Ripoti ya Kimataifa ya Nguvu za Maji ya 2021

Muhtasari
Umeme wa maji ni njia ya kuzalisha umeme ambayo hutumia nishati inayowezekana ya maji kuibadilisha kuwa nishati ya umeme. Kanuni yake ni kutumia kushuka kwa kiwango cha maji (nishati inayowezekana) kutiririka chini ya ushawishi wa uvutano (nishati ya kinetiki), kama vile kuongoza maji kutoka vyanzo vya maji vikubwa kama vile mito au mabwawa hadi viwango vya chini. Maji yanayotiririka huendesha turbine kuzunguka na kuendesha jenereta ili kutoa umeme. Maji ya kiwango cha juu hutoka kwenye joto la jua na kuyeyusha maji ya kiwango cha chini, kwa hivyo yanaweza kuzingatiwa kama yanatumia nishati ya jua kwa njia isiyo ya moja kwa moja. Kutokana na teknolojia yake iliyokomaa, kwa sasa ndiyo nishati mbadala inayotumika sana katika jamii ya wanadamu.
Kulingana na ufafanuzi wa Tume ya Kimataifa ya Mabwawa Makubwa (ICOLD) wa bwawa kubwa, bwawa hufafanuliwa kama bwawa lolote lenye urefu unaozidi mita 15 (kutoka sehemu ya chini kabisa ya msingi hadi juu ya bwawa) au bwawa lenye urefu kati ya mita 10 na 15, ambalo linakidhi angalau moja ya masharti yafuatayo:
Urefu wa kilele cha bwawa haupaswi kuwa chini ya mita 500;

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

Kulingana na ripoti ya BP2021, umeme wa maji duniani ulichangia 4296.8/26823.2=16.0% ya uzalishaji wa umeme duniani mwaka wa 2020, chini ya uzalishaji wa umeme unaotumia makaa ya mawe (35.1%) na uzalishaji wa umeme wa gesi (23.4%), na kushika nafasi ya tatu duniani.
Mnamo 2020, uzalishaji wa umeme wa maji ulikuwa mkubwa zaidi katika Asia Mashariki na Pasifiki, ukichangia 1643/4370 = 37.6% ya jumla ya kimataifa.
Nchi yenye uzalishaji mkubwa zaidi wa umeme wa maji duniani ni China, ikifuatiwa na Brazili, Marekani, na Urusi. Mnamo 2020, uzalishaji wa umeme wa maji wa China ulichangia 1322.0/7779.1=17.0% ya jumla ya uzalishaji wa umeme wa China.
Ingawa China inashika nafasi ya kwanza duniani kwa upande wa uzalishaji wa umeme wa maji, haiko juu katika muundo wa uzalishaji wa umeme nchini. Nchi zenye idadi kubwa zaidi ya uzalishaji wa umeme wa maji katika jumla ya uzalishaji wao wa umeme mwaka wa 2020 zilikuwa Brazil (396.8/620.1=64.0%) na Kanada (384.7/643.9=60.0%).
Mnamo 2020, uzalishaji wa umeme nchini China uliendeshwa zaidi kwa kutumia makaa ya mawe (ikiwa ni 63.2%), ikifuatiwa na umeme wa maji (ikiwa ni 17.0%), ikichangia 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. Kulingana na ripoti ya Rasilimali za Nishati Duniani ya 2016 iliyotolewa na Baraza la Nishati Duniani, 47% ya rasilimali za umeme wa maji nchini China bado hazijaendelezwa.

Ulinganisho wa Muundo wa Umeme miongoni mwa Nchi 4 Bora za Kuzalisha Umeme kwa Maji mwaka 2020
Kutoka kwenye jedwali, inaweza kuonekana kwamba umeme wa maji wa China unachangia 1322.0/4296.8=30.8% ya jumla ya uzalishaji wa umeme wa maji duniani, ukishika nafasi ya kwanza duniani. Hata hivyo, uwiano wake na jumla ya uzalishaji wa umeme wa China (17%) ni mkubwa 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 maji wa mawimbi.

