין מדורגת במקום הראשון בעולם מבחינת ייצור חשמל הידרואלקטרי, היא אינה גבוהה במבנה ייצור החשמל של המדינה. המדינות עם השיעור הגבוה ביותר של ייצור חשמל הידרואלקטרי מסך ייצור החשמל שלהן בשנת 2020 היו ברזיל (396.8/620.1=64.0%) וקנדה (384.7/643.9=60.0%).
בשנת 2020, ייצור החשמל של סין היה בעיקר פחמי (63.2%), ואחריו אנרגיה הידרואלקטרית (17.0%), שהיוו 1322.0/4296.8=30.8% מסך ייצור החשמל ההידרואלקטרי העולמי. למרות שסין מדורגת במקום הראשון בעולם בייצור חשמל הידרואלקטרי, היא עדיין לא הגיעה לשיאה. על פי דו"ח משאבי האנרגיה העולמיים לשנת 2016 שפרסמה מועצת האנרגיה העולמית, 47% ממשאבי החשמל ההידרואלקטרי של סין עדיין לא מפותחים.

השוואה בין מבנה הכוח בין 4 המדינות המובילות לייצור חשמל הידרואלקטרי בשנת 2020
מהטבלה ניתן לראות כי ייצור החשמל ההידרואלקטרי של סין מהווה 1322.0/4296.8=30.8% מסך ייצור החשמל ההידרואלקטרי העולמי, והיא מדורגת במקום הראשון בעולם. עם זאת, חלקה מסך ייצור החשמל של סין (17%) גבוה רק במעט מהממוצע העולמי (16%).
ישנן ארבע צורות של ייצור חשמל הידרואלקטרי: ייצור חשמל הידרואלקטרי מסוג סכר, ייצור חשמל הידרואלקטרי באמצעות אגירה שאובה, ייצור חשמל הידרואלקטרי מסוג זרמים וייצור חשמל מגאות ושפל.

ייצור חשמל הידרואלקטרי מסוג סכר
אנרגיית מים מסוג סכר, המכונה גם אנרגיית מים מסוג מאגר. מאגר נוצר על ידי אגירת מים בסוללות, והספק המוצא המרבי שלו נקבע על ידי ההפרש בין נפח המאגר, מיקום היציאה וגובה פני המים. הפרש גובה זה נקרא גובה, המכונה גם גובה או גובה, והאנרגיה הפוטנציאלית של המים היא ביחס ישר לגובה.
באמצע שנות ה-70, פרסם המהנדס הצרפתי ברנרד פורסט דה בלידור את "הידראוליקה של בניינים", שתיאר מכבשי ציר הידראוליים אנכיים ואופקיים. בשנת 1771, שילב ריצ'רד ארקרייט הידראוליקה, מסגור מים וייצור רציף כדי למלא תפקיד חשוב באדריכלות. פיתח מערכת מפעלים ואימץ שיטות תעסוקה מודרניות. בשנות ה-40 של המאה ה-19 פותחה רשת כוח הידרואלקטרית לייצור חשמל ולהובלתו למשתמשים הסופיים. עד סוף המאה ה-19 פותחו גנרטורים וכיום ניתן לחבר אותם למערכות הידראוליות.

