Kështu, së pari dëshirohet që të ketë një strategji optimale të funksionimit të hidrocentraleve kaskadë për të reduktuar sasinë e ujit të braktisur dhe për të shfrytëzuar në mënyrë më efektive burimet ujore. Kjo do të thotë, kur uji i ruajtur në rezervuar lëshohet përpara përmbytjes dhe përdoret për të gjeneruar energji elektrike, ai do të lërë më shumë kapacitet për të ruajtur ujin e përmbytjes. Si rezultat, nga stacionet do të prodhohet më shumë energji elektrike.
Përdorimi i të dhënave të parashikimit për hidrocentralet kaskadë është një nga mënyrat efektive për të rritur besueshmërinë e prodhimit të energjisë elektrike dhe përfitimin ekonomik. Megjithatë, pasiguria e parashikimit është e lartë kur koha e parashikimit është e gjatë. Është një praktikë e zakonshme që hidrocentralet të braktisin ujin gjatë sezoneve të përmbytjeve për shkak të kapacitetit të kufizuar të rezervuarëve përkatës. Nëse parashikimi është i saktë, uji i depozituar mund të shkarkohet herët përpara se të arrijë kulmi i përmbytjes. Kjo do të reduktonte në mënyrë efektive sasinë e ujit që braktiset dhe do të rriste prodhimin e energjisë elektrike. Por ekziston rreziku që uji i depozituar në rezervuarë të bëhet më i vogël se sa pritej nëse parashikimi dështon ose në periudha të thata. Për të reduktuar ndikimin negativ të pasigurisë së parashikimit, propozohet dhe përdoret prodhimi dhe ruajtja e hidrogjenit si energji e mbledhur nga elektroliza e ujit. Duke integruar parashikimin dhjetë ditor të prurjeve me kurbat e rregullave mbrojtëse, analizohet fizibiliteti i funksionimit optimal të hidrocentraleve kaskadë që përdorin hidrogjenin si ruajtje të energjisë. Marrëdhënia midis besueshmërisë së prodhimit të energjisë elektrike të hidrocentraleve të kaskadës dhe përdorimit të pasjisjeve të prodhimit të hidrogjenit sipas shkallëve të ndryshme të pajisjeve tregojnë se metodat e propozuara për hidrocentralet të kaskadës mund të çojnë në prodhimin e energjisë elektrike të lartë dhe më pak ujë të braktisur.
Të dhënat përdoren gjerësisht për të përmirësuar efikasitetin e përdorimit të burimeve ujore në funksionimin e rezervuarëve dhe hidrocentraleve. Zhvillimi i modeleve të parashikimit hidrologjik dhe operimit mund të zvogëlojnë pasigurinë e parashikimit të prurjeve. Prandaj, saktësia e të dhënave dhe efikasiteti i hidrocentraleve operuese mund të përmirësohet. Për shkak se kohëzgjatja e një ngjarjeje përmbytjeje është zakonisht e shkurtër, kapaciteti maksimal i rezervuarëve mund të arrihet dhe uji duhet të braktiset për të garantuar sigurinë e hidrocentraleve. Nëse mund të merren të dhënat e prurjeve, uji i braktisur do të përdoret në mënyrë efektive. Në funksionimin e rezervuarit, analizohen modele të ndryshme të funksionimit. Kur koha e parashikimit është e gjatë, pasiguria e parashikimit bëhet një faktor kyç që ndikon në vendimmarrjen efektive. Marrëdhënia midis kohës të parashikimit dhe pasigurisë së parashikimit është demonsdoshmëri dhe se pasiguria e parashikimit është faktori kryesor për të përmirësuar shpërndarjen e ujit në stinët e thata dhe parashikimet mujore. Përdorimi i të dhënave dhjetëditor është i dobishëm për prodhimin e hidrocentraleve dhe projektin e transferimit të ujit. Nëse prurja aktuale është më e madhe se ajo e parashikuar, një pjesë e ujit të braktisur përdoret paraprakisht për prodhimin e energjisë elektrike. Megjithatë, më shumë ujë duhet të braktiset pa marrë parasysh parashikimin nëse vijnë përmbytjet. Nga ana tjetër, nëse prurja aktuale është më e vogël se ajo e parashikuar, niveli i ujit në rezervuar mund të jetë më i ulët se niveli minimal i kërkuar për shkak të lëshimit të ujit përpara përmbytjes, gjë që mund të çojë në reduktimin ose edhe mungesën e prodhimit të energjisë nga hidrocentralet për një periudhë të caktuar, dhe prodhimi i energjisë elektrike për sistemin elektroenergjetik do të jetë i ulët, që do të thotë se energjia elektrike e dalë nuk mund të përmbushë kërkesat e kërkuara.
