यो सामान्यतया धाराहरू, नदीहरू, वा तालहरूबाट, टर्बाइनहरू स्पिन गर्न, बिजुली जेनेरेटरहरू सक्रिय गर्न गतिशील पानीको बल प्रयोग गरेर उत्पन्न हुन्छ।
यो ऊर्जा व्यापक रूपमा विश्वव्यापी रूपमा ठूलो मात्रामा बिजुली उत्पादनको लागि प्रयोग गरिन्छ।

जलाशय (वा जफत) जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रहरू :
यी प्लान्टहरू पानी भण्डारण गर्न बाँध र जलाशयले सुसज्जित छन्। जलाशयबाट पेनस्टकमार्फत टर्बाइन घुमाएर विद्युत् उत्पादन गर्ने गरिन्छ । जलाशय पावर प्लान्टहरू आकारमा ठूलो हुन सक्छन् र सामान्यतया ठूलो पानी भण्डारण क्षमता हुन्छ, जसले उनीहरूलाई माग अनुसार बिजुली उत्पादननियमन गर्न अनुमति दिन्छ।

रन-अफ-रिभर हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लान्टहरू :
जलाशययुक्त ऊर्जा संयन्त्रहरूको विपरीत, रन-अफ-रिभर पावर प्लान्टहरूमा बाँध वा जलाशयहरू छैनन्। तिनीहरूले केवल धारा वा नदीहरूको प्राकृतिक प्रवाहको दोहन गरेर टर्बाइनहरू घुमाउन र बिजुली उत्पादन गर्छन्। यी प्लान्टहरू सामान्यतया आकारमा साना हुन्छन् र उनीहरूको बिजुली उत्पादनको लागि हाइड्रोलोजिकल अवस्थाहरूमा निर्भर हुन्छन्।

पम्प गरिएको भण्डारण हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लान्टहरू :
पम्प गरिएको भण्डारण पावर प्लान्टहरू दुई ट्यांक, एक माथिल्लो ट्यांक र एक तल्लो ट्यांक प्रयोग गरेर ऊर्जा भण्डारण गर्न डिजाइन गरिएको छ। विद्युतको माग कम भएको समयमा, सम्भावित ऊर्जा भण्डारण गर्न तल्लो जलाशयबाट माथिल्लो जलाशयमा पानी पम्प गरिन्छ। जब बिजुलीको माग उच्च हुन्छ, माथिल्लो ट्याङ्कीबाट टर्बाइनहरू घुमाउन र बिजुली उत्पादन गर्न पानी छोडिन्छ।

लघु जलविद्युत परियोजनाहरु :
लघु जलविद्युत आयोजनाहरू सामान्यतया १०० किलोवाट भन्दा कम क्षमताका साना जलविद्युत प्रतिष्ठानहरू हुन्। तिनीहरू साना खोला वा नदीहरूमा स्थापना गर्न सकिन्छ, प्रायः स्थानीय उद्देश्यहरूको लागि, जस्तै दुर्गम समुदायवा औद्योगिक साइटहरूमा बिजुली आपूर्ति गर्ने।

मिनी-हाइड्रो संयंत्र :
मिनी-हाइड्रो प्लान्टहरूको उत्पादन क्षमता माइक्रो-पावर प्लान्टहरू भन्दा अलि बढी छ, सामान्यतया केही मेगावाटसम्म। तिनीहरू प्राय : साना शहरहरू, उद्योगहरू, वा दुर्गम ग्रामीण क्षेत्रहरूमा बिजुली दिन प्रयोग गरिन्छ।

गुरुत्वाकर्षण-खिलाया पावर प्लान्टहरूले पानीको प्रवाह र स्तरमा भिन्नताको फाइदा लिन्छन्। तिनीहरूलाई टर्बाइन प्रवाह र तिनीहरूको टाउको उचाइ अनुसार वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। त्यहाँ तीन प्रकारका गुरुत्वाकर्षण-आधारित पावर प्लान्टहरू छन् (हाइड्रोपावर मिश्रणमा महत्वको क्रममा यहाँ सूचीबद्ध) :

