२०२१ जागतिक जलविद्युत ऊर्जा अहवाल

सारांश
जलविद्युत ही वीज निर्मितीची एक पद्धत आहे, ज्यात पाण्याच्या स्थितिज ऊर्जेचा वापर करून तिचे विद्युत ऊर्जेत रूपांतर केले जाते. याचे तत्त्व म्हणजे पाण्याच्या पातळीतील घटीचा (स्थितिज ऊर्जा) वापर करून गुरुत्वाकर्षणाच्या (गतिज ऊर्जा) प्रभावाखाली पाणी प्रवाहित करणे. उदाहरणार्थ, नद्या किंवा जलाशयांसारख्या उंच पाण्याच्या स्रोतांमधून पाणी खालच्या पातळीवर आणले जाते. वाहणारे पाणी टर्बाइनला फिरवते आणि जनरेटरला चालना देऊन वीज निर्माण करते. उंच पातळीवरील पाणी सूर्याच्या उष्णतेमुळे येते आणि खालच्या पातळीवरील पाण्याचे बाष्पीभवन होते, त्यामुळे याला अप्रत्यक्षपणे सौर ऊर्जेचा वापर मानले जाऊ शकते. या प्रगत तंत्रज्ञानामुळे, सध्या मानवी समाजात ही सर्वात जास्त वापरली जाणारी नवीकरणीय ऊर्जा आहे.
इंटरनॅशनल कमिशन ऑन लार्ज डॅम्स ​​(ICOLD) च्या मोठ्या धरणाच्या व्याख्येनुसार, १५ मीटरपेक्षा जास्त उंचीचे (पायाच्या सर्वात खालच्या बिंदूपासून धरणाच्या शिखरापर्यंत) कोणतेही धरण किंवा १० ते १५ मीटर उंचीचे धरण, जे खालीलपैकी किमान एक अट पूर्ण करते, त्याला मोठे धरण मानले जाते:
धरणाच्या माथ्याची लांबी ५०० मीटरपेक्षा कमी नसावी;

धरणामुळे तयार होणाऱ्या जलाशयाची क्षमता १० लाख घनमीटरपेक्षा कमी नसावी;
⑶ धरणाद्वारे हाताळला जाणारा कमाल पूर प्रवाह प्रति सेकंद २००० घनमीटरपेक्षा कमी नसावा;
धरणाच्या पायाची समस्या विशेषतः अवघड आहे;
या धरणाची रचना विलक्षण आहे.

बीपी२०२१ अहवालानुसार, २०२० मध्ये जागतिक वीज निर्मितीमध्ये जलविद्युतचा वाटा ४२९६.८/२६८२३.२=१६.०% होता, जो कोळशावर आधारित वीज निर्मिती (३५.१%) आणि वायूवर आधारित वीज निर्मिती (२३.४%) पेक्षा कमी असून, जगात तिसऱ्या क्रमांकावर आहे.
2020 मध्ये, पूर्व आशिया आणि पॅसिफिकमध्ये जलविद्युत निर्मिती सर्वाधिक होती, जी जागतिक एकूण निर्मितीच्या 1643/4370=37.6% होती.
जगात सर्वाधिक जलविद्युत निर्मिती करणारा देश चीन असून, त्याखालोखाल ब्राझील, अमेरिका आणि रशिया यांचा क्रमांक लागतो. २०२० मध्ये, चीनच्या एकूण वीज निर्मितीमध्ये जलविद्युत निर्मितीचा वाटा १३२२.०/७७७९.१=१७.०% होता.
जलविद्युत निर्मितीच्या बाबतीत चीन जगात पहिल्या क्रमांकावर असला तरी, देशाच्या वीज निर्मिती रचनेत त्याचा वाटा फार मोठा नाही. २०२० मध्ये एकूण वीज निर्मितीमध्ये जलविद्युत निर्मितीचे प्रमाण सर्वाधिक असलेले देश ब्राझील (३९६.८/६२०.१=६४.०%) आणि कॅनडा (३८४.७/६४३.९=६०.०%) होते.
२०२० मध्ये, चीनची वीज निर्मिती प्रामुख्याने कोळशावर आधारित होती (एकूण ६३.२%), त्यानंतर जलविद्युत होती (एकूण १७.०%), जी जागतिक एकूण जलविद्युत निर्मितीच्या १३२२.०/४२९६.८=३०.८% होती. जलविद्युत निर्मितीमध्ये चीन जगात पहिल्या क्रमांकावर असला तरी, त्याने अद्याप सर्वोच्च पातळी गाठलेली नाही. जागतिक ऊर्जा परिषदेने प्रसिद्ध केलेल्या 'जागतिक ऊर्जा संसाधने २०१६' अहवालानुसार, चीनची ४७% जलविद्युत संसाधने अजूनही अविकसित आहेत.

२०२० मधील शीर्ष ४ जलविद्युत निर्मिती करणाऱ्या देशांमधील ऊर्जा संरचनेची तुलना
तक्त्यावरून असे दिसून येते की, जागतिक एकूण जलविद्युत निर्मितीमध्ये चीनचा जलविद्युत वाटा 1322.0/4296.8=30.8% असून, तो जगात पहिल्या क्रमांकावर आहे. तथापि, चीनच्या एकूण वीज निर्मितीमधील त्याचे प्रमाण (17%) हे जागतिक सरासरीपेक्षा (16%) केवळ किंचित जास्त आहे.
जलविद्युत निर्मितीचे चार प्रकार आहेत: धरण प्रकारची जलविद्युत निर्मिती, पंपाद्वारे साठवण जलविद्युत निर्मिती, प्रवाह प्रकारची जलविद्युत निर्मिती आणि भरती-ओहोटीवर आधारित वीज निर्मिती.

