Mostra la font per a Energia hidroelèctrica

[[Fitxer:HD.15.096 (11841649704).jpg|miniatura|Producció d'energia hidroelèctrica]]
L{{'}}'''energia hidroelèctrica''' és l'[[energia elèctrica]] produïda en una [[central hidràulica]] a partir d'un corrent, vertical o horitzontal, d'un riu. En altres paraules, és l'electricitat (energia elèctrica) obtinguda a partir d'[[energia hidràulica]] (energia mecànica de l'aigua en moviment de rius, llacs i pantans).

Aquesta [[energia]], avui dia, subministra al món aproximadament 715.000 [[Watt|MW]] energètics o més ben dit, el 19% de l'electricitat mundial, que representa més del 63% del total de l'electricitat de [[energia renovable|fonts renovables]] en el [[2006]].

El cost de la hidroelectricitat és relativament baix pel que és una font competitiva d'electricitat renovable. L'estació hidroelèctrica no consumeix aigua, a diferència de les plantes de carbó o gas. El cost mitjà de l'electricitat d'una estació hidroelèctrica de més de 10 [[Watt#Megawatt|megawatts]] és de 2 a 4 cèntims d'euro per [[quilowatt-hora]].<ref name=wi2012>{{ref-web |url=http://www.worldwatch.org/node/9527 |títol=Use and Capacity of Global Hydropower Increases |editor=Worldwatch Institute |data=Gener de 2012 |consulta=12 de desembre de 2018 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20140924062448/http://www.worldwatch.org/node/9527 |arxiudata=24 de setembre de 2014}}</ref> En disposar d'una [[Presa d'aigua|presa]] i un [[embassament]], és una font flexible d'electricitat, ja que la quantitat produïda per l'estació es pot canviar, augmentar o disminuir molt ràpidament, per adaptar-se a les demandes canviants d'energia. Una vegada que es construeix un complex hidroelèctric, el projecte no produeix residus directes i, en molts casos, té un nivell de producció de gasos d'[[efecte hivernacle]] considerablement més baix que les plantes d'energia que funcionen amb combustibles fòssils.<ref name="REN21-2011">[http://www.ren21.net/portals/0/documents/resources/gsr2011_final.pdf Renewables 2011 Global Status Report, page 25, Hydropower], ''[[REN21]]'', published 2011, accessed 2016-02-19.</ref>

== Centrals hidroelèctriques ==
{{article principal|Central hidràulica}}
Les centrals hidroelèctriques utilitzen l'[[energia mecànica]] de l'[[aigua]] [[embassament|embassada]] per l'obra de presa ("[[dic]]" si no és molt gran) que fa de barrera. L'aigua circula a través d'una canonada on l'energia potencial es transforma en [[energia cinètica]]. La [[força]] de l'aigua fa girar el conjunt de [[turbina|turbines]], [[generador]]s i [[alternador]]s, generant l'energia elèctrica de [[corrent altern]]. En aquest cas, l'energia extreta de l'aigua depèn del [[cabal hidràulic|cabal]], de la diferència d'altura d'on s'extreu l'aigua i del tipus, altura i mida de les turbines.

Trobarem centrals hidràuliques a les zones on hi hagi cabals d'aigua (rius i llacs) i diferències de nivell importants. A Catalunya, aquestes centrals es concentren preferentment a les valls del Pirineu i a les conques dels rius [[Ter]], [[Llobregat]], [[riu Segre|Segre]] i les Nogueres [[Noguera Pallaresa|Pallaresa]] i [[Noguera Ribagorçana|Ribagorçana]].

A Catalunya la majoria de centrals són [[central minihidràulica|minihidràuliques]], que no requereixen cabals de rius tan importants com les hidràuliques grans, i tenen els avantatges de ser fonts d'energia menys centralitzades, amb la qual cosa la societat civil en té més control i poder a nivell local, també té menys dependència energètica, té els avantatges d'un "producte kilòmetre zero" (impacte a l'[[economia]] local, menys cost de transport, etc.), i molt menor [[impacte ambiental]].

== Història ==
[[Fitxer:Hidroelektrana na Đetinji 01.jpg|miniatura|upright=1.15|Central hidroelèctrica del museu "Under the Town" a Sèrbia, construïda en 1900<ref>[https://books.google.cat/books?id=-x9NHOLSnNUC&pg=PA397&lpg=PA397&dq=One+of+the+oldest+hydroelectric+power+plants+built+on+tesla+principles&source=bl&ots=gUv_MLF960&sig=JJY5otdOeGypfDKBcWMegoJtjyo&hl=sr&sa=X&ei=sLHoU_bfB-fk4QTb8oDoBw&ved=0CDgQ6AEwAw#v=onepage&q=One%20of%20the%20oldest%20hydroelectric%20power%20plants%20built%20on%20tesla%20principles&f=false ''One of the Oldest Hydroelectric Power Plants in Europe Built on Tesla’s Principels''], Explorations in the History of Machines and Mechanisms: Proceedings of HMM2012, Teun Koetsier and Marco Ceccarelli, 2012.</ref>]]
L'[[energia hidràulica]] s'ha utilitzat des de l'antiguitat per moldre la farina i realitzar altres tasques. A mitjan de la dècada de 1770, l'enginyer francès [[Bernard Forest de Belidor]] va publicar ''Architecture Hydraulique'', que descrivia les màquines hidràuliques d'eix vertical i horitzontal. A finals del [[segle XIX]] es va desenvolupar el generador elèctric i llavors es va poder acoblar als sistemes hidràulics.<ref name="doehis">{{ref-web|url=https://www.energy.gov/eere/water/history-hydropower|títol=History of Hydropower|editor=U.S. Department of Energy}}</ref> La creixent demanda de la [[Revolució Industrial]] també va impulsar el seu desenvolupament.<ref name="watenc">{{ref-web
 |títol=Hydroelectric Power|url=http://www.waterencyclopedia.com/ge-hy/hydroelectric-power.html|editor=Water Encyclopedia}}</ref> En 1878, [[William Armstrong (1er baró Armstrong)|William Armstrong]] va desenvolupar el primer esquema hidroelèctric del món a [[Cragside]], [[Northumberland]], Anglaterra. Va ser utilitzat per alimentar una sola [[llum d'arc]] en la seva galeria d'art.<ref >{{ref-llibre
 |títol=Industrial archaeology review, Volumes 10-11|any=1987|editor=Oxford University Press|pàgina=187
 |url=https://books.google.cat/books?id=4xg9aqaaiaaj&dq=industrial%20archaeology%20review%3A%20Volumes%2010-11&source=gbs_book_other_versions|autor=Association for Industrial Archaeology
}}</ref> L'antiga «central elèctrica de Schoelkopf No. 1» prop de les [[cataractes del Niàgara]], en el costat estatunidenc, va començar a produir electricitat en 1881. La primera central hidroelèctrica d'[[Thomas Alva Edison|Edison]], la [[planta de Vulcan Street]], va començar a funcionar el 30 de setembre de 1882 a [[Appleton (Wisconsin)|Appleton]], [[Wisconsin]], amb una potència de sortida d'uns 12,5 [[Watt#quilowatt|quilowatts]].<ref>{{ref-web|url=http://home.clara.net/darvill/altenerg/hydro.htm|títol= Hydroelectric power - energy from falling water|editor=Clara.net}}</ref> En 1886 hi havia 45 centrals hidroelèctriques als [[Estats Units]] i el [[Canadà]]. Al 1889 hi havia només als Estats Units unes 200.<ref name="doehis"/>

[[Fitxer:Warwick Castle - Engine House, Waterwheel, Weir, and Old Castle Bridge.jpg|miniatura|Casa d'hidrogeneradors d'electricitat del [[Castell de Warwick]], utilitzada per al castell des de 1894 fins a 1940]]