הפרויקט ההידרואלקטרי הראשון בעולם היה מלון קראגסייד קאנטרי בנורת'מברלנד, אנגליה בשנת 1878, ששימש למטרות תאורה. ארבע שנים לאחר מכן, נפתחה תחנת הכוח הפרטית הראשונה בוויסקונסין, ארה"ב, ומאות תחנות כוח הידרואלקטריות הופעלו לאחר מכן כדי לספק תאורה מקומית.
תחנת הכוח ההידרואלקטרית שילונגבה היא תחנת הכוח ההידרואלקטרית הראשונה בסין, הממוקמת על נהר טנגלאנג בפאתי העיר קונמינג, במחוז יונאן. בנייתה החלה ביולי 1910 (שנת גנגשו) והחשמל נוצר ב-28 במאי 1912. ההספק הראשוני המותקן היה 480 קילוואט. ב-25 במאי 2006, תחנת הכוח ההידרואלקטרית שילונגבה אושרה על ידי מועצת המדינה להיכלל בקבוצה השישית של יחידות הגנה לאומיות על שרידים תרבותיים מרכזיים.
על פי דו"ח REN21 לשנת 2021, כושר הייצור העולמי המותקן של אנרגיה הידרואלקטרית בשנת 2020 היה 1170 ג'יגה-וואט, כאשר סין גדלה ב-12.6 ג'יגה-וואט, המהווים 28% מהסך העולמי, גבוה מברזיל (9%), ארצות הברית (7%) וקנדה (9.0%).
על פי נתוני BP לשנת 2021, ייצור החשמל ההידרואלקטרי העולמי בשנת 2020 עמד על 4296.8 TWh, מתוכם ייצור החשמל ההידרואלקטרי של סין היה 1322.0 TWh, המהווה 30.1% מסך הייצור העולמי.
ייצור חשמל הידרואלקטרי הוא אחד ממקורות ייצור החשמל העיקריים העולמיים ומקור האנרגיה המוביל לייצור אנרגיה מתחדשת. על פי נתוני BP לשנת 2021, ייצור החשמל העולמי בשנת 2020 היה 26823.2 TWh, מתוכם ייצור חשמל הידרואלקטרי היה 4222.2 TWh, המהווה 4222.2/26823.2=15.7% מסך ייצור החשמל העולמי.
נתונים אלה לקוחים מהוועדה הבינלאומית לסכרים (ICOLD). על פי הרישום מאפריל 2020, ישנם כיום 58713 סכרים ברחבי העולם, כאשר סין מהווה 23841/58713 = 40.6% מכלל הסכרים העולמי.
על פי נתוני BP לשנת 2021, בשנת 2020, ייצור החשמל ההידרואלקטרי של סין היווה 1322.0/2236.7=59% מחשמל האנרגיה המתחדשת של סין, ותפס את העמדה הדומיננטית בייצור חשמל מאנרגיה מתחדשת.
על פי איגוד האנרגיה ההידרואלקטרית הבינלאומי (iha) [דו"ח סטטוס אנרגיית ההידרואלקטרית לשנת 2021], בשנת 2020, סך ייצור האנרגיה ההידרואלקטרית בעולם יגיע ל-4370 TWh, מתוכם סין (31% מהסך העולמי), ברזיל (9.4%), קנדה (8.8%), ארצות הברית (6.7%), רוסיה (4.5%), הודו (3.5%), נורבגיה (3.2%), טורקיה (1.8%), יפן (2.0%), צרפת (1.5%) וכן הלאה יהיו בעלי ייצור האנרגיה ההידרואלקטרית הגדול ביותר.

בשנת 2020, האזור עם ייצור החשמל ההידרואלקטרי הרב ביותר בעולם היה מזרח אסיה והאוקיינוס ​​השקט, המהווים 1643/4370=37.6% מהסך העולמי; מביניהם, סין בולטת במיוחד, המהווה 31% מהסך העולמי, המהווה 1355.20/1643=82.5% באזור זה.
כמות ייצור האנרגיה ההידרואלקטרית פרופורציונלית לקיבולת המותקנת הכוללת ולקיבולת המותקנת של אגירת שאיבה. לסין יש את כושר ייצור האנרגיה ההידרואלקטרית הגדול בעולם, וכמובן, גם הקיבולת המותקנת שלה וקיבולת האגירה השאובה שלה מדורגים במקום הראשון בעולם. על פי דו"ח סטטוס האנרגיה ההידרואלקטרית של האיגוד ההידרואלקטרי הבינלאומי (iha) לשנת 2021, כושר הייצור ההידרואלקטרי המותקן של סין (כולל אגירה שאובה) הגיע ל-370160 מגה-וואט בשנת 2020, המהווה 370160/1330106=27.8% מהסך העולמי, ומדורגת במקום הראשון בעולם.
תחנת הכוח ההידרואלקטרית שלושת הערוצים, תחנת הכוח ההידרואלקטרית הגדולה בעולם, בעלת כושר ייצור האנרגיה ההידרואלקטרית הגדול ביותר בסין. תחנת הכוח ההידרואלקטרית שלושת הערוצים משתמשת ב-32 טורבינות פרנסיס, כל אחת בהספק של 700 מגה-וואט, ובשתי טורבינות של 50 מגה-וואט, עם כושר הספק מותקן של 22500 מגה-וואט וגובה סכר של 181 מטר. כושר ייצור החשמל בשנת 2020 יהיה 111.8 טרה-וואט-שעה, ועלות הבנייה תהיה 203 מיליארד ין. היא תושלם בשנת 2008.
ארבע תחנות כוח הידרואלקטריות ברמה עולמית נבנו בקטע נהר היאנגצה ג'ינשה בסצ'ואן: שיאנגג'יאבה, קסילואודו, בייהטן ווודונגדה. סך ההספק המותקן של ארבע תחנות כוח הידרואלקטריות אלו הוא 46508 מגה-וואט, שהם פי 46508/22500 = 2.07 מההספק המותקן של תחנת הכוח ההידרואלקטרית שלושת הערוצים, העומדת על 22500 מגה-וואט. ייצור החשמל השנתי שלה הוא פי 185.05/101.6 = 1.82. בייהטן היא תחנת הכוח ההידרואלקטרית השנייה בגודלה בסין אחרי תחנת הכוח ההידרואלקטרית שלושת הערוצים.
נכון לעכשיו, תחנת הכוח ההידרואלקטרית שלושת הערוצים בסין היא תחנת הכוח הגדולה בעולם. מבין 12 תחנות הכוח ההידרואלקטריות הגדולות בעולם, סין מחזיקה בשישה מושבים. סכר איטאיפו, המדורג זה מכבר במקום השני בעולם, נדחק למקום השלישי על ידי סכר בייהטן בסין.

