Izvorni kod stranice Hidroenergija

[[Datoteka:Krka01049.JPG|desno|300px|mini|[[Hidroelektrana Jaruga]] je '''druga najstarija''' [[hidroelektrana]] u svijetu i prva u [[Europa|Europi]]. Sagrađena je ispod slapa [[Skradinski buk|Skradinskog buka]] na rijeci [[Krka|Krki]] (danas unutar [[Nacionalni park Krka|Nacionalnog parka Krka]]).]]
[[Datoteka:Undershot water wheel schematic.svg|mini|desno|300px|[[Vodeničko kolo]] gdje voda teče teče ispod drvenog [[kotač]]a.]]
[[Datoteka:Barrage de la Rance.jpg|mini|desno|300px|Brana [[Plimna hidroelektrana La Rance|Plimne hidroelektrane La Rance]].]]
[[Datoteka:ThreeGorgesDam-China2009.jpg|mini|desno|300px|Pogled na branu [[Hidroelektrana Tri klanca|Hidroelektrane Tri klanca]] u rujnu 2009.]]
[[Datoteka:Itaipu 171.jpg|mini|desno|300px|[[Preljev brane]] [[Hidroelektrana Itaipu|Itaipu]] u radu.]]
[[Datoteka:Pelamis_Wellenkraftwerk_Portugal_1.JPG||mini|desno|300px|Dva od tri [[Zglobni plutajući prigušnik Pelamis|zglobna plutajuća prigušnika Pelamis P-750]], koji su primjer korištenja [[Elektrane na valove|energije valova]].]]
[[Datoteka:Wasserkraftwerk-Ozalj4.JPG|mini|300px|desno|[[Mala hidroelektrana Ozalj]].]]
'''Hidroenergija''', hidraulička energija ili '''energija vode''', je [[snaga]] dobijena iz [[Sila|sile]] ili [[Energija|energije]] tekuće vodene mase, koja se može upotrijebiti u čovjeku korisne svrhe. Prije nego što je komercijalna [[električna energija]] postala široko dostupna, energija vode se koristila za navodnjavanje i pogon raznih strojeva, poput [[Vodenice|vodenica]], strojeva u tekstilnoj industriji, [[pilana]], lučkih [[dizalica]] ili [[dizalo|dizala]].
Od početka 20. stoljeća, termin se koristi većinom u spoju s modernim razvojem hidroelektrične energije, što je omogućilo korištenje udaljenih izvora energije.

Druga metoda je koristila [[kompresor]], koji bi komprimirao zrak pomoću mlaza vode, a čija bi se energija zatim mogla koristiti za pogon strojeva udaljenih od vode. Hidroenergija je obnovljivi izvor energije. Energija vode se očituje u hidrologiji, kao snaga vode u riječnom koritu. Kada  rijeka nabuja, ona je tada najsnažnija i pomiče najveću količinu sedimenta.

== Povijest ==

=== Vodenice i mlinovi ===
Energija vode se koristi već stotinama godina. U Indiji su se gradile [[vodenice]] i vodeni [[mlin]]ovi, u Rimskom carstvu energija vode se koristila za pogon mlinova koji su proizvodili [[brašno]] od žita; koristila se i za [[pila|piljenje]] [[drvo|drva]] i oblikovanje kamena. Snaga vodenog vala ispuštenog iz spremnika koristila se za izdvajanje [[metal]]ne rude u starom [[rudarstvo|rudarskom]] procesu. Taj se proces široko koristio u [[Britanija|Britaniji]], u [[Srednji vijek|Srednjem vijeku]] te kasnije. Koristio se za dobivanje [[Olovo (element)|olova]] i [[kositar|kositra]], a kasnije se iz njega razvilo hidraulično rudarenje koje je bilo u upotrebi tijekom kalifornijske potjere za [[zlato]]m.

