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Pumped Hydro Generation (TWh)

An energy storage system (ESS) for electricity generation uses electricity (or some other energy source, such as solar-thermal energy) to charge an energy storage system or device, which is discharged to supply (generate) electricity when needed

The types of Storage systems in commericaluse are Pumped-storage hydroelectric / Batteries (electro-chemical) / Solar electric with thermal energy storage / Compressed-air storage / Flywheels, with Pumped-storage being the largest by wide margin as of now

ESSs are not primary electricity generation sources. They must use electricity supplied by separate electricity generators or from an electric power grid to charge the storage system, which makes ESSs secondary generation sources

In fact, ESSs use more electricity for charging than they can provide when discharging and supplying electricity. Hence the generation numbers are presented as -ve numbers, to avoid double counting the generation from charging sources for ESSs and the generation from ESSs

The round-trip efficiency (RTE) of pumped hydro storage systems typically ranges from 70% to 85%, with many modern plants achieving around 75-80%, meaning about 20-25% of the energy is lost during the pumping and generating cycle. In other words 100 units of input lead to 75-80 units of output, and net pumped hydro generation here would be -20 to -25 units

The value of ESS lies in the fact that energy is stored using cheap, off-peak electricity (like midday solar/wind) to sell back during expensive peak demand times

Pumped Hydro Net Generation

Table below captures country-wise trend in Net Generation from Pumped Hydro (Source: US EIA)

For 2023, world net pumped storage generation was -44.3 TWh, that in China was -14.0 TWh while that in US was -6.0 TWh. US EIA reported no net generation in India in 2023

As we saw in our Pumped Hydro Installed Capacity section, world pumped hydro installed capacity in 2023 was 190.9 GW , it was 4.8 GW in India, 50.9 GW in China and 23.1 GW in US