תחנת הכוח ההידרואלקטרית הקונבנציונלית הגדולה בעולם בשנת 2021
ישנן 198 תחנות כוח הידרואלקטריות עם קיבולת מותקנת של מעל 1000 מגה-וואט בעולם, מתוכן סין אחראית ל-60, המהווים 60/198 = 30% מכלל העולם. אחריהן נמצאות ברזיל, קנדה ורוסיה.
ישנן 198 תחנות כוח הידרואלקטריות עם קיבולת מותקנת של מעל 1000 מגה-וואט בעולם, מתוכן סין אחראית ל-60, המהווים 60/198 = 30% מכלל העולם. אחריהן נמצאות ברזיל, קנדה ורוסיה.
ישנן 60 תחנות כוח הידרואלקטריות בעלות כושר ייצור מותקן של מעל 1000 מגה-וואט בסין, בעיקר 30 באגן נהר היאנגצה, המהוות מחצית מתחנות הכוח ההידרואלקטריות בסין בעלות כושר ייצור מותקן של מעל 1000 מגה-וואט.

תחנות כוח הידרואלקטריות עם קיבולת מותקנת של מעל 1000 מגה-וואט הופעלו בסין
במעלה הזרם מסכר גז'ובה וחוצה את יובלי נהר היאנגצה דרך סכר שלושת הערוצים, זהו הכוח העיקרי של העברת הכוח של סין ממערב למזרח, וגם תחנת הכוח המדורגת הגדולה בעולם: ישנן כ-90 תחנות כוח הידרואלקטריות בזרם המרכזי של נהר היאנגצה, כולל סכר גז'ובה ושלושת הערוצים, 10 בנהר ווג'יאנג, 16 בנהר ג'יאלינג, 17 בנהר מינג'יאנג, 25 בנהר דאדו, 21 בנהר יאלונג, 27 בנהר ג'ינשה ו-5 בנהר מולי.
בטג'יקיסטן יש את הסכר הטבעי הגבוה בעולם, סכר אוסוי, בגובה של 567 מטר, גבוה ב-262 מטר מהסכר המלאכותי הגבוה ביותר הקיים, סכר ג'ינפינג ברמה 1. סכר אוסוי הוקם ב-18 בפברואר 1911, כאשר רעידת אדמה בעוצמה 7.4 התרחשה בסארז, וסכר טבעי של מפולות לאורך נהר מורגאב חסם את זרימת הנהר. הוא גרם למפולות גדולות, חסם את נהר מורגאב ויצר את הסכר הגבוה בעולם, סכר אוסוי, ויצר את אגם סארס. למרבה הצער, אין דיווחים על ייצור חשמל הידרואלקטרי.
בשנת 2020 היו 251 סכרים שגובהם הגבוה ביותר היה מעל 135 מטר בעולם. הסכר הגבוה ביותר כיום הוא סכר ג'ינפינג-אי, סכר מקושת בגובה 305 מטרים. הבא אחריו הוא סכר נורק על נהר ואחש בטג'יקיסטן, באורך 300 מטרים.

