ჰიდროენერგეტიკის განვითარების ახალი შესაძლებლობები ახალ ენერგოსისტემებში

ჰიდროელექტროენერგიის გენერაცია ერთ-ერთი ყველაზე განვითარებული ელექტროენერგიის გენერაციის მეთოდია და ის მუდმივად ინოვაციურია და ვითარდება ენერგოსისტემის განვითარების პროცესში. მან მნიშვნელოვანი პროგრესი განიცადა დამოუკიდებელი მასშტაბის, ტექნიკური აღჭურვილობის დონისა და მართვის ტექნოლოგიის თვალსაზრისით. როგორც სტაბილური და საიმედო, მაღალი ხარისხის რეგულირებადი ენერგიის წყარო, ჰიდროენერგია ჩვეულებრივ მოიცავს ჩვეულებრივ ჰიდროელექტროსადგურებს და ტუმბო-აკუმულატორულ ელექტროსადგურებს. ელექტროენერგიის მნიშვნელოვანი მიმწოდებლის გარდა, ისინი ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ პიკური დატვირთვის, სიხშირის მოდულაციის, ფაზის მოდულაციის, ნულიდან გაშვების და საგანგებო ლოდინის რეჟიმში ენერგოსისტემის მთელი ოპერირების განმავლობაში. ახალი ენერგიის წყაროების, როგორიცაა ქარის ენერგია და ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაცია, სწრაფი განვითარებით, ენერგოსისტემებში პიკური და ველის სხვაობების ზრდით და ბრუნვის ინერციის შემცირებით, რაც გამოწვეულია სიმძლავრის ელექტრონული აღჭურვილობისა და აღჭურვილობის ზრდით, ისეთი ძირითადი საკითხები, როგორიცაა ენერგოსისტემის დაგეგმვა და მშენებლობა, უსაფრთხო ექსპლუატაცია და ეკონომიკური დისპეტჩერიზაცია, უზარმაზარი გამოწვევების წინაშე დგას და ასევე წარმოადგენს მნიშვნელოვან საკითხებს, რომლებიც უნდა გადაიჭრას ახალი ენერგოსისტემების მომავალი მშენებლობისას. ჩინეთის რესურსებით უზრუნველყოფის კონტექსტში, ჰიდროენერგია უფრო მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს ახალი ტიპის ენერგოსისტემაში, რომელიც მნიშვნელოვანი ინოვაციური განვითარების საჭიროებების და შესაძლებლობების წინაშე დგას და ძალიან მნიშვნელოვანია ახალი ტიპის ენერგოსისტემის მშენებლობის ეკონომიკური უსაფრთხოებისთვის.

ჰიდროელექტროსადგურების გენერაციის ამჟამინდელი მდგომარეობისა და ინოვაციური განვითარების სიტუაციის ანალიზი
ინოვაციური განვითარების სიტუაცია
გლობალური სუფთა ენერგიის ტრანსფორმაცია აჩქარებს და ახალი ენერგიის, როგორიცაა ქარის ენერგია და ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაცია, პროპორცია სწრაფად იზრდება. ტრადიციული ენერგოსისტემების დაგეგმვა და მშენებლობა, უსაფრთხო ექსპლუატაცია და ეკონომიკური დაგეგმვა ახალი გამოწვევებისა და პრობლემების წინაშე დგას. 2010 წლიდან 2021 წლამდე გლობალური ქარის ენერგიის დამონტაჟებამ შეინარჩუნა სწრაფი ზრდა, საშუალო ზრდის ტემპით 15%; ჩინეთში საშუალო წლიური ზრდის ტემპმა 25%-ს მიაღწია; გლობალური ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის დამონტაჟების ზრდის ტემპმა ბოლო 10 წლის განმავლობაში 31%-ს მიაღწია. ახალი ენერგიის მაღალი პროპორციით აღჭურვილი ენერგოსისტემა სერიოზული პრობლემების წინაშე დგას, როგორიცაა მიწოდებისა და მოთხოვნის დაბალანსების სირთულე, სისტემის მუშაობის კონტროლის გაზრდილი სირთულე და სტაბილურობის რისკები, რაც გამოწვეულია ბრუნვის ინერციის შემცირებით, და პიკური სიმძლავრის მოთხოვნის მნიშვნელოვანი ზრდა, რაც იწვევს სისტემის ექსპლუატაციის ხარჯების ზრდას. აუცილებელია ერთობლივად ხელი შევუწყოთ ამ საკითხების მოგვარებას ენერგომომარაგების, ქსელისა და დატვირთვის მხრიდან. ჰიდროელექტროენერგიის წარმოება მნიშვნელოვანი რეგულირებადი ენერგიის წყაროა, რომელსაც აქვს ისეთი მახასიათებლები, როგორიცაა დიდი ბრუნვის ინერცია, სწრაფი რეაგირების სიჩქარე და მოქნილი მუშაობის რეჟიმი. მას აქვს ბუნებრივი უპირატესობები ამ ახალი გამოწვევებისა და პრობლემების გადაჭრაში.

