Гидроэлектроэнергия, или гидроэлектричество, обозначает процесс преобразования энергии текущей воды в электрический ток. Этот ресурс считается возобновляемым, поскольку Солнце непрерывно поддерживает водный цикл. Одно из первых в истории применений гидроэнергии было механическое фрезерование – перемалывание зерна, но сегодня современные гидроэлектростанции предназначены для производства энергии при помощи турбин и генераторов. Механическая энергия движущейся воды вращает лопасти турбины, которая соединена с электромагнитным генератором. Тот, в свою очередь, вырабатывает электричество. Существует два основных типа производства гидроэлектроэнергии: плотины и станции, использующие течение рек.

ГЭС используют потенциальную энергию воды для выработки электричества. Плотина – это большой барьер, построенный для повышения уровня воды в реке и контроля её движения. Высота, искусственно созданная сооружением, создаёт гравитационную силу для поворота турбины при прохождении через неё воды. Некоторые плотины содержат дополнительный резервуар для перекачки воды на большую высоту, если энергия пользуется спросом. Данная функция присваивает ГЭС статус гидроаккумулирующей.

Вторая форма производства гидроэлектроэнергии – речная гидроэнергетика. В ней по-прежнему фигурируют турбины и генераторы, но станции полагаются только на естественный ход реки, проводя лишь часть воды через лопасти. Поскольку работа речной гидросистемы зависит от изменчивой природы течения, она является источником менее надёжной энергии, чем плотины. Общепринятая классификация ГЭС подразделяет все станции на три группы:

крупная ГЭС – более 30 мегаватт;
малые ГЭС – от 100 киловатт до 30 мегаватт;
микро-станции – менее 100 киловатт.

Плотина Гувера в США производит 2074 мегаватт – энергию, которой достаточно для обслуживания 1,3 млн человек. Из всех возобновляемых источников чистой электроэнергии наибольшая доля приходится именно на гидроэнергетику. Отрасль имеет ряд преимуществ: это экономически конкурентоспособная форма электроэнергии, хотя первоначальные капиталовложения могут быть высоки. Она достаточно надёжна по сравнению с другими вариантами возобновляемых источников и хорошо с ними сочетается, поскольку может брать на себя основную роль в энергокомплексе. В некоторых случаях водохранилища и плотины могут помочь в борьбе с наводнениями и поставлять воду в ближайшие населённые пункты.

Однако существуют и проблемы, особенно когда речь идёт о крупных плотинах. Воздействие на естественный ход реки оказывает ощутимое влияние на местную среду, изменяя ареалы диких животных, блокируя путь для рыбы и часто заставляя людей в прибрежных районах покидать свои жилища. Кроме того, неполадки на плотинных ГЭС могут стать катастрофическими, забрав жизни тех, кто живёт ниже по течению. Гидроэлектростанции нельзя причислить к источникам, не выбрасывающим в атмосферу парниковые газы. Как и в случае с большинством видов энергии, выбросы углекислого газа происходят во время строительства, в частности из-за большого количества используемого цемента и образования метана в результате затоплений.

свернуть