- रन-अफ-रिभर पावर प्लान्टहरूले नदीको प्रवाह प्रयोग गर्दछ र बेसलोड ऊर्जा उत्पादन "रन-अफ-रिभर" प्रदान गर्दछ र ग्रिडमा तुरुन्तै इन्जेक्ट गर्दछ। तिनीहरूलाई सरल विकासको आवश्यकता पर्दछ जुन उच्च पावर प्लान्टहरू भन्दा धेरै कम खर्चिलो छन् : साना डाइभर्सन संरचनाहरू, साना बाँधहरू नदीबाट उपलब्ध प्रवाहलाई पावर प्लान्टमा डाइभर्ट गर्न प्रयोग गरिन्छ, सम्भवतः एक सानो जलाशय जब नदीको प्रवाह धेरै कम हुन्छ (खाली स्थिर (2) 2 घण्टा भन्दा कम)। तिनीहरूमा सामान्यतया पानीको मात्रा, सुरुङ वा नहर, त्यसपछि पेनस्टक र नदीको किनारमा अवस्थित हाइड्रोइलेक्ट्रिक प्लान्ट हुन्छ। सुरुङ वा नहरमा कम दबाव ड्रप (3) ले पानीलाई नदीको सम्बन्धमा उचाइ प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ र यसैले सम्भावित ऊर्जा प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ;
- राइन वा रोन जस्ता अपेक्षाकृत ठाडो ढलान भएका ठूला नदीहरूमा पावर प्लान्टहरू ताल्चा लगाउनुहोस्, नदीमा बाँधहरू वा नदीको समानान्तर नहरमा बाँधहरू डिकामेट्रिक झरनाहरूको एक श्रृंखलाको कारण बन्छन् जसले नदीको समानान्तर डाइकहरूको कारण समग्र रूपमा घाटीलाई विचलित गर्दैन। बाँधको फेदमा राखिएका जलविद्युत आयोजनाहरूले नदीको पानीलाई टर्बाइन गर्छन्। दुई बाँधहरूको बीचमा भण्डारण गरिएको पानीको सावधानीपूर्वक व्यवस्थापनले बेसलोडको अतिरिक्त शिखर ऊर्जा प्रदान गर्न सम्भव बनाउँदछ;
- लेक-पावर प्लान्टहरू (वा उच्च-हेड पावर प्लान्टहरू) पनि बाँधद्वारा निर्मित पानीको जलाशयसँग सम्बन्धित छन्। तिनीहरूको ठूलो जलाशय (200 घण्टा भन्दा बढी को खाली स्थिर) मौसमी पानी भण्डारण र बिजुली उत्पादन को मोड्युलेशन अनुमति दिन्छ : झील पावर प्लान्टहरू उच्चतम खपत को घण्टा को समयमा भनिन्छ र चोटीहरु को प्रतिक्रिया गर्न सम्भव बनाउँदछ। फ्रान्समा तीमध्ये धेरै छन्। प्लान्ट बाँधको फेदमा वा धेरै तल अवस्थित हुन सक्छ। यस अवस्थामा, पानी लाई पावर प्लान्टको प्रवेशद्वारमा तालको प्रभारी टनेलहरू मार्फत स्थानान्तरण गरिन्छ।

पम्प गरिएको ऊर्जा स्थानान्तरण स्टेशनहरूमा दुई बेसिनहरू छन्, एक माथिल्लो बेसिन (उदाहरणका लागि एक उच्च-ऊंचाई झील) र एक तल्लो बेसिन (उदाहरणका लागि कृत्रिम जलाशय) जसको बीचमा एक प्रतिवर्ती उपकरण राखिएको छ जुन हाइड्रोलिक भागको लागि पम्प वा टर्बाइनको रूपमा कार्य गर्न सक्छ र विद्युत भागको लागि मोटर वा अल्टरनेटरको रूपमा कार्य गर्न सक्छ।

माथिल्लो बेसिनको पानी बिजुली उत्पादन गर्न उच्च माग को समयमा टर्बाइन गरिएको छ। त्यसपछि, यो पानी तल्लो बेसिनबाट माथिल्लो बेसिनमा पम्प गरिन्छ जब ऊर्जा सस्तो हुन्छ, आदि। यी प्लान्टहरूले नवीकरणीय स्रोतहरूबाट ऊर्जा उत्पादन गर्न मानिदैन किनकि तिनीहरूले टर्बाइन पानी ल्याउन बिजुली खपत गर्छन्।
यी ऊर्जा भण्डारण सुविधाहरू हुन्।
तिनीहरू अक्सर नेटवर्कको अनुरोधमा अल्पकालिक हस्तक्षेपको लागि हस्तक्षेप गर्छन् र अन्तिम उपायको रूपमा (अन्य हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लान्टहरू पछि) लामो हस्तक्षेपको लागि, विशेष गरी पानीको लागतको कारण। उत्पादित ऊर्जा र खपत ऊर्जा बीचको दक्षता 70% देखि 80% को क्रममा छ।
अफ-पीक अवधिहरू (कम लागतको बिजुली खरीद गर्ने) र शिखर अवधिहरू (उच्च मूल्यको बिजुली बेच्ने) बीचको बिजुलीको मूल्यमा भिन्नता महत्त्वपूर्ण छ भने अपरेसन लाभदायक हुन्छ।