ელექტროფიკაციის დონე კვლავ იზრდება და ეკონომიკური და სოციალური ოპერაციებიდან უსაფრთხო და საიმედო ენერგომომარაგების მოთხოვნები კვლავ იზრდება. ბოლო 50 წლის განმავლობაში, გლობალური ელექტრიფიკაციის დონე კვლავ იზრდება და ტერმინალის ენერგიის მოხმარებაში ელექტროენერგიის წილი თანდათან იზრდება. ტერმინალის ელექტროენერგიის ჩანაცვლება, რომელიც ელექტრომობილებით არის წარმოდგენილი, დაჩქარდა. თანამედროვე ეკონომიკური საზოგადოება სულ უფრო მეტად არის დამოკიდებული ელექტროენერგიაზე და ელექტროენერგია ეკონომიკური და სოციალური ოპერაციების წარმოების ძირითად საშუალებად იქცა. უსაფრთხო და საიმედო ენერგომომარაგება თანამედროვე ადამიანების წარმოებისა და ცხოვრების მნიშვნელოვანი გარანტიაა. დიდ ტერიტორიაზე ელექტროენერგიის გათიშვა არა მხოლოდ უზარმაზარ ეკონომიკურ დანაკარგებს იწვევს, არამედ შეიძლება სერიოზული სოციალური ქაოსიც გამოიწვიოს. ენერგოუსაფრთხოება ენერგეტიკული უსაფრთხოების, თუნდაც ეროვნული უსაფრთხოების, ძირითად შინაარსად იქცა. ახალი ენერგოსისტემების გარე მომსახურება მოითხოვს უსაფრთხო ენერგომომარაგების საიმედოობის მუდმივ გაუმჯობესებას, ხოლო შიდა განვითარება რისკ-ფაქტორების მუდმივ ზრდას აწყდება, რაც სერიოზულ საფრთხეს უქმნის ენერგოუსაფრთხოებას.

ახალი ტექნოლოგიები კვლავაც ჩნდება და გამოიყენება ენერგოსისტემებში, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ენერგოსისტემების ინტელექტის ხარისხს და სირთულეს. ელექტროენერგიის გენერაციის, გადაცემისა და განაწილების სხვადასხვა ასპექტში ენერგოელექტრონული მოწყობილობების ფართოდ გამოყენებამ გამოიწვია მნიშვნელოვანი ცვლილებები ენერგოსისტემის დატვირთვის მახასიათებლებსა და სისტემურ მახასიათებლებში, რამაც გამოიწვია ენერგოსისტემის მუშაობის მექანიზმის ღრმა ცვლილებები. ინფორმაციული კომუნიკაციის, კონტროლისა და ინტელექტის ტექნოლოგიები ფართოდ გამოიყენება ენერგოსისტემის წარმოებისა და მართვის ყველა ასპექტში. ენერგოსისტემების ინტელექტის ხარისხი მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა და მათ შეუძლიათ ადაპტირება მოახდინონ მასშტაბურ ონლაინ ანალიზსა და გადაწყვეტილების მხარდაჭერის ანალიზთან. განაწილებული ელექტროენერგიის გენერაცია ფართო მასშტაბით დაკავშირებულია განაწილების ქსელის მომხმარებლის მხარესთან და ქსელის სიმძლავრის ნაკადის მიმართულება შეიცვალა ცალმხრივიდან ორმხრივ ან თუნდაც მრავალმხრივად. ინტელექტუალური ელექტრომოწყობილობების სხვადასხვა ტიპი განუწყვეტლივ ჩნდება, ინტელექტუალური მრიცხველები ფართოდ გამოიყენება და ენერგოსისტემაზე წვდომის ტერმინალების რაოდენობა ექსპონენციურად იზრდება. ინფორმაციული უსაფრთხოება ენერგოსისტემისთვის რისკის მნიშვნელოვან წყაროდ იქცა.

ელექტროენერგიის რეფორმა და განვითარება თანდათან ხელსაყრელ სიტუაციაში შედის და პოლიტიკური გარემო, როგორიცაა ელექტროენერგიის ფასები, თანდათან უმჯობესდება. ჩინეთის ეკონომიკისა და საზოგადოების სწრაფ განვითარებასთან ერთად, ელექტროენერგიის ინდუსტრიამ უზარმაზარი ნახტომი განიცადა მცირედან დიდზე, სუსტიდან ძლიერზე და მიმდევრობიდან ლიდერზე. სისტემის თვალსაზრისით, მთავრობიდან საწარმოზე, ერთი ქარხნიდან ერთ ქსელზე, ქარხნებისა და ქსელების გამოყოფაზე, ზომიერ კონკურენციასა და დაგეგმვიდან ბაზარზე თანდათანობით გადასვლამ ელექტროენერგიის განვითარების გზა განაპირობა, რომელიც შესაფერისია ჩინეთის ეროვნული პირობებისთვის. ჩინეთის ელექტროენერგეტიკული ტექნოლოგიებისა და აღჭურვილობის წარმოებისა და მშენებლობის სიმძლავრე და დონე მსოფლიოში პირველი კლასის მასივებს შორისაა. ელექტროენერგიის ბიზნესის უნივერსალური მომსახურებისა და გარემოსდაცვითი მაჩვენებლები თანდათან უმჯობესდება და მსოფლიოში უდიდესი და ტექნოლოგიურად ყველაზე განვითარებული ელექტროენერგეტიკული სისტემა აშენდა და ფუნქციონირებს. ჩინეთის ელექტროენერგიის ბაზარი სტაბილურად ვითარდება, ერთიანი ელექტროენერგიის ბაზრის მშენებლობის მკაფიო გზა აქვს ადგილობრივიდან რეგიონულ და ეროვნულ დონეზე და იცავს ჩინეთის ხაზს, რომელიც ფაქტებიდან სიმართლეს ეფუძნება. თანდათანობით რაციონალიზებული იქნა ისეთი პოლიტიკური მექანიზმები, როგორიცაა ელექტროენერგიის ფასები და თავდაპირველად შეიქმნა ელექტროენერგიის ფასების მექანიზმი, რომელიც შესაფერისია ტუმბოებით დაგროვილი ენერგიის განვითარებისთვის, რაც ქმნის პოლიტიკურ გარემოს ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციებისა და განვითარების ეკონომიკური ღირებულების რეალიზებისთვის.

