Ripoti ya Kimataifa ya Nishati ya Maji ya 2021

Muhtasari
Umeme wa maji ni njia ya kuzalisha umeme ambayo hutumia nishati inayoweza kutokea ya maji kuibadilisha kuwa nishati ya umeme. Kanuni yake ni kutumia kushuka kwa kiwango cha maji (nishati inayowezekana) kutiririka chini ya hatua ya mvuto (nishati ya kinetic), kama vile maji yanayoongoza kutoka vyanzo vya juu vya maji kama vile mito au hifadhi hadi viwango vya chini. Maji yanayotiririka huendesha turbine kuzunguka na kuendesha jenereta kutoa umeme. Maji ya kiwango cha juu hutoka kwenye joto la jua na kuyeyusha maji ya kiwango cha chini, kwa hivyo inaweza kuzingatiwa kwa njia isiyo ya moja kwa moja ya kutumia nishati ya jua. Kwa sababu ya teknolojia kukomaa, kwa sasa ndiyo nishati mbadala inayotumika sana katika jamii ya wanadamu.
Kwa mujibu wa ufafanuzi wa Tume ya Kimataifa ya Mabwawa Makubwa (ICOLD) ya bwawa kubwa, bwawa linafafanuliwa kuwa bwawa lolote lenye urefu unaozidi mita 15 (kutoka sehemu ya chini kabisa ya msingi hadi juu ya bwawa) au bwawa lenye urefu wa kati ya mita 10 na 15, ambalo linakidhi angalau moja ya masharti yafuatayo:
Urefu wa kisima cha bwawa haupaswi kuwa chini ya mita 500;

Uwezo wa hifadhi unaotengenezwa na bwawa haupaswi kuwa chini ya mita za ujazo milioni 1;
⑶ Kiwango cha juu cha mtiririko wa mafuriko unaoshughulikiwa na bwawa haipaswi kuwa chini ya mita za ujazo 2000 kwa sekunde;
Tatizo la msingi wa bwawa ni gumu sana;
Muundo wa bwawa hili ni wa ajabu.

Kulingana na ripoti ya BP2021, nishati ya maji duniani ilichangia 4296.8/26823.2=16.0% ya uzalishaji wa umeme duniani mwaka 2020, chini ya uzalishaji wa nishati ya makaa ya mawe (35.1%) na uzalishaji wa gesi (23.4%), ikishika nafasi ya tatu duniani.
Mnamo 2020, uzalishaji wa umeme unaotokana na maji ulikuwa mkubwa zaidi katika Asia Mashariki na Pasifiki, ulichukua 1643/4370=37.6% ya jumla ya ulimwengu.
Nchi yenye uzalishaji mkubwa zaidi wa umeme wa maji duniani ni China, ikifuatiwa na Brazil, Marekani, na Urusi. Mnamo 2020, uzalishaji wa umeme wa maji nchini Uchina ulifikia 1322.0/7779.1=17.0% ya jumla ya uzalishaji wa umeme nchini China.
Ingawa China inashika nafasi ya kwanza duniani kwa uzalishaji wa umeme wa maji, haiko juu katika muundo wa uzalishaji wa umeme nchini humo. Nchi zilizo na sehemu kubwa zaidi ya uzalishaji wa umeme wa maji katika jumla ya uzalishaji wao wa umeme mwaka 2020 zilikuwa Brazil (396.8/620.1=64.0%) na Kanada (384.7/643.9=60.0%).
Mnamo mwaka wa 2020, uzalishaji wa umeme nchini China ulitokana na makaa ya mawe (ikichukua asilimia 63.2), ikifuatiwa na umeme wa maji (uhasibu wa 17.0%), ukiwa na 1322.0/4296.8=30.8% ya jumla ya uzalishaji wa umeme wa maji duniani. Ingawa China inashika nafasi ya kwanza duniani katika uzalishaji wa umeme wa maji, haijafikia kilele chake. Kwa mujibu wa ripoti ya Rasilimali za Nishati Duniani ya mwaka 2016 iliyotolewa na Baraza la Nishati Duniani, asilimia 47 ya rasilimali za umeme wa maji nchini China bado hazijaendelezwa.