U [[Kina|Kini]] i ostatku [[Daleki istok|Dalekog istoka]] zahvaljujući energiji vode koristile su se [[crpka|crpke]] zasnovane na principu kotača sa spremnicima za podizanje vode u [[kanal]]e za [[navodnjavanje]]. Tijekom 1830-ih godina, na vrhuncu perioda izgradnje kanala, energija vode se koristila za prijevoz [[teglenica]] uz, kao i niz strme padine pomoću tračnica s nakošenom ravninom. Izravni prijenos snage zahtijevao je da djelatnosti koje su koristile energiju vode budu smještene blizu [[vodopad]]a. Primjerice, tijekom druge polovice 19. stoljeća izgrađeni su mnogi mlinovi za žito kraj slapova Sv. Antuna (Saint Anthony), koji su koristili 15-metarski vodopad do rijeke [[Mississippi (rijeka)|Mississippi]]. Ti su mlinovi doprinijeli razvoju [[Minneapolis, Minnesota|Minneapolisa]].

=== Hidrauličke cijevi ===
Sustavi [[Hidraulika|hidrauličkih]] mreža također su postojali. Sastojali su se od cijevi u kojima se nalazila tekućina pod [[tlak]]om, koja bi prenosila energiju od izvora, primjerice crpke, do krajnjih korisnika. Ovakve su mreže bile vrlo raširene u [[Viktorija, kraljica Ujedinjenog Kraljevstva|viktorijanskim]] gradovima Ujedinjenog Kraljevstva.

=== Komprimirani zrak pomoću hidroenergije ===
Gdje se nalazi puno vode može se generirati komprimirani zrak izravno, bez pokretnih dijelova. U tim izvedbama, padajući stupac vode namjerno je pomiješan s mjehurićima zraka koji su nastali turbulencijom  na višim razinama usisa. Ta smjesa pada niz cijev u duboku podzemnu komoru  gdje je turbulencija manja te se mjehurići zraka odvajaju i isplovljavaju na površinu. Visina vodenog stupca sprječava komprimiranom zraka da pobjegne iz komore, dok izlaz, koji se nalazi ispod razine vode dopušta vodi da se vraća na površinu na nižoj razini od usisa. Objekt na ovom principu izgrađen je na rijeci Montreal u blizini Cobalta, u državi Ontario u 1910. i isporučuje 5000 konjskih snaga do obližnjih rudnika.

== Utjecaj u prirodi ==
U [[Hidrologija|hidrologiji]] se energija vode manifestira kroz djelovanje sile na korito i obale rijeka uslijed kretanja vode. Ta je pojava posebno izražena u slučaju visokog [[vodostaj]]a ili [[poplava|poplave]]. Snaga vode djeluje na korito i obale rijeke, odnoseći s njih talog i ostale materijale, što uzrokuje [[Erozija|eroziju]] i ostale promjene u riječnom toku.

== Suvremena upotreba ==
Trenutno je u upotrebi ili razvoju više oblika korištenja energije vode. Neki oblici su isključivo mehanički, no većina je okrenuta pretvorbi energije vode u električnu energiju. Među širim područjima su:
* [[Vodenice]], koje se koriste već stoljećima za pogon mlinova i ostalih strojeva;
* [[Električna energija]] dobivena iz vode; što se uobičajeno odnosi na vodene brane ili postave uz rijeke (npr. vodenice čiji se pogon temelji na [[Hidraulički pogon|hidraulici]]);
* Energija vodenih tokova, koja se dobiva iz energije gibanja ([[kinetička energija|kinetičke energije]]) rijeka, potoka i oceana;
* Vrtložna energija, koja se dobiva iz vrtloga;
* [[Elektrane na plimu i oseku|Energija plime i oseke]];
* Energija dobivena iz [[volumni protok|protoka]] uzrokovanih plimnim mijenama;
* [[Elektrane na valove|Energija valova]];
* [[Dobivanje energije osmozom|Osmotska energija]], odnosno energija gradijenta saliniteta, pomoću koje se energija dobiva iz razlike u koncentraciji soli između morske i riječne vode;
* Energija [[Morska struja|morskih struja]];
* Energija dobivena iz [[Konverzija termalne energije oceana|razlike temperature oceana na različitim dubinama]].

Energija vodenih tokova (hidroenergija) je danas izvor 715 000 [[vat|MW]], odnosno 19% [[električna energija|električne energije]] proizvedene u svijetu. Velike [[brana|brane]] se još uvijek projektiraju. Trenutno najveća [[hidroelektrana]] na svijetu, [[Hidroelektrana Tri klanca]], izgrađena je u [[Kina|Kini]], na najduljoj svjetskoj rijeci, rijeci [[Yangtze]]. Osim u nekolicini zemalja koje imaju energije vode dovoljno za pokrivanje većine potreba za električnom energijom, hidroelektrane uobičajeno pokrivaju vršne potrebe za električnom energijom zahvaljujući mogućnosti brzog upuštanja u pogon. Također, hidropotencijal se može koristiti kao veliki spremnik jeftine energije ukoliko se pri suvišnoj proizvodnji hidrogenerator koristi kao pumpa ([[reverzibilne hidroelektrane]]).