ჰიდროელექტროსადგურების დაგეგმვის, დიზაინისა და ექსპლუატაციის სასაზღვრო პირობებში მნიშვნელოვანი ცვლილებები მოხდა. ტრადიციული ჰიდროელექტროსადგურების დაგეგმვისა და დიზაინის ძირითადი ამოცანაა ტექნიკურად შესაძლებელი და ეკონომიკურად გამართლებული ელექტროსადგურის მასშტაბისა და მუშაობის რეჟიმის შერჩევა. როგორც წესი, ჰიდროელექტროსადგურების პროექტის დაგეგმვის საკითხები განიხილება წყლის რესურსების ყოვლისმომცველი გამოყენების ოპტიმალური მიზნის წინაპირობით. აუცილებელია ყოვლისმომცველი გათვალისწინება ისეთი მოთხოვნების, როგორიცაა წყალდიდობის კონტროლი, ირიგაცია, გადაზიდვები და წყალმომარაგება, და ჩატარდეს ყოვლისმომცველი ეკონომიკური, სოციალური და გარემოსდაცვითი სარგებლის შედარებები. უწყვეტი ტექნოლოგიური მიღწევების და ქარის ენერგიისა და ფოტოელექტრული ენერგიის წილის უწყვეტი ზრდის კონტექსტში, ელექტროსისტემამ ობიექტურად უნდა გამოიყენოს ჰიდრავლიკური რესურსები, გაამდიდროს ჰიდროელექტროსადგურების მუშაობის რეჟიმი და უფრო დიდი როლი ითამაშოს პიკური დატვირთვის შემცირებაში, სიხშირის მოდულაციასა და დონის რეგულირებაში. ბევრი მიზანი, რომელიც წარსულში შეუძლებელი იყო ტექნოლოგიის, აღჭურვილობისა და მშენებლობის თვალსაზრისით, ეკონომიკურად და ტექნიკურად შესაძლებელი გახდა. ჰიდროელექტროსადგურებისთვის წყლის შენახვისა და გამონადენის ენერგიის გამომუშავების თავდაპირველი ცალმხრივი რეჟიმი აღარ აკმაყოფილებს ახალი ენერგოსისტემების მოთხოვნებს და აუცილებელია ტუმბოს დაგროვების ელექტროსადგურების რეჟიმის გაერთიანება ჰიდროელექტროსადგურების მარეგულირებელი სიმძლავრის მნიშვნელოვნად გასაუმჯობესებლად; ამავდროულად, ახალი ენერგიის წყაროების, როგორიცაა ქარის და ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაცია, მოხმარების ხელშეწყობაში მოკლევადიანი რეგულირებადი ენერგიის წყაროების, როგორიცაა ტუმბოს დაგროვებითი ელექტროსადგურები, შეზღუდვებისა და უსაფრთხო და ხელმისაწვდომი ენერგომომარაგების ამოცანის შესრულების სირთულის გათვალისწინებით, ობიექტურად აუცილებელია წყალსაცავის მოცულობის გაზრდა ტრადიციული ჰიდროელექტროსადგურების რეგულირების დროის ციკლის გასაუმჯობესებლად, რათა შეივსოს სისტემის რეგულირების მოცულობაში არსებული ხარვეზი, რომელიც წარმოიქმნება ნახშირის ენერგიის გაუქმებისას.