Ulinganisho wa Muundo wa Nishati kati ya Nchi 4 Bora za Uzalishaji wa Umeme wa Maji mnamo 2020
Kutokana na jedwali, inaweza kuonekana kuwa nishati ya maji ya China inachangia 1322.0/4296.8=30.8% ya jumla ya uzalishaji wa umeme wa maji duniani, ikishika nafasi ya kwanza duniani. Hata hivyo, uwiano wake kwa jumla ya uzalishaji wa umeme wa China (17%) ni juu kidogo tu kuliko wastani wa kimataifa (16%).
Kuna aina nne za uzalishaji wa umeme wa maji: uzalishaji wa umeme wa maji wa aina ya bwawa, uzalishaji wa umeme wa maji wa hifadhi ya pampu, uzalishaji wa umeme wa maji wa aina ya mkondo, na uzalishaji wa umeme wa mawimbi.

Uzalishaji wa umeme wa maji aina ya bwawa
Nishati ya maji aina ya bwawa, pia inajulikana kama hifadhi ya maji ya aina ya hifadhi. Hifadhi huundwa kwa kuhifadhi maji kwenye tuta, na nguvu yake ya juu ya pato imedhamiriwa na tofauti kati ya kiasi cha hifadhi, nafasi ya pato, na urefu wa uso wa maji. Tofauti hii ya urefu inaitwa kichwa, pia inajulikana kama kichwa au kichwa, na nishati inayoweza kutokea ya maji inalingana moja kwa moja na kichwa.
Katikati ya miaka ya 1970, mhandisi Mfaransa Bernard Forest de B é lidor alichapisha "Building Hydraulics", ambayo ilielezea mashinikizo ya wima na ya usawa ya mhimili wa maji. Mnamo 1771, Richard Arkwright alichanganya majimaji, uundaji wa maji, na uzalishaji unaoendelea kuchukua jukumu muhimu katika usanifu. Kuunda mfumo wa kiwanda na kupitisha mazoea ya kisasa ya uajiri. Katika miaka ya 1840, mtandao wa umeme wa maji ulitengenezwa ili kuzalisha umeme na kusambaza kwa watumiaji wa mwisho. Kufikia mwisho wa karne ya 19, jenereta zilikuwa zimetengenezwa na sasa zinaweza kuunganishwa na mifumo ya majimaji.

Mradi wa kwanza wa umeme wa maji duniani ulikuwa Hoteli ya Cragside Country huko Northumberland, Uingereza mnamo 1878, iliyotumiwa kwa madhumuni ya taa. Miaka minne baadaye, kituo cha kwanza cha umeme kilifunguliwa huko Wisconsin, Marekani, na mamia ya vituo vya kuzalisha umeme vilianza kutumika ili kutoa mwanga wa ndani.
Kituo cha Umeme wa Maji cha Shilongba ni kituo cha kwanza cha kuzalisha umeme kwa maji nchini China, kilichoko kwenye Mto Tanglang nje kidogo ya Jiji la Kunming, Mkoa wa Yunnan. Ujenzi ulianza Julai 1910 (mwaka wa Gengxu) na nguvu ilitolewa Mei 28, 1912. Uwezo wa awali uliowekwa ulikuwa 480 kW. Mnamo Mei 25, 2006, Kituo cha Umeme wa Maji cha Shilongba kiliidhinishwa na Baraza la Serikali kujumuishwa katika kundi la sita la vitengo vya ulinzi wa masalia ya kitamaduni muhimu ya kitaifa.
Kulingana na ripoti ya REN21's 2021, uwezo uliowekwa wa kimataifa wa umeme wa maji mnamo 2020 ulikuwa 1170GW, na Uchina iliongezeka kwa 12.6GW, uhasibu kwa 28% ya jumla ya kimataifa, juu kuliko Brazil (9%), Marekani (7%), na Kanada (9.0%).
Kulingana na takwimu za BP za 2021, uzalishaji wa umeme wa maji duniani mwaka 2020 ulikuwa 4296.8 TWh, ambapo uzalishaji wa umeme wa maji wa China ulikuwa 1322.0 TWh, ukiwa ni 30.1% ya jumla ya kimataifa.
Uzalishaji wa umeme wa maji ni moja wapo ya vyanzo kuu vya uzalishaji wa umeme ulimwenguni na chanzo kikuu cha nishati kwa uzalishaji wa nishati mbadala. Kulingana na takwimu za BP za 2021, uzalishaji wa umeme duniani mwaka wa 2020 ulikuwa 26823.2 TWh, ambapo uzalishaji wa umeme wa maji ulikuwa 4222.2 TWh, ikiwa ni 4222.2/26823.2=15.7% ya jumla ya uzalishaji wa umeme duniani.
Data hii ni kutoka Tume ya Kimataifa ya Mabwawa (ICOLD). Kulingana na usajili wa mwezi Aprili 2020, kwa sasa kuna mabwawa 58713 duniani kote, huku China ikichukua 23841/58713=40.6% ya jumla ya dunia.
Kulingana na takwimu za BP za 2021, mwaka wa 2020, nishati ya maji ya China ilichangia 1322.0/2236.7=59% ya nishati ya umeme ya China, ikichukua nafasi kubwa katika uzalishaji wa nishati mbadala.
Kulingana na Shirika la Kimataifa la Umeme wa Maji (iha) [Ripoti ya Hali ya Umeme wa Maji ya 2021], mwaka wa 2020, jumla ya uzalishaji wa umeme wa maji duniani utafikia 4370TWh, ambapo China (31% ya jumla ya kimataifa), Brazili (9.4%), Kanada (8.8%), Marekani (6.7%), Urusi (4.5%), India (3.5%), Norway (3.3%), Norway (3.3%) (1.8%), Japan (2.0%), Ufaransa (1.5%) na kadhalika zitakuwa na uzalishaji mkubwa zaidi wa umeme wa maji.

