Установленная мощность ГЭС

 Google Maps. EES EAEC: Гидроэнергетический потенциал стран мира

Гидроэнергетический потенциал приведен в млн. тут/год*  (на конец 2008 года) 

Обновлено: 18 февраля 2024 года

Возможны изменения и дополнения

Следующее обновление в феврале-марте 2025 года

Основные понятия, классификация и особенности ГЭС 

Гидроэлектростанция (ГЭС) - электростанция, преобразующая механическую энергию воды в электрическую энергию (ГОСТ 19431-84). 

 Действующая нормативная литература:

 СНиП 33-01-2003 "Гидротехнические сооружения. Основные положения", 

 СО 34.21.308-2005. "Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения",  

ГОСТ Р 51238-98  "Гидроэнергетика малая. Термины и определения" 

Классификация ГЭС по мощности предусмотрена ГОСТ 51328-98, в соответствии с которым:

 малая гидроэлектростанция; малая ГЭС; МГЭС: ГЭС с установленной мощностью от 100 до 30000 кВт

  микрогидроэлектростанция; микроГЭС, МкГЭС: МГЭС с установленной мощностью до 100 кВт

ENCO ENGINEERING CONSULTANTS, ссылается на UNIDO (United Nations Industrial Development Organization) и приводит такую классификацию: пико-ГЭС до 5 МВт; микро-ГЭС до 100 кВт; мини-ГЭС до 1000 кВт и малые ГЭС до 10000 кВт.

 UNIDO (см. " World Small Hydropower Development Report 2013") в разделе "Technical notes and abbreviations" отмечает, что к малым ГЭС относятся в докладе станции мощностью до 10 МВт и далее замечает, что в разных странах существует разная классификация.

 Министерство энергетики США (DOE) на страницах сайта (см. здесь) приводит следующую классификацию ГЭС в зависимости от мощности: подразделяется на: микро-ГЭС до 100 кВт, малые ГЭС от 100 кВт до 30 МВт и большие ГЭС свыше 30 МВт.

 ANEEL (Бразилия) относит: к микро ГЭС электростанции до 3000 кВт включительно,  к малым ГЭС - от 3000 до 30000 кВт с площадью водохранилища до 13 км² и другие ГЭС -  гидроэлектростанции свыше 30000 кВт

Здесь и в картах EES EAEC вводится понятие крупнейшей электростанции, к которым относятся электростанции 1000 МВт и выше.  

В качестве источников гидроэнергетического потенциала стран мира используются данные WEC  (World Energy Council):  2010 Survey of Energy Resources

В соответствии с определениями WEC (p. 294-295) гидроэнергетический потенциал классифицируется:

 Валовой теоретический гидроэнергопотенциал (Gross theoretical capability), в дальнейшем теоретический - представляет собой годовое количество электроэнергии, которое потенциально доступно в стране, если все природные потоки будут использованы для вращения турбин по направлению к уровню моря или уровню воды на границе страны (если водоток переходит в другую страну) при 100% отдаче машинного оборудования и механизмов, работающих от движущейся воды.

Специальные указания источника:  Если иное не указано в примечаниях, показатели были рассчитаны на основе атмосферных осадков и стока воды.

Часто оказывается трудно рассчитать валовой теоретический гидроэнергопотенциал строго в соответствии с определением, особенно в тех случаях, когда данные получены из источников, которые не входят в WEC (Мировой энергетический совет). Поэтому при использовании этих данных следует проявлять значительную осторожность.

В тех случаях, когда валовой теоретический гидроэнергопотенциал не был сообщен, он был рассчитан на основании общего технического гидроэнергопотенциала с учетом коэффициента гидроэнергопотенциала  0,40. В тех случаях, в которых не сообщается об общем техническом гидроэнергопотенциале, применяется экономический гидроэнергопотенциал, значению которого предшествует знак «>».

 Общий технический гидроэнергопотенциал, в дальнейшем технический - это размер валового теоретического гидроэнергопотенциала, который можно использовать в рамках существующей технологии.