Hidroenergija u osnovi ne stvara emisiju [[ugljikov dioksid|ugljikovog dioksida]] CO<sub>2</sub> ni ostale štetne tvari, za razliku od izgaranja [[fosilna goriva|fosilnih goriva]], te stoga nije značajni čimbenik [[Globalno zatopljenje|globalnog zatopljenja]] uslijed štetnih emisija CO<sub>2</sub>. [[Energija]] dobivena iz hidroelektrana može biti znatno jeftinija od energije dobivene iz fosilnih goriva ili [[Nuklearna elektrana|nuklearne energije]]. Područja s obiljem hidropotencijala privlače indrustriju. No, pretjerana briga za [[okoliš]] može biti prepreka razvoju hidroenergetike.

Glavna prednost hidroelektrana je njhova sposobnost da pokriju sezonsku i dnevnu vršnu potražnju za električnom energijom. Kada se smanji potražnja, brana jednostavno pohranjuje više vode, koja onda daje snažniji tok. Neke hidrocentrale koriste brane za pohranu viška energije (često tijekom noći) tako da hidrogenerator koriste kao pumpu koja vodu vraća u akumulaciju. Električna se energija može opet generirati u slučaju porasta potražnje. U praksi se korištenje spremljene vode komplicira zbog potreba za navodnjavanjem, koje se mogu javiti istovremeno kad i vršna električna opterećenja. Ne zahtijevaju sve hidroelektrane branu: neke koriste protok samo dijela toka rijeke, što je karakteristika manjih hidroelektrana. Primjer tehnologije u razvoju je tehnologija temeljena Gorlovljevoj helikoidnoj turbini.

=== Energija plime i oseke ===
{{glavni|Elektrane na plimu i oseku}}
Iskorištavanje energije [[Morske mijene|plime i oseke]] u zaljevu ili estuariju postoji u Francuskoj (od 1966.), u Kanadi i Rusiji, a moglo bi se proširiti i na ostale lokacije gdje je velika promjena razine mora u vrijeme plime i oseke. "Zarobljena" voda propušta se kroz plimnu branu u oba smjera i pokreće turbine. Ovakvi sustavi efikasno generiraju električnu energiju u kratkim ciklusima svakih 6 sati (prilikom svake mijene). Ovo ograničava primjenu energije plime i oseke: ova je energija vrlo predvidljiva, no ne može zadovoljiti brzo mijenjajuće potrebe.

=== Energija strujanja plime i oseke ===
{{glavni|Plimne turbine}}
Riječ je o relativno novoj tehnologiji koja energiju crpi iz strujanja vode koje se stvara pri morskim mijenama. Princip rada je sličan onome kod vjetrogeneratora. Što je veća gustoća vode, generator može proizvesti veću snagu. Ova je tehnologija u ranom stadiju razvoja i zahtijeva još istraživanja prije nego postane značajniji sudionik u opskrbi električnom energijom, no neki prototipi već daju obećavajuće rezultate.

=== Energija morskih valova ===
{{glavni|Elektrane na valove}}
Iskorištavanje površinskih oceanskih [[val]]ova daje znatno više energije od plimnih kretanja. U Škotskoj i Ujedinjenom Kraljevstvu istražena ja izvedivost toga. Generatori su pričvršćeni na plutajuće platforme, a prolaskom vode kroz šuplje betonske konstrukcije proizvode električnu energiju. Brojne tehničke teškoće usporile su napredak.

Prototip generatora iz energije valova konstruira se u Port Kembla u Australiji i očekuje se da bi mogao proizvesti energiju od 500 MWh godišnje. Pretvarač energije valova konstruiran je u lipnju 2005. i početni su rezultati nadmašili očekivanja za vrijeme valova male energije. Energija vala obuhvaća se pomoću generatora pogonjenog zrakom i pretvara u električnu. Za države s dugačkom obalom izloženom snažnijim valovima, energija valova omogućuje generiranje električne energije dovoljne za potrebe opskrbe.