जलविद्युत आयोजनाहरू २ मुख्य एकाइहरू मिलेर बनेका छन् :

- एक जलाशय वा पानीको सेवन (रन-अफ-रिभर पावर प्लान्टहरूको मामलामा) जसले झरना सिर्जना गर्न सम्भव बनाउँदछ, सामान्यतया भण्डारण ट्यांकीको साथ ताकि पावर प्लान्ट कम पानीको अवधिमा पनि सञ्चालन गर्न जारी राख्छ।

– ड्याम पोखरीमा आउने अतिरिक्त पानीलाई डाइभर्ट गर्न खनेको डाइभर्सन च्यानलको प्रयोग गर्न सकिन्छ । एक स्पिलवेले नदीको बाढीलाई संरचनाहरूमा खतरा बिना पारित गर्न अनुमति दिन्छ;
पावर प्लान्ट, जसलाई कारखाना पनि भनिन्छ, जसले झरनालाई टर्बाइनहरू ड्राइभ गर्न र त्यसपछि अल्टरनेटर ड्राइभ गर्न प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ।

अहिलेसम्म सबैभन्दा बढी माटोको तटबन्ध वा रिप्रापबाट बनेका बाँधहरू विस्फोट गरेर खानीहरूमा प्राप्त हुन्छन्। वाटरप्रूफिंग केन्द्रीय (माटो वा बिटुमिनस कंक्रीट) वा अपस्ट्रीम सतह (सिमेन्ट कंक्रीट वा बिटुमिनस कंक्रीट) मा छ। यस प्रकारको बाँधले विभिन्न प्रकारका भूगर्भशास्त्रहरू अनुकूल गर्दछ;
गुरुत्वाकर्षण बाँधहरू पहिले चिनाईमा, त्यसपछि कंक्रीटमा र हालै बीसीआर रोलरको साथ कम्प्याक्ट गरिएको कंक्रीटमा निर्माण गरियो) जसले समय र पैसामा महत्त्वपूर्ण बचत गर्न अनुमति दिन्छ। जग चट्टान राम्रो गुणस्तरको हुनुपर्छ;
कंक्रीट धनुषाकार बाँधहरू अपेक्षाकृत संकीर्ण घाटीहरूमा अनुकूलित छन् र जसको किनाराहरू राम्रो गुणस्तरको चट्टानबाट बनेका छन्। तिनीहरूको आकारको सूक्ष्मताले कंक्रीटको मात्रा घटाउन र किफायती बाँधहरू निर्माण गर्न सम्भव बनाउँदछ;
बहु-आर्क र बट्रेस बाँधहरू अब निर्माण गरिएको छैन। बीसीआर गुरुत्वाकर्षण बाँधहरूले तिनीहरूलाई प्रतिस्थापन गर्दछ।

प्लान्टहरू टर्बाइनहरूसँग सुसज्जित छन् जसले पानीको प्रवाहको ऊर्जालाई मेकानिकल रोटेशनमा रूपान्तरण गर्दछ ताकि अल्टरनेटरहरू ड्राइभ गर्न सकियोस्।

प्रयोग गरिएको टर्बाइनको प्रकार झरनाको उचाइमा निर्भर गर्दछ :
- धेरै कम टाउको उचाइ (1 देखि 30 मिटर) को लागि, बल्ब टर्बाइनहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ;
- कम हेडफल्स (5 देखि 50 मीटर) र उच्च प्रवाह दरको लागि, कपलान टर्बाइनलाई प्राथमिकता दिइन्छ : यसको ब्लेडहरू स्टीयरेबल छन्, जसले टर्बाइनको शक्तिलाई हेड उचाइमा समायोजन गर्न सम्भव बनाउँदछ जबकि राम्रो दक्षता कायम राख्छ;
- फ्रान्सिस टर्बाइन मध्यम टाउको (40 देखि 600 मीटर) र मध्यम प्रवाहको लागि प्रयोग गरिन्छ। पानी ब्लेडको परिधिबाट प्रवेश गर्दछ र उनीहरूको केन्द्रमा निस्किन्छ;
- पेल्टन टर्बाइन उच्च झरना (200 देखि 1,800 मीटर) र कम प्रवाहको लागि उपयुक्त छ। यसले इन्जेक्टर (बाल्टीमा पानीको गतिशील प्रभाव) मार्फत धेरै उच्च दबावमा पानी प्राप्त गर्दछ।