Uzalishaji wa umeme wa maji wa aina ya bwawa
Nishati ya maji ya aina ya bwawa, pia inajulikana kama nishati ya maji ya aina ya hifadhi. Hifadhi huundwa kwa kuhifadhi maji katika tuta, na nguvu yake ya juu ya kutoa huamuliwa na tofauti kati ya ujazo wa hifadhi, nafasi ya kutoa, na urefu wa uso wa maji. Tofauti hii ya urefu huitwa kichwa, pia inajulikana kama kichwa au kichwa, na nishati inayowezekana ya maji inalingana moja kwa moja na kichwa.
Katikati ya miaka ya 1970, mhandisi Mfaransa Bernard Forest de Bé lidor alichapisha "Building Hydraulics", ambayo ilielezea mashini za majimaji za mhimili wima na mlalo. Mnamo 1771, Richard Arkwright alichanganya majimaji, fremu ya maji, na uzalishaji endelevu ili kuchukua jukumu muhimu katika usanifu. Kuendeleza mfumo wa kiwanda na kupitisha mazoea ya kisasa ya ajira. Katika miaka ya 1840, mtandao wa umeme wa maji ulitengenezwa ili kuzalisha umeme na kuusambaza 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, iliyotumika kwa madhumuni ya taa. Miaka minne baadaye, kituo cha kwanza cha umeme cha kibinafsi kilifunguliwa huko Wisconsin, Marekani, na mamia ya vituo vya umeme wa maji vilianzishwa baadaye ili kutoa taa za ndani.
Kituo cha Umeme cha Shilongba Hydropower ndicho kituo cha kwanza cha umeme wa maji nchini China, kilichopo kwenye Mto Tanglang nje kidogo ya Jiji la Kunming, Mkoa wa Yunnan. Ujenzi ulianza Julai 1910 (mwaka wa Gengxu) na umeme ulizalishwa Mei 28, 1912. Uwezo wa awali uliowekwa ulikuwa 480 kW. Mnamo Mei 25, 2006, Kituo cha Umeme cha Shilongba Hydropower kiliidhinishwa na Baraza la Serikali kujumuishwa katika kundi la sita la vitengo muhimu vya kitaifa vya ulinzi wa mabaki ya kitamaduni.
Kulingana na ripoti ya REN21 ya 2021, uwezo wa umeme wa maji uliowekwa duniani kote mwaka wa 2020 ulikuwa 1170GW, huku China ikiongezeka kwa 12.6GW, ikichangia 28% ya jumla ya kimataifa, zaidi ya Brazili (9%), Marekani (7%), na Kanada (9.0%).
Kulingana na takwimu za BP za mwaka wa 2021, uzalishaji wa umeme wa maji duniani mwaka wa 2020 ulikuwa 4296.8 TWh, ambapo uzalishaji wa umeme wa maji nchini China ulikuwa 1322.0 TWh, ukiwa ni asilimia 30.1 ya jumla ya umeme duniani.
Uzalishaji wa umeme wa maji ni mojawapo ya vyanzo vikuu vya uzalishaji wa umeme duniani na chanzo kikuu cha nishati kwa ajili ya uzalishaji wa nishati mbadala. Kulingana na takwimu za BP za mwaka wa 2021, uzalishaji wa umeme duniani mwaka wa 2020 ulikuwa 26823.2 TWh, ambapo uzalishaji wa umeme wa maji ulikuwa 4222.2 TWh, ukiwa ni 4222.2/26823.2=15.7% ya jumla ya uzalishaji wa umeme duniani.
Data hii inatoka kwa Tume ya Kimataifa ya Mabwawa (ICOLD). Kulingana na usajili wa Aprili 2020, kwa sasa kuna mabwawa 58713 duniani kote, huku China ikichangia 23841/58713 = 40.6% ya jumla ya kimataifa.
Kulingana na takwimu za BP za mwaka wa 2021, mwaka wa 2020, umeme wa maji wa China ulichangia 1322.0/2236.7=59% ya umeme wa nishati mbadala wa China, na kuchukua nafasi kubwa katika uzalishaji wa umeme wa nishati mbadala.
Kulingana na Chama cha Kimataifa cha Umeme wa Maji (iha) [Ripoti ya Hali ya Umeme wa Maji ya 2021], mnamo 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 (3.2%), Uturuki (1.8%), Japani (2.0%), Ufaransa (1.5%) na kadhalika zitakuwa na uzalishaji mkubwa zaidi wa umeme wa maji.