==Vrste hidroelektrana koje koriste hidroenergiju==
* Konvencionalne hidroelektrane, koje se odnose na hidroelektrane brana.
* Direktna hidroelektrana, koji pretvara kinetičku energiju rijeke ili potoka bez korištenja brana.
* Male hidroelektrane od 10 megavata  ili manje, a često nemaju akumulacijsko jezero
* Mikro hidroelektrane daju nekoliko kilovata do par stotina kilovata do izoliranih domova, sela, ili manjih industrija
* Cjevovodne hidroelektrane koriste vodu koja je prethodno preusmjerena za korištenje negdje drugdje (npr. u sustavu odvodnje)
* Reverzibilna hidroelektrana sprema vodu koja je crpljena u razdoblju slabe potražnje koja će se kasnije prilikom velike potražnje pustiti u vodovod.

=== Male hidroelektrane ===
[[Male hidroelektrane]] sve se češće koriste kao alternativni izvor energije, posebno u udaljenim područjima gdje ostali izvori energije nisu dostupni. Male hidroelektrane mogu se instalirati na malim rijekama ili potocima uz mali ili zanemariv utjecaj na okolišne pojave poput migracije riba. Većina malih hidroelektrana ne koristi branu ni veće preusmjeravanje toka rijeke, nego je zasnovana na vodenicama.

Prilikom postavljanja male hidroelektrane potrebno je uzeti u obzir neke okolnosti. Primjerice, količinu vode koja je stalno dostupna, budući da nedovoljno kiše može ugroziti rad elektrane. Zatim pad, odnosno visinsku razliku zahvata i ispusta vode. Uz veći pad može se dobiti veća električna snaga. Također, postoji potreba za usklađivanjem sa propisima i zakonima o zaštiti voda.

U posljednjih nekoliko godina, američka vlada značajnije podupire alternativne izvore energije. Za male hidroelektrane dostupne su mnoge povlastice (dotacije, krediti, porezne olakšice).

U siromašnijim područjima, mnoge udaljene sredine nemaju električnu energiju. Male hidroelektrane, snage ispod 100 kW, omogućuju takvim sredinama stvaranje električne energije. Ovaj oblik proizvodnje energije podupiru razne organizacije, poput Practical Action iz UK.
Male hidroelektrane mogu se koristiti i za izravni pogon osovina strojeva za mnoge industrijske primjene. Za potrebe kućanstava češće se koristi generator ili reverzirani elektromotor koji je, uz manju korisnost, vrlo dostupno i jeftino rješenje.

== Resursi u Republici Hrvatskoj ==
Nazivna [[snaga]] svih hidroelektrana u [[Republika Hrvatska|Republici Hrvatskoj]] 2008. godine iznosila je 2097 [[vat|MW]], što je 55% ukupne snage svih elektrana na području Republike Hrvatske.

Hidroelektrane su proizvele 4357 [[vatsat|GWh]] električne energije u 2007. godini, a 5277 GWh u 2008., što čini približno 25%, odnosno 29% električne energije preuzete u [[elektroenergetski sustav]] Republike Hrvatske.