A principis del [[segle XX]] les companyies comercials estaven construint moltes petites centrals hidroelèctriques a les muntanyes prop de les àrees metropolitanes. [[Grenoble]], [[França]], va celebrar l'[[Exposició Internacional d'Energia Hidroelèctrica i Turisme]] amb més d'un milió de visitants. En 1920, atès que el 40% de l'energia produïda als Estats Units era hidroelèctrica, la [[Federal Power Act]] es va promulgar com a llei. La Legislació va crear la [[Comissió Federal d'Energia]] per regular les centrals hidroelèctriques en terra i aigua federals. A mesura que les centrals elèctriques es van fer més grans, les seves preses associades van desenvolupar propòsits addicionals per incloure el control d'inundacions, el reg i la navegació. Va ser necessari un finançament federal per al desenvolupament a gran escala i es van crear corporacions de propietat federal com la [[Tennessee Valley Authority]] en 1933 i [[Bonneville Power Administration]] en 1937.<ref name="watenc"/> A més, la [[Oficina de Reclamació dels Estats Units|Oficina de Reclamació]], que havia iniciat una sèrie de projectes de reg en l'oest dels Estats Units a principis del {{segle|XX}}, ara estava construint grans projectes hidroelèctrics, com la [[Presa Hoover]] de 1928.<ref name="act">{{ref-web|títol=Boulder Canyon Project Act|url=http://www.usbr.gov/lc/region/g1000/pdfiles/bcpact.pdf|data=21 de desembre de 1928|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110613142851/http://www.usbr.gov/lc/region/g1000/pdfiles/bcpact.pdf|arxiudata=13 de juny de 2011}}</ref> El Cos d'Enginyers de l'Exèrcit dels EUA també va participar en el desenvolupament hidroelèctric i va completar la [[Presa de Bonneville]] en 1937 i va ser reconegut per la Llei de Control d'Inundacions de 1936 com la principal agència federal de control d'inundacions.<ref name=Arnold>{{ref-web |url=http://www.usace.army.mil/publications/eng-pamphlets/ep870-1-29/entire.pdf |títol=The Evolution of the Flood Control Act of 1936, Joseph L. Arnold, United States Army Corps of Engineers, 1988 |consulta=12 de desembre de 2018 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20070823024822/http://www.usace.army.mil/publications/eng-pamphlets/ep870-1-29/entire.pdf |arxiudata=23 d'agost de 2007}}</ref>

Les centrals hidroelèctriques van continuar creixent al llarg del [[segle XX]]. L'energia hidroelèctrica va ser anomenada «carbó blanc» per la seva potència i abundància.<ref>{{ref-enciclopèdia|enciclopèdia=The Book of Knowledge|volum=Vol. 9|pàgina=3220|edició=1945}}</ref> La central elèctrica de 1.345 MW de la [[presa Hoover]] va ser la central hidroelèctrica més gran del món en 1936; va ser eclipsada per la [[Presa Grand Coulee]] de 6.809 MW en 1942.<ref>{{ref-web|url=http://www.a2zlasvegas.com/otherside/sights/hoover.html|títol=Hoover Dam and Lake Mead|editor=U.S. Bureau of Reclamation}}</ref> La [[Presa d'Itaipú]] es va obrir en 1984 a Sud-amèrica com la més gran, amb 14.000 MW, però va ser superada en 2008 per la [[Presa de les Tres Gorgues]] a la [[Xina]] amb 22.500 MW. La hidroelectricitat eventualment proveiria a alguns països, entre ells Noruega, República Democràtica del Congo, Paraguai i Brasil, amb més del 85% de la seva electricitat. Actualment, els Estats Units tenen més de 2.000 centrals hidroelèctriques que subministren el 6,4% de la seva producció elèctrica total, que és el 49% de la seva electricitat renovable.<ref name="watenc"/>

== Potencial futur ==
El potencial tècnic per al creixement de l'energia hidroelèctrica a tot el món és, 71% a Europa, 75% a Amèrica del Nord, 79% a Amèrica del Sud, 95% a Àfrica, 95% a Orient Mitjà, 82% a Àsia Pacífic. Les realitats polítiques dels nous embassaments als països occidentals, les limitacions econòmiques al tercer món i la falta d'un sistema de transmissió en àrees subdesenvolupades, donen com a resultat la possibilitat de desenvolupar el 25% del potencial restant abans de 2050, i la major part està a l'Àrea d'Àsia Pacífic.<ref>{{ref-web |url=http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/hydropower_essentials.pdf |títol=Copia arxivada |consulta=12 de desembre de 2018 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20170329132409/http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/hydropower_essentials.pdf |arxiudata=29 de març de 2017}}</ref> Alguns països estan altament desenvolupats però tenen molt poc espai per créixer en aquest sector, com per exemple Suïssa 12% i Mèxic 20%.

== Mètodes de generació ==
[[Fitxer:Sala de turbinas.jpg|miniatura|Fila de turbines en la central elèctrica del Nihuil II a Mendoza, Argentina]]
[[Fitxer:Dam generator impeller.jpg|miniatura|upright=0.9|Un antic corredor de turbina en exhibició a la presa de Glen Canyon]]
[[Fitxer:Hydroelectric dam.svg|miniatura|Tall transversal d'una presa hidroelèctrica convencional]]
[[Fitxer:Water turbine - edit1.svg|miniatura|Una típica turbina d'aigua i un generador elèctric]]

=== Preses convencionals ===
La major part de l'energia hidroelèctrica, prové de l'energia potencial de les aigües embassades que impulsen una turbina i un generador elèctric. La potència extreta de l'aigua depèn del volum i de la diferència d'altura entre la font i la sortida de l'aigua. Aquesta diferència d'altura es diu [[càrrega hidràulica]]. Un tub gran o comporta, condueix l'aigua des del dipòsit a la turbina.<ref>{{ref-web|url=http://electricityforum.com/hydroelectricity.html|títol=hydro electricity - explained}}</ref>

=== Emmagatzematge per bombament ===
{{VT|Central hidroelèctrica reversible}}

Aquest mètode produeix electricitat per satisfer els becs de demanda en moure l'aigua entre [[embassament]]s a diferents cotes. En moments de baixa demanda elèctrica, l'excés de capacitat de generació s'utilitza per bombar aigua al dipòsit més alt. Quan la demanda augmenta, l'aigua s'allibera de nou en l'embassament inferior a través d'una turbina. Els esquemes d'emmagatzematge per bombament proporcionen actualment els mitjans més importants comercialment per a l'emmagatzematge d'energia a la xarxa a gran escala i milloren el factor de capacitat diària del sistema de generació. L'emmagatzematge per bombament no és una font d'energia, i apareix com un nombre negatiu en els llistats.<ref>{{ref-web |url=http://thesouthslope.com/content/pumped-storage-explained |títol=Pumped Storage, Explained |consulta=12 de desembre de 2018 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20121231233454/http://thesouthslope.com/content/pumped-storage-explained |arxiudata=31 de desembre de 2012}}</ref>

=== Corrent de riu ===
Les estacions hidroelèctriques de passada són aquelles amb una capacitat de reserva petita o nul·la, per la qual cosa solament l'aigua provinent d'aigües més amunt està disponible per a la generació en aquest moment, i qualsevol excés de subministrament es perd sense ser utilitzat. Un subministrament constant d'aigua des d'un llac o un embassament existent aigües amunt és un avantatge significatiu en triar els llocs per al corrent del riu. Als Estats Units, l'energia hidroelèctrica del riu podria proporcionar 60.000 megawatts (80.000.000 cv), aproximadament el 13,7% de l'ús total en 2011 si està disponible contínuament.<ref>{{ref-web|url=http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2012/01/run-of-the-river-hydropower-goes-with-the-flow|títol=Run-of-the-River Hydropower Goes With the Flow|consulta=2021-12-01|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20121017100534/http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2012/01/run-of-the-river-hydropower-goes-with-the-flow|arxiudata=2012-10-17}}</ref>

=== Marea ===
{{article principal|Energia mareomotriu}}
Una central elèctrica de marees, també anomenada d'[[energia mareomotriu]], aprofita l'augment i la caiguda diària de l'aigua del mar a causa de les [[marees]]; aquestes fonts són altament predictibles i, si les condicions permeten la construcció de reserves, també es poden utilitzar per generar energia durant períodes d'alta demanda. Aquests tipus d'esquemes hidroelèctrics, que són els menys comuns, utilitzen l'energia cinètica de l'aigua o fonts no danyades, com les rodes d'aigua per sota de la superfície. El poder de les marees és viable en un nombre relativament petit de llocs a tot el món ja que és necessari que la diferència de les altures aconseguides pel [[marea|flux]] i el reflux sigui important. A Gran Bretanya, hi ha vuit llocs que podrien desenvolupar-se, que tenen el potencial de generar el 20% de l'electricitat utilitzada en 2012.<ref>{{ref-web|url=http://www.darvill.clara.net/altenerg/tidal.htm|títol=Energy Resources: Tidal power}}</ref>

== Grandàries, tipus i capacitats d'instal·lacions hidroelèctriques ==
=== Grans instal·lacions ===
Les centrals hidroelèctriques a gran escala es consideren més comunament com les instal·lacions de producció d'energia més grans del món, amb algunes instal·lacions hidroelèctriques capaces de generar més del doble de les capacitats instal·lades de les centrals nuclears més grans actuals.