ინოვაციური განვითარების საჭიროებები
აუცილებელია ჰიდროენერგეტიკული რესურსების განვითარების დაჩქარება, ახალ ენერგოსისტემაში ჰიდროენერგეტიკის წილის გაზრდა და ამ პროცესში უფრო დიდი როლის შესრულება. „ორმაგი ნახშირბადის“ მიზნის კონტექსტში, ქარის ენერგიისა და ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის მთლიანი დადგმული სიმძლავრე 2030 წლისთვის 1.2 მილიარდ კილოვატს გადააჭარბებს; მოსალოდნელია, რომ 2060 წელს ის 5-დან 6 მილიარდ კილოვატამდე მიაღწევს. მომავალში, ახალ ენერგოსისტემებში მარეგულირებელ რესურსებზე დიდი მოთხოვნა იქნება და ჰიდროენერგეტიკა ყველაზე მაღალი ხარისხის მარეგულირებელი ენერგიის წყაროა. ჩინეთის ჰიდროენერგეტიკულ ტექნოლოგიას შეუძლია 687 მილიონი კილოვატის დადგმული სიმძლავრის განვითარება. 2021 წლის ბოლოსთვის უკვე ამუშავებულია 391 მილიონი კილოვატი, დაახლოებით 57%-იანი განვითარების ტემპით, რაც გაცილებით დაბალია ევროპისა და შეერთებული შტატების ზოგიერთი განვითარებული ქვეყნის 90%-იან განვითარების ტემპზე. იმის გათვალისწინებით, რომ ჰიდროელექტროსადგურების პროექტების განვითარების ციკლი ხანგრძლივია (ჩვეულებრივ 5-10 წელი), ხოლო ქარის ენერგიისა და ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის პროექტების განვითარების ციკლი შედარებით მოკლეა (ჩვეულებრივ 0.5-1 წელი, ან კიდევ უფრო ნაკლები) და სწრაფად ვითარდება, აუცილებელია ჰიდროელექტროსადგურების პროექტების განვითარების პროგრესის დაჩქარება, მათი რაც შეიძლება მალე დასრულება და მათი როლის რაც შეიძლება სწრაფად შესრულება.
ახალ ენერგოსისტემებში პიკური გაპარსვის ახალი მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, ჰიდროენერგიის განვითარების რეჟიმის ტრანსფორმაცია აუცილებელია. „ორმაგი ნახშირბადის“ მიზნის შეზღუდვების გათვალისწინებით, მომავალი ენერგომომარაგების სტრუქტურა განსაზღვრავს ენერგოსისტემის ფუნქციონირების უზარმაზარ მოთხოვნებს პიკური გაპარსვისთვის და ეს არ არის პრობლემა, რომლის გადაჭრაც დაგეგმვის ნაზავსა და ბაზრის ძალებს შეუძლიათ, არამედ ეს არის ტექნიკური მიზანშეწონილობის ძირითადი საკითხი. ენერგოსისტემის ეკონომიკური, უსაფრთხო და სტაბილური ფუნქციონირების მიღწევა შესაძლებელია მხოლოდ ბაზრის ხელმძღვანელობით, დაგეგმვითა და ფუნქციონირების კონტროლით იმ წინაპირობით, რომ ტექნოლოგია შესაძლებელია. მოქმედი ტრადიციული ჰიდროელექტროსადგურებისთვის აუცილებელია არსებული შენახვის სიმძლავრეებისა და ობიექტების სისტემატური ოპტიმიზაცია, საჭიროების შემთხვევაში ტრანსფორმაციის ინვესტიციების შესაბამისად გაზრდა და რეგულირების სიმძლავრის გასაუმჯობესებლად ყველა ღონის გაღება; ახლად დაგეგმილი და აშენებული ჩვეულებრივი ჰიდროელექტროსადგურებისთვის აუცილებელია ახალი ენერგოსისტემით გამოწვეული სასაზღვრო პირობების მნიშვნელოვანი ცვლილებების გათვალისწინება და მოქნილი და რეგულირებადი ჰიდროელექტროსადგურების დაგეგმვა და აშენება გრძელვადიანი და მოკლევადიანი მასშტაბების კომბინაციით, ადგილობრივი პირობების შესაბამისად. ტუმბოს დაგროვების თვალსაზრისით, მშენებლობა უნდა დაჩქარდეს ამჟამინდელ სიტუაციაში, სადაც მოკლევადიანი მარეგულირებელი სიმძლავრე სერიოზულად არასაკმარისია; გრძელვადიან პერსპექტივაში, სისტემის მოთხოვნა პიკური დატვირთვის მოკლევადიანი შემცირების შესაძლებლობებზე უნდა იქნას გათვალისწინებული და მისი განვითარების გეგმა მეცნიერულად უნდა იყოს ჩამოყალიბებული. წყლის გადატანის ტიპის ტუმბო-აკუმულატორიანი ელექტროსადგურებისთვის აუცილებელია ეროვნული წყლის რესურსების საჭიროებების გაერთიანება რეგიონებს შორის წყლის გადატანისთვის, როგორც აუზებს შორის წყლის გადატანის პროექტის, ასევე ელექტროსისტემის რეგულირების რესურსების ყოვლისმომცველი გამოყენების სახით. საჭიროების შემთხვევაში, ეს ასევე შეიძლება გაერთიანდეს ზღვის წყლის გამტკნარების პროექტების საერთო დაგეგმვასა და დიზაინთან.
ახალი ენერგოსისტემების ეკონომიკური და უსაფრთხო ფუნქციონირების უზრუნველყოფის მიზნით, აუცილებელია ჰიდროენერგიის ხელშეწყობა, რათა შეიქმნას უფრო დიდი ეკონომიკური და სოციალური ღირებულება. ენერგოსისტემაში ნახშირბადის პიკისა და ნახშირბადის ნეიტრალიტეტის განვითარების მიზნობრივი შეზღუდვების საფუძველზე, ახალი ენერგია თანდათანობით გახდება მთავარი ძალა მომავალი ენერგოსისტემის ენერგომომარაგების სტრუქტურაში, ხოლო მაღალი ნახშირბადის შემცველობის ენერგიის წყაროების, როგორიცაა ქვანახშირის ენერგია, წილი თანდათან შემცირდება. მრავალი კვლევითი ინსტიტუტის მონაცემების თანახმად, ქვანახშირის ენერგიის მასშტაბური გაუქმების სცენარის შემთხვევაში, 2060 წლისთვის, ჩინეთში ქარის ენერგიისა და ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის დადგმული სიმძლავრე დაახლოებით 70%-ს შეადგენს; ჰიდროენერგიის მთლიანი დადგმული სიმძლავრე, ტუმბოს დაგროვების გათვალისწინებით, დაახლოებით 800 მილიონი კილოვატია, რაც დაახლოებით 10%-ს შეადგენს. მომავალ ენერგოსტრუქტურაში, ჰიდროენერგია შედარებით საიმედო, მოქნილი და რეგულირებადი ენერგიის წყაროა, რაც ახალი ენერგოსისტემების უსაფრთხო, სტაბილური და ეკონომიკური ფუნქციონირების უზრუნველყოფის ქვაკუთხედია. სასწრაფოდ აუცილებელია გადასვლა ამჟამინდელი „ელექტროენერგიის გენერაციაზე დაფუძნებული, რეგულირებაზე დაფუძნებული“ განვითარებისა და ოპერირების რეჟიმიდან „რეგულირებაზე დაფუძნებული, რეგულირებაზე დაფუძნებული, რეგულირებაზე დაფუძნებული“ განვითარებისა და ოპერირების რეჟიმზე. შესაბამისად, ჰიდროელექტროსადგურების ეკონომიკური სარგებელი უფრო მაღალი ღირებულების კონტექსტში უნდა იქნას გათვალისწინებული და ჰიდროელექტროსადგურების სარგებელმა ასევე მნიშვნელოვნად უნდა გაზარდოს სისტემისთვის რეგულირების სერვისების მიწოდებიდან მიღებული შემოსავალი ელექტროენერგიის გამომუშავების საწყისი შემოსავლის საფუძველზე.
ჰიდროენერგეტიკის ეფექტური და მდგრადი განვითარების უზრუნველსაყოფად, აუცილებელია ჰიდროენერგეტიკის ტექნოლოგიების სტანდარტებში, პოლიტიკასა და სისტემებში ინოვაციების განხორციელება. მომავალში, ახალი ენერგოსისტემების ობიექტური მოთხოვნაა, რომ ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციური განვითარება დაჩქარდეს და არსებული შესაბამისი ტექნიკური სტანდარტები, პოლიტიკა და სისტემებიც სასწრაფოდ უნდა შეესაბამებოდეს ინოვაციურ განვითარებას, რათა ხელი შეუწყონ ჰიდროენერგეტიკის ეფექტურ განვითარებას. სტანდარტებისა და სპეციფიკაციების თვალსაზრისით, აუცილებელია დაგეგმვის, დიზაინის, ექსპლუატაციისა და მოვლა-პატრონობის სტანდარტებისა და სპეციფიკაციების ოპტიმიზაცია, რომელიც დაფუძნებულია პილოტურ დემონსტრაციასა და ვერიფიკაციის საფუძველზე, ჩვეულებრივი ჰიდროელექტროსადგურების, ტუმბო-აკუმულატორიანი ელექტროსადგურების, ჰიბრიდული ელექტროსადგურების და წყლის გადამცემი ტუმბო-აკუმულატორიანი ელექტროსადგურების (მათ შორის, სატუმბი სადგურების) ახალი ენერგოსისტემის ტექნიკური მოთხოვნების შესაბამისად, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციების მოწესრიგებული და ეფექტური განვითარება; პოლიტიკისა და სისტემების თვალსაზრისით, აუცილებელია ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციური განვითარების წარმართვის, მხარდაჭერისა და წახალისების მიზნით წამახალისებელი პოლიტიკის შესწავლა და ჩამოყალიბება. ამავდროულად, აუცილებელია ინსტიტუციური დიზაინის შემუშავება, როგორიცაა საბაზრო და ელექტროენერგიის ფასები, ჰიდროენერგიის ახალი ღირებულებების ეკონომიკურ სარგებელად გარდასაქმნელად და საწარმო სუბიექტების წახალისება, აქტიურად განახორციელონ ინოვაციური განვითარების ტექნოლოგიებში ინვესტიციები, პილოტური დემონსტრაციები და მასშტაბური განვითარება.