धरण प्रकार जलविद्युत निर्मिती
धरण प्रकारची जलविद्युत, जिला जलाशय प्रकारची जलविद्युत असेही म्हणतात. बंधाऱ्यांमध्ये पाणी साठवून जलाशय तयार केला जातो आणि त्याची कमाल वीज निर्मिती ही जलाशयाचे आकारमान, पाण्याचा निचरा होण्याची जागा आणि पाण्याच्या पृष्ठभागाची उंची यांमधील फरकावर अवलंबून असते. या उंचीतील फरकाला 'हेड' (head) म्हणतात आणि पाण्याची स्थितीज ऊर्जा 'हेड'च्या समप्रमाणात असते.
१९७० च्या दशकाच्या मध्यात, फ्रेंच अभियंता बर्नार्ड फॉरेस्ट डी बेलिडोर यांनी 'बिल्डिंग हायड्रॉलिक्स' हे पुस्तक प्रकाशित केले, ज्यात उभ्या आणि आडव्या अक्षाच्या हायड्रॉलिक प्रेसचे वर्णन होते. १७७१ मध्ये, रिचर्ड आर्कराईट यांनी वास्तुकलेत महत्त्वाची भूमिका बजावण्यासाठी हायड्रॉलिक्स, वॉटर फ्रेमिंग आणि अखंड उत्पादन यांचा मेळ घातला. कारखाना प्रणाली विकसित केली आणि आधुनिक रोजगार पद्धतींचा अवलंब केला. १८४० च्या दशकात, वीज निर्माण करण्यासाठी आणि ती अंतिम वापरकर्त्यांपर्यंत पोहोचवण्यासाठी जलविद्युत नेटवर्क विकसित केले गेले. १९ व्या शतकाच्या अखेरीस, जनरेटर विकसित झाले होते आणि आता ते हायड्रॉलिक प्रणालींशी जोडले जाऊ शकतात.

जगातील पहिला जलविद्युत प्रकल्प १८७८ मध्ये इंग्लंडमधील नॉर्थम्बरलँड येथील क्रॅगसाइड कंट्री हॉटेल होता, जो प्रकाशयोजनेसाठी वापरला जात होता. चार वर्षांनंतर, अमेरिकेतील विस्कॉन्सिन येथे पहिले खाजगी वीज केंद्र उघडण्यात आले आणि त्यानंतर स्थानिक प्रकाशपुरवठा करण्यासाठी शेकडो जलविद्युत केंद्रे कार्यान्वित करण्यात आली.
शिलोंगबा जलविद्युत केंद्र हे चीनमधील पहिले जलविद्युत केंद्र असून, ते युनान प्रांतातील कुनमिंग शहराच्या बाहेरील बाजूस तांगलांग नदीवर वसलेले आहे. याचे बांधकाम जुलै १९१० (गेंगशु वर्ष) मध्ये सुरू झाले आणि २८ मे १९१२ रोजी वीज निर्मिती झाली. याची सुरुवातीची स्थापित क्षमता ४८० किलोवॅट होती. २५ मे २००६ रोजी, शिलोंगबा जलविद्युत केंद्राला राष्ट्रीय महत्त्वाच्या सांस्कृतिक अवशेषांच्या संरक्षण युनिट्सच्या सहाव्या तुकडीत समाविष्ट करण्यास राज्य परिषदेने मान्यता दिली.
REN21 च्या २०२१ च्या अहवालानुसार, २०२० मध्ये जलविद्युतची जागतिक स्थापित क्षमता ११७० GW होती, ज्यामध्ये चीनची १२.६ GW ने वाढ झाली, जी जागतिक एकूण क्षमतेच्या २८% होती. ही क्षमता ब्राझील (९%), अमेरिका (७%) आणि कॅनडा (९.०%) पेक्षा जास्त होती.
बीपीच्या २०२१ च्या आकडेवारीनुसार, २०२० मध्ये जागतिक जलविद्युत निर्मिती ४२९६.८ टेरावॉट-तास होती, त्यापैकी चीनची जलविद्युत निर्मिती १३२२.० टेरावॉट-तास होती, जी जागतिक एकूण निर्मितीच्या ३०.१% होती.
जलविद्युत निर्मिती हा जागतिक वीज उत्पादनाच्या मुख्य स्त्रोतांपैकी एक आहे आणि नवीकरणीय ऊर्जा निर्मितीचा प्रमुख ऊर्जा स्त्रोत आहे. बीपीच्या २०२१ च्या आकडेवारीनुसार, २०२० मध्ये जागतिक वीज उत्पादन २६८२३.२ टेरावॉट-तास (TWh) होते, त्यापैकी जलविद्युत निर्मिती ४२२२.२ टेरावॉट-तास होती, जी जागतिक एकूण वीज निर्मितीच्या ४२२२.२/२६८२३.२ = १५.७% होती.
ही माहिती आंतरराष्ट्रीय धरण आयोगाकडून (ICOLD) मिळाली आहे. एप्रिल २०२० मधील नोंदणीनुसार, सध्या जगभरात ५८७१३ धरणे आहेत, ज्यापैकी २३८४१/५८७१३ = ४०.६% धरणे चीनमध्ये आहेत.
बीपीच्या २०२१ च्या आकडेवारीनुसार, २०२० मध्ये चीनच्या एकूण नवीकरणीय ऊर्जा विजेमध्ये जलविद्युतचा वाटा १३२२.०/२२३६.७=५९% होता, ज्यामुळे नवीकरणीय ऊर्जा वीज निर्मितीमध्ये जलविद्युतने अग्रस्थान पटकावले.
आंतरराष्ट्रीय जलविद्युत संघटनेच्या (आयएचए) [२०२१ जलविद्युत स्थिती अहवाल] नुसार, २०२० मध्ये, जगातील एकूण जलविद्युत निर्मिती ४३७० टेरावॉट-तास (TWh) पर्यंत पोहोचेल, ज्यापैकी चीन (जागतिक एकूणच्या ३१%), ब्राझील (९.४%), कॅनडा (८.८%), अमेरिका (६.७%), रशिया (४.५%), भारत (३.५%), नॉर्वे (३.२%), तुर्की (१.८%), जपान (२.०%), फ्रान्स (१.५%) इत्यादी देशांमध्ये सर्वाधिक जलविद्युत निर्मिती होईल.