YearWorldIndiaChinaUnited StatesAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAngolaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurmaBurundiCabo VerdeCambodiaCameroonCanadaCayman IslandsCentral African RepublicChadChileColombiaComorosCongo BrazzavilleCongo KinshasaCook IslandsCosta RicaCote d'IvoireCroatiaCubaCyprusCzechiaDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEswatiniEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFormer CzechoslovakiaFormer Serbia and MontenegroFormer USSRFormer YugoslaviaFranceFrench GuianaFrench PolynesiaGabonGambia TheGeorgiaGermanyGermany EastGermany WestGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea BissauGuyanaHaitiHawaiian Trade ZoneHondurasHong KongHungaryIcelandIndonesiaIranIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKosovoKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMartiniqueMauritaniaMauritiusMexicoMicronesiaMoldovaMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorth KoreaNorth MacedoniaNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoriesPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussiaRwandaSaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Pierre and MiquelonSaint Vincent/GrenadinesSamoaSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandThe BahamasTimor LesteTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkiyeTurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUS Pacific IslandsUS TerritoriesUS Virgin IslandsUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUruguayUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamWake IslandWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe
2023-44.30.0-14.0-6.00.00.00.90.00.00.00.0-0.20.00.0-0.1-1.70.00.00.00.00.0-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-1.50.00.00.00.0-2.80.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.2-0.70.0-5.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.2-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.50.00.00.00.00.00.00.00.0-0.6-0.80.00.0-0.1-0.70.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.00.00.0-0.1-0.10.00.0-1.2-1.20.0-2.20.00.00.00.0-1.60.0-0.70.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.60.0-0.60.00.00.00.00.00.00.00.0
2022-44.30.0-13.7-6.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.0-0.4-2.00.00.00.00.00.0-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-1.90.00.00.00.0-3.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.0-0.70.0-3.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.2-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.50.00.00.00.00.00.00.00.0-0.5-0.60.00.0-0.1-0.70.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.40.00.00.0-0.1-0.10.00.0-1.4-1.10.0-1.60.00.00.00.0-1.60.0-0.60.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.60.0-0.60.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0
2021-41.70.0-13.6-5.10.00.00.00.00.00.00.0-0.20.00.0-0.3-1.70.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-1.50.00.00.00.0-2.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.0-0.80.0-4.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.3-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.00.00.00.00.00.00.00.0-0.4-0.40.00.0-0.1-0.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.0-0.1-0.10.00.0-1.7-1.10.0-1.10.00.00.00.0-1.20.0-0.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.60.0-0.60.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0
2020-38.80.0-11.3-5.30.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.0-0.3-1.50.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.0-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-1.70.00.00.00.0-2.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.0-0.70.0-3.70.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.3-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.0-0.4-0.40.00.0-0.1-0.70.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.40.00.00.0-0.1-0.10.00.0-1.8-1.10.0-1.10.00.00.00.0-1.30.0-0.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.50.0-0.50.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0
2019-37.00.0-10.7-5.30.00.00.00.00.00.00.0-0.20.00.0-0.3-1.50.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-1.70.00.00.00.0-2.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.0-0.60.0-3.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.2-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.40.00.00.00.00.00.00.00.0-0.3-0.40.00.0-0.1-0.70.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.40.00.00.0-0.1-0.10.00.0-1.6-1.10.0-0.80.00.00.00.0-1.20.0-0.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.50.0-0.60.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0
2018-37.50.0-11.1-5.90.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.0-0.2-1.60.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-2.00.00.00.00.0-2.30.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.0-0.60.0-3.20.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.2-0.50.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.0-0.2-0.30.00.0-0.1-0.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.0-0.1-0.10.00.0-1.4-1.20.0-0.70.00.00.00.0-1.20.0-0.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.90.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0
2017-39.50.0-11.2-6.50.00.00.00.00.00.00.0-0.20.00.0-0.2-1.70.00.00.00.00.0-0.40.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.0-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-2.00.00.00.00.0-2.20.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.0-0.70.0-3.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.2-0.50.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.0-0.3-0.50.00.0-0.1-0.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.0-0.1-0.10.00.0-1.6-1.30.0-0.90.00.00.00.0-1.20.0-0.80.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-1.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0
2016-37.10.0-10.5-6.70.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.0-0.2-1.20.00.00.00.00.0-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.0-0.40.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-1.90.00.00.00.0-1.90.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.20.0-0.60.0-2.60.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.2-0.50.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.00.00.00.00.00.0-0.3-0.30.00.0-0.2-1.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-0.30.00.00.0-0.1-0.10.00.0-1.5-0.90.0-1.30.00.00.0-0.1-0.90.0-0.50.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0-1.10.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0
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About China's Fengning Pumped Storage Station

(Source: International Hydropower Association / various other)

China set a new global benchmark in the global hydropower sector with the completion of the Fengning Pumped Storage Power Station, the largest of its kind in the world. Located in Hebei province, the facility has a total installed capacity of 3.6 GW and is operated by the State Grid Corporation of China (SGCC). The project reached its completion on 11 August 2024 with the operation of the twelfth and final reversible turbine unit

Construction of the Fengning station began in June 2013, with the Gezhouba Group securing the main contract to build the power station in April 2014. The project was constructed in two phases, each involving six 300 MW reversible pump-turbine units, together delivering the full 3.6 GW of installed capacity

The facility is designed to consume 8.71 TWh of electricity for pumping, and then generate 6.61 TWh, annually. The project includes two reservoirs, the upper reservoir with a capacity of 45.04 million cubic meters and a lower reservoir holding 71.56 million cubic meters. When fully charged, the upper reservoir can store enough energy to power the plant at full capacity for 10.8 hours, equivalent to nearly 40 GWh

One of the plant’s standout features is its underground powerhouse, the largest of its kind globally. The facility spans 414 meters in length, 54.5 meters in height, and 25 meters in width. Additionally, the supporting infrastructure includes 190 underground tunnels stretching over 50 kilometers

In 2017, ANDRITZ Hydro was awarded a contract to supply two variable speed generators for the second phase of the project. These generators have a nominal capacity of 330 MVA in generator mode and 345 MVA in pump mode, underscoring the advanced technology and innovation integrated into the Fengning station

Designed initially to support the 2022 Beijing Winter Olympics, the Fengning plant now surpasses the Bath County project in the U.S. as the largest pumped hydro station worldwide in terms of capacity

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