ინოვაციური განვითარების გზა და ჰიდროენერგეტიკის პერსპექტივა
ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციური განვითარება ახალი ტიპის ენერგოსისტემის ასაშენებლად გადაუდებელ აუცილებლობას წარმოადგენს. აუცილებელია ზომების ადგილობრივ პირობებთან ადაპტაციის პრინციპის დაცვა და ყოვლისმომცველი პოლიტიკის განხორციელება. აშენებული და დაგეგმილი სხვადასხვა ტიპის ჰიდროენერგეტიკული პროექტებისთვის უნდა იქნას მიღებული სხვადასხვა ტექნიკური სქემები. აუცილებელია გავითვალისწინოთ არა მხოლოდ ელექტროენერგიის გენერაციისა და პიკური განეიტრალების, სიხშირის მოდულაციისა და გათანაბრების ფუნქციური საჭიროებები, არამედ წყლის რესურსების ყოვლისმომცველი გამოყენება, რეგულირებადი სიმძლავრის დატვირთვის მშენებლობა და სხვა ასპექტები. და ბოლოს, ოპტიმალური სქემა უნდა განისაზღვროს ყოვლისმომცველი სარგებლის შეფასების გზით. ჩვეულებრივი ჰიდროენერგეტიკის რეგულირების სიმძლავრის გაუმჯობესებით და აუზებს შორის ყოვლისმომცველი წყლის გადამცემი ტუმბო-შენახვის ელექტროსადგურების (სატუმბი სადგურების) მშენებლობით, ახლად აშენებულ ტუმბო-შენახვის ელექტროსადგურებთან შედარებით მნიშვნელოვანი ეკონომიკური სარგებელია. საერთო ჯამში, ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციური განვითარებისთვის არ არსებობს გადაულახავი ტექნიკური ბარიერები, უზარმაზარი განვითარების არეალითა და გამორჩეული ეკონომიკური და გარემოსდაცვითი სარგებლით. ღირს დიდი ყურადღების მიქცევა და საპილოტე პრაქტიკის საფუძველზე მასშტაბური განვითარების დაჩქარება.