Mnamo 2020, eneo lenye uzalishaji mkubwa zaidi wa umeme wa maji duniani lilikuwa Asia Mashariki na Pasifiki, likichangia 1643/4370=37.6% ya jumla ya dunia; Miongoni mwao, China ni maarufu sana, ikichangia 31% ya jumla ya dunia, ikichangia 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 pampu. China ina uwezo mkubwa zaidi wa uzalishaji wa umeme wa maji duniani, na bila shaka, uwezo wake uliowekwa na uwezo wa kuhifadhi pampu pia unashika nafasi ya kwanza duniani. Kulingana na Ripoti ya Hali ya Nguvu ya Maji ya Chama cha Kimataifa cha Maji (iha) ya 2021, uwezo wa China wa umeme wa maji uliowekwa (ikiwa ni pamoja na hifadhi ya pampu) ulifikia 370160MW mwaka wa 2020, ukiwa ni 370160/1330106=27.8% ya jumla ya kimataifa, ikishika nafasi ya kwanza duniani.
Kituo cha Umeme cha Three Gorges, kituo kikubwa zaidi cha umeme wa maji duniani, kina uwezo mkubwa zaidi wa kuzalisha umeme wa maji nchini China. Kituo cha Umeme cha Three Gorges hutumia turbine 32 za Francis, kila moja ikiwa na uwezo wa MW 700, na turbine mbili za MW 50, zenye uwezo wa kuweka 22500MW na urefu wa bwawa wa mita 181. Uwezo wa kuzalisha umeme mwaka wa 2020 utakuwa 111.8 TWh, na gharama ya ujenzi itakuwa ¥ bilioni 203. Utakamilishwa mwaka wa 2008.
Vituo vinne vya umeme wa maji vya kiwango cha dunia vimejengwa katika sehemu ya Mto Yangtze Jinsha huko Sichuan: Xiangjiaba, Xiluodu, Baihetan, na Wudongde. Jumla ya uwezo wa vituo hivi vinne vya umeme wa maji uliowekwa ni 46508MW, ambayo ni 46508/22500=mara 2.07 ya uwezo wa Kituo cha Umeme wa Maji cha Three Gorges cha 22500MW. Uzalishaji wake wa umeme wa kila mwaka ni 185.05/101.6=mara 1.82. Baihetan ni kituo cha pili kwa ukubwa cha umeme wa maji nchini China baada ya kituo cha umeme wa maji cha Three Gorges.
Kwa sasa, Kituo cha Umeme cha Maji cha Mabonde Matatu nchini China ndicho kiwanda kikubwa zaidi cha umeme duniani. Miongoni mwa vituo 12 vikubwa zaidi vya umeme wa maji duniani, China ina viti sita. Bwawa la Itaipu, ambalo kwa muda mrefu limekuwa la pili duniani, limesukumwa hadi nafasi ya tatu na Bwawa la Baihetan nchini China.

