L'energia idroelettrica è quel tipo di energia che sfrutta la trasformazione dell'energia potenziale gravitazionale in energia cinetica, grazie ad un dislivello oppure sfruttando la velocità di una corrente d'acqua;

L'energia del sole fa evaporare l'acqua dagli oceani, il vapore, che sotto forma di pioggia o neve cade sulla terraferma acquistando energia potenziale nonché energia cinetica. Si può dire che l'acqua è il fluido in una enorme macchina termica alimentata dal Sole.

Per centrale idroelettrica si intende una serie di opere di ingegneria idraulica posizionate in una certa successione, accoppiate ad una serie di macchinari idonei allo scopo di ottenere la produzione di energia elettrica da masse di acqua in movimento.

La potenza di un impianto che utilizza una caduta dipende da due fattori:-la portata= passaggio di una massa d'acqua attraverso un punto per un'unità di tempo;-il salto= dislivello tra la quota dove è presente la risorsa idrica svasata e dove questa viene restituita all'ambiente naturale attraverso una turbina.  

Gli impianti possono essere:-ad acqua fluente= impianti idroelettrici posizionati sul corso d'acqua;-a bacino= l'acqua è raccolta in un bacino grazie a un'opera di sbarramento o diga;-ad accumulo= l'acqua viene portata in quota per mezzo di pompe.

La potenza di un impianto che utilizza una corrente d'acqua, invece, dipende dalla velocità della corrente e dalla superficie attiva della turbina; a parità di velocità della corrente e di superficie della turbina un sistema idrico sviluppa una potenza 10 volte maggiore rispetto ad un sistema eolico.

Nell'ultimo decennio si stanno sviluppando sistemi da installare in un contesto marino, utilizzando il potenziale delle onde, delle maree, delle correnti marine o del gradiente di temperatura tra fondo e superficie degli oceani. Raccogliere l’energia proveniente dal mare, in linea teorica, è la mossa più semplice ed efficace della nuova “era del rinnovabile”: questa tesi è sostenuta dal fatto che il movimento delle onde rimane sempre lo stesso e non si presentano quindi i problemi di mancanza di vento dell’eolico oppure di assenza di luce per quanto riguarda l’energia fotovoltaica.

Prima dell’invenzione della ruota idraulica (ed il più antico riferimento a tale congegno risale a circa l’85 a.C.), le uniche fonti di energia disponibili erano quelle dei muscoli dei lavoratori o degli animali domestici: l’utilizzo dell’energia idrica costituì quindi un grande passo in avanti sia in termini di migliori condizioni di lavoro che di produttività. Se le prime ruote idrauliche di cui si ha notizia servirono per la macinatura dei cereali, il successivo evolversi di questo meccanismo ha consentito l’impiego dell’energia fornita dall’acqua per tutti gli altri usi.

Un impianto micro-idrico, caratterizzato da potenze nominali inferiori ai 100 KW, sfrutta lo stesso principio delle normali centrali idroelettriche: il flusso d'acqua che scorre lungo un qualsiasi corso d’acqua mette in rotazione la turbina collegata ad un generatore il quale la trasforma in energia elettrica. Tuttavia, al contrario delle grandi centrali idroelettriche, è possibile ottenere energia elettrica senza costruire dighe, condotte forzate ed altre imponenti infrastrutture.

L'energia prodotta dalle centrali idroelettriche è da classificarsi a tutti gli effetti come energia rinnovabile in quanto, almeno in teoria, l'acqua può essere riutilizzata infinite volte per lo stesso scopo senza perdita.

 

In Italia l’energia idroelettrica è una delle principali alternative ai combustibili fossili e influisce per circa il 15% nel totale delle energie usate nel nostro paese, questo grazie all’abbondanza di corsi d’acqua che ne consentono un largo impiego.

In Scozia é presente la turbina più grande al mondo.

L'energia idroelettrica è stata la prima fonte rinnovabile ad essere utilizzata su larga scala, il suo contributo alla produzione mondiale di energia elettrica è, attualmente, del 18%.