Encara que no existeix una definició oficial per al rang de capacitat de les grans centrals hidroelèctriques, les instal·lacions de més d'uns pocs centenars de [[megawatts]] es consideren en general grans centrals hidroelèctriques.

Actualment, només quatre instal·lacions de més de 10 GW (10.000 MW) estan en funcionament a tot el món.<ref name=wi2012/>

{|class=wikitable
|-
! Lloc !! width=150 | Estació !! width=150 | País !! [[Coordenades geogràfiques|Localització]] !! Capacitat ([[Megawatts|MW]])
|-
| align=center | 1 || [[Presa de les Tres Gorgues]] || {{flag|Xina}} || {{Coord|30|49|15|N|111|00|08|E|name=Three Gorges Dam}} || align=center | 22.500
|-
| align=center | 2 || [[Itaipú|Presa d'Itaipú]] || {{flag|Brasil}}<br />{{flag|Paraguai}} || {{Coord|25|24|31|S|54|35|21|W|name=Itaipu Dam}} || align=center | 14.000
|-
| align=center | 3 ||[[Presa de Xiluodu]] || {{flag|Xina}} || {{Coord|28|15|35|N|103|38|58|E|name=Xiluodu Dam}} || align=center | 13.860
|-
| align=center | 4 || [[Presa de Guri]] || {{flag|Veneçuela}} || {{Coord|07|45|59|N|62|59|57|W|name=Guri Dam}} || align=center | 10.200
|}

{{Panoràmica|Itaipu Décembre 2007 - Vue Générale.jpg|1500px|Vista panoràmica de la presa d'Itaipu, amb els sobreeixidors (tancats al moment de la foto) a l'esquerra. En 1994, la Societat Americana d'Enginyers Civils va triar la Presa d'Itaipu com una de les set meravelles modernes del món.<ref>{{citar ref|cognom= Pope|nom= Gregory T.|títol= The seven wonders of the modern world|obra= Popular Mechanics|pàgines= 48–56|data= Desembre de 1995| url = https://books.google.cat/books?id=o2yeaaaambaj&lpg=pa50&dq=itaipu&as_brr=1&pg=pa50#v=onepage&q&f=false}}</ref>
}}

=== Petita ===
La petita hidroelèctrica és el desenvolupament de l'energia hidroelèctrica a escala suficient perquè serveix a una petita comunitat o planta industrial. La definició d'un projecte hidroelèctric petit varia, però s'accepta generalment una capacitat de generació de fins a 10 [[megawatts]] (MW) com el límit superior del que es pot denominar petita central hidroelèctrica. Pot estendre's fins a 25 MW o 30 MW a Canadà i els Estats Units. La producció d'energia hidroelèctrica a petita escala va créixer un 29% entre 2005 i 2008, la qual cosa va elevar la capacitat total de petites centrals hidroelèctriques del món a 85 GW. Més del 70% de la potència total es produeix a la Xina (65 GW), seguit per Japó (3,5 GW), els Estats Units (3 GW), i Índia (2 GW).<ref>[http://www.ren21.net/globalstatusreport/download/RE_GSR_2006_Update.pdf Renewables Global Status Report 2006 Update] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110718181410/http://www.ren21.net/globalstatusreport/download/RE_GSR_2006_Update.pdf |date=2011-07-18}} ''[[REN21]]'', published 2006</ref>
<ref>[http://www.ren21.net/Portals/0/documents/activities/gsr/RE_GSR_2009_Update.pdf Renewables Global Status Report 2009 Update], ''[[REN21]]'', published 2009</ref>
[[Fitxer:Nw vietnam hydro.jpg|miniatura|upright=1.35|Una micro instal·lació hidroelèctrica a Vietnam]]
[[Fitxer:Amateur Hydroelectricity.jpg|miniatura|upright=1.35|Hidroelectricitat Pico a Mondulkiri, Cambodja]]

Les petites estacions hidroelèctriques poden connectar-se a les xarxes de distribució elèctrica convencionals com a font d'energia renovable de baix cost. Alternativament, els petits projectes hidroelèctrics poden construir-se en àrees aïllades que no serien rendibles per servir des d'una xarxa, o en àrees on no hi ha una xarxa nacional de distribució elèctrica. Atès que els petits projectes hidroelèctrics solen tenir un mínim d'embassaments i obres de construcció civil, es considera que tenen un impacte ambiental relativament baix en comparació de les grans centrals hidroelèctriques. Aquesta disminució de l'impacte ambiental depèn en gran manera de l'equilibri entre el flux del corrent i la producció d'energia.

=== Micro ===
«Micro hidro» és un terme utilitzat per a les instal·lacions d'energia hidroelèctrica que normalment produeixen fins a 100 [[kW]] de potència. Aquestes instal·lacions poden proporcionar energia a una llar aïllada o comunitat petita, o de vegades estan connectades a xarxes d'energia elèctrica. Hi ha moltes d'aquestes instal·lacions a tot el món, particularment en països en desenvolupament ja que poden proporcionar una font econòmica d'energia sense la compra de combustible.<ref>{{ref-web|url=http://www.tve.org/ho/doc.cfm?aid=1636&lang=english |títol=Micro Hydro in the fight against poverty |editor=Tve.org |consulta=22 de juliol de 2012|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120426092643/http://tve.org/ho/doc.cfm?aid=1636&lang=english |arxiudata=26 d'abril de 2012}}</ref> Els micro sistemes hidroelèctrics complementen els sistemes d'[[energia solar fotovoltaica]] perquè en moltes àrees el flux d'aigua i, per tant, l'energia hidroelèctrica disponible, és més alta en l'hivern quan l'energia solar és mínima.

=== Pico ===
[[Pico hidro]] és un terme utilitzat per a la generació d'energia hidroelèctrica de menys de 5 [[kW]]. És útil en comunitats petites i remotes que requereixen solament una petita quantitat d'electricitat. Per exemple, per alimentar una o dues bombetes fluorescents i un televisor o ràdio per a algunes cases.<ref>{{ref-web|url=http://www.t4cd.org/resources/ict_resources/projects/pages/ictproject_287.aspx|títol=Pico Hydro Power|editor=T4cd.org|consulta=16 de juliol de 2010|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20090731064419/http://www.t4cd.org/resources/ict_resources/projects/pages/ictproject_287.aspx|arxiudata=31 de juliol de 2009}}</ref> Fins i tot les turbines més petites de 200-300 W poden alimentar una sola casa en un país en desenvolupament amb una desnivell de caiguda del de sol 1 m (3 peus). Una configuració Pico-hidroelèctrica sol estar en el corrent d'un riu, la qual cosa significa que les preses no s'usen, sinó que les canonades desvien part del flux, ho fan descendir un una de petita altura i travessen la turbina abans de retornar-la al corrent.

=== Subterrània ===
Una estació d'energia subterrània s'usa generalment en grans instal·lacions i fa ús d'una gran diferència d'altura natural entre dues vies fluvials, com una cascada o un llac de muntanya. Es construeix un túnel subterrani per portar l'aigua des del dipòsit superior fins a la sala de generació construïda en una caverna subterrània prop del punt més baix del túnel d'aigua i una pista horitzontal que porta l'aigua a la via de sortida del canal inferior.