Экономический гидроэнергопотенциал, в дальнейшем экономический - это размер валового теоретического гидроэнергопотенциала, который можно использовать в рамках существующей технологии в нынешних и ожидаемых местных экономических условиях. Цифры могут включать или исключать экономический потенциал, использование которого было бы неприемлемо по социальным или экологическим причинам.

Примечание: В отличие от источника, районирование стран по регионам производится в рамках методологии, принятой EIA, в соответствии с Перечнем регионов и стран.

 Диапазон изменения теоретического гидроэнергетического потенциала:

 Регионы : Ближний Восток - 690 ТВт∙ч/год (min); Азия и Океания - 15606 ТВт∙ч/год (max); 

Крупные страны: Китай - 6083 ТВт∙ч/год (максимальный) и Южная Корея - 52 ТВт∙ч/год (минимальный)   

Гидроэнергетический потенциал - теоретический, технический и экономический - 

на конец 2008 года (в млн. тут/год, пересчитанный по коэффициенту 123 г/кВт∙ч) и уровень использования технического потенциала (в %) приведены на нижеследующей карте 

Региональная структура установленной мощности-нетто по типам электростанций за 2021 год, МВт (проценты)

Вводные замечания (для специалистов)

В структуре установленной мощности электростанций регионов мира за 2021  год на долю ГЭС приходится от 4,4 % на Ближнем Востоке до почти 46,9 % в Центральной и Южной Америке. Диапазон изменения этой доли в структуре установленной мощности крупных стран: Бразилия -  доля ГЭС составляет 57,9 %, а, например,  в Саудовской Аравии ГЭС отсутствуют.  В числе стран, где удельный вес ГЭС составляет  практически 100% находится, например,  Парагвай, где установленная мощность-нетто всех электростанций  на конец 2021 года - 8761 МВт, в том числе ГЭС - 8760 МВт.

Специалистам-энергетикам старшего поколения хорошо известно имя А.А.Белякова - одного из выдающихся инженеров-гидротехников.- учителя и консультанта многих крупных руководителей гидроэнергетических организаций В числе его учеников был и крупнейший организатор, ученый-энергетик, член –корреспондент АН СССР, длительное время возглавлявший Министерство энергетики и электрификации СССР, П.С.Непорожний. 

 В 1985 году началась разработка нового хозяйственного механизма в электроэнергетике и для решения задач надежности и устойчивости ЕЭС СССР нужно было разработать и согласовать предложения в Госплане СССР, Минфине СССР и в последующем в Совете Министров СССР о неприемлемости прибыли в энергетике, как основного фондообразующего и оценочного показателя на примере факторов, влияющих на нее. Для ГЭС таким фактором являются маловодные годы. Нет достаточных запасов воды в водохранилищах – нет и планируемой (прогнозной) выработки электрической энергии на ГЭС.  Весьма важным при этом является необходимость резервирования выпадающей выработки ГЭС в маловодные годы на ТЭС.

 Именно в тот период Беляковым А.А. были даны пояснения, что основное назначение ГЭС – это регулирование водного баланса страны. Накапливая воду в водохранилищах при ее избытке (и, между прочим, защищая тем самым от наводнений), они могут отдавать ее при недостатке.   

Уникальность ГЭС заключается и в том, что она является важнейшей подсистемой транспортной системы страны. Следовательно, производство электроэнергии на ГЭС является попутной (не основной продукцией), равно, как и производство электроэнергии на ТЭЦ. Основное назначение последних производство и отпуск тепловой энергии.

Заметим, наряду с тем, что ГЭС вырабатывает «дешевую» электроэнергию, покрывая наиболее дорогие зоны графика электрической нагрузки: полупиковую и пиковую, она является объектом длительного инвестиционного цикла (так, строительство Красноярской ГЭС началось в 1956 году  и закончилось в 1972 году с вводом первого блока 3 ноября 1967 года) и сопровождается значительными капиталовложениями в плотину, и в этой связи является малопривлекательным объектом для так называемых частных инвесторов из-за высокого срока окупаемости капитальных затрат.     

