Patotyyppisillä vesivoimalaitoksilla tarkoitetaan pääasiassa vesivoimalaitoksia, jotka rakentavat jokiin vedenpidätysrakenteita tekoaltaiden muodostamiseksi, keskittävät luonnostaan tulevaa vettä vedenpinnan nostamiseksi ja tuottavat sähköä hyödyntämällä paine-eroja. Tärkein ominaisuus on, että pato ja vesivoimalaitos on keskitetty samaan lyhyempään jokiosuuteen.
Patotyyppisiin vesivoimalaitoksiin kuuluu yleensä vedenpidätysrakenteita, purkurakenteita, paineputkistoja, voimalaitoksia, turbiineja, generaattoreita ja apulaitteita. Useimmat patojen käyttämät vedenpidätysrakenteet ovat keski- tai korkeapainevesivoimalaitoksia, kun taas porttien käyttämät rakenteet ovat enimmäkseen matalapainevesivoimalaitoksia. Kun vedenkorkeus ei ole korkea ja joen uoma on leveä, voimalaitosta käytetään usein osana vedenpidätysrakennetta. Tämän tyyppistä vesivoimalaitosta kutsutaan myös joenpohjavesivoimalaitokseksi tai padovesivoimalaitokseksi.
Patotyyppiset vesivoimalaitokset voidaan jakaa kahteen luokkaan padon ja vesivoimalaitoksen välisen suhteellisen sijainnin perusteella: padon takana olevat vesivoimalaitokset ja joenuoman tyypit. Patotyyppisen vesivoimalaitoksen voimalaitos on sijoitettu padon alavirran puolelle ja tuottaa sähköä ohjaamalla vettä paineputkistojen kautta. Voimalaitos itse ei kanna ylävirran vedenpainetta. Voimalaitos, pato, tulva-aukko ja muut joenuoman vesivoimalaitoksen rakennukset on rakennettu joenuomaan ja ne ovat osa vedenpidätysrakennetta, joka kantaa ylävirran vedenpaineen. Tämä järjestely auttaa säästämään koko hankkeen investointeja.
Patotyyppisen vesivoimalaitoksen pato on yleensä korkeampi. Ensinnäkin se hyödyntää korkeaa vedenkorkeutta voimalaitoksen asennetun kapasiteetin lisäämiseksi, mikä mahdollistaa tehokkaan mukautumisen sähköjärjestelmän huippuvirtausvaatimuksiin. Toiseksi, sillä on suuri varastointikapasiteetti, joka voi säädellä huippuvirtaamaa ja lieventää alavirran tulvapainetta. Kolmanneksi, kokonaisvaltaiset hyödyt ovat merkittävämpiä. Haittapuolena on tekojärvialueen tulvimisesta johtuva lisääntynyt hävikki sekä kaupunkien ja maaseudun asukkaiden uudelleensijoittamisen ja uudelleenasuttamisen vaikeus. Siksi patotyyppisiä vesivoimalaitoksia, joissa on korkeat padot ja suuret tekojärvet, rakennetaan usein alueille, joilla on korkeita vuoria, kanjoneita, suuri veden virtaus ja pieniä tulvia.
Maailman suurimmat rakennetut patotyyppiset vesivoimalaitokset sijaitsevat enimmäkseen Kiinassa, ja Kolmen rotkon pato on suurin 22,5 miljoonan kilowatin asennetulla kapasiteetillaan. Valtavien sähköntuotantohyötyjen lisäksi Kolmen rotkon padolla on kattavia etuja tulvien hallinnassa, navigoinnin parantamisessa ja vesivarojen hyödyntämisessä Jangtse-joen keski- ja alajuoksulla, mikä tekee siitä "kansallisaarteen".
Kiinan kommunistisen puolueen 19. kansalliskongressin jälkeen Kiina on rakentanut useita maailmankuuluja vesivoimalaitoksia. Baihetanin vesivoimalaitoksen ensimmäiset yksiköt otettiin käyttöön 28. kesäkuuta 2021, ja niiden kokonaiskapasiteetti on 16 miljoonaa kilowattia. Wudongden vesivoimalaitoksen ensimmäiset yksiköt otettiin käyttöön sähköntuotantoon 29. kesäkuuta 2020, ja niiden kokonaiskapasiteetti on 10,2 miljoonaa kilowattia. Nämä kaksi vesivoimalaitosta muodostavat yhdessä Xiluodun, Xiangjiaban, Kolmen rotkon ja Gezhouban vesivoimalaitosten kanssa maailman suurimman puhtaan energian käytävän, jonka kokonaiskapasiteetti on 71,695 miljoonaa kilowattia, mikä on lähes 20 % Kiinan asennetusta vesivoimalaitoksesta. Ne tarjoavat luotettavan esteen tulvien torjunnan, merenkulun turvallisuuden, ekologisen turvallisuuden, vesivarojen turvallisuuden ja energian turvallisuuden kannalta Jangtse-joen valuma-alueella.
Kiinan kommunistisen puolueen 20. kansalliskongressin raportissa ehdotettiin hiilihuipun ja hiilineutraaliuden aktiivista ja määrätietoista edistämistä. Vesivoiman kehittäminen ja rakentaminen avaavat uusia kehitysmahdollisuuksia, ja vesivoimalla on myös keskeinen rooli energian muuntamisessa ja korkealaatuisessa kehityksessä.
Julkaisun aika: 22.10.2024
