Ini dihasilkan dengan menggunakan kekuatan air yang bergerak, biasanya dari sungai, sungai, atau danau, untuk memutar turbin yang mengaktifkan generator listrik.
Energi ini banyak digunakan di seluruh dunia untuk pembangkit listrik skala besar.

Reservoir (atau impoundment) pembangkit listrik tenaga air :
Tanaman ini dilengkapi dengan bendungan dan reservoir untuk menyimpan air. Air dilepaskan dari reservoir melalui penstock untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik. Pembangkit listrik reservoir bisa berukuran besar dan biasanya memiliki kapasitas penyimpanan air yang besar, yang memungkinkan mereka untuk mengatur produksi listrik sesuai permintaan.

Pembangkit listrik tenaga air run-of-river :
Tidak seperti pembangkit listrik waduk, pembangkit listrik aliran sungai tidak memiliki bendungan atau waduk. Mereka hanya mengeksploitasi aliran alami sungai atau sungai untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik. Pembangkit ini umumnya berukuran lebih kecil dan bergantung pada kondisi hidrologi untuk produksi listriknya.

Pembangkit listrik tenaga air penyimpanan yang dipompa :
Pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa dirancang untuk menyimpan energi menggunakan dua tangki, tangki atas dan tangki bawah. Selama periode permintaan listrik rendah, air dipompa dari reservoir bawah ke reservoir atas untuk menyimpan energi potensial. Ketika permintaan listrik tinggi, air dilepaskan dari tangki atas untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik.

Pembangkit listrik tenaga air mikro :
Pembangkit listrik tenaga air mikro adalah instalasi pembangkit listrik tenaga air kecil umumnya dengan kapasitas kurang dari 100 kW. Mereka dapat dipasang di sungai kecil atau sungai, seringkali untuk keperluan lokal, seperti memasok listrik ke komunitas terpencil atau lokasi industri.

Pembangkit minihidro :
Pembangkit minihidro memiliki kapasitas pembangkitan yang sedikit lebih tinggi daripada pembangkit listrik mikro, biasanya hingga beberapa megawatt. Mereka sering digunakan untuk menggerakkan kota-kota kecil, industri, atau daerah pedesaan terpencil.

Pembangkit listrik yang diberi makan gravitasi memanfaatkan aliran air dan perbedaan level. Mereka dapat diklasifikasikan menurut aliran turbin dan tinggi kepala mereka. Ada tiga jenis pembangkit listrik gravitasi-makan (terca

RCA

Soket RCA, juga dikenal sebagai fonograf atau soket cinch, adalah jenis koneksi listrik yang sangat umum. Dibuat pada tahun 1940, masih ditemukan sampai sekarang di sebagian besar rumah. Ini mentransmisikan sinyal audio dan video. Akronim dari RCA adalah singkatan dari Radio Corporation of America.

ntum di sini dalam urutan kepentingan dalam campuran tenaga air) :