Kështu, së pari dëshirohet që të ketë një strategji optimale të funksionimit të hidrocentraleve kaskadë për të reduktuar sasinë e ujit të braktisur dhe për të shfrytëzuar në mënyrë më efektive burimet ujore. Kjo do të thotë, kur uji i ruajtur në rezervuar lëshohet përpara përmbytjes dhe përdoret për të gjeneruar energji elektrike, ai do të lërë më shumë kapacitet për të ruajtur ujin e përmbytjes. Si rezultat, nga stacionet do të prodhohet më shumë energji elektrike. Me fjalë të tjera, burimet ujore përdoren në mënyrë më efikase duke ruajtur një pjesë të energjisë në një formë tjetër. Energjia e ruajtur do të jetë e disponueshme për t’u përdorur për të gjeneruar energji elektrike në periudhën kur prodhimi i energjisë elektrike nuk mund të plotësojë fuqinë e kërkuar në dalje të shkaktuar nga pasiguria e parashikimit ose sezonit të thatë natyror. Prandaj, ruajtja e energjisë në një formë tjetër mund të rrisë sasinë e prodhimit të energjisë elektrike dhe besueshmërinë për sistemin energjetik dhe të zvogëlojë rrezikun e mungesës së ujit për hidrocentralet nëse parashikimi dështon ose në periudha të thata. Metodat e ruajtjes së energjisë elektrike për hidrocentralet janë kryesisht depozitimi i hidrocentraleve me pompë, ruajtja e energjisë së baterive hidrogjeni etj. Magazinimi i hidrocentraleve me pompa është i kufizuar nga vendndodhjet gjeografike, kostoja e madhe e investimit, koha e gjatë e ndërtimit dhe periudha e kthimit për skemat e hidrocentraleve të pompuara është zakonisht 40-80 vjet. Ruajtja e energjisë së baterisë është i kufizuar duke filluar nga 17 në 40 MË orë me fuqi maksimale të kufizuar në 20 MË. Duke qenë se kërkesa për energji elektrike është rritur në mbarë botën nga viti në vit, është e nevojshme të merret më shumë energji nga hidrocentralet me menaxhim optimal të burimeve ujore. Në këtë mënyrë, ai do të reduktojë në mënyrë efektive ujin e braktisur gjatë sezoneve të përmbytjeve. Hidrogjeni mund të përdoret si mjet për ruajtjen e energjisë, veçanërisht kur arrihet kërkesa për energji elektrike e sistemit elektroenergjetik.
Sa i përket prodhimit të hidrogjenit në hidrocentrale, burimet më të përshtatshme janë uji dhe energjia elektrike. Për më tepër, elektroliza e ujit është një mënyrë më miqësore me mjedisin e prodhimit të hidrogjenit pa marrë parasysh emetimet e karbonit. Elektroliza e ujit mund të kombinohet me hidrocentralin, stacionin e energjisë së erës, diellit në mënyrë që të prodhojë hidrogjen efikas, të pastër dhe të sigurt në mënyrë të përshtatshme. Elektrolizeri i qelizave alkaline dhe hidrogjenit PEM kanë qëndrueshmëri dhe besueshmëri të lartë.
Kur kapaciteti i disponueshëm nuk mund të plotësojë fuqinë e kërkuar, hidrogjeni mund të shndërrohet në energji elektrike për të përmirësuar besueshmërinë e prodhimit të energjisë elektrike të hidrocentraleve kaskadë. Teknologjia më dominuese e prodhimit të energjisë elektrike rezultoi të jetë turbina me djegie hidrogjeni. Në strukturën globale të energjisë, pjesa e hidrogjenit do të vazhdojë të rritet në të ardhmen duke kryher punë kërkimore shkencore për të gjetur metoda për funksionimin optimal të hidrocentraleve, shfrytëzimin efektiv të burimeve ujore për energji elektrike dhe reduktimin e ujit të braktisur nga përmbytjet. Qëllimi është gjetja e një zgjidhjeje të mundshme për funksionimin e hidrocentraleve të kaskadës në mënyrë optimale, duke përdorur një kombinim të një parashikimi më të saktë të prurjeve me prodhimin dhe ruajtjen e hidrogjenit si rezervë. Me fjalë të tjera, synohet të gjendet një metodë për funksionimin optimal të hidrocentraleve kaskadë për të shfrytëzuar racionalisht burimet ujore dhe për të reduktuar rrezikun e mungesës së ujit duke përdorur hidrogjenin e prodhuar nga elektroliza e ujit, si mjet për ruajtjen e energjisë elektrike të prodhuar nga hidrocentralet si dhe për të reduktuar ujin e braktisur të përmbytjeve të lumit.