२०२० मध्ये, जगात सर्वाधिक जलविद्युत निर्मिती करणारा प्रदेश पूर्व आशिया आणि पॅसिफिक होता, ज्याचा जागतिक एकूण निर्मितीमध्ये वाटा 1643/4370=37.6% होता; त्यामध्ये चीन विशेषतः आघाडीवर आहे, ज्याचा जागतिक एकूण निर्मितीमध्ये 31% वाटा आहे, म्हणजेच या प्रदेशात त्याचा वाटा 1355.20/1643=82.5% आहे.
जलविद्युत निर्मितीचे प्रमाण हे एकूण स्थापित क्षमता आणि पंप्ड स्टोरेजच्या स्थापित क्षमतेच्या प्रमाणात असते. चीनकडे जगातील सर्वात मोठी जलविद्युत निर्मिती क्षमता आहे आणि अर्थातच, त्याची स्थापित क्षमता आणि पंप्ड स्टोरेज क्षमता देखील जगात प्रथम क्रमांकावर आहे. आंतरराष्ट्रीय जलविद्युत संघटनेच्या (IHA) २०२१ च्या जलविद्युत स्थिती अहवालानुसार, २०२० मध्ये चीनची जलविद्युत स्थापित क्षमता (पंप्ड स्टोरेजसह) ३७०१६० मेगावॅटवर पोहोचली, जी जागतिक एकूण क्षमतेच्या ३७०१६०/१३३०१०६ = २७.८% आहे आणि या बाबतीत तो जगात प्रथम क्रमांकावर आहे.
थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्र हे जगातील सर्वात मोठे जलविद्युत केंद्र असून, चीनमध्ये याची जलविद्युत निर्मिती क्षमता सर्वाधिक आहे. थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्रामध्ये प्रत्येकी ७०० मेगावॅट क्षमतेचे ३२ फ्रान्सिस टर्बाइन आणि प्रत्येकी ५० मेगावॅट क्षमतेचे दोन टर्बाइन वापरले जातात. याची स्थापित क्षमता २२,५०० मेगावॅट असून धरणाची उंची १८१ मीटर आहे. २०२० मध्ये याची वीज निर्मिती क्षमता १११.८ टेरावॉट-तास (TWh) असेल आणि बांधकामाचा खर्च २०३ अब्ज येन असेल. हे २००८ मध्ये पूर्ण होईल.
सिचुआनच्या यांगत्झे नदीच्या जिनशा नदी विभागात शियांगजियाबा, शिलुओडू, बाईहेतान आणि वुडोंगडे ही चार जागतिक दर्जाची जलविद्युत केंद्रे बांधण्यात आली आहेत. या चार जलविद्युत केंद्रांची एकूण स्थापित क्षमता ४६५०८ मेगावॅट आहे, जी थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्राच्या २२५०० मेगावॅट स्थापित क्षमतेच्या ४६५०८/२२५०० = २.०७ पट आहे. त्याची वार्षिक वीज निर्मिती १८५.०५/१०१.६ = १.८२ पट आहे. थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्रानंतर बाईहेतान हे चीनमधील दुसरे सर्वात मोठे जलविद्युत केंद्र आहे.
सध्या, चीनमधील थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्र हे जगातील सर्वात मोठे ऊर्जा केंद्र आहे. जगातील १२ सर्वात मोठ्या जलविद्युत केंद्रांमध्ये चीनचा सहा ठिकाणी समावेश आहे. दीर्घकाळ जगात दुसऱ्या क्रमांकावर असलेल्या इताइपू धरणाला, चीनमधील बाईहेतान धरणाने तिसऱ्या स्थानावर ढकलले आहे.