הסכר הגבוה בעולם בשנת 2021
כיום, הסכר הגבוה בעולם, סכר ג'ינפינג-איי בסין, מתנשא לגובה של 305 מטרים, אך שלושה סכרים הנמצאים בבנייה מתכוננים לעקוף אותו. סכר רוגון, שנבנה כעת, יהפוך לסכר הגבוה בעולם, והוא ממוקם על נהר ואחש בדרום טג'יקיסטן. הסכר מתנשא לגובה של 335 מטרים ובנייתו החלה בשנת 1976. ההערכה היא שהוא יופעל בין השנים 2019 ל-2029, עם עלות בנייה של 2-5 מיליארד דולר אמריקאי, כושר ייצור מותקן של 600-3600 מגה-וואט וייצור חשמל שנתי של 17 טרה-וואט שעה.
השני הוא סכר בחטיארי הנבנה על נהר בחטיארי באיראן, בגובה של 325 מטר ובעל הספק של 1500 מגה-וואט. עלות הפרויקט היא 2 מיליארד דולר אמריקאי וייצור חשמל שנתי של 3 טרה-וואט שעה. הסכר השלישי בגודלו על נהר דאדו בסין הוא סכר שואנגג'יאנגקו, בגובה של 312 מטר.

סכר באורך של יותר מ-305 מטרים נבנה
סכר הכבידה הגבוה ביותר בעולם בשנת 2020 היה סכר גראנד דיקסנס בשוויץ, בגובה של 285 מטר.
הסכר הגדול בעולם בעל קיבולת אגירת המים הגבוהה ביותר הוא סכר קריבה על נהר הזמבזי בזימבבואה ובזמבזי. הוא נבנה בשנת 1959 ובעל קיבולת אגירת מים של 180.6 קמ"ק, ואחריו סכר בראטסק על נהר אנגרה ברוסיה וסכר אקוסומבו על אגם קאנאוולט, עם קיבולת אגירה של 169 קמ"ק.

מאגר המים הגדול בעולם
סכר שלושת הערוצים, הממוקם בזרם המרכזי של נהר היאנגצה, הוא בעל קיבולת אגירת המים הגדולה ביותר בסין. בנייתו הושלמה בשנת 2008 ובעלת קיבולת אגירת מים של 39.3 קמ"ק, והוא מדורג במקום ה-27 בעולם.
המאגר הגדול ביותר בסין
הסכר הגדול בעולם הוא סכר טרבלה בפקיסטן. הוא נבנה בשנת 1976 וגובהו 143 מטרים. נפחו של הסכר הוא 153 מיליון מטרים מעוקבים וקיבולת מותקנת של 3478 מגה-וואט.
גוף הסכר הגדול ביותר בסין הוא סכר שלושת הערוצים, אשר הושלם בשנת 2008. המבנה מתנשא לגובה 181 מטרים, נפח הסכר הוא 27.4 מיליון מטרים מעוקבים, וקיבולת ההספק המותקנת שלו היא 22500 מגה-וואט. הוא מדורג במקום ה-21 בעולם.

