Земля обладает очень большими запасами воды, и использовать ее энергетический потенциал человек начал с давних времен. В настоящее время во многих странах для выработки электроэнергии используется
энергия воды
. При этом в последние годы интерес к гидроэнергетике усилился в связи c ростом цен на горючие энергоресурсы, а также в связи с ухудшающимся качеством окружающей среды, во многом обусловленным влиянием негативным традиционной энергетики.
Для преобразования энергии водного потока в электроэнергию служит гидроэлектростанция (
ГЭС
).
Стабильное производство электрической энергии на ГЭС может быть обеспечено за счет гарантированной круглогодичной обеспеченности водой и больших уклонов реки. Первую в мире ГЭС (1879 г) в действие приводил Ниагарский водопад. Для увеличения эффективности гидроэлектростанций в ХХ веке для рек и водопадов построили искусственные дамбы. Сейчас оборудование ГЭС хорошо проработано, является очень простым и надежным, срок эксплуатации многих ГЭС достигает 50 лет. До сих пор еще действуют станции, построенные в начале двадцатого века. Преимуществом ГЭС перед другими электростанциями является также то, что в этой отрасли энергетики непосредственно на месте может быть задействован не большой штат технического персонала, т.к. рабочие процессы контролируются дистанционно. Коэффициент полезного действия ГЭС в большинстве случаев превышает КПД традиционных ТЭС более чем в 2 раза.
Мощность современных ГЭС варьирует от 1 кВт до нескольких сотен МВт. ГЭС, мощность которых не превышает 100 кВт называют
мини-ГЭС
. К наиболее крупным ГЭС в мире относятся: ГЭС на плотине Гури (Венесуэла) мощностью 10 млн. кВт (равнозначна 10 средним АЭС), ГЭС «Итайпу» на реке Парана (Бразилия) мощностью 12,6 млн. кВт. Мощность строящейся в Китае ГЭС достигнет 13 млн. кВт.
ГЭС подразделяются также в зависимости от принципа использования природных ресурсов: русловые и приплотинные (наиболее распространенные); плотинные (могут быть построены при более высоких напорах воды); деривационные (строят там, где уклон реки большой); гидроаккумулирующие (аккумулируемая на них электроэнергия используется при пиковых нагрузках).
В состав ГЭС помимо основного оборудования может входить и следующее дополнительное: судоподъемники, обеспечивающие навигацию; рыбопропускные сооружения, способствующие ирригации и др.