„ენერგიის გენერაცია + ტუმბო“
„ენერგიის გენერაცია + ტუმბო“ რეჟიმი გულისხმობს ჰიდრავლიკური ნაგებობების, როგორიცაა არსებული ჰიდროელექტროსადგურები და კაშხლები, ასევე ელექტროენერგიის გადაცემისა და ტრანსფორმაციის ობიექტების გამოყენებას, ჰიდროელექტროსადგურის წყლის გამოსასვლელიდან ქვემოთ შესაფერისი ადგილების შესარჩევად, წყლის გადამისამართებელი კაშხლის ასაშენებლად ქვედა რეზერვუარის შესაქმნელად, სატუმბი ტუმბოების, მილსადენების და სხვა აღჭურვილობისა და ნაგებობების დასამატებლად და თავდაპირველი რეზერვუარის ზედა რეზერვუარად გამოყენებისთვის. თავდაპირველი ჰიდროელექტროსადგურის ელექტროენერგიის გენერაციის ფუნქციის საფუძველზე, დაბალი დატვირთვის დროს ენერგოსისტემის ტუმბოს ფუნქციის გაზრდა და თავდაპირველი ჰიდრავლიკური ტურბინა-გენერატორის ერთეულების კვლავ გამოყენება ელექტროენერგიის გენერაციისთვის, თავდაპირველი ჰიდროელექტროსადგურის ტუმბოსა და შენახვის სიმძლავრის გაზრდის მიზნით, რითაც გაუმჯობესდება ჰიდროელექტროსადგურის რეგულირების სიმძლავრე (იხ. სურათი 1). ქვედა რეზერვუარის აშენება ასევე შესაძლებელია ცალკე, ჰიდროელექტროსადგურის ქვემოთ შესაფერის ადგილას. ჰიდროელექტროსადგურის წყლის გამოსასვლელიდან ქვემოთ ქვედა რეზერვუარის მშენებლობისას მიზანშეწონილია წყლის დონის კონტროლი ისე, რომ არ იმოქმედოს თავდაპირველი ჰიდროელექტროსადგურის ენერგიის გენერაციის ეფექტურობაზე. მუშაობის რეჟიმის ოპტიმიზაციისა და ნიველირებაში მონაწილეობის ფუნქციური მოთხოვნების გათვალისწინებით, მიზანშეწონილია, რომ ტუმბო აღჭურვილი იყოს სინქრონული ძრავით. ეს რეჟიმი ზოგადად გამოიყენება ექსპლუატაციაში მყოფი ჰიდროელექტროსადგურების ფუნქციური ტრანსფორმაციისთვის. აღჭურვილობა და ობიექტები მოქნილი და მარტივია, ხასიათდება დაბალი ინვესტიციით, მოკლე მშენებლობის პერიოდითა და სწრაფი შედეგებით.

„ელექტროენერგიის გენერაცია + ტუმბოს ენერგიის გენერაცია“
„ელექტროენერგიის გენერაცია + ტუმბოს ენერგიის გენერაციის“ რეჟიმსა და „ელექტროენერგიის გენერაცია + ტუმბოს“ რეჟიმს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ტუმბოს ტუმბოს ტუმბოსებრ დაგროვების ერთეულად გადაკეთება პირდაპირ ზრდის ორიგინალური ჩვეულებრივი ჰიდროელექტროსადგურის ტუმბოსებრი დაგროვების ფუნქციას, რითაც აუმჯობესებს ჰიდროელექტროსადგურის მარეგულირებელ სიმძლავრეს. ქვედა რეზერვუარის დაყენების პრინციპი შეესაბამება „ელექტროენერგიის გენერაცია + ტუმბოს“ რეჟიმს. ამ მოდელს ასევე შეუძლია ორიგინალური რეზერვუარის გამოყენება ქვედა რეზერვუარად და ზედა რეზერვუარის აშენება შესაფერის ადგილას. ახალი ჰიდროელექტროსადგურებისთვის, გარკვეული ჩვეულებრივი გენერატორების დაყენების გარდა, შესაძლებელია გარკვეული სიმძლავრის ტუმბოსებრი დაგროვების ერთეულების დამონტაჟება. იმის გათვალისწინებით, რომ ერთი ჰიდროელექტროსადგურის მაქსიმალური გამომუშავება არის P1 და გაზრდილი ტუმბოსებრი დაგროვების სიმძლავრე არის P2, ელექტროსადგურის სიმძლავრის მუშაობის დიაპაზონი ენერგოსისტემასთან მიმართებაში გაფართოვდება (0, P1)-დან (- P2, P1+P2)-მდე.

კასკადის ჰიდროელექტროსადგურების გადამუშავება
ჩინეთში მრავალი მდინარის განვითარებისთვის გამოყენებულია კასკადური განვითარების რეჟიმი და შენდება ჰიდროელექტროსადგურების სერია, როგორიცაა მდინარე ჯინშა და მდინარე დადუ. ახალი ან არსებული კასკადური ჰიდროელექტროსადგურების ჯგუფისთვის, ორ მიმდებარე ჰიდროელექტროსადგურში, ზედა კასკადური ჰიდროელექტროსადგურის წყალსაცავი ზედა წყალსაცავის როლს ასრულებს, ხოლო ქვედა კასკადური ჰიდროელექტროსადგური ქვედა წყალსაცავის როლს ასრულებს. ფაქტობრივი რელიეფის მიხედვით, შესაძლებელია შესაბამისი წყლის მიმღებების შერჩევა და განვითარება შესაძლებელია ორი რეჟიმის - „ენერგიის გენერაცია + ტუმბო“ და „ენერგიის გენერაცია + ტუმბოს ელექტროენერგიის გამომუშავება“ - გაერთიანებით. ეს რეჟიმი შესაფერისია კასკადური ჰიდროელექტროსადგურების რეკონსტრუქციისთვის, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს კასკადური ჰიდროელექტროსადგურების რეგულირების სიმძლავრეს და რეგულირების დროის ციკლს მნიშვნელოვანი უპირატესობებით. სურათი 2 გვიჩვენებს ჩინეთში მდინარის კასკადში განვითარებული ჰიდროელექტროსადგურის განლაგებას. ზედა დინების ჰიდროელექტროსადგურის კაშხლის ადგილიდან ქვედა დინების წყალმიმღებამდე მანძილი ძირითადად 50 კილომეტრზე ნაკლებია.