גוף הסכר הגדול בעולם
אגן נהר קונגו מורכב בעיקר מהרפובליקה הדמוקרטית של קונגו. הרפובליקה הדמוקרטית של קונגו יכולה לפתח כושר ייצור לאומי מותקן של 120 מיליון קילוואט (120,000 מגה-וואט) וייצור חשמל שנתי של 774 מיליארד קילוואט-שעה (774 TWh). החל מקינשאסה בגובה של 270 מטר ועד לקטע מטאדי, אפיק הנהר צר, עם גדות תלולות וזרימת מים סוערת. העומק המרבי הוא 150 מטר, עם ירידה של כ-280 מטר. זרימת המים משתנה באופן קבוע, דבר המועיל ביותר לפיתוח אנרגיה הידרואלקטרית. תוכננו שלוש מפלסים של תחנות כוח הידרואלקטריות בקנה מידה גדול, כאשר המפלס הראשון הוא סכר פיוקה, הממוקם על הגבול בין הרפובליקה הדמוקרטית של קונגו לרפובליקה של קונגו; המפלס השני סכר גרנד אינגה וסכר מטאדי המפלס השלישי ממוקמים שניהם ברפובליקה הדמוקרטית של קונגו. תחנת הכוח ההידרו-אלקטרי פיוקה משתמשת בגובה מים של 80 מטרים ומתכננת להתקין 30 יחידות, עם קיבולת כוללת של 22 מיליון קילוואט וייצור חשמל שנתי של 177 מיליארד קילוואט-שעה, כאשר הרפובליקה הדמוקרטית של קונגו והרפובליקה של קונגו מקבלות חצי כל אחת. תחנת הכוח ההידרו-אלקטרי מטאדי משתמשת בגובה מים של 50 מטרים ומתכננת להתקין 36 יחידות, עם קיבולת כוללת של 12 מיליון קילוואט וייצור חשמל שנתי של 87 מיליארד קילוואט-שעה. קטע אשדי יינגג'יה, עם ירידה של 100 מטרים בטווח של 25 קילומטרים, הוא קטע הנהר עם משאבי האנרגיה ההידרו-אלקטרית המרוכזים ביותר בעולם.
יש יותר תחנות כוח הידרואלקטריות בעולם מאשר סכר שלושת הערוצים שטרם הושלמו.
נהר יארלונג זאנגבו הוא נהר הרמה הארוך ביותר בסין, הממוקם באזור האוטונומי טיבט, ואחד הנהרות הגבוהים בעולם. תיאורטית, לאחר השלמת תחנת הכוח ההידרואלקטרית של נהר יארלונג זאנגבו, הקיבולת המותקנת תגיע ל-50,000 מגה-וואט, וייצור החשמל יהיה פי שלושה מזה של סכר שלושת הערוצים (98.8 טרה-וואט-שעה), ותגיע ל-300 טרה-וואט-שעה, שתהיה תחנת הכוח הגדולה בעולם.
נהר יארלונג זאנגבו הוא נהר הרמה הארוך ביותר בסין, הממוקם באזור האוטונומי טיבט, ואחד הנהרות הגבוהים בעולם. תיאורטית, לאחר השלמת תחנת הכוח ההידרואלקטרית של נהר יארלונג זאנגבו, הקיבולת המותקנת תגיע ל-50,000 מגה-וואט, וייצור החשמל יהיה פי שלושה מזה של סכר שלושת הערוצים (98.8 טרה-וואט-שעה), ותגיע ל-300 טרה-וואט-שעה, שתהיה תחנת הכוח הגדולה בעולם.
נהר יארלונג זאנגבו שונה שמו ל"נהר ברהמפוטרה" לאחר שזרם משטחה של לואויו אל תוך הודו. לאחר שזרם דרך בנגלדש, שונה שמו ל"נהר ג'אמונה". לאחר שהתכנס עם נהר הגנגס בשטחה, הוא זרם למפרץ בנגל באוקיינוס ​​ההודי. אורכו הכולל הוא 2104 קילומטרים, כאשר אורך הנהר הוא 2057 קילומטרים בטיבט, ירידה כוללת של 5435 מטרים, ושיפוע ממוצע מדורג ראשון מבין הנהרות הגדולים בסין. האגן מוארך בכיוון מזרח-מערב, עם אורך מרבי של מעל 1450 קילומטרים ממזרח למערב ורוחב מרבי של 290 קילומטרים מצפון לדרום. הגובה הממוצע הוא כ-4500 מטרים. השטח גבוה במערב ונמוך במזרח, כאשר הנמוך ביותר הוא בדרום-מזרח. השטח הכולל של אגן הנהר הוא 240,480 קמ"ר, המהווים 20% משטחם הכולל של כל אגני הנהרות בטיבט, וכ-40.8% משטחם הכולל של מערכת הנהרות היוצאת בטיבט, והוא מדורג במקום החמישי מבין כל אגני הנהרות בסין.
על פי נתוני 2019, המדינות עם צריכת החשמל הגבוהה ביותר לנפש בעולם הן איסלנד (51699 קוט"ש/אדם) ונורבגיה (23210 קוט"ש/אדם). איסלנד מסתמכת על ייצור חשמל גיאותרמי והידרואלקטרי; נורבגיה מסתמכת על אנרגיה הידרואלקטרית, המהווה 97% ממבנה ייצור החשמל של נורבגיה.
מבנה האנרגיה של המדינות ללא מוצא לים נפאל ובהוטן, הקרובות לטיבט בסין, אינו מסתמך על דלקים מאובנים, אלא על משאביהן ההידרואלקטריים העשירים. אנרגיה הידרואלקטרית אינה מנוצלת רק באופן מקומי, אלא גם מיוצאת.