=== Càlcul de la potència disponible ===
Una senzilla fórmula per aproximar la producció d'energia elèctrica en una estació hidroelèctrica és la següent:<math> P = \rho hrgk </math>, on
* <math>P</math>, és la potència en watts,
* <math>\rho</math>, és la densitat de l'aigua (1.000 kg/m³),
* <math>h</math>, és altura del desnivell,
* <math>r</math>, és el flux d'aigua en m³/s,
* <math>g</math>, és l'acceleració de la [[gravetat]], que és 9,8 m/s²,
* <math>k</math>, és un coeficient d'eficiència que va de 0 a 1. L'eficiència és més alta (és a dir, més propera a 1) amb turbines més grans i més modernes.

La producció anual d'energia elèctrica depèn del subministrament d'aigua disponible. En algunes instal·lacions, el cabal d'aigua pot variar en un factor de 10:1 en el transcurs d'un any.

== Propietats ==
=== Avantatges ===
La central elèctrica Ffestiniog pot generar 360 MW d'electricitat dins dels 60 segons posteriors a la demanda.

==== Flexibilitat ====
L'energia hidroelèctrica és una font flexible d'electricitat, ja que les estacions es poden pujar i baixar molt ràpidament per adaptar-se a les demandes canviants d'energia.<ref name=wi2012/> Les turbines hidràuliques tenen un temps d'arrencada de l'ordre d'uns pocs minuts.<ref name="Huggins2010">{{ref-publicació|autor=Robert A. Huggins|títol=Energy Storage|url=https://books.google.cat/books?id=nn5y9gqeilwc&pg=pa60|publicació=1 de setembre de 2010|editor=Springer|isbn=978-1-4419-1023-3|pàgines=60}}</ref> Es triga entre 60 i 90 segons a portar una unitat des de l'arrencada en fred fins a la càrrega completa. Això és molt més tallo que per a turbines de gas o plantes de vapor.<ref name="SusskindRaseman1970">{{ref-llibre|autor1=Herbert Susskind|autor2=Chad J. Raseman|títol=Combined Hydroelectric Pumped Storage and Nuclear Power Generation|url=https://books.google.cat/books?id=zbu5m1een2sc|any=1970|editor=Brookhaven National Laboratory|pàgina=15}}</ref> La generació d'energia també pot disminuir-se ràpidament quan hi ha un excedent de generació d'energia.<ref name="Sørensen2004">{{ref-llibre|autor=Bent Sørensen|títol=Renewable Energy: Its Physics, Engineering, Use, Environmental Impacts, Economy, and Planning Aspects|url=https://books.google.cat/books?id=y17fon2vuewc&pg=pa556|any=2004|editor=Academic Press|isbn=978-0-12-656153-1|pàgines=556?}}</ref> Per tant, la capacitat limitada de les unitats hidroelèctriques no s'usa generalment per produir energia bàsica, excepte per desallotjar el pou d'inundació o satisfer les necessitats posteriors.<ref name="(U.S.)1980">{{ref-llibre|autor=Geological Survey (U.S.)|títol=Geological Survey Professional Paper|url=https://books.google.cat/books?id=37duaaaayaaj&pg=pa10|any=1980|editor=U.S. Government Printing Office|pàgines=10}}</ref> En canvi, serveix com a respatller per a generadors no hidroelèctrics.<ref name="Sørensen2004" />

==== Baix cost ====
El principal avantatge de les preses hidroelèctriques convencionals amb embassaments és la seva capacitat per emmagatzemar aigua a baix cost per al seu posterior enviament com a electricitat neta d'alt valor. El cost mitjana de l'electricitat d'una estació hidroelèctrica de més de 10 megawatts és de 3 a 5 cèntims de dòlar per quilowatt-hora.<ref name=wi2012/> Quan s'usa com a potència màxima per satisfer la demanda, la hidroelectricitat té un valor més alt que la potencia base i un valor molt més alt en comparació de les fonts d'energia intermitents.

Les centrals hidroelèctriques tenen una llarga vida econòmica i algunes plantes segueixen en servei després de 50 a 100 anys.<ref>{{ref-web |url=http://reme.epfl.ch/webdav/site/reme/users/106542/public/shs4/gr01.pdf |títol=Hydropower – A Way of Becoming Independent of Fossil Energy? |consulta=12 de desembre de 2018 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20080528070938/http://reme.epfl.ch/webdav/site/reme/users/106542/public/shs4/gr01.pdf |arxiudata=28 de maig de 2008}}</ref> El cost de la mà d'obra també sol ser baix, ja que les plantes estan automatitzades i tenen poc personal en el lloc durant l'operació normal.

Quan un embassament té múltiples propòsits, es pot agregar una estació hidroelèctrica amb un cost de construcció relativament baix, la qual cosa proporciona un flux d'ingressos útil per compensar els costos de l'operació de l'embassament. S'ha calculat que la venda d'electricitat de la [[Presa de les Tres Gorgues]] cobrirà els costos de construcció després de 5 a 8 anys de plena generació.<ref>{{ref-web|url=http://www.waterpowermagazine.com/story.asp?storycode=2041318 |títol=Beyond Three Gorges in China |editor=Waterpowermagazine.com |data=10 de gener de 2007 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110614050746/http://www.waterpowermagazine.com/story.asp?storycode=2041318 |arxiudata=14 de juny de 2011}}</ref> A més algunes dades mostren que en la majoria dels països, les preses hidroelèctriques grans seran massa costoses i demoraran molt a construir-se per oferir un rendiment positiu ajustat al risc, tret que s'implementin les mesures de gestió de riscos apropiades.<ref>(http://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=2406852), Should We Build More Large Dams? The Actual Costs of Hydropower Megaproject Development, Energy Policy, March 2014, pàg. 1-14</ref>

==== Idoneïtat per a aplicacions industrials ====
Si ben molts projectes hidroelèctrics subministren xarxes públiques d'electricitat, alguns es creen per servir a empreses industrials específiques. Els projectes hidroelèctrics dedicats sovint es construeixen per proporcionar les quantitats substancials d'electricitat necessàries per a les plantes electrolítiques d'alumini, per exemple. La [[presa Grand Coulee]] va canviar per recolzar l'alumini [[Alcoa]] a [[Bellingham (Washington)|Bellingham]], [[Washington (estat)|Washington]], Estats Units per als avions nord-americans de la [[Segona Guerra Mundial]] abans que se li permetés proporcionar reg i energia als ciutadans després de la guerra. A [[Surinam]], l'[[embassament de Brokopondo]] va ser construït per proporcionar electricitat a la indústria de l'alumini [[Alcoa]]. La [[central elèctrica Manapouri]] de [[Nova Zelanda]] es va construir per subministrar electricitat a la fosa d'alumini en [[Tiwai Point]].

==== Reducció d'emissions de CO₂ ====
Atès que les preses hidroelèctriques no utilitzen combustible, la generació d'energia no produeix [[diòxid de carboni]]. Mentre que el diòxid de carboni es produeix inicialment durant la construcció del projecte, i el metà és emès anualment per les preses, la hidroelèctrica en casos nòrdics específics, té les emissions de gasos d'efecte hivernacle més baixes en el cicle de vida per potència generada.<ref>Lifecycle greenhouse gas emissions pg19</ref> En comparació dels combustibles fòssils que generen una quantitat equivalent d'electricitat, l'energia hidràulica va estalviar tres mil milions de tones d'emissions de CO2 en 2011.<ref>{{ref-web |url=http://www.iea.org/topics/renewables/subtopics/hydropower/ |títol=Copia arxivada |consulta=12 de desembre de 2018 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20190130011045/https://www.iea.org/topics/renewables/subtopics/hydropower/ |arxiudata=30 de gener de 2019}}</ref>