ადგილობრივი დაბალანსება
„ადგილობრივი დაბალანსების“ რეჟიმი გულისხმობს ქარის ენერგიისა და ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის პროექტების მშენებლობას ჰიდროელექტროსადგურების მახლობლად და ჰიდროელექტროსადგურების ექსპლუატაციის თვითრეგულირებასა და დაბალანსებას სტაბილური სიმძლავრის გამომუშავების მისაღწევად გრაფიკის მოთხოვნების შესაბამისად. იმის გათვალისწინებით, რომ ძირითადი ჰიდროელექტროსადგურები მუშაობენ ენერგოსისტემის დისპეტჩერიზაციის შესაბამისად, ეს რეჟიმი შეიძლება გამოყენებულ იქნას რადიალური ნაკადის ელექტროსადგურებსა და ზოგიერთ მცირე ჰიდროელექტროსადგურზე, რომლებიც არ არის შესაფერისი ფართომასშტაბიანი ტრანსფორმაციისთვის და, როგორც წესი, არ არის დაგეგმილი ტრადიციული პიკური გაპარსვისა და სიხშირის მოდულაციის ფუნქციებით. ჰიდროელექტროსადგურების ექსპლუატაციის გამომუშავება შეიძლება მოქნილად კონტროლდებოდეს, გამოყენებული იქნას მათი მოკლევადიანი რეგულირების სიმძლავრე და მიღწეული იქნას ადგილობრივი ბალანსი და სტაბილური სიმძლავრე, არსებული გადამცემი ხაზების აქტივების გამოყენების მაჩვენებლის გაუმჯობესების პარალელურად.

წყლისა და პიკური სიმძლავრის რეგულირების კომპლექსი
„წყლის რეგულირებისა და პიკური სიმძლავრის რეგულირების კომპლექსის“ რეჟიმი ეფუძნება წყლის რეგულირების ტუმბო-აკუმულატორიანი ელექტროსადგურების მშენებლობის კონცეფციას, რომელიც გაერთიანებულია წყლის კონსერვაციის ისეთ მსხვილ პროექტებთან, როგორიცაა ფართომასშტაბიანი აუზებს შორის წყლის გადაცემა, წყალსაცავებისა და გადამისამართებელი ობიექტების პარტიის ასაშენებლად და წყალსაცავებს შორის წნევის ვარდნის გამოყენებით სატუმბი სადგურების, ჩვეულებრივი ჰიდროელექტროსადგურების და ტუმბო-აკუმულატორიანი ელექტროსადგურების პარტიის ასაშენებლად ელექტროენერგიის გენერაციისა და შენახვის კომპლექსის შესაქმნელად. წყლის მაღალი სიმაღლის წყლის წყაროებიდან დაბალ სიმაღლეზე გადატანის პროცესში, „წყლის გადაცემისა და პიკური სიმძლავრის საპარსი კომპლექსი“ სრულად იყენებს წნევის ვარდნას ელექტროენერგიის გენერაციის სარგებლის მისაღებად, წყლის დიდ მანძილზე გადაცემისა და წყლის გადაცემის ხარჯების შემცირების პარალელურად. ამავდროულად, „წყლისა და პიკური სიმძლავრის საპარსი კომპლექსი“ შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ფართომასშტაბიანი გამანაწილებელი დატვირთვა და ენერგიის წყარო ენერგოსისტემისთვის, რაც უზრუნველყოფს სისტემის რეგულირების მომსახურებას. გარდა ამისა, კომპლექსი ასევე შეიძლება გაერთიანდეს ზღვის წყლის გამტკნარების პროექტებთან, რათა მიღწეულ იქნას წყლის რესურსების განვითარებისა და ენერგოსისტემის რეგულირების ყოვლისმომცველი გამოყენება.

ზღვის წყლის ტუმბოს საცავი
ზღვის წყლის ტუმბოთი მომუშავე ელექტროსადგურებს შეუძლიათ აირჩიონ შესაფერისი ადგილმდებარეობა სანაპიროზე ზედა წყალსაცავის ასაშენებლად, ზღვის გამოყენებით, როგორც ქვედა წყალსაცავი. ტრადიციული ტუმბოთი მომუშავე ელექტროსადგურების ადგილმდებარეობის სულ უფრო რთული განსაზღვრის გამო, ზღვის წყლის ტუმბოთი მომუშავე ელექტროსადგურებმა მიიპყრო შესაბამისი ეროვნული დეპარტამენტების ყურადღება და ჩაატარეს რესურსების კვლევები და პერსპექტიული ტექნიკური კვლევები. ზღვის წყლის ტუმბოთი მომუშავე ელექტროსადგურები ასევე შეიძლება გაერთიანდეს მოქცევითი ენერგიის, ტალღების ენერგიის, ოფშორული ქარის ენერგიის და ა.შ. ყოვლისმომცველი განვითარების პროექტებთან, რათა აშენდეს დიდი მოცულობის და ხანგრძლივი რეგულირების ციკლის ტუმბოთი მომუშავე ელექტროსადგურები.
გარდა მდინარის კალაპოტის ჰიდროელექტროსადგურებისა და ზოგიერთი მცირე ჰიდროელექტროსადგურისა, რომლებსაც არ აქვთ დაგროვების სიმძლავრე, გარკვეული წყალსაცავის სიმძლავრის მქონე ჰიდროელექტროსადგურების უმეტესობას შეუძლია შეისწავლოს და განახორციელოს ტუმბოთი დაგროვების ფუნქციის ტრანსფორმაცია. ახლად აშენებულ ჰიდროელექტროსადგურში ტუმბოთი დაგროვების გარკვეული სიმძლავრის ერთეულების დაპროექტება და მოწყობა შესაძლებელია მთლიანობაში. წინასწარი შეფასებით, ახალი განვითარების მეთოდების გამოყენებამ შეიძლება სწრაფად გაზარდოს მაღალი ხარისხის პიკური გაწმენდის სიმძლავრის მასშტაბი მინიმუმ 100 მილიონი კილოვატით; „წყლის რეგულირებისა და სიმძლავრის პიკური გაწმენდის კომპლექსის“ და ზღვის წყლის ტუმბოთი დაგროვების ელექტროენერგიის გენერაციას ასევე შეუძლია მოიტანოს უაღრესად მნიშვნელოვანი მაღალი ხარისხის პიკური გაწმენდის სიმძლავრე, რაც დიდი მნიშვნელობა აქვს ახალი ენერგოსისტემების მშენებლობისა და უსაფრთხო და სტაბილური ფუნქციონირებისთვის, მნიშვნელოვანი ეკონომიკური და სოციალური სარგებლით.

ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციებისა და განვითარების წინადადებები.
პირველ რიგში, რაც შეიძლება მალე ორგანიზება გაუწიეთ ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციებისა და განვითარების უმაღლესი დონის დიზაინს და ამ სამუშაოს საფუძველზე გამოსცეთ ხელმძღვანელობა ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციებისა და განვითარების განვითარების მხარდასაჭერად. ჩაატარეთ კვლევა ისეთ ძირითად საკითხებზე, როგორიცაა წამყვანი იდეოლოგია, განვითარების პოზიციონირება, ძირითადი პრინციპები, დაგეგმვის პრიორიტეტები და ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციური განვითარების განლაგება და ამის საფუძველზე მოამზადეთ განვითარების გეგმები, დააზუსტეთ განვითარების ეტაპები და მოლოდინები და უხელმძღვანელეთ ბაზრის სუბიექტებს პროექტის შემუშავების თანმიმდევრულად განხორციელებისთვის.
მეორე არის ტექნიკური და ეკონომიკური მიზანშეწონილობის ანალიზისა და სადემონსტრაციო პროექტების ორგანიზება და განხორციელება. ახალი ელექტროენერგეტიკული სისტემების მშენებლობასთან ერთად, ჰიდროელექტროსადგურების რესურსების კვლევისა და პროექტების ტექნიკურ-ეკონომიკური ანალიზის ორგანიზება და ჩატარება, საინჟინრო მშენებლობის გეგმების შეთავაზება, საინჟინრო დემონსტრაციების განსახორციელებლად ტიპიური საინჟინრო პროექტების შერჩევა და ფართომასშტაბიანი განვითარებისთვის გამოცდილების დაგროვება.
მესამე, ძირითადი ტექნოლოგიების კვლევისა და დემონსტრირების მხარდაჭერა. ეროვნული სამეცნიერო-ტექნოლოგიური პროექტებისა და სხვა საშუალებების შექმნით, ჩვენ მხარს დავუჭერთ ფუნდამენტურ და უნივერსალურ ტექნიკურ მიღწევებს, ძირითადი აღჭურვილობის შემუშავებას და დემონსტრაციულ გამოყენებას ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციებისა და განვითარების სფეროში, მათ შორის, მაგრამ არა მხოლოდ, ზღვის წყლის სატუმბი და დაგროვების ტუმბოს ტურბინების პირების მასალებს, ასევე მასშტაბური რეგიონალური წყლის გადაცემისა და პიკური სიმძლავრის საპარსი კომპლექსების კვლევასა და დიზაინს.
მეოთხე, ჰიდროენერგეტიკის ინოვაციური განვითარების ხელშეწყობის მიზნით, უნდა შეიმუშაოს ფისკალური და საგადასახადო პოლიტიკა, პროექტის დამტკიცება და ელექტროენერგიის ფასების პოლიტიკა. ჰიდროელექტროსადგურის ინოვაციური განვითარების ყველა ასპექტზე ფოკუსირებით, პროექტის განვითარების ადრეულ ეტაპებზე ადგილობრივი პირობების შესაბამისად უნდა შეიმუშაოს ისეთი პოლიტიკა, როგორიცაა ფინანსური საპროცენტო ფასდაკლებები, საინვესტიციო სუბსიდიები და საგადასახადო შეღავათები, მათ შორის მწვანე ფინანსური მხარდაჭერა, პროექტის ფინანსური ხარჯების შესამცირებლად; იმ ტუმბოს აკუმულატორის რენოვაციის პროექტებისთვის, რომლებიც არსებითად არ ცვლის მდინარეების ჰიდროლოგიურ მახასიათებლებს, უნდა განხორციელდეს გამარტივებული დამტკიცების პროცედურები ადმინისტრაციული დამტკიცების ციკლის შესამცირებლად; ტუმბოს აკუმულატორებისთვის სიმძლავრის ელექტროენერგიის ფასების მექანიზმის და ტუმბოს ელექტროენერგიის გენერაციისთვის ელექტროენერგიის ფასების მექანიზმის რაციონალიზაცია, რათა უზრუნველყოფილი იყოს გონივრული ღირებულების შემოსავალი.