ייצור חשמל הידרואלקטרי באמצעות אגירה שאובה
אגירת מים שאובה היא שיטת אגירת אנרגיה, לא שיטת ייצור חשמל. כאשר הביקוש לחשמל נמוך, עודף כושר ייצור החשמל ממשיך לייצר חשמל, מה שמניע את המשאבה החשמלית לשאוב מים לרמה גבוהה לצורך אחסון. כאשר הביקוש לחשמל גבוה, המים ברמות הגבוהות משמשים לייצור חשמל. שיטה זו יכולה לשפר את שיעור הניצול של גנרטורים והיא חשובה מאוד בעסקים.
אגירת מים שאובה היא מרכיב חשוב במערכות אנרגיה נקייה מודרניות ועתידיות. העלייה המשמעותית במקורות אנרגיה מתחדשים כמו אנרגיית רוח ואנרגיית שמש, יחד עם החלפתם של גנרטורים מסורתיים, הביאה ללחץ גובר על רשת החשמל והדגישה את הצורך ב"סוללות מים" של אגירת מים שאובה.
כמות ייצור האנרגיה ההידרואלקטרית עומדת ביחס ישר לקיבולת המותקנת של אגירת שאיבה וקשור לכמות האגירה השאובה. בשנת 2020 היו 68 מערכות פעילות ו-42 מערכות בבנייה ברחבי העולם.
ייצור האנרגיה ההידרואלקטרית של סין מדורגת במקום הראשון בעולם, ולכן מספר תחנות הכוח של אגירת שאיבה הפועלות ונמצאות בבנייה מדורג במקום הראשון בעולם. אחריהן נמצאות יפן וארצות הברית.

תחנת הכוח לאגירת שאיבה הגדולה בעולם היא תחנת האחסון השאובה של מחוז באת' בארצות הברית, עם קיבולת מותקנת של 3003 מגה-וואט.
תחנת הכוח הגדולה ביותר לאגירת שאיבה בסין היא תחנת הכוח Huishou Pumped Packed Power, עם קיבולת מותקנת של 2448 מגה-וואט.
תחנת הכוח השנייה בגודלה לאגירת שאיבה בסין היא תחנת הכוח לאגירת שאיבה גואנגדונג, עם קיבולת מותקנת של 2400 מגה-וואט.
תחנות הכוח לאגירת שאיבה בסין הנמצאות בבנייה מדורגות במקום הראשון בעולם. ישנן שלוש תחנות עם קיבולת מותקנת של מעל 1000 מגה-וואט: תחנת הכוח לאגירת שאיבה פנגנינג (3600 מגה-וואט, הושלמה בין השנים 2019 ל-2021), תחנת הכוח לאגירת שאיבה ג'ישי (1800 מגה-וואט, הושלמה ב-2018) ותחנת הכוח לאגירת שאיבה הואנגגו (1200 מגה-וואט, הושלמה ב-2019).
תחנת הכוח הגבוהה ביותר בעולם לאגירת מים שאובה היא תחנת הכוח ההידרואלקטרית יאמדרוק, הממוקמת בטיבט, סין, בגובה של 4441 מטרים.

ייצור חשמל הידרואלקטרי בזרם
אנרגיית זרם הנהר (ROR), הידועה גם בשם אנרגיית נגר, היא סוג של אנרגיה הידרואלקטרית המסתמכת על אנרגיית מים אך דורשת רק כמות קטנה של מים או שאינה דורשת אגירת כמויות גדולות של מים לייצור חשמל. ייצור חשמל הידרואלקטרי בזרימת הנהר כמעט לחלוטין אינו דורש אגירת מים או דורש רק בניית מתקני אגירת מים קטנים מאוד. בעת בניית מתקני אגירת מים קטנים, מתקני אגירת מים אלה נקראים בריכות התאמה או בריכות קדמיות. בשל היעדר מתקני אגירת מים בקנה מידה גדול, ייצור חשמל בנחלים רגיש מאוד לשינויים עונתיים בנפח המים במקור המים. לכן, תחנות כוח בנחלים מוגדרות בדרך כלל כמקורות אנרגיה לסירוגין. אם בתחנת כוח בנחל נבנית בריכת ויסות שיכולה לווסת את זרימת המים בכל עת, ניתן להשתמש בה כתחנת כוח לגילוח שיא או תחנת כוח לעומס בסיס.
תחנת הכוח ההידרואלקטרית הגדולה בעולם בסצ'ואן היא סכר ג'יראו בנהר מדיירה בברזיל. הסכר מתנשא לגובה של 63 מטרים, אורכו 1500 מטרים, וקיבולת מותקנת של 3075 מגה-וואט. הוא הושלם בשנת 2016.
תחנת הכוח ההידרואלקטרית השלישית בגודלה בעולם היא סכר צ'יף ג'וזף בנהר קולומביה בארצות הברית, עם גובה של 72 מטרים, אורך של 1817 מטרים, קיבולת מותקנת של 2620 מגה-וואט וייצור חשמל שנתי של 9780 ג'יגה-וואט-שעה. בנייתה הושלמה בשנת 1979.
תחנת הכוח ההידרואלקטרית הגדולה ביותר בסגנון סצ'ואן בסין היא סכר טיאנשנגצ'יאו II, הממוקם על נהר נאנפאן. הסכר מתנשא לגובה של 58.7 מטר, אורכו 471 מטר, נפחו 4800000 מ"ק, וקיבולת מותקנת של 1320 מגה-וואט. בנייתו הושלמה בשנת 1997.