साना जलविद्युत आयोजनाका लागि, कम लागत (र कम कुशल) टर्बाइन र सरल अवधारणाहरूले साना एकाइहरूको स्थापनालाई सुविधा प्रदान गर्दछ।

लागत-प्रभावकारिता र उत्पादनको पूर्वानुमान

बाँधहरूको निर्माण लगानीद्वारा विशेषता हो जुन सबै गिरावटको उचाइ र घाटीको चौडाइभन्दा बढी हुन्छ।
यी पूँजीगत खर्चहरू विकासको विशेषताहरू र सामाजिक र वातावरणीय बाधाहरूसँग सम्बन्धित सहायक खर्चहरूको आधारमा धेरै भिन्न हुन्छन्, विशेष गरी जफत गरिएको भूमिको लागत।
बिजुली उत्पादनको मोड्युलेसन क्षमतासँग जोडिएको आर्थिक फाइदाहरूले यी लगानीहरूलाई लाभदायक बनाउन सम्भव बनाउँदछ किनकि जल स्रोत नि : शुल्क छ र मर्मत लागत कम हुन्छ।

जलविद्युतले विशेष गरी ठूला जलाशयहरूमा बाँध वा डाइकको माध्यमबाट पानी भण्डारण गरेर विद्युत उत्पादन समायोजनको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सम्भव बनाउँदछ।
तथापि, जलविद्युत् उत्पादनमा वार्षिक उतारचढाव उल्लेखनीय छ । यिनीहरू मुख्यतया वर्षासँग सम्बन्धित छन्। पानीको स्रोत उच्च भएको वर्षहरूमा उत्पादन १५% ले वृद्धि हुन सक्छ र ठूलो खडेरीको वर्षहरूमा ३०% ले घट्न सक्छ।

जलविद्युतलाई कहिलेकाहीं जनसंख्या विस्थापनको कारणको रूपमा आलोचना गरिन्छ, नदी र खोलाहरू आवास स्थापना गर्न विशेषाधिकार प्राप्त स्थानहरू हुन्।
उदाहरणका लागि, चीनको थ्री गर्जेज बाँधले करिब २० लाख मानिस विस्थापित भएका छन् । परिमार्जित जल नियमनको कारण, बाँधहरूको माथि र तलको पारिस्थितिक प्रणाली (जलीय प्रजातिहरूको बसाइँसराइ सहित) विचलित हुन सक्छ यद्यपि फिशवे जस्ता उपकरणहरू स्थापना गरिएका छन्।

जलविद्युत शक्तिको मापन[सम्पादन गर्ने]

जलविद्युत आयोजनाको विद्युत को गणना निम्न सूत्र द्वारा गर्न सकिन्छ :

पी = क्यू.ρ.एच.जी.आर.

यससँग :

• पी : शक्ति (डब्ल्यू मा व्यक्त)
  


• क्यू : औसत प्रवाह घन मीटर प्रति सेकेन्डमा मापन गरियो
  


• ρ : पानीको घनत्व, अर्थात् १,००० किलो/घनमिटर
  


• एच : मिटरमा गिरावट उचाइ
  


• जी : गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक, यानी लगभग 9.8 (एम / एस 2)
  


• ए : प्लान्ट दक्षता (0.6 र 0.9 बीच)
  

विश्वव्यापी :

सन् २०१८ मा विश्वव्यापी विद्युत उत्पादनको लगभग १५.८% जलविद्युतले ओगटेको थियो (लगभग ४,१९३ टीडब्ल्यूएचको वार्षिक उत्पादनको साथ);
युरोपका चारसहित एक दर्जन देशले आफ्नो विद्युत्को आधाभन्दा बढी जलविद्युत्बाट उत्पादन गर्छन् । त्यसपछि ब्राजिल, कोलम्बिया, आइसल्यान्ड, भेनेजुएला, क्यानडा, अष्ट्रिया, न्युजिल्यान्ड र स्विट्जरल्याण्ड छन् ।