Mnamo 2020, eneo lililokuwa na uzalishaji mkubwa zaidi wa umeme wa maji duniani lilikuwa Asia Mashariki na Pasifiki, likichukua 1643/4370=37.6% ya jumla ya ulimwengu; Miongoni mwao, China ni maarufu hasa, uhasibu kwa 31% ya jumla ya kimataifa, uhasibu kwa 1355.20/1643 = 82.5% katika eneo hili.
Kiasi cha uzalishaji wa umeme wa maji ni sawia na jumla ya uwezo uliowekwa na uwezo uliowekwa wa hifadhi ya pumped. China ina uwezo mkubwa zaidi wa kuzalisha umeme wa maji duniani, na bila shaka, uwezo wake uliowekwa na uwezo wa kuhifadhi pampu pia inashika nafasi ya kwanza duniani. Kwa mujibu wa Ripoti ya Hali ya Umeme wa Maji ya 2021 ya Shirika la Kimataifa la Umeme wa Maji (iha), uwezo uliowekwa wa Uchina wa umeme wa maji (pamoja na uhifadhi wa pampu) ulifikia 370160MW mnamo 2020, ikiwa ni 370160/1330106=27.8% ya jumla ya dunia, ikishika nafasi ya kwanza duniani.
Kituo cha Umeme wa Maji cha Three Gorges, ambacho ndicho kituo kikubwa zaidi cha kuzalisha umeme kwa maji duniani, kina uwezo mkubwa zaidi wa kuzalisha umeme kwa maji nchini China. Kituo cha Umeme wa Maji cha Three Gorges kinatumia turbine 32 za Francis, kila moja 700MW, na mitambo miwili ya 50MW, yenye uwezo uliowekwa wa 22500MW na urefu wa bwawa la 181m. Uwezo wa kuzalisha umeme mwaka 2020 utakuwa 111.8 TWh, na gharama ya ujenzi itakuwa ¥ 203 bilioni. Itakamilika mnamo 2008.
Vituo vinne vya ubora wa juu vya kuzalisha umeme kwa maji vimejengwa katika sehemu ya Mto Yangtze ya Mto Jinsha huko Sichuan: Xiangjiaba, Xiluodu, Baihetan na Wudongde. Jumla ya uwezo uliowekwa wa vituo hivi vinne vya kufua umeme wa maji ni 46508MW, ambayo ni 46508/22500=2.07 mara ya uwezo uliowekwa wa Kituo cha Umeme wa Maji cha 22500MW cha Three Gorges. Uzalishaji wake wa umeme kwa mwaka ni 185.05/101.6=mara 1.82. Baihetan ni kituo cha pili kwa ukubwa cha kuzalisha umeme kwa maji nchini China baada ya kituo cha kufua umeme cha Three Gorges.
Kwa sasa, Kituo cha Umeme wa Maji cha Three Gorges nchini China ndicho mtambo mkubwa zaidi wa kuzalisha umeme duniani. Miongoni mwa vituo 12 vikubwa zaidi vya kuzalisha umeme kwa maji duniani, China inashikilia viti sita. Bwawa la Itaipu ambalo kwa muda mrefu limekuwa katika nafasi ya pili duniani, limesukumwa hadi nafasi ya tatu na Bwawa la Baihetan nchini China.

