29.10.2021

ГЭС и ГАЭС: Китай продолжает лидировать. Как развивается мировая гидроэнергетика

Сегодня ГЭС — основной источник низкоуглеродной электроэнергии в мире. При этом именно они в первую очередь обеспечивают гибкость электроэнергетической системы, опережая угольную и газовую генерацию. Поэтому неудивительно, что многие страны делают ставку на развитие ГЭС, вкладывая значительные средства в их строительство и реконструкцию. 

К концу 2020 года суммарная мощность гидроэлектростанций (с учетом гидроаккумулирующих) в мире достигла почти 1333 тыс. МВт, увеличившись за год на 20,7 тыс. МВт (+1,6%). Мощность отдельных гидроэлектростанций находится в диапазоне от менее 1 МВт до 22,5 тыс. МВт (ГЭС «Три ущелья» в Китае, самая мощная гидроэлектростанция в мире). С 2000 года в мире введены в работу более 10 тыс. новых гидро-электростанций.

Более четверти всех мощностей приходится на Китай (27,8%), за которым следуют Бразилия (8,2%), США (7,7%) и Канада (6,1%). Россия замыкает лидирующую пятерку (3,9% от общемировой мощности).

В настоящее время ГЭС являются основным источником низкоуглеродной электроэнергии в мире, производя больше, чем все другие возобновляемые источники энергии, вместе взятые. Производство электроэнергии гидроэлектростанциями по итогам 2020 года составило в мире 4500 млрд кВт•ч. В 35 государствах доля ГЭС в производстве электроэнергии превышает 50%. Из этих 35 стран 28 относятся к государствам с развивающейся рыночной экономикой с общим населением 800 млн человек.




По мере увеличения использования нестабильных возобновляемых источников энергии (в первую очередь солнечных и ветряных электростанций) возрастают потребности в повышении гибкости производства. Гидроэлектростанции стали основным источником гибкости электроэнергетической системы в 2020 году, опередив угольную и газовую генерацию. В этом году тенденция сохраняется и вряд ли изменится в ближайшем будущем.

Поэтому неудивительно, что во всем мире ведется модернизация и реконструкция гидроэлектростанций. 52% мировых гидроэнергетических мощностей, которые были введены в эксплуатацию до 1990 года, могут подлежать капитальному ремонту.

В 2020 году на китайской гидроэлектростанции Байхетан (Baihetan), построенной China Three Gorges Corporation, установлена крупнейшая в мире гидроэнергетическая турбина мощностью 1 тыс. МВт.


Ожидается, что глобальная совокупная мощность ГЭС увеличится с 1333 тыс. МВт в 2020 году до немногим более 1555 тыс. МВт к 2030 году, т.е. на 17%. При этом ввод новых мощностей составит порядка 380 тыс. МВт, а вывод из эксплуатации старых ГЭС превысит 150 тыс. МВт. Китай продолжит лидировать по чистому приросту мощностей, на его долю приходится 40% прогнозируемого увеличения в течение 2021–2030 гг.

На небольшие проекты (станции мощностью менее 10 МВт) в ближайшее десятилетие будет приходиться 5% (11 тыс. МВт) глобального увеличения мощностей.

Мощность гидроаккумулирующих станций (ГАЭС) на конец 2020 года составила 159,5 тыс. МВт (+0,9%). ГАЭС обеспечивают 90,3% общемировой суммарной мощности накопителей энергии по состоянию на конец 2020 года.

В части распределения мощностей ГАЭС первенство также за Китаем (19,7%). В пятерку лидеров входят также Япония (17,3%), США (14,3%), Италия (4,8%) и Германия (4,0%).

Согласно прогнозам, увеличение мировых мощностей ГАЭС в течение 2021–2030 гг. составит почти 30% (65 тыс. МВт) — это самый высокий показатель роста за десятилетие в истории.

В 2021 году запланирован ввод в эксплуатацию оставшихся четырех (из двенадцати) турбин на гидроэлектростанции Wudongde в Китае. Общая мощность станции достигнет 10,2 тыс. МВт, то есть данная ГЭС станет четвертой по мощности в стране и седьмой в мире. В июне 2021 года введена в работу вторая турбина мощностью 1 тыс. МВт на китайской станции Байхетан.

Значительный ввод мощностей в 2021 году ожидается в Африке: в Нигерии (станция Mambila мощностью 3050 МВт), в Гвинее (станция Souapiti мощностью 675 МВт), в Замбии (станция Kafue Gorge Lower мощностью 750 МВт).

В Португалии в 2021 году будет введена в эксплуатацию гидроаккумулирующая станция Gouvães мощностью 880 МВт.

В рамках демонстрационного проекта XFLEX HYDRO, финансируемого Евросоюзом, в апреле 2021 года на французскую ГЭС Vogelgrun (мощность 142 МВт) доставлена аккумуляторная система накопления энергии (Battery Energy Storage System, BESS). Проект направлен на исследование возможностей эффективной интеграции возобновляемых источников энергии и накопителей.

Сегодня, по данным Международной ассоциации гидроэнергетики (IHA), на стадии разработки в настоящее время находится не менее 500 тыс. МВт гидроэнергетических мощностей.

Александр Могиленко, к. т. н., газета "Энергетика и промышленность"
По материалам International Energy Agency (IEA), International Renewable Energy Agency (IRENA), International Hydropower Association (IHA) и REN-21