२०२१ मधील जगातील सर्वात मोठे पारंपरिक जलविद्युत केंद्र
जगात १००० मेगावॅटपेक्षा जास्त स्थापित क्षमता असलेली १९८ जलविद्युत केंद्रे आहेत, त्यापैकी ६० चीनमध्ये आहेत, जे जागतिक एकूण क्षमतेच्या ६०/१९८ = ३०% आहे. त्यानंतर ब्राझील, कॅनडा आणि रशिया यांचा क्रमांक लागतो.
जगात १००० मेगावॅटपेक्षा जास्त स्थापित क्षमता असलेली १९८ जलविद्युत केंद्रे आहेत, त्यापैकी ६० चीनमध्ये आहेत, जे जागतिक एकूण क्षमतेच्या ६०/१९८ = ३०% आहे. त्यानंतर ब्राझील, कॅनडा आणि रशिया यांचा क्रमांक लागतो.
चीनमध्ये 1000 मेगावॅटपेक्षा जास्त स्थापित क्षमता असलेली 60 जलविद्युत केंद्रे आहेत, त्यापैकी 30 यांगत्झे नदीच्या खोऱ्यात आहेत, जे चीनच्या 1000 मेगावॅटपेक्षा जास्त स्थापित क्षमता असलेल्या एकूण जलविद्युत केंद्रांपैकी अर्धे आहेत.

चीनमध्ये १००० मेगावॅटपेक्षा जास्त स्थापित क्षमतेचे जलविद्युत प्रकल्प कार्यान्वित करण्यात आले आहेत.
गेझोबा धरणापासून प्रवाहाच्या विरुद्ध दिशेने जाऊन आणि थ्री गॉर्जेस धरणाद्वारे यांगत्झे नदीच्या उपनद्या ओलांडून, हे चीनच्या पश्चिम ते पूर्व वीज प्रेषणाचे मुख्य केंद्र आहे आणि जगातील सर्वात मोठे कॅस्केड पॉवर स्टेशन देखील आहे: यांगत्झे नदीच्या मुख्य प्रवाहात गेझोबा धरण आणि थ्री गॉर्जेससह सुमारे ९० जलविद्युत केंद्रे, वुजियांग नदीत १०, जियालिंग नदीत १६, मिनजियांग नदीत १७, दादू नदीत २५, यालोंग नदीत २१, जिनशा नदीत २७ आणि मुली नदीत ५ केंद्रे आहेत.
ताजिकिस्तानमध्ये जगातील सर्वात उंच नैसर्गिक धरण, उसोई धरण आहे, ज्याची उंची ५६७ मीटर आहे. हे धरण सध्याच्या सर्वात उंच कृत्रिम धरण, जिनपिंग लेव्हल १ धरणापेक्षा २६२ मीटर उंच आहे. उसोई धरण १८ फेब्रुवारी १९११ रोजी तयार झाले, जेव्हा सारेझमध्ये ७.४ तीव्रतेचा भूकंप झाला आणि मुर्गाब नदीच्या काठावरील नैसर्गिक भूस्खलनामुळे नदीचा प्रवाह अडवला गेला. यामुळे मोठ्या प्रमाणावर भूस्खलन झाले, मुर्गाब नदीचा प्रवाह अडवला गेला आणि जगातील सर्वात उंच धरण, उसोई धरण, तयार होऊन सारेझ सरोवर निर्माण झाले. दुर्दैवाने, येथे जलविद्युत निर्मिती झाल्याचे कोणतेही अहवाल नाहीत.
२०२० मध्ये, जगात १३५ मीटरपेक्षा जास्त उंचीची २५१ धरणे होती. सध्या सर्वात उंच धरण जिनपिंग-१ धरण आहे, जे ३०५ मीटर उंचीचे एक कमानी धरण आहे. त्यानंतर ताजिकिस्तानमधील वख्श नदीवरील न्युरेक धरणाचा क्रमांक लागतो, ज्याची लांबी ३०० मीटर आहे.

२०२१ मध्ये जगातील सर्वात उंच धरण
सध्या, जगातील सर्वात उंच धरण, चीनमधील जिनपिंग-१ धरण, ३०५ मीटर उंच आहे, परंतु बांधकामाधीन असलेली तीन धरणे त्याला मागे टाकण्याच्या तयारीत आहेत. दक्षिण ताजिकिस्तानमधील वख्श नदीवर असलेले रोगुन धरण, जे सध्या बांधकामाधीन आहे, जगातील सर्वात उंच धरण बनेल. हे धरण ३३५ मीटर उंच असून त्याचे बांधकाम १९७६ मध्ये सुरू झाले. २०१९ ते २०२९ या काळात ते कार्यान्वित होण्याचा अंदाज असून, त्याचा बांधकाम खर्च २-५ अब्ज अमेरिकन डॉलर्स, स्थापित क्षमता ६००-३६०० मेगावॅट आणि वार्षिक वीज निर्मिती १७ टेरावॉट-तास असेल.
दुसरे धरण इराणमधील बख्तियारी नदीवर बांधले जात आहे, ज्याची उंची ३२५ मीटर आणि क्षमता १५०० मेगावॅट आहे. या प्रकल्पाचा खर्च २ अब्ज अमेरिकन डॉलर्स असून वार्षिक वीज निर्मिती ३ टेरावॉट-तास आहे. चीनमधील दादू नदीवरील तिसरे सर्वात मोठे धरण शुआंगजियांगकोऊ धरण असून त्याची उंची ३१२ मीटर आहे.