=== Povijesni pregled razvoja hidroelektrana u Republici Hrvatskoj ===
* 1895. prva hidroelektrana izgrađena na [[Skradinski buk|Skradinskom buku]] na rijeci [[Krka|Krki]], današnja [[Hidroelektrana Jaruga|HE Jaruga]] (pad 10 m, 1 [[vodna turbina]], jednofazni [[generator]] 300 kVA);
* 1904. izgrađena nova HE Jaruga snage 5,4 MW;
* 1906. [[Hidroelektrana Miljacka|HE Miljacka]] (snaga 17,7 MW, pad 105 m i instalirani protok 24 m<sup>3</sup>/s);
* 1908. [[Mala hidroelektrana Ozalj|MHE Ozalj 1]] na rijeci [[Kupa|Kupi]] (snaga 2,5 MW);
* 1912. [[Hidroelektrana Kraljevac|HE Kraljevac]] na rijeci [[Cetina|Cetini]] (2 agregata, snaga 25,6 MW, pad 100 m i instalirani protok 30 m<sup>3</sup>/s);
* 1913. u MHE Ozalj 1 ugrađen i stavljen u rad treći agregat, ukupno instalirana snaga 3,3 MW;
* 1921. proradila [[Mala hidroelektrana Zeleni vir|MHE Zeleni Vir]] (1,7 MW) na [[potok]]u Curak;
* 1932. 2. faza HE Kraljevac (2 agregata, snaga 41,6 MW, instalirani protok 50 m<sup>3</sup>/s);
* 1936. u pogonu drugi agregat (5,6 MW) u HE Jaruga;
* do [[Drugi svjetski rat|Drugog svjetskog rata]] 153 male hidroelektrane u Hrvatskoj;
* 1952. proradila [[Hidroelektrana Vinodol|HE Vinodol]] (94,5 MW), koja koristi vode u slivu [[Gorski kotar|Gorskog kotara]]. Izgrađena MHE Ozalj 2 s dvije proizvodne jedinice ukupne snage 2,2 MW (sveukupno 5,5 MW);
* 1953. u pogonu [[Hidroelektrana Zavrelje|HE Zavrelje]] (2 MW) koja koristi vode sliva [[Trebišnjica|Trebišnjice]] ([[BiH]]);
* 1957. proradila [[Crpna hidroelektrana Fužine|CHE Fužine]] (turbinski pogon 4,6 MW; crpni pogon 4,8 MW), koja koristi vode u slivu Gorskog kotare;
* 1959. izgrađena [[Hidroelektrana Gojak|HE Gojak]] (48 MW) na rijekama [[Mrežnica|Mrežnici]] i [[Dobra|Dobri]];
* 1960. u pogonu [[Hidroelektrana Peruća|HE Peruča]] na rijeci Cetini, snage 41,6 MW;
* 1962. prva faza [[Hidroelektrana Zakučac|HE Zakučac]] (216 MW) na rijeci Cetini;
* 1965. u pogonu [[Hidroelektrana Dubrovnik|HE Dubrovnik]] (216 MW) koja koristi vode sliva Trebišnjice (BiH). Proradila [[Hidroelektrana Senj|HE Senj]] koja koristi vode sliva [[Gacka|Gacke]] i [[Lika (rijeka)|Like]], snage 216 MW;
* 1968. u pogonu [[Hidroelektrana Rijeka|HE Rijeka]] 36,8 MW koja koristi vode [[Rječina|Rječine]];
* 1970. u pogonu [[Hidroelektrana Sklope|HE Sklope]] (22,5 MW) koja koristi vode sliva Gacke i Like;
* 1974. proradila Crpna stanica [[Buško blato]] (BiH) 10,8 MW. U pogonu [[Hidroelektrana Orlovac|HE Orlovac]] (237 MW) koja koristi vode sliva umjetnog jezera Buško blato;
* 1975. puštena u pogon [[Hidroelektrana Varaždin|HE Varaždin]] na rijeci [[Drava|Dravi]] (86,6 MW);
* 1981. u pogonu [[Mala hidroelektrana Golubić|MHE Golubić]] (7,5 MW) koja koristi vode rijeka Krke i Butišnice. Proradio drugi agregat (270 MW) u HE Zakučac;
* 1982. izgrađena [[Hidroelektrana Čakovec|HE Čakovec]] na rijeci Dravi (76 MW);
* 1984. u pogonu [[Hidroelektrana Velebit|RHE Velebit]] (276 MW) koja koristi vode rijeka [[Zrmanja|Zrmanje]] i Štikade;
* 1985. u pogonu [[Reverzibilna hidroelektrana Lepenica|RHE Lepenica]] (1,14 MW) koja koristi vode u slivu Gorskog kotare;
* 1988. U pogonu [[Mini hidroelektrana Krčić|mHE Krčić]] na rijeci Krki (0,375 MW);
* 1989. izgrađena [[Hidroelektrana Dubrava|HE Dubrava]] na rijeci Dravi (76 MW). U pogonu [[Hidroelektrana Đale|HE Đale]] (40,8 MW) koja koristi vode sliva Cetine;
* 1998. obnovljena [[Mala hidroelektrana Roški slap|MHE Roški slap]] (1,76 MW);
* 2010. je [[Hidroelektrana Lešće|HE Lešće]] (42,3 MW) puštena u rad.
Trenutno su u RH u pogonu 23 veće hidroelektrane, a u dogledno vrijeme u planu je izgradnja:
* HE Podsused (43 MW)
* HE Kosinj (28 MW)
* HE Novo Virje (138 MW)
* HE Ombla (68,5 MW)
* [[Hidroelektrana Dubrovnik|HE Dubrovnik 2]]

U priloženoj tablici nalazi se popis svih hidroelektrana u Republici Hrvatskoj 2008. godine (HE znači hidroelektrana, RHE znači reverzibilna hidroelektrana, CS znači crpna stanica, CHE znači crpna hidroelektrana).