- Pembangkit listrik run-of-river menggunakan aliran sungai dan menyediakan energi beban dasar yang dihasilkan "run-of-river" dan segera disuntikkan ke jaringan. Mereka membutuhkan pengembangan sederhana yang jauh lebih murah daripada pembangkit listrik yang lebih tinggi : struktur pengalihan kecil, bendungan kecil yang digunakan untuk mengalihkan aliran yang tersedia dari sungai ke pembangkit listrik, mungkin reservoir kecil ketika aliran sungai terlalu rendah (konstanta pengosongan (2) kurang dari 2 jam). Mereka biasanya terdiri dari asupan air, terowongan atau kanal, diikuti oleh penstock dan pembangkit listrik tenaga air yang terletak di tepi sungai. Penurunan tekanan rendah(3) di terowongan atau kanal memungkinkan air untuk mendapatkan ketinggian dalam kaitannya dengan sungai dan karena itu untuk memperoleh energi potensial;
- mengunci pembangkit listrik di sungai-sungai besar dengan kemiringan yang relatif curam seperti Rhine atau Rhone, bendungan di sungai atau di kanal yang sejajar dengan sungai menyebabkan serangkaian air terjun dekametrik yang tidak mengganggu lembah secara keseluruhan berkat tanggul yang sejajar dengan sungai. Pembangkit listrik tenaga air ditempatkan di kaki bendungan turbin air sungai. Pengelolaan air yang hati-hati yang disimpan di antara dua bendungan memungkinkan untuk menyediakan energi puncak selain beban dasar;
- Pembangkit listrik danau (atau pembangkit listrik kepala tinggi) juga dikaitkan dengan reservoir air yang dibuat oleh bendungan. Reservoir besar mereka (konstanta pengosongan lebih dari 200 jam) memungkinkan penyimpanan air musiman dan modulasi produksi listrik : pembangkit listrik danau disebut selama jam-jam konsumsi tertinggi dan memungkinkan untuk merespons puncak. Ada banyak dari mereka di Prancis. Pabrik dapat terletak di kaki bendungan atau jauh lebih rendah. Dalam hal ini, air ditransfer melalui terowongan yang bertanggung jawab atas danau ke pintu masuk pembangkit listrik.

Stasiun transfer energi yang dipompa memiliki dua cekungan, cekungan atas (misalnya danau dataran tinggi) dan cekungan bawah (misalnya reservoir buatan) di antaranya ditempatkan perangkat reversibel yang dapat berfungsi sebagai pompa atau turbin untuk bagian hidrolik dan sebagai motor atau alternator untuk bagian listrik.

Air di cekungan atas diturbin selama periode permintaan tinggi untuk menghasilkan listrik. Kemudian, air ini dipompa dari cekungan bawah ke cekungan atas pada periode ketika energi murah, dan seterusnya. Pembangkit ini tidak dianggap menghasilkan energi dari sumber terbarukan karena mereka mengkonsumsi listrik untuk memunculkan air turbin.
Ini adalah fasilitas penyimpanan energi.
Mereka sering melakukan intervensi untuk intervensi jangka pendek atas permintaan jaringan dan sebagai upaya terakhir (setelah pembangkit listrik tenaga air lainnya) untuk intervensi yang lebih lama, khususnya karena biaya air yang harus diangkat. Efisiensi antara energi yang dihasilkan dan energi yang dikonsumsi berada di urutan 70% hingga 80%.
Operasi ini menguntungkan ketika perbedaan harga listrik antara periode off-peak (membeli listrik murah) dan periode puncak (menjual listrik mahal) signifikan.

Pembangkit listrik tenaga air terdiri dari 2 unit utama :

- reservoir atau asupan air (dalam kasus pembangkit listrik run-of-river) yang memungkinkan untuk membuat air terjun, biasanya dengan tangki penyimpanan sehingga pembangkit listrik terus beroperasi, bahkan selama periode air rendah.

- Saluran pengalihan gali dapat digunakan untuk mengalihkan kelebihan air yang tiba secara lateral ke kolam bendungan. Spillway memungkinkan banjir sungai lewat tanpa membahayakan struktur;
Pembangkit listrik, juga disebut pabrik, yang memungkinkan air terjun digunakan untuk menggerakkan turbin dan kemudian menggerakkan alternator.

Sejauh ini yang paling sering adalah bendungan yang terbuat dari tanggul tanah atau riprap yang diperoleh di tambang dengan peledakan. Waterproofing adalah pusat (tanah liat atau beton bitumen) atau pada permukaan hulu (beton semen atau beton bitumen). Jenis bendungan ini beradaptasi dengan berbagai geologi;
bendungan gravitasi dibangun pertama kali di pasangan bata, kemudian di beton dan baru-baru ini di beton dipadatkan dengan roller BCR) yang memungkinkan penghematan waktu dan uang yang signifikan. Batuan pondasi harus berkualitas baik;
Bendungan melengkung beton disesuaikan dengan lembah yang relatif sempit dan tepiannya terbuat dari batuan berkualitas baik. Kehalusan bentuknya memungkinkan untuk mengurangi jumlah beton dan membangun bendungan ekonomis;
Bendungan multi-lengkungan dan penopang tidak lagi dibangun. Bendungan gravitasi BCR menggantikannya.