३०५ मीटरपेक्षा जास्त लांबीच्या धरणाचे बांधकाम सुरू आहे.
२०२० मध्ये जगातील सर्वात उंच गुरुत्वाकर्षण धरण स्वित्झर्लंडमधील ग्रांदे डिक्सेंस धरण होते, ज्याची उंची २८५ मीटर होती.
जगातील सर्वात मोठे आणि सर्वाधिक पाणी साठवण क्षमता असलेले धरण म्हणजे झिम्बाब्वेमधील झांबेझी नदीवरील करिबा धरण. हे धरण १९५९ मध्ये बांधले गेले असून त्याची पाणी साठवण क्षमता १८०.६ घन किलोमीटर आहे. यानंतर रशियातील अंगारा नदीवरील ब्रात्स्क धरण आणि कानावॉल्ट सरोवरावरील अकोसोम्बो धरण यांचा क्रमांक लागतो, ज्यांची साठवण क्षमता १६९ घन किलोमीटर आहे.

जगातील सर्वात मोठे जलाशय
यांगत्झे नदीच्या मुख्य प्रवाहावर वसलेल्या थ्री गॉर्जेस धरणाची पाणी साठवण क्षमता चीनमध्ये सर्वाधिक आहे. हे धरण २००८ मध्ये पूर्ण झाले असून, त्याची पाणी साठवण क्षमता ३९.३ घन किलोमीटर आहे, ज्यामुळे ते जगात २७ व्या क्रमांकावर आहे.
चीनमधील सर्वात मोठे जलाशय
जगातील सर्वात मोठे धरण पाकिस्तानमधील तरबेला धरण आहे. ते १९७६ मध्ये बांधण्यात आले आणि त्याची उंची १४३ मीटर आहे. या धरणाचे घनफळ १५३ दशलक्ष घनमीटर असून त्याची स्थापित क्षमता ३४७८ मेगावॅट आहे.
चीनमधील सर्वात मोठे धरण थ्री गॉर्जेस धरण आहे, जे २००८ मध्ये पूर्ण झाले. या धरणाची उंची १८१ मीटर, धरणाचे घनफळ २७.४ दशलक्ष घनमीटर आणि स्थापित क्षमता २२५०० मेगावॅट आहे. जगात याचा २१ वा क्रमांक लागतो.