Un mesurament del [[gas d'efecte hivernacle]] relacionada i una altra comparació d'externalitats entre fonts d'energia es pot trobar en el projecte ExternE pel [[Institut Paul Scherrer]] i la [[Universitat de Stuttgart]] que va ser finançat per la Comissió Europea.<ref name="ExternEFTR">{{ref-web|url=http://www.externe.info/expoltec.pdf |títol=Final Technical Report, Version 2 |autor=Rabl A. et al. |data=Agost de 2005 |obra=Externalities of Energy: Extension of Accounting Framework and Policy Applications |editor=European Commission |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120307120342/http://www.externe.info/expoltec.pdf |arxiudata=7 de març de 2012}}</ref> Segons aquest estudi, la hidroelectricitat a Europa produeix la menor quantitat de gasos d'efecte hivernacle i l'externalitat de qualsevol font d'energia.<ref name="ExternEGraphs">{{ref-web|url=http://gabe.web.psi.ch/projects/externe_pol/index.html|títol=External costs of electricity systems (graph format)|any=2005|editor=Technology Assessment / GaBE ([[Paul Scherrer Institut]])|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20131101201452/http://gabe.web.psi.ch/projects/externe_pol/index.html|arxiudata=1 de novembre de 2013|obra=ExternE-Pol}}</ref> El segon lloc va ser el vent, el tercer l'energia nuclear i la cambra la solar fotovoltaica.<ref name="ExternEGraphs"/> El baix impacte de la hidroelectricitat en els gasos d'efecte hivernacle es troba especialment en climes temperats. L'estudi anterior va ser per a l'energia local a Europa; presumiblement, prevalen condicions similars a Amèrica del Nord i Àsia del Nord, que presenten un cicle regular i natural de congelació/descongelació (amb la desintegració i el recreixement estacional de les plantes associades). Els majors impactes en les emissions de gasos d'efecte hivernacle es troben a les regions tropicals perquè les reserves de les centrals elèctriques a les regions tropicals produeixen una major quantitat de metà que les de les zones temperades.<ref>{{ref-publicació|url=http://www.nature.com/ngeo/journal/v4/n9/full/ngeo1226.html|títol=Climate science: Renewable but not carbon-free|nom=Bernhard|cognom=Wehrli|data=1 de setembre de 2011|publicació=Nature Geoscience|volum=4|exemplar=9|pàgines=585–586|via=www.nature.com|doi=10.1038/ngeo1226}}</ref>

==== Altres usos de l'embassament ====
Les reserves creades per a esquemes hidroelèctrics sovint proporcionen instal·lacions per a esports aquàtics i es converteixen en atraccions turístiques. En alguns països, l'[[aqüicultura]] en reserves és molt freqüent. Les preses d'usos múltiples instal·lades per al reg recolzen l'agricultura amb un subministrament d'aigua relativament constant. Les grans preses hidroelèctriques poden controlar les inundacions, que d'una altra manera afectarien a les persones que viuen riu avall del projecte.<ref name="Water: Science and Issues">{{ref-publicació|cognom=Atkins|nom=William|títol=Hydroelectric Power|publicació=Water: Science and Issues|any=2003|volum=2|pàgines=187-191}}</ref>

=== Desavantatges ===
==== Danys a l'ecosistema i pèrdua de terres ====
Els grans embassaments associats amb les centrals hidroelèctriques tradicionals donen lloc a la immersió d'extenses àrees aigües amunt de les preses, que de vegades destrueixen els boscos de valls baixes i riberes, pantans i pasturatges biològicament rics i productius. La presa interromp el flux dels rius i pot danyar els ecosistemes locals i la construcció de grans preses i embassaments sovint implica el desplaçament de persones i la vida silvestre.<ref name=wi2012/> La pèrdua de terra sovint es veu agreujada per la fragmentació de l'hàbitat de les àrees circumdants causada per la reserva.<ref name=:0>{{ref-publicació|cognom=Robbins|nom=Paul|títol=Hydropower|publicació=Encyclopedia of Environment and Society|any=2007|volum=3}}</ref>

Els projectes hidroelèctrics poden ser perjudicials per als ecosistemes aquàtics circumdants tant aigües amunt com a aigües avall del lloc de la planta. La generació d'energia hidroelèctrica canvia l'entorn del ric aigües avall. L'aigua que surt d'una turbina en general conté molt poc sediment suspès, la qual cosa pot ocasionar el desgast dels jaços dels rius i la pèrdua de les ribes d'ells.<ref>{{ref-web|url=http://internationalrivers.org/en/node/1476|títol=Sedimentation Problems with Dams|editor=Internationalrivers.org|consulta=16 de juliol de 2010|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20101001001803/http://www.internationalrivers.org/en/node/1476|arxiudata=2010-10-01}}</ref> Atès que les comportes de les turbines sovint s'obren intermitentment, s'observen fluctuacions ràpides o fins i tot diàries en el flux del riu.

==== Pèrdua d'aigua per evaporació ====
Un estudi realitzat en 2011 pel Laboratori Nacional d'Energia Renovable dels Estats Units va concloure que les centrals hidroelèctriques en els EE. UU consumien entre 1425 i 18.000 galons d'aigua per megawatt-hora (gal/MWh) d'electricitat generada, a través de les pèrdues per evaporació a la reserva. La pèrdua mitjana va ser de 4,491 gal/MWh, que és major que la pèrdua per a les tecnologies de generació que usen torres de refredament, inclosa la concentració d'energia solar (865 gal/MWh per al canal de CSP, 786 gal/MWh per a la torre de CSP), carbó (687 gal / MWh), nuclear (672 gal / MWh) i gas natural (198 gal / MWh). On hi ha múltiples usos de les reserves, com el subministrament d'aigua, la recreació i el control d'inundacions, tota l'evaporació de la reserva s'atribueix a la producció d'energia.<ref>John Macknick and others, [http://www.nrel.gov/docs/fy11osti/50900.pdf A Review of Operational Water Consumption and Withdrawal Factors for Electricity Generating Technologies], National Renewable Energy Laboratory, Technical Report NREL/TP-6A20-50900.</ref>

==== Sedimentació i escassetat de flux ====
Quan l'aigua flueix, té la capacitat de transportar partícules més pesades que les d'aigües avall. Això té un efecte negatiu en les preses i, posteriorment, en les seves centrals elèctriques, en particular les dels rius o a les zones de captació amb alt nivell de sedimentació. La sedimentació pot omplir una reserva i reduir la seva capacitat per controlar les inundacions, a més de causar pressió horitzontal addicional en la parteix aigües amunt de la presa. Eventualment, algunes reserves poden omplir-se de sediments i tornar-se inútils o excessius durant una inundació.<ref>{{ref-web|cognom=Patrick James|nom=H Chansen|títol=Teaching Case Studies in Reservoir Siltation and Catchment Erosion|url=http://www.ijee.dit.ie/articles/vol14-4/ijee1012.pdf|editor=TEMPUS Publications|lloc=Great Britain|pàgines=265-275|any=1998|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20090902184753/http://www.ijee.dit.ie/articles/vol14-4/ijee1012.pdf|arxiudata=2 de setembre de 2009}}</ref><ref>{{ref-llibre|cognom=Șentürk|nom=Fuat|títol=Hydraulics of dams and reservoirs|any=1994|editor=Water Resources Publications|lloc=Highlands Ranch, Colo., EUA|isbn=0-918334-80-2|edició=reference.|pàgina=375}}</ref>

Els canvis en la quantitat de flux del riu es correlacionaran amb la quantitat d'energia produïda per una presa. Els cabals més baixos del riu reduiran la quantitat d'emmagatzematge viu en una reserva, per la qual cosa reduiran la quantitat d'aigua que es pot usar per la hidroelectricitat. El resultat de la disminució del flux del riu pot ser la causa de l'escassetat d'energia en àrees que depenen en gran manera de l'energia hidroelèctrica. El risc d'escassetat de flux pot augmentar com a resultat del canvi climàtic.<ref name="ODI1">Frauke Urban and Tom Mitchell 2011. [http://www.odi.org.uk/resources/details.asp?id=5792&title=climate-change-disasters-electricity-generation Climate change, disasters and electricity generation] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120920024704/http://www.odi.org.uk/resources/details.asp?id=5792&title=climate-change-disasters-electricity-generation|date=2012-09-20}}. Londres: [[Overseas Development Institute]] i ''Institute of Development Studies''</ref> Un estudi del [[riu Colorado]] als Estats Units suggereix que els canvis climàtics moderats, com un augment de la temperatura en 2 graus centígrads que resulta en una disminució del 10% en la precipitació, podrien reduir el vessament del riu fins a en un 40%.<ref name=ODI1/> [[Brasil]] és vulnerable a causa de la seva forta dependència de la hidroelectricitat, ja que l'augment de les temperatures, el menor flux d'aigua i les alteracions en el règim de precipitacions, podrien reduir la producció total d'energia en un 7% anual per a finals de segle.<ref name=ODI1/>

==== Emissions de metà de reserves ====
La presa Hoover als Estats Units és una gran instal·lació hidroelèctrica amb presa convencional, amb una capacitat instal·lada de 2.080 MW .

