佢係透過利用流動嘅水（通常來自溪流、河流或湖泊）嚟旋轉渦輪機以激活發電機而產生嘅。
呢種能源喺世界範圍內廣泛用于大規模發電。

水庫（或蓄水池）水力發電廠：
呢啲工廠配備了水壩和蓄水池。 水透過壓力管由水庫中釋放出嚟，以轉動渦輪機並發電。 水庫發電廠的規模可能很大，通常具有較大的儲水能力，這使它們能夠根據需求調節電力生產。

徑流式水力發電廠：
與水庫發電廠不同，徑流發電廠冇水壩或水庫。 佢哋只係利用溪流或河流嘅自然流動嚟轉動渦輪機並發電。 呢啲電廠嘅規模通常較小，並且依靠水文條件進行發電。

抽水蓄能水電站：
抽水蓄能電站設計為使用兩個儲罐（一個上儲罐和一個下儲罐）儲存能量。 電力需求低緊嘅時候，水由下水庫抽到上水庫以儲存勢能。 當電力需求高時，水從上部水箱釋放出來，使渦輪機旋轉並發電。

微型水電站：
微型水電站係小型水力發電裝置，容量通常小於100千瓦。 它們可以安裝喺小溪或河流上，通常用于當地目的，例如為偏遠社區或工業場所供電。

小型水電站：
小型水電站嘅發電能力畧高於微型發電廠，通常高達幾兆瓦。 它們通常用于為小城鎮、工業或偏遠農村地區供電。

重力供電發電廠利用水流和液位差異。 它們可以根據渦輪機流量同水頭高度進行分類。 重力發電廠有三種類型（此處按水電組合中嘅重要性順序列出）：

-徑流發電廠利用河流嘅流量，提供“徑流”產生嘅基本負荷能源，並立即注入電網。 它們需要比大型發電廠平得多嘅簡單開發：小型導流結構，用于將可用流量由河流轉移到發電廠嘅小型水壩，当河流流量過低時，可能係一個小型水庫（排空常數（ 2 ）少於2小时）。 它們通常由取水口、隧道或運河組成，然後是位於河岸的水管和水力發電廠。 隧道或運河中嘅低壓降（ 3 ）要水相對于河流嘅高度增加，從而獲得勢能;
-萊茵河或罗纳河等坡度相對陡峭緊嘅大河中鎖定發電廠，河流上嘅水壩或與河流平行嘅運河上嘅水壩會產生一系列十米級瀑布，由於與河流平行嘅壆，呢啲瀑布唔會擾亂成個山谷。 水力發電廠位於大壩腳下，渦輪機將河水沖走。 對兩個大壩之間儲存嘅水進行精心打理，除了基本負荷外，仲可以提供峰值能量;
-湖泊發電廠（或高水頭髮電廠）都與大壩形成嘅水庫有關。 佢哋嘅大型水庫（排空常數超過200小时）允許季節性儲水和調節電力生產：湖泊發電廠消耗量最高時段調用緊，並可以對高峰做出反應。 喺法國有好多咁樣嘅人。 該工廠可以位於大壩腳下或更低嘅地方。 喺呢種情況下，水透過負責湖泊嘅隧道輸送到發電廠嘅入口。

抽水式能量傳輸站有兩個盆地，一個是上部盆地（例如高海拔湖泊）和一個下部盆地（例如人工水庫），在盆地之間放置一個可逆裝置，該裝置可以用作液壓部分的泵或渦輪機，以及電氣部分的電機或交流發電機。

上游盆地嘅水喺發電需求旺盛嘅時期進行渦輪機發電。 然後，喺能源平嘅時期，呢啲水由下盆地抽到上盆地，依此類推。 呢啲工廠唔被認為係由可再生能源中產生能源嘅，因為它們消耗電力嚟產生渦輪機水。
呢啲係儲能設施。
佢哋經常應網絡嘅要求進行短期干預，並作為最後嘅手段（在其他水力發電廠之後）進行長期干預，特別是因為要提升嘅水嘅成本。 產生嘅能量同消耗嘅能量之間嘅效率喺70%到80%之間。
当非高峰期（購買低成本電力）同高峰期（出售高價電力）之間嘅電價差異好大時，該操作係有利可圖嘅。