Kituo kikubwa zaidi cha umeme wa maji duniani mwaka wa 2021
Kuna vituo 198 vya umeme wa maji vyenye uwezo wa zaidi ya MW 1000 duniani, ambapo China ina vituo 60, ikichangia 60/198=30% ya jumla ya dunia. Vifuatavyo ni Brazili, Kanada, na Urusi.
Kuna vituo 198 vya umeme wa maji vyenye uwezo wa zaidi ya MW 1000 duniani, ambapo China ina vituo 60, ikichangia 60/198=30% ya jumla ya dunia. Vifuatavyo ni Brazili, Kanada, na Urusi.
Kuna vituo 60 vya umeme wa maji vyenye uwezo wa zaidi ya MW 1000 nchini China, hasa 30 katika Bonde la Mto Yangtze, vikichangia nusu ya vituo vya umeme wa maji vya China vyenye uwezo wa zaidi ya MW 1000.

Mitambo ya umeme wa maji yenye uwezo wa zaidi ya MW 1000 imeanza kutumika nchini China
Kupanda juu kutoka Bwawa la Gezhouba na kuvuka vijito vya Mto Yangtze kupitia Bwawa la Makorongo Matatu, hii ndiyo nguvu kuu ya usambazaji wa umeme wa China kutoka magharibi hadi mashariki, na pia kituo kikubwa zaidi cha umeme duniani: kuna takriban vituo 90 vya umeme wa maji katika sehemu kuu ya Mto Yangtze, ikijumuisha Bwawa la Gezhouba na Makorongo Matatu, 10 katika Mto Wujiang, 16 katika Mto Jialing, 17 katika Mto Minjiang, 25 katika Mto Dadu, 21 katika Mto Yalong, 27 katika Mto Jinsha, na 5 katika Mto Muli.
Tajikistan ina bwawa la asilia lenye urefu wa mita 567, ambalo ni mita 262 juu kuliko bwawa la bandia lililopo, Bwawa la Jinping Level 1. Bwawa la Usoi lilianzishwa mnamo Februari 18, 1911, wakati tetemeko la ardhi la ukubwa wa 7.4 lilipotokea Sarez, na bwawa la maporomoko ya ardhi la asili kando ya Mto Murgab lilizuia mtiririko wa mto. Lilisababisha maporomoko makubwa ya ardhi, likazuia Mto Murgab, na likaunda bwawa refu zaidi duniani, Bwawa la Usoi, na kuunda 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 mita 135 duniani. Bwawa refu zaidi kwa sasa ni Bwawa la Jinping-I, bwawa lenye upinde lenye urefu wa mita 305. Linalofuata ni Bwawa la Nurek kwenye Mto Vakhsh huko Tajikistan, lenye urefu wa mita 300.

Bwawa refu zaidi duniani mwaka 2021
Kwa sasa, bwawa refu zaidi duniani, Bwawa la Jinping-I nchini China, lina urefu wa mita 305, lakini mabwawa matatu yanayojengwa 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 kuanzia 2019 hadi 2029, likiwa na gharama ya ujenzi wa dola bilioni 2-5 za Marekani, uwezo wa kusakinishwa wa MW 600-3600, na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa 17TWh.
La pili ni Bwawa la Bakhtiari linalojengwa kwenye Mto Bakhtiari nchini Iran, lenye urefu wa mita 325 na megawati 1500. Gharama ya mradi ni dola bilioni 2 za Marekani na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa tani 3 kwa saa. Bwawa la tatu kwa ukubwa kwenye Mto Dadu nchini China ni Bwawa la Shuangjiangkou, lenye urefu wa mita 312.

Bwawa lenye urefu unaozidi mita 305 linajengwa
Bwawa la uvutano lenye urefu wa juu zaidi duniani mwaka wa 2020 lilikuwa Bwawa la Grande Dixence nchini Uswisi, lenye urefu wa mita 285.
Bwawa kubwa zaidi duniani lenye uwezo wa kuhifadhi maji wa juu zaidi ni Bwawa la Kariba kwenye Mto Zambezi nchini Zimbabwe na Zambezi. Lilijengwa mwaka wa 1959 na lina uwezo wa kuhifadhi maji wa kilomita 180.6 za ujazo, likifuatiwa na Bwawa la Bratsk kwenye Mto Angara nchini Urusi na Bwawa la Akosombo kwenye Ziwa Kanawalt, lenye uwezo wa kuhifadhi maji wa kilomita 169 za ujazo.