Els impactes positius més baixos es troben a les regions tropicals, ja que s'ha observat que les reserves de plantes d'energia a les regions tropicals produeixen quantitats substancials de metà. Això es deu al fet que el material vegetal en àrees inundades es descompon en un ambient anaeròbic i forma metà, un gas d'efecte hivernacle. Segons l'informe de la [[Comissió Mundial de Preses]],<ref>{{ref-web|url=http://www.dams.org/report/|títol=WCD Findal Report|editor=Dams.org|data=16 de novembre de 2000|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20130821120709/http://www.dams.org/report/|arxiudata=21 d'agost de 2013}}</ref> on la reserva és gran en comparació de la capacitat de generació (menys de 100 watts per metre quadrat de superfície inundada) i no es va realitzar la neteja dels boscos a l'àrea abans de començar la construcció de l'embassament, les emissions de gasos d'efecte hivernacle de la reserva poden ser més altes que les d'una planta de generació tèrmica mitjançant petroli convencional.<ref>{{ref-web|url=https://www.newscientist.com/article.ns?id=dn7046|títol=Hydroelectric power's dirty secret revealed|editor=Newscientist.com|consulta=2021-12-01|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20080518175352/http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn7046|arxiudata=2008-05-18}}</ref>

No obstant això, a les reserves boreals del Canadà i el nord d'Europa, les emissions de gasos d'efecte hivernacle són generalment solament del 2% al 8% de qualsevol tipus de generació tèrmica convencional de combustibles fòssils. Una nova classe d'operació de registre sota l'aigua que apunta als boscos inundats pot mitigar l'efecte de la descomposició del bosc.<ref>{{ref-web|url=http://inhabitat.com/2006/12/01/rediscovered-wood-the-triton-sawfish/#habiti-1973|títol="Rediscovered" Wood & The Triton Sawfish|editor=Inhabitat|data=16 de novembre de 2006}}</ref>

==== Reubicació ====
Un altre desavantatge de les preses hidroelèctriques és la necessitat de traslladar a les persones que viuen on es planegen a les reserves. L'any 2000, la Comissió Mundial de Preses va estimar que les preses havien desplaçat físicament a entre 40 i 80 milions de persones a tot el món.<ref>{{ref-web|url=http://internationalrivers.org/en/way-forward/world-commission-dams/world-commission-dams-framework-brief-introduction|títol=Briefing of World Commission on Dams|editor=Internationalrivers.org|data=29 de febrer de 2008|consulta=2021-12-01|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20080913152808/http://internationalrivers.org/en/way-forward/world-commission-dams/world-commission-dams-framework-brief-introduction|arxiudata=2008-09-13}}</ref>

==== Riscos de fracàs ====
A causa que les grans instal·lacions hidroelèctriques amb preses convencionals retenen grans volums d'aigua, una falla deguda a una construcció deficient, desastres naturals o sabotatges pot ser catastròfica per als assentaments i infraestructura riu avall.

Durant el tifó Nina, en 1975, la [[presa Banqiao]] va fallar en el sud de la Xina quan més d'un any de pluja va caure en 24 hores. La inundació resultant va causar la mort de 26 000 persones i altres 145 000 per les epidèmies. Milions de persones van quedar sense llar.

La creació d'una presa en un lloc geològicament inadequat pot causar desastres com el de 1963 en la [[presa Vajont]] a [[Itàlia]], on van morir gairebé 2.000 persones.

El trencament de la [[presa Malpasset]] a [[Frejús]] a la [[Costa Blava]], al sud de França, va fer que s'esfondrés el 2 de desembre de 1959, on van morir 423 persones en la inundació resultant.<ref>{{format ref}} http://ecolo.org/documents/documents_in_french/malpasset/malpasset.htm retrieved 02sep2015</ref>

Les preses més petites i les micro instal·lacions hidroelèctriques creen menys riscos, però poden formar perills continus fins i tot després de ser retirats del servei. Per exemple, la petita presa de terra [[Kelly Barnes Dam]] va fallar en 1977, vint anys després que la seva central elèctrica fos posada en servei el que va causar 39 morts.<ref name=:2>[http://ga.water.usgs.gov/news/historical-toccoa/ Toccoa Flood] USGS Historical Site, retrieved 02sep2009</ref>

=== Comparació i interaccions amb altres mètodes de generació d'energia ===
La hidroelectricitat elimina les emissions de gasos de combustió de la combustió de combustibles fòssils, inclosos contaminants com el [[diòxid de sofre]], l'[[òxid nítric]], el [[monòxid de carboni]], la pols i el mercuri existent en el carbó. La hidroelectricitat també evita els perills de la mineria del carbó i els efectes indirectes per a la salut de les emissions de carbó.

==== L'energia nuclear ====
En comparació de l'energia nuclear, la construcció d'una planta productora d'hidroelectricitat requereix l'alteració de grans àrees del medi ambient, mentre que una estació d'energia nuclear té una petjada petita, i les falles en les centrals hidroelèctriques han causat desenes de milers de morts més que qualsevol falla d'una estació nuclear.<ref name=:0/><ref name=:2/> La creació de [[Garrison Dam]], per exemple, va requerir que les terres dels nadius americans creessin el [[Llac Sakakawea]], que té una línia costanera d'1,320 milles i que els habitants venguessin el 94% de les seves terres cultivables per $&nbsp;7,5 milions en 1949.<ref>Lawson, Michael L. (1982). ''Dammed Indians: the Pick-Sloan Plan and the Missouri River Sioux, 1944?1980''. Norman: University of Oklahoma Press.</ref>

No obstant això, l'energia nuclear és relativament inflexible si bé pot reduir la seva sortida raonablement ràpid. Atès que el cost de l'energia nuclear està dominat pels seus alts costos d'infraestructura, el cost per unitat d'energia augmenta significativament amb la baixa producció. A causa d'això, l'energia nuclear s'utilitza principalment per la [[càrrega base]]. A manera de contrast, la hidroelectricitat pot subministrar potència màxima a un cost molt menor. Per tant, la hidroelectricitat s'usa sovint per complementar a les plantes nuclears o unes altres per al seguiment de la càrrega. Els exemples de països en els quals estan aparellats en una participació propera al 50/50 inclouen la xarxa elèctrica a Suïssa, el sector de l'electricitat a Suècia i, en menor mesura, Ucraïna i el sector de l'electricitat a Finlàndia.

==== Energia eòlica ====
L'energia eòlica travessa una variació predictible per temporada, però és intermitent diàriament. La generació màxima de vent té poca relació amb el consum diari màxim d'electricitat ja que el vent pot aconseguir la seva màxima intensitat durant la nit quan no es necessita energia o pot estar quiet durant el dia quan la demanda elèctrica és major. Ocasionalment, els patrons climàtics poden resultar en poc vent durant dies o setmanes alhora mentre que un dipòsit hidroelèctric capaç d'emmagatzemar setmanes de producció és útil per equilibrar la generació a la xarxa. La potència màxima del vent es pot compensar amb l'energia hidràulica mínima i el vent mínim es pot compensar amb l'energia hidràulica màxima. D'aquesta manera, el caràcter fàcilment regulable de la hidroelectricitat s'utilitza per compensar la naturalesa intermitent de l'energia eòlica. Al revés, en alguns casos, l'energia eòlica es pot utilitzar per estalviar aigua per al seu ús posterior en estacions seques.

En zones que no tenen energia hidroelèctrica, l'emmagatzematge per bombament compleix una funció similar però a un cost molt major i un 20% menys d'eficiència. Un exemple d'això és el comerç de Noruega amb Suècia, Dinamarca, els Països Baixos i possiblement Alemanya o el Regne Unit en el futur.<ref>{{format ref}} https://www.sintef.no/en/latest-news/norway-is-europes-cheapest-battery/</ref> Noruega té un 98% d'energia hidroelèctrica, mentre que els seus veïns de terres planes estan instal·lant energia eòlica.