水力發電廠由2個主要單元組成：

-水庫或取水口（在徑流發電廠的情況下），可以形成瀑布，通常帶有儲罐，以便發電廠即使在低水位期間也能繼續運行。

-挖出嘅引水渠可用于把橫向到達大壩池塘嘅多餘水引流。 溢洪道允許河流嘅洪水通過而唔會對建築物造成危險;
發電廠，都稱為工廠，它允許瀑布用于驅動渦輪機，然後驅動交流發電機。

到目前為止，最常見嘅係由土堤或埰石場透過爆破獲得嘅防波堤製成嘅水壩。 防水層位於中心（粘土或瀝青混凝土）或上游表面（水泥混凝土或瀝青混凝土）。 呢種類型嘅大壩適應各種地質;
重力壩首先用磚石建造，然後是混凝土，最近用BCR壓路機壓實混凝土），這可以大大節省時間和金錢。 基石必須質量好;
混凝土拱形水壩適應相對狹窄的山谷，其河岸由優質岩石製成。 其形狀嘅微妙性使得減少混凝土數量和建造經濟嘅水壩成為可能;
拱坝多同扶壁坝唔再建造。 BCR重力坝取代了它們。

呢啲工廠配備了渦輪機，把水流嘅能量轉化為機械旋轉，以驅動交流發電機。

使用嘅渦輪機類型取決於瀑布嘅高度：
-對於非常低嘅揚程高度（ 1至30米），可以使用燈泡渦輪機;
-對於低水頭（ 5至50米）同高流速，Kaplan渦輪機係首選：其葉片可操縱，使得保持良好效率緊嘅同時把渦輪機嘅功率調整到水頭高度成為可能;
-混流式渦輪機用于中等揚程（ 40至600米）和中等流量。 水透過葉片嘅外圍進入並喺其中心排出;
- Pelton渦輪機適用於高瀑布（ 200至1,800米）同低流量。 它通過噴油器在非常高的壓力下接收水（水對鏟鬥的動態衝擊）。

對於小型水電站，低成本（且效率較低）嘅渦輪機同簡單嘅概念有助於安裝小型機組。

生產的成本效益和可預測性

大壩建設嘅特點係投資越高，落差越高，山谷越寬。
呢啲資本支出根據開發嘅特點以及與社會同環境限制有關嘅輔助使費，特別是被徵用土地嘅成本而有好大差異。
與電力生產調節能力相關的經濟優勢使得呢啲投資有可能盈利，因為水資源係免費嘅，維護成本降低。

水力發電可以滿足調整電力生產嘅需要，特別是透過水壩或壆把水儲存喺大型水庫中。
然而，水力發電量嘅年度波動好大。 它們主要與降雨有關。 在水資源豐富的年份，產量可以增加15%，在大乾旱的年份，產量可以減少30%。

水力發電有時因造成人口流離失所而受到批評，河流同溪流係建立住房的特權場所。
例如，中國嘅三峡大坝已令近200万人流離失所。 由於水調節嘅改變，儘管安裝了魚道等設備，但大壩上游同下游嘅生態系統可能會受到干擾（包括水生物種嘅遷移）。

水力發電測量

水力發電廠的功率可以透過以下公式計算：

P = Q.ρ.H.g.r

同：

• P：功率（以W表示）
  


• 問：以立方米/秒為單位測量嘅平均流量
  


• ρ：水嘅密度，即1 000 kg/m3
  


• H：墜落高度（米）
  


• g：重力常數，即近9.8 （m/s2 ）
  


• 答：工廠效率（ 0.6到0.9之間）
  

全球：

2018年，水電佔全球發電量的近15.8%（年發電量約為4,193 TWh）;
十幾個國家，包括歐洲嘅四個國家，一半以上嘅電力來自水力發電。 挪威領先，其次係巴西、哥倫比亞、冰島、委內瑞拉、加拿大、奧地利、新西蘭和瑞士。