Hifadhi kubwa zaidi duniani
Bwawa la Mabonde Matatu, lililoko kwenye sehemu kuu ya Mto Yangtze, lina uwezo mkubwa zaidi wa kuhifadhi maji nchini China. Lilikamilishwa mwaka wa 2008 na lina uwezo wa kuhifadhi maji wa kilomita 39.3 kwa mita za mraba, likiwa nafasi ya 27 duniani.
Hifadhi kubwa zaidi nchini China
Bwawa kubwa zaidi duniani ni Bwawa la Tarbela nchini Pakistani. Lilijengwa mwaka wa 1976 na lina urefu wa mita 143. Bwawa hilo lina ujazo wa mita za ujazo milioni 153 na uwezo wake wa kuzalisha umeme wa MW 3478.
Bwawa kubwa zaidi nchini China ni Bwawa la Mabonde Matatu, ambalo lilikamilishwa mwaka wa 2008. Jengo hilo lina urefu wa mita 181, ujazo wa bwawa ni mita za ujazo milioni 27.4, na uwezo uliowekwa ni MW 22500. Limeorodheshwa katika nafasi ya 21 duniani.

Bonde kubwa zaidi duniani
Bonde la Mto Kongo linaundwa zaidi na Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo. Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo inaweza kukuza uwezo wa kitaifa wa kilowati milioni 120 (MW 120000) na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa kilowati bilioni 774 saa (TWh 774). Kuanzia Kinshasa katika mwinuko wa mita 270 na kufikia sehemu ya Matadi, msingi wa mto ni mwembamba, wenye kingo zenye mwinuko na mtiririko wa maji wenye msukosuko. Kina cha juu zaidi ni mita 150, na tone la takriban mita 280. Mtiririko wa maji hubadilika mara kwa mara, jambo ambalo ni la manufaa sana kwa maendeleo ya umeme wa maji. Ngazi tatu za vituo vikubwa vya umeme wa maji zimepangwa, huku ngazi ya kwanza ikiwa bwawa la Pioka, lililoko kwenye mpaka kati ya Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo na Jamhuri ya Kongo; Bwawa la Grand Inga la ngazi ya pili na bwawa la Matadi la ngazi ya tatu zote ziko katika Jamhuri ya Kidemokrasia ya Kongo. Kituo cha Umeme cha Pioka kinatumia kichwa cha maji cha mita 80 na kinapanga kufunga vitengo 30, chenye uwezo wa jumla ya 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 kimoja. Kituo cha Umeme cha Matadi kinatumia kichwa cha maji cha mita 50 na kinapanga kufunga vitengo 36, chenye uwezo wa jumla wa kilowati milioni 12 na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa saa za kilowati bilioni 87. Sehemu ya maji ya Yingjia, yenye tone la mita 100 ndani ya kilomita 25, ndiyo sehemu ya mto yenye rasilimali nyingi zaidi za umeme wa maji duniani.
Kuna vituo vingi vya umeme wa maji duniani kuliko Bwawa la Three Gorges ambavyo bado havijakamilika.
Mto Yarlung Zangbo ni mto mrefu zaidi wa nyanda za juu nchini China, ulioko katika Mkoa Unaojiendesha wa Tibet, na mojawapo ya mito mirefu zaidi duniani. Kinadharia, baada ya kukamilika kwa Kituo cha Umeme cha Mto Yarlung Zangbo, uwezo uliowekwa utafikia MW 50000, na uzalishaji wa umeme utakuwa mara tatu ya ule wa Bwawa la Magofu Matatu (98.8 TWh), na kufikia TWh 300, ambayo itakuwa kituo kikubwa zaidi cha umeme duniani.
Mto Yarlung Zangbo ni mto mrefu zaidi wa nyanda za juu nchini China, ulioko katika Mkoa Unaojiendesha wa Tibet, na mojawapo ya mito mirefu zaidi duniani. Kinadharia, baada ya kukamilika kwa Kituo cha Umeme cha Mto Yarlung Zangbo, uwezo uliowekwa utafikia MW 50000, na uzalishaji wa umeme utakuwa mara tatu ya ule wa Bwawa la Magofu Matatu (98.8 TWh), na kufikia TWh 300, ambayo itakuwa kituo kikubwa zaidi cha umeme duniani.
Mto Yarlung Zangbo ulibadilishwa jina kuwa "Mto Brahmaputra" baada ya kutiririka kutoka eneo la Luoyu na kuingia India. Baada ya kutiririka kupitia Bangladesh, ulibadilishwa jina kuwa "Mto Jamuna". Baada ya kuungana na Mto Ganges katika eneo lake, ulitiririka hadi Ghuba ya Bengal katika Bahari ya Hindi. Urefu wake wote ni kilomita 2104, ukiwa na urefu wa mto wa kilomita 2057 huko Tibet, jumla ya tone la mita 5435, na wastani wa mteremko ukiwa wa kwanza miongoni mwa mito mikubwa nchini China. Bonde hilo limerefushwa kwa upande wa mashariki-magharibi, na urefu wa juu zaidi wa zaidi ya kilomita 1450 kutoka mashariki hadi magharibi na upana wa juu zaidi wa kilomita 290 kutoka kaskazini hadi kusini. Mwinuko wa wastani ni kama mita 4500. Ardhi iko juu magharibi na chini mashariki, huku ya chini zaidi ikiwa kusini mashariki. Jumla ya eneo la bonde la mto ni kilomita za mraba 240480, ikichangia 20% ya jumla ya eneo la mabonde yote ya mito huko Tibet, na takriban 40.8% ya jumla ya eneo la mfumo wa mto unaotoka huko Tibet, ikishika nafasi ya tano kati ya mabonde yote ya mito nchini China.
Kulingana na data ya 2019, nchi zenye matumizi ya juu zaidi ya umeme kwa kila mtu duniani ni Iceland (51699 kWh/mtu) na Norway (23210 kWh/mtu). Iceland inategemea uzalishaji wa umeme wa jotoardhi na umeme wa maji; Norway inategemea umeme wa maji, ambao unachangia 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 mafuta ya visukuku, bali hutegemea rasilimali zao nyingi za majimaji. Nishati ya maji haitumiki tu ndani ya nchi, bali pia husafirishwa nje ya nchi.