== Capacitat hidroelèctrica mundial ==
[[Fitxer:Ren2008.svg|miniatura|upright=1.35|Quota mundial d'energies renovables (2008)]]
[[Fitxer:Top 5 Hydropower-Producing Countries.png|miniatura|upright=1.35|Tendències dels cinc principals països productors d'hidroelectricitat]]
La classificació de la capacitat hidroelèctrica és per la producció d'energia anual real o per la potència nominal de la capacitat instal·lada. En 2015, l'energia hidroelèctrica va generar el 16.6% de l'electricitat total del món i el 70% de tota l'electricitat renovable.<ref name="ren21.net">{{format ref}} http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2016/06/GSR_2016_Full_Report_REN21.pdf</ref> L'energia hidroelèctrica es produeix en 150 països i la regió d'Àsia i el Pacífic va generar el 32% de la hidroelectricitat global en 2010. Xina és el major productor d'energia hidroelèctrica, amb 721 teravatios-hora de producció en 2010, la qual cosa representa al voltant del 17% de l'ús domèstic d'electricitat. Brasil, Canadà, Nova Zelanda, Noruega, Paraguai, Àustria, Suïssa i Veneçuela tenen una majoria de la producció interna d'energia elèctrica a partir d'energia hidroelèctrica. Paraguai produeix el 100% de la seva electricitat de les preses hidroelèctriques i exporta el 90% de la seva producció a Brasil i Argentina. Noruega produeix el 98-99% de la seva electricitat a partir de fonts hidroelèctriques.<ref name=norway/>

Una estació hidroelèctrica rares vegades opera a la seva potència màxima durant un any complet; la relació entre la potencia mitjana anual i la capacitat de capacitat instal·lada és el factor de capacitat. La capacitat instal·lada és la suma de totes les classificacions de potència de la placa d'identificació del generador.<ref>[http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/reports_and_publications/statistical_energy_review_2009/staging/local_assets/downloads/spreadsheets/statistical_review_full_report_workbook_2009.xls Consumption Bp.com]{{Enllaç no actiu|bot=InternetArchiveBot |data=2022}}</ref>

{| class="wikitable sortable" style="margin:acte;"
|+ Els deu països majors productors hidroelèctrics en 2020.<ref name=norway>{{ref-notícia|autorlink= |títol=Binge and purge |url=http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=12970769 |citació=98-99% of Norway's electricity comes from hydroelectric plants. |obra=[[The Economist]] |consulta=30 de gener de 2009 |data=22 de gener de 2009}}</ref><ref name="IEA2015">{{ref-web |url=https://www.iea.org/reports/key-world-energy-statistics-2020 |títol=2015 Key World Energy Statistics |consulta=1 de juny de 2016 |obra=report |format=PDF |editor=International Energy Agency (IEA)}}</ref><ref>{{ref-web|títol=Indicators 2009, National Electric Power Industry|url=http://www.sdpc.gov.cn/tztg/w020100106306926853623.doc|editor=Chinese Government|consulta=18 de juliol de 2010|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20100821030143/http://www.sdpc.gov.cn/tztg/w020100106306926853623.doc|arxiudata=21 d'agost de 2010}}</ref>
|-
! País!! data-sort-type="numeric"| Producció hidroelèctrica <br /> anual ([[TWh]]) !! data-sort-type="numeric"|Capacitat instal·lada ([[Gigawatt|GW]]) !! data-sort-type="numeric"|Factor de capacitat !! data-sort-type="numeric"|% de la <br /> producció mundial !! data-sort-type="numeric"|%en <br /> generació de <br /> electricitat domèstica 
|-
| {{CHN}} || align=right|1232 || align=right|352 || align=right|0.37 || align=right|28.5% ||align=right| 17.2%
|-
| {{BRA}} || align=right|389 || align=right|105 || align=right|0.56 || align=right|9.0% ||align=right| 64.7%
|-
| {{CAN}} || align=right|386 || align=right|81 || align=right|0.59 || align=right|8.9% ||align=right| 59.0%
|-
| {{USA}} || align=right|317 || align=right|103 || align=right|0.42 || align=right|7.3% ||align=right| 7.1%
|-
| {{RUS}} || align=right|193 || align=right|91 || align=right|0.42 || align=right|4.5% ||align=right| 17.3%
|-
| {{IND}} || align=right|151 || align=right|49 || align=right|0.43 || align=right|3.5% ||align=right| 9.6%
|-
| {{NOR}} || align=right|140 || align=right|33 || align=right|0.49 || align=right|3.2% ||align=right| 95.0%
|-
| {{JAP}} || align=right|88 || align=right|50 || align=right|0.37 || align=right|2.0% ||align=right| 8.4%
|-
| {{VIE}} || align=right|84 || align=right|18 || align=right|0.67 || align=right|1.9% ||align=right| 34.9%
|-
| {{FRA}} || align=right|71 || align=right|26 || align=right|0.46 || align=right|1.6% ||align=right| 12.1%
|}

<!-- DETAIL TABLE: Capacitat d'energia hidroelèctrica instal·lada (per país) -->
{| class="wikitable sortable" style="text-align:right"
|+Capacitat instal·lada d'energia hidroelèctrica (MW)
<ref>{{ref-web |url=https://www.irena.org/-/media/files/irena/agency/publication/2021/apr/irena_re_capacity_statistics_2021.pdf |títol=RENEWABLE CAPACITY STATISTICS 2021 page 17 | consulta = 24 maig 2021}}</ref>
|-
!style="background-color:#cfb" data-sort-type="number"|#
!style="background-color:#cfb"|País
!style="background-color:#cfb" data-sort-type="number"|2020
|-
| 1 || align=left|{{flagicon|Xina}} Xina || 370 160
|-
| 2 || align=left|{{flagicon|Brasil}} Brasil || 109 318
|-
| 3 || align=left|{{flagicon|United States}} Estats Units || 103 058
|-
| 4 || align=left|{{flagicon|Canadà}} Canadà || 81 058
|-
| 5 || align=left|{{flagicon|Rússia}} Rússia || 51 811
|-
| 6 || align=left|{{flagicon|Índia}} Índia || 50 680
|-
| 7 || align=left|{{flagicon|Japan}} Japó || 50 016
|-
| 8 || align=left|{{flagicon|Norway}} Noruega || 33 003
|-
| 9 || align=left|{{flagicon|Turkey}} Turquia || 30 984
|-
| 10 || align=left|{{flagicon|France}} França || 25 897
|-
| 11 || align=left|{{flagicon|Italy}} Itàlia || 22 448
|-
| 12 || align=left|{{flagicon|Spain}} Espanya || 20 114
|-
| 13 || align=left|{{flagicon|Vietnam}} Vietnam || 18 165
|-
| 14 || align=left|{{flagicon|Veneçuela}} Veneçuela || 16 521
|-
| 15 || align=left|{{flagicon|Sweden}} Suècia || 16 479
|-
| 16 || align=left|{{flagicon|Switzerland}} Suïssa || 15 571
|-
| 17 || align=left|{{flagicon|Àustria}} Àustria || 15 147
|-
| 18 || align=left|{{flagicon|Iran}} Iran || 13 233
|-
| 19 || align=left|{{flagicon|Mèxic}} Mèxic || 12 671
|-
| 20 || align=left|{{flagicon|Colòmbia}} Colòmbia || 12 611
|-
| 21 || align=left|{{flagicon|Argentina}} Argentina || 11 348
|-
| 22 || align=left|{{flagicon|Germany}} Alemanya || 10 720
|-
| 23 || align=left|{{flagicon|Pakistan}} Pakistan || 10 002
|-
| 24 || align=left|{{flagicon|Paraguai}} Paraguai || 8 810
|-
| 25 || align=left|{{flagicon|Austràlia}} Austràlia || 8 528
|-
| 26 || align=left|{{flagicon|Laos}} Laos || 7 376
|-
| 27 || align=left|{{flagicon|Portugal}} Portugal || 7 262
|-
| 28 || align=left|{{flagicon|Xile}} Xile || 6 934
|-
| 29 || align=left|{{flagicon|Romania}} Romania || 6 684
|-
| 30 || align=left|{{flagicon|South Korea}} Corea del Sud || 6 506
|-
| 31 || align=left|{{flagicon|Ukraine}} Ucraïna || 6 329
|-
| 32 || align=left|{{flagicon|Malaysia}} Malàisia || 6 275
|-
| 33 || align=left|{{flagicon|Indonèsia}} Indonèsia || 6 210
|-
| 34 || align=left|{{flagicon|Perú}} Perú || 5 735
|-
| 35 || align=left|{{flagicon|New Zealand}} Nova Zelanda || 5 389
|-
| 36 || align=left|{{flagicon|Tajikistan}} Tadjikistan || 5 273
|-
| 37 || align=left|{{flagicon|Equador}} Equador || 5 098
|}