जगातील सर्वात मोठे धरण
काँगो नदीचे खोरे प्रामुख्याने काँगो लोकशाही प्रजासत्ताकात वसलेले आहे. काँगो लोकशाही प्रजासत्ताक १२० दशलक्ष किलोवॅट (१२०००० मेगावॅट) राष्ट्रीय स्थापित क्षमता आणि ७७४ अब्ज किलोवॅट-तास (७७४ टेरावॅट-तास) वार्षिक वीज निर्मिती विकसित करू शकते. किन्शासा येथील २७० मीटर उंचीपासून सुरू होऊन माताडीच्या भागापर्यंत, नदीपात्र अरुंद असून, त्याचे काठ तीव्र उताराचे आहेत आणि पाण्याचा प्रवाह खवळलेला आहे. नदीची कमाल खोली १५० मीटर असून, तिचा उतार सुमारे २८० मीटर आहे. पाण्याचा प्रवाह नियमितपणे बदलतो, जे जलविद्युत विकासासाठी अत्यंत फायदेशीर आहे. मोठ्या जलविद्युत केंद्रांचे तीन स्तर नियोजित आहेत, ज्यापैकी पहिला स्तर पिओका धरण आहे, जे काँगो लोकशाही प्रजासत्ताक आणि काँगो प्रजासत्ताक यांच्या सीमेवर वसलेले आहे; दुसरा स्तर ग्रँड इंग्गा धरण आणि तिसरा स्तर माताडी धरण हे दोन्ही काँगो लोकशाही प्रजासत्ताकात स्थित आहेत. पिओका जलविद्युत केंद्र ८० मीटर पाण्याच्या उंचीचा वापर करते आणि येथे ३० युनिट्स बसवण्याची योजना आहे, ज्याची एकूण क्षमता २२ दशलक्ष किलोवॅट आणि वार्षिक वीज निर्मिती १७७ अब्ज किलोवॅट तास असेल. यातील निम्मा वाटा डेमोक्रॅटिक रिपब्लिक ऑफ काँगो आणि रिपब्लिक ऑफ काँगो यांना मिळेल. माताडी जलविद्युत केंद्र ५० मीटर पाण्याच्या उंचीचा वापर करते आणि येथे ३६ युनिट्स बसवण्याची योजना आहे, ज्याची एकूण क्षमता १२ दशलक्ष किलोवॅट आणि वार्षिक वीज निर्मिती ८७ अब्ज किलोवॅट तास असेल. यिंगजिया नदीचा प्रवाह विभाग, जिथे २५ किलोमीटरच्या अंतरात १०० मीटरचा उतार आहे, हा जगातील सर्वाधिक जलविद्युत संसाधने असलेला नदीचा विभाग आहे.
जगात थ्री गॉर्जेस धरणापेक्षाही जास्त अशी जलविद्युत केंद्रे आहेत जी अद्याप पूर्ण झालेली नाहीत.
यारलुंग झांगबो नदी ही चीनमधील सर्वात लांब पठारी नदी असून, ती तिबेट स्वायत्त प्रदेशात स्थित आहे आणि जगातील सर्वात उंच नद्यांपैकी एक आहे. सैद्धांतिकदृष्ट्या, यारलुंग झांगबो नदी जलविद्युत केंद्र पूर्ण झाल्यावर, स्थापित क्षमता ५०,००० मेगावॅटपर्यंत पोहोचेल आणि वीज निर्मिती थ्री गॉर्जेस धरणाच्या (९८.८ टेरावॉट-तास) तिप्पट होऊन ३०० टेरावॉट-तास होईल, जे जगातील सर्वात मोठे वीज केंद्र असेल.
यारलुंग झांगबो नदी ही चीनमधील सर्वात लांब पठारी नदी असून, ती तिबेट स्वायत्त प्रदेशात स्थित आहे आणि जगातील सर्वात उंच नद्यांपैकी एक आहे. सैद्धांतिकदृष्ट्या, यारलुंग झांगबो नदी जलविद्युत केंद्र पूर्ण झाल्यावर, स्थापित क्षमता ५०,००० मेगावॅटपर्यंत पोहोचेल आणि वीज निर्मिती थ्री गॉर्जेस धरणाच्या (९८.८ टेरावॉट-तास) तिप्पट होऊन ३०० टेरावॉट-तास होईल, जे जगातील सर्वात मोठे वीज केंद्र असेल.
लुओयूच्या प्रदेशातून भारतात वाहत आल्यानंतर यारलुंग झांगबो नदीचे नाव बदलून 'ब्रह्मपुत्रा नदी' ठेवण्यात आले. बांगलादेशातून वाहल्यानंतर तिचे नाव बदलून 'जमुना नदी' ठेवण्यात आले. आपल्या प्रदेशात गंगा नदीला मिळाल्यानंतर, ती हिंद महासागरातील बंगालच्या उपसागरात वाहत गेली. तिची एकूण लांबी २१०४ किलोमीटर असून, तिबेटमधील नदीचा प्रवाह २०५७ किलोमीटर आहे. तिचा एकूण उतार ५४३५ मीटर असून, चीनमधील प्रमुख नद्यांमध्ये तिचा सरासरी उतार प्रथम क्रमांकावर आहे. तिचे खोरे पूर्व-पश्चिम दिशेने पसरलेले असून, पूर्व-पश्चिम कमाल लांबी १४५० किलोमीटरपेक्षा जास्त आणि उत्तर-दक्षिण कमाल रुंदी २९० किलोमीटर आहे. येथील सरासरी उंची सुमारे ४५०० मीटर आहे. येथील भूभाग पश्चिमेला उंच आणि पूर्वेला सखल असून, आग्नेयेला तो सर्वात कमी उंचीचा आहे. नदी खोऱ्याचे एकूण क्षेत्रफळ २४०४८० चौरस किलोमीटर असून ते तिबेटमधील सर्व नदी खोऱ्यांच्या एकूण क्षेत्रफळाच्या २०% आणि तिबेटमधील नदी प्रणालीच्या एकूण क्षेत्रफळाच्या सुमारे ४०.८% आहे, ज्यामुळे ते चीनमधील सर्व नदी खोऱ्यांमध्ये पाचव्या क्रमांकावर आहे.
२०१९ च्या आकडेवारीनुसार, जगात सर्वाधिक दरडोई वीज वापर असलेले देश आइसलँड (५१,६९९ kWh/व्यक्ती) आणि नॉर्वे (२३,२१० kWh/व्यक्ती) आहेत. आइसलँड भूऔष्णिक आणि जलविद्युत वीज निर्मितीवर अवलंबून आहे; तर नॉर्वे जलविद्युतवर अवलंबून आहे, ज्याचा नॉर्वेच्या एकूण वीज उत्पादन रचनेत ९७% वाटा आहे.
चीनमधील तिबेटच्या जवळ असलेल्या नेपाळ आणि भूतान या भूवेष्टित देशांची ऊर्जा संरचना जीवाश्म इंधनावर अवलंबून नसून, त्यांच्या समृद्ध जलस्रोतांवर अवलंबून आहे. जलविद्युत ऊर्जेचा वापर केवळ देशांतर्गतच होत नाही, तर तिची निर्यातही केली जाते.