Kituo kikuu cha kawaida cha umeme wa maji duniani mnamo 2021
Kuna vituo 198 vya kuzalisha umeme kwa kutumia maji vyenye uwezo uliowekwa wa zaidi ya 1000MW duniani, ambapo China inachukua 60, ikiwa ni 60/198=30% ya jumla ya dunia. Inayofuata ni Brazil, Kanada, na Urusi.
Kuna vituo 198 vya kuzalisha umeme kwa kutumia maji vyenye uwezo uliowekwa wa zaidi ya 1000MW duniani, ambapo China inachukua 60, ikiwa ni 60/198=30% ya jumla ya dunia. Inayofuata ni Brazil, Kanada, na Urusi.
Kuna vituo 60 vya kufua umeme wa maji na uwezo uliosakinishwa wa zaidi ya 1000MW nchini China, hasa 30 katika Bonde la Mto Yangtze, vinavyochukua nusu ya vituo vya kuzalisha umeme vya maji vya China vyenye uwezo uliowekwa wa zaidi ya 1000MW.

Mitambo ya kuzalisha umeme wa maji yenye uwezo uliowekwa wa zaidi ya 1000MW imeanza kufanya kazi nchini China
Kupanda mto kutoka Bwawa la Gezhouba na kuvuka vijito vya Mto Yangtze kupitia Bwawa la Mifereji Mitatu, hii ndio nguvu kuu ya usambazaji wa umeme wa Mto wa China kutoka magharibi hadi mashariki, na pia kituo kikubwa zaidi cha umeme ulimwenguni: kuna vituo 90 vya kufua umeme kwenye mkondo mkuu wa Mto Yangtze, pamoja na Gezhou Tatu katika Bwawa la Wu, Bwawa la Wu, Gezhou 1 na Bwawa la Wu. Mto Jialing, 17 Mto Minjiang, 25 Mto Dadu, 21 Mto Yalong, 27 Mto Jinsha, na 5 Mto Muli.
Tajikistan ina bwawa la juu zaidi la asili duniani, Bwawa la Usoi, lenye urefu wa 567m, ambalo ni juu ya 262m kuliko bwawa la juu zaidi la bandia lililopo, Bwawa la Jinping Level 1. Bwawa la Usoi liliundwa mnamo Februari 18, 1911, wakati tetemeko la ardhi lenye ukubwa wa 7.4 lilitokea huko Sarez, na bwawa la asili la maporomoko ya ardhi kando ya Mto Murgab lilizuia mtiririko wa mto. Ilisababisha maporomoko makubwa ya ardhi, na kuziba Mto Murgab, na kuunda bwawa refu zaidi ulimwenguni, Bwawa la Usoi, na kutengeneza Ziwa Sares. Kwa bahati mbaya, hakuna ripoti za uzalishaji wa umeme wa maji.
Mnamo 2020, kulikuwa na mabwawa 251 yenye urefu wa juu zaidi unaozidi 135m ulimwenguni. Bwawa la juu zaidi kwa sasa ni Bwawa la Jinping-I, bwawa lenye urefu wa mita 305. Linalofuata ni Bwawa la Nurek kwenye Mto Vakhsh huko Tajikistan, lenye urefu wa mita 300.

Bwawa la juu zaidi ulimwenguni mnamo 2021
Kwa sasa, bwawa refu zaidi duniani la Jinping-I la nchini China, lina urefu wa mita 305, lakini mabwawa matatu yanayoendelea kujengwa yanajiandaa kulipita. Bwawa la Rogun linaloendelea litakuwa bwawa refu zaidi duniani, lililoko kwenye Mto Vakhsh kusini mwa Tajikistan. Bwawa hilo lina urefu wa mita 335 na ujenzi ulianza mwaka wa 1976. Inakadiriwa kuanza kutumika kutoka 2019 hadi 2029, kwa gharama ya ujenzi wa dola za Marekani bilioni 2-5, uwezo uliowekwa wa 600-3600MW, na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa 17TWh.
La pili ni Bwawa la Bakhtiari linalojengwa kwenye Mto Bakhtiari nchini Iran, lenye urefu wa 325m na 1500MW. Gharama ya mradi ni dola za kimarekani bilioni 2 na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa 3TWh. Bwawa la tatu kwa ukubwa kwenye Mto Dadu nchini China ni Bwawa la Shuangjiangkou, lenye urefu wa mita 312.