== Grans projectes en construcció ==
{| class="wikitable sortable"
|-
! Nom
! data-sort-type="number"| Capacitat màxima (MW)
! width=130px| País
! Començament de la construcció
! Previsió de terminació
! Comentaris
|-
|[[Presa de Belo Monte]]
|11.181
| {{BRA}}
|març de 2011
| 2019<br/>5 de març de 2016 (operativa)
|Construcció preliminar en curs.<ref>{{ref-web|títol=Belo Monte hydroelectric dam construction work begins|url=https://www.theguardian.com/environment/2011/mar/10/belo-monte-hydroelectric-work|editor=Guardian UK|consulta=2 d'abril de 2011|data=10 de març de 2011}}</ref>
Construcció suspesa 14 dies per ordre judicial, agost de 2012<ref>{{ref-web|títol= Belo Monte dam construction halted by Brazilian court|url=https://www.theguardian.com/world/2012/aug/16/belo-monte-dam-construction-suspended|editor=Guardian UK|consulta=24 d'agost de 2012|data=16 d'agost de 2012}}</ref>
|-
|[[Projecte Siang Upper HE]]
|11.000
| {{IND}}
|abril de 2009
|2024
|Construcció multifase en un període de 15 anys. La construcció es va retardar a causa de la disputa amb la Xina.<ref>{{ref-web |url=http://www.thehindubusinessline.com/2006/03/24/stories/2006032401830500.htm |títol=Upper Siang project likely to be relocated on Chinese concerns |editor=Thehindubusinessline.com |data=24 de març de 2006 |consulta=22 de juliol de 2012 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20100818043020/http://www.thehindubusinessline.com/2006/03/24/stories/2006032401830500.htm |arxiudata=18 d'agost de 2010}}</ref>
|-
|[[Presa de Tasang]]
|7.110
| {{MYA}}
|març de 2007
|2022
|Controvertida presa de 228 metres d'altura amb capacitat per produir 35.446 GWh anualment.
|-
|[[Presa de Xiangjiaba]]
|6.400
| {{CHN}}
|26 de novembre de 2006
|2015
|L'últim generador es va posar en servei el 9 de juliol de 2014.
|-
|[[Presa del Renaixement]]
|6.000
| {{ETH}}
|2011
|2017
|Situat en la conca alta del Nil, a Egipte.
|-
|[[Presa de Nuozhadu]]
|5.850
| {{CHN}}
|2006
|2017
|
|-
|[[Estació Hidroelèctrica Jinping 2]]
|4.800
|{{CHN}}
|30 de gener de 2007
|2014
|Per construir aquesta presa, 23 famílies i 129 residents locals han de ser traslladats. Funciona amb la central hidroelèctrica Jinping 1 com a grup.
|-
|[[Presa de Diamer-Bhasha]]
|4.500
| {{PAK}}
|18 d'octubre de 2011
|2023
|
|-
|[[Estació Hidroelèctrica Jinping 1]]
|3.600
| {{CHN}}
|11 de novembre de 2005
|2014
|El sisè i últim generador es va posar en servei el 15 de juliol de 2014
|-
|[[Central de Jirau]]
|3.300
| {{BRA}}
|2008
|2013
|La construcció es va detenir al març de 2011 a causa de disturbis de treballadors.<ref>{{ref-web|títol=Brazil Sends Forces to Jirau Dam After Riots|url=https://www.wsj.com/articles/sb10001424052748704608504576208640384691826|editor=Wall Street Journal|consulta=2 d'abril de 2011|data=18 de març de 2011}}</ref> Va ser inaugurada en el segon semestre de 2012.
|-
|[[Presa de Guanyinyan]]
|3.000
| {{CHN}}
|2008
|2015
|Es va iniciar la construcció de les carreteres i el sobreeixidor.
|-
|[[Presa de Lianghekou]]<ref>{{ref-web |url=http://www.ehdc.com.cn/newsite/displaynewsmaster/shownews.aspx?id=1175 |títol=二滩水电开发有限责任公司 |editor=Ehdc.com.cn |data=25 d'abril de 2009 |consulta=22 de juliol de 2012 |arxiudata=18 d'octubre de 2012|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20121018201733/http://www.ehdc.com.cn/newsite/displaynewsmaster/shownews.aspx?id=1175}}</ref>
|3.000 || {{CHN}}
|2014
|2023
|
|-
|[[Presa de Dagangshan]]
| 2.600
| {{CHN}}
|15 d'agost de 2008<ref>{{ref-web |url=http://www.cb600.cn/info_view.asp?id=1357280 |títol=Archived copy |consulta=12 de desembre de 2008 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110707013437/http://www.cb600.cn/info_view.asp?id=1357280 |arxiudata=7 de juliol de 2011}}</ref>
|2016
|
|-
|[[Presa de Liyuan]]
|2.400
| {{CHN}}
|2008<ref>{{ref-web|url=http://zt.xxgk.yn.gov.cn/canton_model12/newsview.aspx?id=368628|títol=陆良县人口和计划生育局|editor=Zt.xxgk.yn.gov.cn |consulta=22 de juliol de 2012|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120717015158/http://zt.xxgk.yn.gov.cn/canton_model12/newsview.aspx?id=368628|arxiudata=17 de juliol de 2012}}</ref>
|2013
|
|-
|[[Presa de Tocoma]] [[Estat Bolívar]]
|2.160
| {{VEN}}
|2004
|2014
|Aquesta central elèctrica seria l'últim desenvolupament en la Conca del Baix Caroní, amb un total de sis centrals elèctriques en el mateix riu, inclosa la Presa Guri de 10.000 MW.<ref>{{ref-web|url=http://idbgroup.org/exr/doc98/pro/pvel1003-06eng.pdf |format=PDF |títol=Caroní River Watershed Management Plan |cognom=Staff |any=2004 |editor=Inter-America Development Bank |consulta=25 d'octubre de 2008 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20081028220929/http://idbgroup.org/exr/doc98/pro/pvel1003-06eng.pdf |arxiudata=28 d'octubre de 2008}}</ref>
|-
|[[Presa de Ludila]]
|2.100
| {{CHN}}
|2007
|2015
|Breu finalització de la construcció en 2009 per avaluació ambiental.
|-
|[[Presa de Shuangjiangkou]]
|2.000
| {{CHN}}
|desembre de 2007<ref>{{ref-web |url=http://www.cjwsjy.com.cn/news/company/200808055706.htm |títol=Cjwsjy.com.cn |consulta=11 de desembre de 2018 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20100629051317/http://www.cjwsjy.com.cn/news/company/200808055706.htm |arxiudata=29 de juny de 2010}}</ref>
|2018
|La presa tindrà 312 m d'altura.
|-
|[[Presa Ahai]]
|2.000
| {{CHN}}
|27 de juliol de 2006
|2015
|
|-
|[[Presa de Teles Pires]]
|1.820
| {{BRA}}
|2011
|2015
|
|-
|[[Presa de Site C]]
|1.100
| {{CAN}}
|2015
|2024
|Primera presa gran a l'oest del Canadà des de 1984
|-
|[[Presa del Baix Subansiri]]
|2.000
| {{IND}}
|2007
|2016
|
|}

== Referències ==
{{Referències}}

== Enllaços externs ==
{{commonscat}}
* {{dmoz|Science/Technology/Energy/Renewable/Hydro/}}
* [https://web.archive.org/web/20110501225851/http://www.esha.be/ European Small Hydropower Association]

{{Autoritat}}

{{ORDENA:Energia Hidraulica}}
[[Categoria:Electricitat]]
[[Categoria:Energia hidràulica]]
[[Categoria:Hidrologia]]