Uzalishaji wa umeme wa maji unaoweza kuhifadhiwa kwa kutumia pampu
Nishati ya maji ya hifadhi ya pampu ni njia ya kuhifadhi nishati, si njia ya uzalishaji wa umeme. Wakati mahitaji ya umeme yapo chini, uwezo wa ziada wa uzalishaji wa umeme unaendelea kutoa umeme, na kusukuma pampu ya umeme kusukuma maji hadi kiwango cha juu cha kuhifadhi. Wakati mahitaji ya umeme yapo juu, maji ya kiwango cha juu hutumika kwa ajili ya uzalishaji wa umeme. Njia hii inaweza kuboresha kiwango cha matumizi ya seti za jenereta na ni muhimu sana katika biashara.
Hifadhi ya pampu ni sehemu muhimu ya mifumo ya kisasa na ya baadaye ya nishati safi. Ongezeko kubwa la vyanzo vya nishati mbadala kama vile nishati ya upepo na jua, pamoja na uingizwaji wake wa jenereta za jadi, limeleta shinikizo linaloongezeka kwenye gridi ya umeme na kusisitiza umuhimu wa "betri za maji" za hifadhi ya pampu.
Kiasi cha uzalishaji wa umeme wa maji kinalingana moja kwa moja na uwezo uliowekwa wa hifadhi ya pampu na kinahusiana na kiasi cha hifadhi ya pampu. Mnamo 2020, kulikuwa na 68 zinazofanya kazi na 42 zikiwa zinaendelea kujengwa duniani kote.
Uzalishaji wa umeme wa maji nchini China unashika nafasi ya kwanza duniani, kwa hivyo idadi ya vituo vya umeme vya kupompa vinavyofanya kazi na vinavyoendelea kujengwa vinashika nafasi ya kwanza duniani. Vifuatavyo ni Japani na Marekani.