Bwawa linalozidi mita 305 linajengwa
Bwawa la juu zaidi la mvuto ulimwenguni mnamo 2020 lilikuwa Bwawa la Grande Dixence huko Uswizi, lenye urefu wa 285m.
Bwawa kubwa zaidi duniani lenye uwezo mkubwa zaidi wa kuhifadhi maji ni Bwawa la Kariba kwenye Mto Zambezi nchini Zimbabwe na Zambezi. Ilijengwa mnamo 1959 na ina uwezo wa kuhifadhi maji wa 180.6 km3, ikifuatiwa na Bwawa la Bratsk kwenye Mto Angara nchini Urusi na Bwawa la Akosombo kwenye Ziwa Kanawalt, lenye uwezo wa kuhifadhi 169 km3.

Hifadhi kubwa zaidi duniani
Bwawa la Three Gorges, lililoko kwenye mkondo wa Mto Yangtze, lina uwezo mkubwa zaidi wa kuhifadhi maji nchini China. Ilikamilishwa mnamo 2008 na ina uwezo wa kuhifadhi maji wa 39.3km3, ikichukua nafasi ya 27 ulimwenguni.
Hifadhi kubwa zaidi nchini China
Bwawa kubwa zaidi duniani ni Bwawa la Tarbela nchini Pakistan. Ilijengwa mnamo 1976 na ina muundo wa mita 143 juu. Bwawa hilo lina ujazo wa mita za ujazo milioni 153 na uwezo wa kufunga 3478MW.
Bwawa kubwa zaidi nchini China ni Bwawa la Three Gorges, ambalo lilikamilika mwaka 2008. Muundo huo una urefu wa mita 181, ujazo wa bwawa ni mita za ujazo milioni 27.4, na uwezo uliowekwa ni 22500 MW. Imeorodheshwa ya 21 duniani.