पंप्ड स्टोरेज जलविद्युत निर्मिती
पंप्ड स्टोरेज जलविद्युत ही ऊर्जा साठवणुकीची एक पद्धत आहे, वीज उत्पादनाची पद्धत नाही. जेव्हा विजेची मागणी कमी असते, तेव्हा अतिरिक्त वीज उत्पादन क्षमता वीज निर्मिती सुरू ठेवते आणि इलेक्ट्रिक पंपाला पाणी साठवणुकीसाठी उंच पातळीवर पंप करण्यास चालवते. जेव्हा विजेची मागणी जास्त असते, तेव्हा उंच पातळीवरील पाण्याचा वापर वीज निर्मितीसाठी केला जातो. ही पद्धत जनरेटर संचांच्या वापराचा दर सुधारू शकते आणि व्यवसायाच्या दृष्टीने खूप महत्त्वाची आहे.
पंप्ड स्टोरेज हे आधुनिक आणि भविष्यातील स्वच्छ ऊर्जा प्रणालींचा एक महत्त्वाचा घटक आहे. पवन आणि सौर ऊर्जेसारख्या नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतांमध्ये झालेली लक्षणीय वाढ, तसेच पारंपरिक जनरेटरच्या जागी त्यांचा वापर, यामुळे पॉवर ग्रिडवर वाढता दबाव आला आहे आणि पंप्ड स्टोरेज “वॉटर बॅटरी”ची आवश्यकता अधोरेखित झाली आहे.
जलविद्युत निर्मितीचे प्रमाण हे पंप्ड स्टोरेजच्या स्थापित क्षमतेच्या थेट प्रमाणात असते आणि ते पंप्ड स्टोरेजच्या प्रमाणाशी संबंधित असते. २०२० मध्ये, जगभरात ६८ कार्यरत आणि ४२ बांधकामाधीन होते.
चीनची जलविद्युत निर्मिती जगात पहिल्या क्रमांकावर आहे, त्यामुळे कार्यरत आणि बांधकाम सुरू असलेल्या पंप्ड स्टोरेज वीज केंद्रांच्या संख्येतही ते जगात पहिल्या क्रमांकावर आहे. त्यानंतर जपान आणि अमेरिका यांचा क्रमांक लागतो.

जगातील सर्वात मोठे पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन हे अमेरिकेतील बाथ काउंटी पंप्ड स्टोरेज स्टेशन असून, त्याची स्थापित क्षमता ३००३ मेगावॅट आहे.
चीनमधील सर्वात मोठे पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन हे हुइशौ पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन असून, त्याची स्थापित क्षमता २४४८ मेगावॅट आहे.
चीनमधील दुसरे सर्वात मोठे पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन ग्वांगडोंग पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन असून, त्याची स्थापित क्षमता २४०० मेगावॅट आहे.
चीनमध्ये बांधकाम सुरू असलेले पंप्ड स्टोरेज पॉवर प्लांट्स जगात पहिल्या क्रमांकावर आहेत. १००० मेगावॅटपेक्षा जास्त स्थापित क्षमता असलेली तीन केंद्रे आहेत: फेंगनिंग पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन (३६०० मेगावॅट, २०१९ ते २०२१ दरम्यान पूर्ण), जिक्सी पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन (१८०० मेगावॅट, २०१८ मध्ये पूर्ण), आणि हुआंगगौ पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन (१२०० मेगावॅट, २०१९ मध्ये पूर्ण).
जगातील सर्वात जास्त उंचीवर असलेला पंप्ड स्टोरेज पॉवर प्लांट म्हणजे चीनच्या तिबेटमध्ये ४४४१ मीटर उंचीवर असलेले यामद्रोक जलविद्युत केंद्र आहे.

प्रवाह जलविद्युत निर्मिती
नदीच्या प्रवाहावर आधारित जलविद्युत (ROR), ज्याला रनऑफ हायड्रोपॉवर असेही म्हणतात, हा जलविद्युत ऊर्जेचा एक प्रकार आहे जो जलविद्युत शक्तीवर अवलंबून असतो, परंतु वीज निर्मितीसाठी केवळ कमी प्रमाणात पाण्याची आवश्यकता असते किंवा मोठ्या प्रमाणात पाणी साठवण्याची गरज नसते. नदीच्या प्रवाहावर आधारित जलविद्युत निर्मितीसाठी पाणी साठवण्याची जवळजवळ अजिबात गरज नसते किंवा केवळ अत्यंत लहान जलसाठवण सुविधांच्या बांधकामाची आवश्यकता असते. जेव्हा लहान जलसाठवण सुविधा बांधल्या जातात, तेव्हा या जलसाठवण सुविधांना समायोजन तलाव किंवा अग्रतलाव म्हटले जाते. मोठ्या प्रमाणावर जलसाठवण सुविधांच्या अभावामुळे, प्रवाहावर आधारित वीज निर्मिती ही पाण्याच्या स्रोतातील पाण्याच्या हंगामी प्रमाणातील बदलांसाठी अत्यंत संवेदनशील असते. त्यामुळे, प्रवाहावरील वीज प्रकल्पांना सामान्यतः खंडित ऊर्जा स्रोत म्हणून परिभाषित केले जाते. जर प्रवाहावरील वीज प्रकल्पामध्ये असा नियामक तलाव बांधला गेला, जो कोणत्याही वेळी पाण्याचा प्रवाह नियंत्रित करू शकतो, तर त्याचा उपयोग पीक शेविंग पॉवर प्लांट किंवा बेस लोड पॉवर प्लांट म्हणून केला जाऊ शकतो.
जगातील सर्वात मोठे सिचुआन प्रवाहावरील जलविद्युत केंद्र ब्राझीलमधील मादेइरा नदीवरील जिराऊ धरण आहे. हे धरण ६३ मीटर उंच, १५०० मीटर लांब असून त्याची स्थापित क्षमता ३०७५ मेगावॅट आहे. त्याचे बांधकाम २०१६ मध्ये पूर्ण झाले.
जगातील तिसरा सर्वात मोठा जलविद्युत प्रकल्प अमेरिकेतील कोलंबिया नदीवरील चीफ जोसेफ धरण आहे, ज्याची उंची ७२ मीटर, लांबी १८१७ मीटर, स्थापित क्षमता २६२० मेगावॅट आणि वार्षिक वीज निर्मिती ९७८० गिगावॅट-तास आहे. याचे बांधकाम १९७९ मध्ये पूर्ण झाले.
चीनमधील सर्वात मोठे सिचुआन पद्धतीचे जलविद्युत केंद्र म्हणजे नानपान नदीवर असलेले तियानशेंगकियाओ II धरण. या धरणाची उंची ५८.७ मीटर, लांबी ४७१ मीटर, घनफळ ४८,००,००० घनमीटर आणि स्थापित क्षमता १३२० मेगावॅट आहे. याचे बांधकाम १९९७ मध्ये पूर्ण झाले.