Kituo kikubwa zaidi cha kuhifadhia umeme kinachosukumwa duniani ni Kituo cha Kuhifadhia cha Pumped cha Kaunti ya Bath nchini Marekani, chenye uwezo wa 3003MW.
Kituo kikubwa zaidi cha kuhifadhi umeme kinachosukumwa nchini China ni Kituo cha Umeme cha Kuhifadhi Umeme cha Huishou, chenye uwezo wa kuweka wa MW 2448.
Kituo cha pili kwa ukubwa cha kuhifadhi umeme kinachosukumwa nchini China ni Kituo cha Umeme cha Kuhifadhi Umeme cha Guangdong, chenye uwezo wa kuweka wa MW 2400.
Mitambo ya kuhifadhia umeme inayosukumwa nchini China inayojengwa inashika nafasi ya kwanza duniani. Kuna vituo vitatu vyenye uwezo wa zaidi ya MW 1000: Kituo cha Umeme cha Fengning Pumped Storage (MW 3600, kilichokamilika kuanzia 2019 hadi 2021), Kituo cha Umeme cha Jixi Pumped Storage (MW 1800, kilichokamilika mwaka 2018), na Kituo cha Umeme cha Huanggou Pumped Storage (MW 1200, kilichokamilika mwaka 2019).
Kiwanda cha kuhifadhia umeme chenye mwinuko wa juu zaidi duniani ni Kituo cha Umeme cha Yamdrok Hydropower, kilichopo Tibet, China, katika urefu wa mita 4441.

Uzalishaji wa umeme wa maji kupitia mtiririko
Uendeshaji wa umeme wa maji wa mto (ROR), unaojulikana pia kama umeme wa maji unaotiririka, ni aina ya nishati ya umeme inayotegemea umeme wa maji lakini inahitaji kiasi kidogo cha maji au haihitaji hifadhi ya maji mengi kwa ajili ya uzalishaji wa umeme. Uzalishaji wa umeme wa maji wa mtiririko wa mto karibu kabisa hauhitaji hifadhi ya maji au unahitaji tu ujenzi wa vituo vidogo sana vya kuhifadhi maji. Wakati wa kujenga vituo vidogo vya kuhifadhi maji, vituo hivi vya kuhifadhi maji huitwa mabwawa ya kurekebisha au mabwawa ya mbele. Kwa sababu ya ukosefu wa vituo vikubwa vya kuhifadhi maji, uzalishaji wa umeme wa mkondo ni nyeti sana kwa mabadiliko ya ujazo wa maji ya msimu katika chanzo cha maji. Kwa hivyo, mitambo ya umeme wa mkondo kwa kawaida hufafanuliwa kama vyanzo vya nishati vya vipindi. Ikiwa bwawa la kudhibiti limejengwa katika kiwanda cha umeme cha mkondo ambacho kinaweza kudhibiti mtiririko wa maji wakati wowote, kinaweza kutumika kama kiwanda cha umeme cha kunyoa kilele au kiwanda cha umeme cha msingi.
Kituo kikubwa zaidi cha umeme wa maji cha Sichuan duniani ni Bwawa la Jirau kwenye Mto Madeira nchini Brazili. Bwawa hilo lina urefu wa mita 63, urefu wa mita 1500, na uwezo wa kuweka megawati 3075. Lilikamilishwa mwaka wa 2016.
Kiwanda cha tatu kikubwa cha umeme wa maji duniani ni Bwawa la Chief Joseph kwenye Mto Columbia nchini Marekani, lenye urefu wa mita 72, urefu wa mita 1817, uwezo wa MW 2620, na uzalishaji wa umeme wa kila mwaka wa GWh 9780. Kilikamilika mwaka wa 1979.
Kituo kikubwa zaidi cha umeme wa maji cha mtindo wa Sichuan nchini China ni Bwawa la Tianshengqiao II, lililoko kwenye Mto Nanpan. Bwawa hilo lina urefu wa mita 58.7, urefu wa mita 471, ujazo wa mita za ujazo 4800000, na uwezo wa kuzalisha umeme wa MW 1320. Lilikamilishwa mwaka wa 1997.