Bwawa kubwa zaidi duniani
Bonde la Mto Kongo linaundwa zaidi na Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo. Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo inaweza kutengeneza uwezo wa kitaifa uliowekwa wa kilowati milioni 120 (MW 120000) na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa saa za kilowati bilioni 774 (774 TWh). Kuanzia Kinshasa kwenye mwinuko wa mita 270 na kufikia sehemu ya Matadi, mto ni mwembamba, wenye kingo za miinuko na mtiririko wa maji wenye misukosuko. Kina cha juu ni mita 150, na kushuka kwa karibu mita 280. Mtiririko wa maji hubadilika mara kwa mara, ambayo ni ya manufaa sana kwa maendeleo ya umeme wa maji. Viwango vitatu vya vituo vikubwa vya kuzalisha umeme kwa maji vimepangwa, na kiwango cha kwanza kikiwa ni bwawa la Pioka, lililo kwenye mpaka kati ya Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo na Jamhuri ya Kongo; Bwawa la ngazi ya pili la Grand Inga na bwawa la ngazi ya tatu la Matadi zote ziko katika Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo. Kituo cha Umeme wa Maji cha Pioka kinatumia kichwa cha maji cha mita 80 na kinapanga kufunga vitengo 30, vyenye uwezo wa jumla wa kilowati milioni 22 na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa saa za kilowati bilioni 177, huku Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo na Jamhuri ya Kongo zikipokea nusu kila moja. Kituo cha Umeme wa Maji cha Matadi kinatumia kichwa cha maji cha mita 50 na kinapanga kufunga vitengo 36, vyenye uwezo wa jumla wa kilowati milioni 12 na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa saa za kilowati bilioni 87. Sehemu ya milima ya Yingjia, yenye kushuka kwa mita 100 ndani ya kilomita 25, ni sehemu ya mto yenye rasilimali nyingi zaidi za umeme wa maji duniani.
Kuna vituo vingi vya kuzalisha umeme kwa maji duniani kuliko Bwawa la Three Gorges ambazo bado hazijakamilika
Mto Yarlung Zangbo ndio mto mrefu zaidi wa nyanda za juu nchini China, unaopatikana katika Mkoa unaojiendesha wa Tibet, na mmoja wa mito mirefu zaidi duniani. Kinadharia, baada ya kukamilika kwa Kituo cha Umeme wa Maji cha Mto Yarlung Zangbo, uwezo uliowekwa utafikia MW 50000, na uzalishaji wa umeme utakuwa mara tatu ya ule wa Bwawa la Mabonde Matatu (98.8 TWh), na kufikia 300 TWh, ambayo itakuwa kituo kikubwa zaidi cha nguvu duniani.
Mto Yarlung Zangbo ndio mto mrefu zaidi wa nyanda za juu nchini China, unaopatikana katika Mkoa unaojiendesha wa Tibet, na mmoja wa mito mirefu zaidi duniani. Kinadharia, baada ya kukamilika kwa Kituo cha Umeme wa Maji cha Mto Yarlung Zangbo, uwezo uliowekwa utafikia MW 50000, na uzalishaji wa umeme utakuwa mara tatu ya ule wa Bwawa la Mabonde Matatu (98.8 TWh), na kufikia 300 TWh, ambayo itakuwa kituo kikubwa zaidi cha nguvu duniani.
Mto Yarlung Zangbo ulipewa jina la "Mto Brahmaputra" baada ya kutiririka nje ya eneo la Luoyu na kuingia India. Baada ya kutiririka kupitia Bangladesh, iliitwa "Mto wa Jamuna". Baada ya kukutana na Mto Ganges katika eneo lake, ulitiririka hadi Ghuba ya Bengal katika Bahari ya Hindi. Urefu wa jumla ni kilomita 2104, na urefu wa mto wa kilomita 2057 huko Tibet, jumla ya kushuka kwa mita 5435, na mteremko wa wastani unaowekwa wa kwanza kati ya mito mikubwa nchini China. Bonde hilo limeinuliwa katika mwelekeo wa mashariki-magharibi, na urefu wa juu wa zaidi ya kilomita 1450 kutoka mashariki hadi magharibi na upana wa juu wa kilomita 290 kutoka kaskazini hadi kusini. Mwinuko wa wastani ni kama mita 4500. Mandhari ni ya juu magharibi na ya chini mashariki, na ya chini kabisa iko kusini mashariki. Jumla ya eneo la bonde la mto huo ni kilomita za mraba 240480, likichukua asilimia 20 ya eneo lote la mabonde yote ya mito huko Tibet, na karibu 40.8% ya eneo lote la mfumo wa mto unaotoka Tibet, ikishika nafasi ya tano kati ya mabonde yote ya mito nchini China.
Kulingana na data ya 2019, nchi zilizo na matumizi ya juu zaidi ya umeme kwa kila mtu duniani ni Iceland (51699 kWh/mtu) na Norway (23210 kWh/mtu). Iceland inategemea uzalishaji wa nishati ya jotoardhi na maji; Norway inategemea nishati ya maji, ambayo inachukua 97% ya muundo wa uzalishaji wa umeme wa Norway.
Muundo wa nishati wa nchi zisizo na bandari za Nepal na Bhutan, ambazo ziko karibu na Tibet nchini China, hautegemei nishati ya mafuta, bali rasilimali zao nyingi za majimaji. Umeme wa maji hautumiki tu ndani ya nchi, bali pia nje ya nchi.