<center>
{| class="wikitable"
|+ Hidroelektrane u Republici Hrvatskoj
! Akumulacijske hidroelektrane
! Raspoloživa snaga (MW)
|- 
| [[Hidroelektrana Zakučac|HE Zakučac]]
| 486
|-
| [[Hidroelektrana Velebit|RHE Velebit]]
| 276/-240
|-
| [[Hidroelektrana Orlovac|HE Orlovac]]
| 237
|-
| [[Hidroelektrana Senj|HE Senj]]
| 216
|-
| [[Hidroelektrana Dubrovnik|HE Dubrovnik]]
| 216 (108 [[Hrvatska|HR]] + 108 [[Bosna i Hercegovina|BiH]])
|-
| [[Hidroelektrana Vinodol|HE Vinodol]]
| 94,5
|-
| [[Hidroelektrana Kraljevac|HE Kraljevac]]
| 46,4
|-
| [[Hidroelektrana Lešće|HE Lešće]]
| 42,3
|-
| [[Hidroelektrana Peruća|HE Peruća]]
| 41,6
|-
| [[Hidroelektrana Đale|HE Đale]]
| 40,8
|-
| [[Hidroelektrana Sklope|HE Sklope]]
| 22,5
|-
| CS [[Buško Blato]]
| 11,4/-10,3
|-
| [[Crpna hidroelektrana Fužine|CHE Fužine]]
| 4,6/-4,8
|-
| [[Hidroelektrana Zavrelje|HE Zavrelje]]
| 2
|-
| [[Reverzibilna hidroelektrana Lepenica|RHE Lepenica]]
| 1,14/-1,25
|-
| [[Mala hidroelektrana Zeleni vir|MHE Zeleni Vir]]
| 1,7
|-
! Protočne hidroelektrane
! Raspoloživa snaga (MW)
|-
| [[Hidroelektrana Varaždin|HE Varaždin]]
| 86,5
|-
| [[Hidroelektrana Čakovec|HE Čakovec]]
| 82
|-
| [[Hidroelektrana Dubrava|HE Dubrava]]
| 82,4
|-
| [[Hidroelektrana Gojak|HE Gojak]]
| 48
|-
| [[Hidroelektrana Rijeka|HE Rijeka]]
| 36,8
|-
| [[Hidroelektrana Miljacka|HE Miljacka]]
| 24
|-
| [[Mala hidroelektrana Golubić|MHE Golubić]]
| 6,5
|-
| [[Hidroelektrana Jaruga|HE Jaruga]]
| 7,2
|-
| [[Mala hidroelektrana Ozalj|HE Ozalj]]
| 5,5
|-
| [[Mala hidroelektrana Roški slap|MHE Roški slap]]
| 1,76
|-
| [[Mini hidroelektrana Krčić|mHE Krčić]]
| 0,375
|}
</center>

== Proračun raspoložive snage ==
Vodeni resursi mogu se mjeriti prema količini dostupne [[Snaga|snage]], odnosno [[Energija|energije]] u jedinici vremena. U velikim akumulacijama dostupna snaga je uobičajeno funkcija pada i volumnog protoka. U akumulaciji je pad vode razlika između razine u akumulaciji i njene razine pri ispustu. Svaka količina vode može obaviti [[Rad (fizika)|rad]] jednak njenoj težini pomnoženoj s padom.

Količina energije ''E'' oslobođena spuštanjem objekta mase ''m'' za razliku visine ''h'' u području djelovanja gravitacije je

:<math>\, E = mgh</math>, 
gdje je ''g'' ubrzanje sile teže.

Energija raspoloživa pribranskim hidroelektranama je energija koja se može osloboditi padom vode u kontroliranim uvjetima. U takvim situacijama, snaga je povezana s masenim protokom.