Uzalishaji wa umeme wa mawimbi
Nguvu ya mawimbi huzalishwa 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 ili kuzalisha umeme. Hakuna maeneo mengi yanayofaa duniani kote kwa ajili ya uzalishaji wa umeme wa mawimbi, na kuna maeneo nane nchini Uingereza ambayo yanakadiriwa kuwa na uwezo wa kukidhi 20% ya mahitaji ya umeme nchini.
Kiwanda cha kwanza cha kuzalisha umeme kwa mawimbi duniani kilikuwa kiwanda cha kuzalisha umeme kwa mawimbi cha Lance, kilichopo Lance, Ufaransa. Kilijengwa kuanzia 1960 hadi 1966 kwa miaka 6. Uwezo uliowekwa ni 240MW.
Kituo kikubwa zaidi cha umeme wa mawimbi duniani ni Kituo cha Umeme cha Ziwa Sihwa Tidal nchini Korea Kusini, chenye uwezo wa 254MW na kilikamilishwa mwaka wa 2011.
Kituo cha kwanza cha umeme wa mawimbi Amerika Kaskazini ni Kituo cha Kuzalisha cha Kifalme cha Annapolis, ambacho kiko Royal, Annapolis, Nova Scotia, Kanada, kwenye mlango wa Bay of Fundy. Uwezo uliowekwa ni 20MW na ulikamilishwa mwaka wa 1984.
Kituo kikubwa zaidi cha umeme wa mawimbi nchini China ni Kituo cha Umeme cha Jiangxia Tidal, ambacho kiko kusini mwa Hangzhou, chenye uwezo wa kuweka MW 4.1 pekee na seti 6. Kilianza kufanya kazi mwaka wa 1985.
Jenereta ya kwanza ya mkondo wa mawimbi ya maji katika Mradi wa Maonyesho ya Nguvu za Mawimbi ya Miamba ya Amerika Kaskazini iliwekwa katika Kisiwa cha Vancouver, Kanada, mnamo Septemba 2006.
Kwa sasa, mradi mkubwa zaidi wa umeme wa mawimbi duniani, MeyGen (mradi wa nishati ya mawimbi wa MeyGen), unajengwa huko Pentland Firth, kaskazini mwa Scotland, ukiwa na uwezo wa 398MW na unatarajiwa kukamilika mwaka wa 2021.
Gujarat, India inapanga kujenga kituo cha kwanza cha umeme wa mawimbi ya kibiashara huko Asia Kusini. Kiwanda cha umeme chenye uwezo wa MW 50 kiliwekwa katika Ghuba ya Kutch kwenye pwani ya magharibi ya India, na ujenzi ulianza mapema mwaka wa 2012.
Mradi uliopangwa wa Kiwanda cha Umeme cha Penzhin Tidal kwenye Rasi ya Kamchatka nchini Urusi una uwezo wa kuweka mitambo ya umeme ya MW 87100 na uwezo wa kuzalisha umeme wa kila mwaka wa TWh 200, na kuifanya kuwa mtambo mkubwa zaidi wa kuzalisha umeme wa mawimbi duniani. Mara tu utakapokamilika, Kituo cha Umeme cha Pinrenna Bay Tidal kitakuwa na uwezo wa kuweka mitambo ya umeme mara nne zaidi ya Kituo cha Umeme cha Three Gorges cha sasa.