Uzalishaji wa umeme wa maji wa kusukuma maji
Umeme wa maji unaosukumwa ni njia ya kuhifadhi nishati, si njia ya uzalishaji wa umeme. Wakati mahitaji ya umeme ni ya chini, uwezo wa ziada wa uzalishaji wa umeme unaendelea kuzalisha umeme, kuendesha pampu ya umeme ili kusukuma maji kwa kiwango cha juu kwa kuhifadhi. Wakati mahitaji ya umeme ni makubwa, kiwango cha juu cha maji hutumiwa kwa uzalishaji wa umeme. Njia hii inaweza kuboresha kiwango cha matumizi ya seti za jenereta na ni muhimu sana katika biashara.
Hifadhi ya kusukuma ni sehemu muhimu ya mifumo ya nishati safi ya kisasa na ya siku zijazo. Ongezeko kubwa la vyanzo vya nishati mbadala kama vile nishati ya upepo na jua, pamoja na uingizwaji wao wa jenereta za jadi, umeleta shinikizo la kuongezeka kwa gridi ya umeme na kusisitiza ulazima wa hifadhi ya pumped "betri za maji".
Kiasi cha uzalishaji wa umeme wa maji ni sawia moja kwa moja na uwezo uliowekwa wa hifadhi ya pumped na inahusiana na kiasi cha hifadhi ya pumped. Mnamo 2020, kulikuwa na 68 zinazofanya kazi na 42 zinazojengwa ulimwenguni kote.
Uzalishaji wa umeme wa maji wa China unashika nafasi ya kwanza duniani, kwa hiyo idadi ya vituo vya kuzalisha umeme vya pampu vinavyofanya kazi na vinavyojengwa vinashika nafasi ya kwanza duniani. Inayofuata ni Japan na Marekani.

Kituo kikubwa zaidi cha kuhifadhi umeme cha pampu duniani ni Bath County Pumped Storage Station nchini Marekani, chenye uwezo uliosakinishwa wa 3003MW.
Kituo kikubwa zaidi cha kuhifadhi nishati ya pumped nchini China ni Huishou Pumped Storage Power Station, chenye uwezo uliosakinishwa wa 2448MW.
Kituo cha pili kwa ukubwa cha uhifadhi wa pampu nchini China ni Kituo cha Umeme cha Pumped Storage cha Guangdong, chenye uwezo uliosakinishwa wa 2400MW.
Mitambo ya kuhifadhi nishati ya pumped ya China inayojengwa inashika nafasi ya kwanza duniani. Kuna vituo vitatu vilivyo na uwezo uliosakinishwa wa zaidi ya 1000MW: Kituo cha Umeme cha Fengning Pumped Storage (3600MW, kilichokamilika kutoka 2019 hadi 2021), Kituo cha Umeme cha Jixi Pumped Storage (1800MW, kilichokamilika mwaka wa 2018), na Kituo cha Umeme cha Huanggou Pumped Storage (1200MW1, kilichokamilika mnamo 1200MW).
Kiwanda cha juu zaidi duniani cha kuhifadhi nishati ya pampu ni Kituo cha Umeme wa Maji cha Yamdrok, kilichoko Tibet, Uchina, kwenye mwinuko wa mita 4441.

Tiririsha uzalishaji wa umeme wa maji
Uendeshaji wa nguvu ya maji ya mtoni (ROR), pia inajulikana kama nguvu ya maji inayotiririka, ni aina ya nguvu ya umeme inayotokana na maji ambayo inategemea nguvu ya maji lakini inahitaji maji kidogo tu au haihitaji uhifadhi wa maji mengi kwa uzalishaji wa umeme. Uzalishaji wa umeme wa maji wa mtiririko wa mto karibu kabisa hauhitaji kuhifadhi maji au unahitaji tu ujenzi wa vifaa vidogo sana vya kuhifadhi maji. Wakati wa kujenga vituo vidogo vya kuhifadhi maji, vifaa hivi vya kuhifadhi maji huitwa mabwawa ya kurekebisha au forepools. Kwa sababu ya ukosefu wa vifaa vikubwa vya kuhifadhi maji, uzalishaji wa umeme wa mkondo ni nyeti sana kwa mabadiliko ya msimu wa maji katika chanzo cha maji. Kwa hivyo, mitambo ya umeme ya mkondo kawaida hufafanuliwa kama vyanzo vya nishati vya vipindi. Ikiwa bwawa la kudhibiti limejengwa katika kituo cha nguvu cha mkondo ambacho kinaweza kudhibiti mtiririko wa maji wakati wowote, kinaweza kutumika kama mtambo wa kilele wa kunyoa au kituo cha nguvu cha msingi.
Kituo kikubwa zaidi cha kuzalisha umeme kwa njia ya maji cha Sichuan duniani ni Bwawa la Jirau kwenye Mto Madeira nchini Brazili. Bwawa lina urefu wa 63m, urefu wa 1500m, na uwezo wa kusakinishwa wa 3075MW. Ilikamilishwa mnamo 2016.
Kiwanda cha tatu kwa ukubwa cha kuzalisha umeme kwa njia ya maji duniani ni Bwawa la Chief Joseph kwenye Mto Columbia nchini Marekani, lenye urefu wa mita 72, urefu wa mita 1817, uwezo uliowekwa wa MW 2620, na uzalishaji wa kila mwaka wa 9780 GWh. Ilikamilishwa mnamo 1979.
Kituo kikubwa zaidi cha kuzalisha umeme kwa kutumia maji kwa mtindo wa Sichuan nchini China ni Bwawa la Tianshengqiao II, lililoko kwenye Mto Nanpan. Bwawa hilo lina urefu wa 58.7m, urefu wa 471m, ujazo wa 4800000m3, na uwezo uliowekwa wa 1320MW. Ilikamilishwa mnamo 1997.

