Jak funguje vodní elektrárna

Množství využitelné energie vodního toku závisí na výškovém rozdílu dvou různých vodních hladin a na průtoku vody. Různých úrovní vodní hladiny dosahujeme pomocí jezů nebo přehrad. Zdrojem energie je proudící voda, která se mění pomocí turbíny a elektrického generátoru na energii elektrickou.

Ve vodních elektrárnách voda roztáčí turbínu; ta je na společné hřídeli s elektrickým generátorem (dohromady tvoří tzv. turbogenerátor). Mechanická energie proudící vody se tak mění na energii elektrickou, která se transformuje a odvádí do míst spotřeby. Obdobný princip využívá i uhelná nebo jaderná elektrárna.
Výběr turbíny závisí na účelu a podmínkách celého vodního díla. Nejčastěji se osazují turbíny reakčního typu (Francisova nebo Kaplanova turbína), a to v řadě modifikací. Pro vysoké spády (někdy až 500 m) se používá akční Peltonova turbína. V přečerpávacích vodních elektrárnách se používá turbín s reverzním chodem a s přestavitelnými lopatkami. Podle způsobu práce se moderní turbíny dělí na rovnotlaké a přetlakové. V rovnotlakých turbínách zůstává tlak vody stále stejný, to znamená, že voda vychází z turbíny pod stejným tlakem, pod jakým do ní vstupuje. U přetlakových turbín vstupuje voda do oběžného kola s určitým přetlakem, který při průtoku klesá. Při výstupu z turbíny má tedy voda nižší tlak než při vstupu do ní. Tak pracují např. Francisovy turbíny, vhodné pro střední spády. Pro instalace  na malých spádech jsou vhodné Kaplanovy turbíny, dnes převážně v horizontálním přímoproudém uspořádání..
Vodní turbíny jsou technicky nejdokonalejší mechanické motory vůbec – dosahují 95% účinnosti. Umístění vlastní elektrárny může být různé podle tvaru terénu, výškových a spádových možností a na množství vody. Existují elektrárny zabudované přímo do tělesa hráze, jinde je elektrárna vystavěna hluboko v podzemí. Voda se k ní přivádí tlakovým potrubím a odvádí se podzemním kanálem.

Malé vodní elektrárny:

NEVYČERPATELNÝ ZDROJ ČISTÉ ENERGIE

V České republice nejsou vždy přírodní podmínky pro rozvoj vodních elektráren ideální, řada našich řek a toků nemá dostatečný spád a množství vody. Svůj význam tak mají proto i menší vodní elektrárny, které mohou být v různé míře závislé na počasí nebo ročním období. Význam vodních elektráren se zvyšuje rovnoměrně s pozorností, kterou moderní společnost věnuje ochraně životního prostředí.

K využití potenciálu vodních toků v ČR slouží i kategorie tzv. malých vodních elektráren (zdroje elektrické energie s instalovaným výkonem do 10 MW).