भरती-ओहोटीच्या ऊर्जेची निर्मिती
भरती-ओहोटीमुळे समुद्राच्या पाण्याची पातळी वर-खाली झाल्याने भरती-ओहोटी वीज निर्माण होते. सामान्यतः, वीज निर्मितीसाठी जलाशय बांधले जातात, परंतु वीज निर्मितीसाठी भरतीच्या पाण्याच्या प्रवाहाचा थेट वापरही केला जातो. जागतिक स्तरावर भरती-ओहोटी वीज निर्मितीसाठी योग्य अशी फार कमी ठिकाणे आहेत, आणि युनायटेड किंगडममध्ये अशी आठ ठिकाणे आहेत, जिथे देशाच्या एकूण विजेच्या मागणीपैकी २०% मागणी पूर्ण करण्याची क्षमता असल्याचा अंदाज आहे.
जगातील पहिला भरती-ओहोटीवर चालणारा ऊर्जा प्रकल्प फ्रान्समधील लान्स येथे स्थित आहे. त्याचे बांधकाम १९६० ते १९६६ या ६ वर्षांच्या कालावधीत करण्यात आले. त्याची स्थापित क्षमता २४० मेगावॅट आहे.
जगातील सर्वात मोठे भरती-ओहोटी ऊर्जा केंद्र दक्षिण कोरियामधील सिह्वा लेक टायडल पॉवर स्टेशन आहे, ज्याची स्थापित क्षमता २५४ मेगावॅट असून ते २०११ मध्ये पूर्ण झाले.
उत्तर अमेरिकेतील पहिले भरती-ओहोटीवर चालणारे वीज केंद्र म्हणजे ॲनापोलिस रॉयल जनरेटिंग स्टेशन, जे कॅनडातील नोव्हा स्कॉशिया प्रांतातील ॲनापोलिस शहराच्या रॉयल भागात, फंडीच्या उपसागराच्या प्रवेशद्वारावर वसलेले आहे. त्याची स्थापित क्षमता २० मेगावॅट असून ते १९८४ मध्ये पूर्ण झाले.
चीनमधील सर्वात मोठे भरती-ओहोटी ऊर्जा केंद्र जियांगशिया भरती-ओहोटी ऊर्जा केंद्र आहे, जे हांगझोऊच्या दक्षिणेस वसलेले असून त्याची स्थापित क्षमता केवळ ४.१ मेगावॅट आणि ६ संच आहेत. त्याचे कामकाज १९८५ मध्ये सुरू झाले.
उत्तर अमेरिकन रॉक टायडल पॉवर डेमॉन्स्ट्रेशन प्रोजेक्टचा पहिला प्रवाहांतर्गत भरती-ओहोटी जनरेटर सप्टेंबर २००६ मध्ये कॅनडाच्या व्हँकूवर बेटावर स्थापित करण्यात आला.
सध्या, जगातील सर्वात मोठा भरती-ओहोटी ऊर्जा प्रकल्प, मेजेन (MeyGen tidal energy project), उत्तर स्कॉटलंडमधील पेंटलँड फर्थ येथे उभारला जात आहे, ज्याची स्थापित क्षमता ३९८ मेगावॅट आहे आणि तो २०२१ मध्ये पूर्ण होण्याची अपेक्षा आहे.
भारतातील गुजरात राज्य दक्षिण आशियातील पहिले व्यावसायिक भरती-ओहोटी ऊर्जा केंद्र उभारण्याची योजना आखत आहे. भारताच्या पश्चिम किनारपट्टीवरील कच्छच्या आखातात ५० मेगावॅट स्थापित क्षमतेचा एक ऊर्जा प्रकल्प उभारण्यात आला असून, त्याचे बांधकाम २०१२ च्या सुरुवातीला सुरू झाले.
रशियातील कामचटका द्वीपकल्पावरील नियोजित पेन्झिन भरती-ओहोटी ऊर्जा प्रकल्पाची स्थापित क्षमता ८७,१०० मेगावॅट आणि वार्षिक वीज निर्मिती क्षमता २०० टेरावॉट-तास आहे, ज्यामुळे तो जगातील सर्वात मोठा भरती-ओहोटी ऊर्जा प्रकल्प ठरतो. पूर्ण झाल्यावर, पिनरेना बे भरती-ओहोटी ऊर्जा केंद्राची स्थापित क्षमता सध्याच्या थ्री गॉर्जेस ऊर्जा केंद्राच्या चौपट असेल.