Uzalishaji wa umeme wa mawimbi
Nguvu ya wimbi hutokana na kupanda na kushuka kwa viwango vya maji ya bahari kunakosababishwa na mawimbi. Kwa ujumla, hifadhi hujengwa ili kuzalisha umeme, lakini pia kuna matumizi ya moja kwa moja ya mtiririko wa maji ya mawimbi kuzalisha umeme. Hakuna maeneo mengi duniani yanayofaa kwa uzalishaji wa umeme wa mawimbi, na kuna maeneo nane nchini Uingereza ambayo yanakadiriwa kuwa na uwezo wa kukidhi 20% ya mahitaji ya umeme nchini humo.
Kiwanda cha kwanza cha kuzalisha umeme kwa mawimbi duniani kilikuwa kituo cha kuzalisha umeme cha Lance, kilichoko Lance, Ufaransa. Ilijengwa kutoka 1960 hadi 1966 kwa miaka 6. Uwezo uliowekwa ni 240MW.
Kituo kikubwa zaidi cha umeme duniani ni Kituo cha Umeme cha Sihwa Ziwa Tidal nchini Korea Kusini, chenye uwezo uliowekwa wa 254MW na kilikamilishwa mnamo 2011.
Kituo cha kwanza cha nguvu za maji katika Amerika ya Kaskazini ni Kituo cha Kuzalisha Kifalme cha Annapolis, ambacho kiko katika Royal, Annapolis, Nova Scotia, Kanada, kwenye mlango wa Bay of Fundy. Uwezo uliowekwa ni 20MW na ulikamilishwa mnamo 1984.
Kituo kikubwa zaidi cha kuzalisha umeme kwa mawimbi nchini China ni Jiangxia Tidal Power Station, ambacho kiko kusini mwa Hangzhou, chenye uwezo uliosakinishwa wa 4.1MW na seti 6 pekee. Ilianza kufanya kazi mnamo 1985.
Jenereta ya kwanza ya mkondo wa sasa ya Mradi wa Maonyesho ya Nguvu ya Rock Tidal ya Amerika Kaskazini ilisakinishwa katika Kisiwa cha Vancouver, Kanada, mnamo Septemba 2006.
Kwa sasa, mradi mkubwa zaidi wa umeme wa mawimbi duniani, MeyGen (Mradi wa nishati ya mawimbi ya MeyGen), unajengwa huko Pentland Firth, kaskazini mwa Scotland, na uwezo wa kusakinishwa wa 398MW na unatarajiwa kukamilika mnamo 2021.
Gujarat, India inapanga kujenga kituo cha kwanza cha kibiashara cha umeme wa mawimbi huko Asia Kusini. Kiwanda cha nguvu kilicho na uwezo uliowekwa wa 50MW kiliwekwa kwenye Ghuba ya Kutch kwenye pwani ya magharibi ya India, na ujenzi ulianza mapema 2012.
Mradi uliopangwa wa Kiwanda cha Umeme cha Penzhin Tidal kwenye Peninsula ya Kamchatka nchini Urusi una uwezo uliosakinishwa wa 87100MW na uwezo wa kuzalisha umeme wa kila mwaka wa 200TWh, na kuifanya kuwa mtambo mkubwa zaidi wa kuzalisha umeme wa mawimbi duniani. Pindi kukamilika, Kituo cha Umeme cha Pinrenna Bay Tidal Power Station kitakuwa na uwezo mara nne wa uwezo uliosakinishwa wa Kituo cha sasa cha Umeme cha Three Gorges.