Pabrik dilengkapi dengan turbin yang mengubah energi aliran air menjadi rotasi mekanis untuk menggerakkan alternator.

Jenis turbin yang digunakan tergantung pada ketinggian air terjun :
- untuk ketinggian kepala yang sangat rendah (1 hingga 30 meter), turbin bohlam dapat digunakan;
- untuk headfalls rendah (5 hingga 50 meter) dan laju aliran tinggi, turbin Kaplan lebih disukai : bilahnya dapat dikemudikan, yang memungkinkan untuk menyesuaikan kekuatan turbin dengan ketinggian kepala sambil mempertahankan efisiensi yang baik;
- turbin Francis digunakan untuk head medium (40 hingga 600 meter) dan aliran medium. Air masuk melalui pinggiran bilah dan dibuang di pusatnya;
- turbin Pelton cocok untuk jatuh tinggi (200 hingga 1.800 meter) dan aliran rendah. Ini menerima air di bawah tekanan yang sangat tinggi melalui injektor (dampak dinamis air pada ember).

Untuk pembangkit listrik tenaga air kecil, turbin berbiaya rendah (dan kurang efisien) dan konsep sederhana memfasilitasi pemasangan unit kecil.

Efektivitas biaya dan prediktabilitas produksi

Pembangunan bendungan ditandai dengan investasi yang semuanya semakin tinggi ketinggian musim gugur dan semakin luas lembah.
Belanja modal ini sangat berbeda tergantung pada karakteristik pembangunan dan biaya tambahan yang terkait dengan kendala sosial dan lingkungan, khususnya biaya tanah yang diambil alih.
Keuntungan ekonomi terkait dengan kapasitas modulasi produksi listrik memungkinkan untuk membuat investasi ini menguntungkan karena sumber daya air bebas biaya dan biaya pemeliharaan berkurang.

Tenaga air memungkinkan untuk memenuhi kebutuhan penyesuaian produksi listrik, khususnya dengan menyimpan air di waduk besar melalui bendungan atau tanggul.
Namun, fluktuasi tahunan dalam produksi tenaga air signifikan. Mereka terutama terkait dengan curah hujan. Produksi dapat meningkat sebesar 15% di tahun-tahun ketika sumber daya air tinggi dan menurun sebesar 30% di tahun-tahun kekeringan hebat.

Tenaga air kadang-kadang dikritik karena menyebabkan perpindahan penduduk, dengan sungai dan sungai menjadi tempat istimewa untuk mendirikan perumahan.
Misalnya, Bendungan Tiga Ngarai di China telah membuat hampir dua juta orang mengungsi. Karena regulasi air yang dimodifikasi, ekosistem hulu dan hilir bendungan mungkin terganggu (termasuk migrasi spesies air) meskipun perangkat seperti jalur ikan dipasang.

Pengukuran pembangkit listrik tenaga air

Kekuatan pembangkit listrik tenaga air dapat dihitung dengan rumus berikut :

P = Q.ρ.H.g.r

Dengan :

• P : daya (dinyatakan dalam W)
  


• T : aliran rata-rata diukur dalam meter kubik per detik
  


• ρ : massa jenis air, yaitu 1 000 kg/m3
  


• H : tinggi jatuh dalam meter
  


• g : konstanta gravitasi, yaitu hampir 9,8 (m/s2)
  


• A : Efisiensi pabrik (antara 0,6 dan 0,9)
  

Worldwide :

tenaga air menyumbang hampir 15,8% dari produksi listrik global pada tahun 2018 (dengan produksi tahunan sekitar 4.193 TWh);
selusin negara, termasuk empat di Eropa, menghasilkan lebih dari setengah listrik mereka dari tenaga air. Norwegia memimpin, diikuti oleh Brasil, Kolombia, Islandia, Venezuela, Kanada, Austria, Selandia Baru, dan Swiss.