Обратим внимание и на то, что основная часть добавленной стоимости от использования ГЭС аккумулируется у потребителя. Также, как и добавленная стоимость тепловой энергии является предметом государственного регулирования в силу ее высокой социальной значимости, связанной с условиями жизни населения страны.

 Выводы:

1. ГЭС и ТЭЦ не могут являться субъектами рынков электрической и тепловой энергии.

 2. Необходимо пересмотреть вопросы ценообразования на ГЭС в силу ее уникального характера и универсального назначения, низкого числа часов использования установленной мощности (по сравнению, например, с КЭС).

 3.  Прибыль как результат оценки деятельности компаний, на балансе которых находятся ГЭС и ТЭЦ не может являться основным (главным) оценочным показателем, поскольку зависит от климатических условий. Если рентабельность ТЭЦ определяется во многом погодными условиями (холод, тепло), то рентабельность ГЭС определяется многоводностью или маловодностью, что не связано с результатами управления или производительностью труда обслуживающего персонала. И в том, и в другом случае, стоимость основных фондов должна быть разнесена в соответствии с их целями и задачами.

Основные тенденции и анализ, 1992-2021 годы

Весь мир   

Структура установленной мощности электростанций по типам  за 1992 год, млн. кВт (%)

Структура установленной мощности электростанций по типам  за 2021 год, млн. кВт (%)

Мировая энергетика. 

Страны мира с техническим гироэнергопотенциалом свыше 160 ТВт∙ч/год в порядке убывания 

(на конец 2008 года) 

Регионы мира

ГЭС, включая ГАЭС

UN Data. Установленная мо.... 1992-2014 гг., млн. кВт

ГЭС

UN Data. Установленная мо.... 1992-2017 гг., млн. кВт

Доли регионов мира в установленной мощности-нетто ГЭС в 1992 году, млн. кВт (%). 

Примечание:  Здесь и далее без учета ГАЭС

Доли регионов мира в установленной мощности-нетто ГЭС  в 2021  году, млн. кВт· (%)

Динамика установленной мощности-нетто ГЭС регионов  r1, r2, r3,r4 и r7, 1992-2021, млн. кВт

Динамика установленной мощности-нетто ГЭС регионов  r5 и r6 ,1992-2021, млн. кВт

Приросты установленной мощности ГЭС

UN Data Приросты в регио....нении с 1992 г., млн. кВт

Справочно:

UN Data. Установленная мо... мира, 1992-2014 гг., МВт

Страны мира. Установленная мощность-нетто ГЭС на конец 2021 года, МВт

Крупнейшие действующие ГЭС в мире (6000 МВт и выше)  

The Three Gorges Dam (Китай) - 22500 МВт

The Baihetan Dam - 16000 МВт

Примечание:Ввод  в эксплуатацию последнего гидроагрегата 20 декабря 2022 года

The Itaipu Dam (Бразилия-Парагвай) - 14000 МВт

The Xiluodu Dam (Китай) - 13860 МВт

UHE Belo Monte (Бразилия) - 11233.1 МВт 

Wudongde Hydropower Station* (Китай)  - 10200 МВт

*Примечание: Ввод в эксплуатацию 2020 (29 июня) -2021 (16 июня) 

CH Simón Bolívar (Guri - Венесуэла) - 10000 МВт

UHE Tucuruí (Бразилия) - 8535 МВт

The Grand Coulee Dam (США) - 6495 МВт

The Xiangjiaba Dam (Китай - CN) - 6448 МВт

Sayano-Shushenskaya HPP (Россия) - 6400 МВт

The Longtan Dam (Китай) - 6300 МВт   

Krasnoyarskaya HPP (Россия) - 6000 МВт

К оценке темпов развития  гидроэнергетики  отдельных стран мира


UN Data. Приросты установ.... ‎(от 5000 тыс. кВт)‎, МВт

Развитие гидроэнергетики  в период с 1992  по 2021 годы в странах с установленной мощностью ГЭС  (свыше 50 ГВт) в 2021 году, ГВт

К оценке темпов развития  гидроэнергетики   отдельных организаций


UN Data. Приросты установ....14 г. к 1992 г.,млн. кВт