ייצור חשמל מגאות ושפל
אנרגיית גאות ושפל נוצרת על ידי עלייה וירידה של מפלס המים באוקיינוס ​​הנגרמת על ידי גאות ושפל. בדרך כלל, מאגרים נבנים לייצור חשמל, אך ישנם גם שימושים ישירים בזרימת מי גאות ושפל לייצור חשמל. אין מקומות רבים ברחבי העולם המתאימים לייצור אנרגיית גאות ושפל, וישנם שמונה מקומות בבריטניה אשר מוערכים כבעלי פוטנציאל לענות על 20% מביקוש החשמל של המדינה.
תחנת הכוח הראשונה בעולם המופעלת על ידי גאות ושפל הייתה תחנת הכוח לאנס, שנמצאה בלנס, צרפת. היא נבנתה בין השנים 1960 ל-1966 במשך 6 שנים. ההספק המותקן שלה הוא 240 מגה-וואט.
תחנת הכוח הגאות והשפל הגדולה בעולם היא תחנת הכוח הגאות והשפל באגם סיהווה בדרום קוריאה, עם קיבולת מותקנת של 254 מגה-וואט והושלמה בשנת 2011.
תחנת הכוח הראשונה בצפון אמריקה היא תחנת הכוח רויאל אנאפוליס, הממוקמת ברויאל, אנאפוליס, נובה סקוטיה, קנדה, בכניסה למפרץ פאנדי. הקיבולת המותקנת היא 20 מגה-וואט והבנייה הושלמה בשנת 1984.
תחנת הכוח הגאות והשפל הגדולה ביותר בסין היא תחנת הכוח גאות ושפל ג'יאנגשיה, הממוקמת בדרום האנגג'ואו, עם קיבולת מותקנת של 4.1 מגה-וואט בלבד ו-6 מערכות. היא החלה לפעול בשנת 1985.
מחולל זרמי הגאות והשפל הראשון בזרם של פרויקט הדגמת כוח הגאות והשפל מסלעים בצפון אמריקה הותקן באי ונקובר, קנדה, בספטמבר 2006.
כיום, פרויקט אנרגיית הגאות והשפל הגדול בעולם, MeyGen (פרויקט אנרגיית הגאות והשפל של MeyGen), נבנה בפנטלנד פירת', צפון סקוטלנד, עם קיבולת מותקנת של 398 מגה-וואט וצפוי להסתיים בשנת 2021.
גוג'אראט, הודו, מתכננת לבנות את תחנת הכוח המסחרית הראשונה בדרום אסיה. תחנת כוח בעלת קיבולת מותקנת של 50 מגה-וואט הותקנה במפרץ קוץ' בחוף המערבי של הודו, והבנייה החלה בתחילת 2012.
פרויקט תחנת הכוח הגאות והשפל המתוכננת פנז'ין בחצי האי קמצ'טקה ברוסיה בעלת קיבולת מותקנת של 87,100 מגה-וואט ויכולת ייצור חשמל שנתית של 200 טרה-וואט-שעה, מה שהופך אותה לתחנת הכוח הגאות והשפל הגדולה בעולם. לאחר השלמתה, תחנת הכוח הגאות והשפל במפרץ פינרנה תהיה בעלת קיבולת מותקנת גדולה פי ארבעה מתחנת הכוח הנוכחית "שלושת הערוצים".