:<math>\frac{E}{t} = \frac{m}{t}gh</math>

Uvođenjem ''P'' umjesto ''E''/''t'' i izražavanjem ''m''/''t'' kao volumena tekućine koja protječe u vremenu (volumni protok ''φ'') i gustoće vode, dolazimo do uobičajenog oblika gornjeg izraza:

:<math>P = \rho\, \phi\, g \, h.</math>

Za ''P'' u vatima, ''ρ'' je izražen u kg/m^3, ''φ'' je izražen u m^3/s, ''g'' (standardno ubrzanje sile teže) je izraženu u m/s^2, a visina ''h'' u metrima.

Neki hidroenergetski sustavi, poput vodenica, uzimaju energiju iz protoka mase vode bez da nužno mijenjaju visinu toka. U tom slučaju iskoristiva je kinetička energija vode koja protječe.

:<math>P = \frac{1}{2}\,\rho\,\phi\, v^2</math>,

gdje je ''v'' brzina vode.

ili uz:

:<math> \phi = A\, v</math> ,

gdje je ''A'' površina kroz koju voda prolazi:

:<math>P = \frac{1}{2}\,\rho\, A\, v^3.</math>

Vodenice kojima se voda privodi s gornje strane mogu koristiti oba oblika energije.

== '''Prednosti i nedostaci''' ==

=== <u>Prednosti</u> ===

==== Flexibilnost ====
Hidroenergija je fleksibilan izvor električne energije jer postrojenja se mogu vrlo brzo prilagoditi potrebama električne energije.

==== Niski energetski troškovi ====
Glavna prednost hidroenergije je eliminacija troškova goriva . Troškovi rada hidroelektrane je gotovo imun na rast cijena fosilnih goriva kao što su nafta , prirodni plin ili ugljen te uvoz zbog toga nije potreban. Prosječna cijena električne energije iz hidroelektrane veće od 10 megavata je 3-5 američkih centi po kilovat-satu.
Hidroelektrane imaju dugi vijek trajanja, uz neka potrojenja koja su još uvijek u službi i nakon  50 do 100 godina. Operativni troškovi rada također su obično niski, jer su hidroelektrane automatizirane i imaju nekoliko kadrova na licu mjesta za vrijeme normalnog rada .

==== Pogodnost za industrijsku primjenu ====
Dok mnogi hidroenergetski projekti snabdjevaju mreže električne energije, neki su stvoreni da služe specifičnim industrijskim poduzećima . Namjenski hidroenergetski projekti često su gradjeni da osiguraju znatne količine električne energije potrebne za aluminijske elektrolitične tvornice.

==== Smanjenje emisije CO2 ====
Od kad hidroelektrane ne koriste fosilna goriva, potvrđeno je da izravno ne proizvode ugljični dioksid. Malii dio ugljičnog dioksida proizvedi tijekom proizvodnje i izgradnje projekta, no to je zanemarivi dio emisije koju proizvede istovjetna hidroelektrana na fosilna goriva. Prema mjerenjima koja je napravila jedna studija, za pretvorbu hidroenergije u električnu energiju proizvodi se manja količina stakleničkih plinova od bilo kojeg izvora energije. Na drugom mjestu bio je vjetar, treća je nuklearna energija, a četvrta je bila solarna i fotonaponska energija.

==== Ostale uporabe spremnika vode ====
Spremnici vode stvoreni hidroelektranama često pružaju objekte za sportove na vodi i postaju turističke atrakcije. U nekim zemljama, akvakultura u tim spremnicima  je uobičajena.

=== <u>Nedostaci</u> ===

==== Oštećenja ekosustava i gubitak zemljišta ====
Velika akumulacijska jezera potrebna za rad hidroelektrana dovodi do potapanja velikih područja uzvodno od brane, što uzrokuje uništavanje biološkoh bogatstva i produktivnih nizinskih i riječnih dolina, šuma, močvara i travnjaka. Hidroenergetski projekti mogu biti razorni za okolne vodene ekosustave i uzvodno i nizvodno od hidroelektrane. Generacija hidroenergije mijenja nizvodno riječni okoliš. Voda na izlasku iz turbine obično sadrži vrlo mali udio sedimenat, što može dovesti do ispiranja riječnih korita i gubitka obala rijeka.

==== Zaslanjivanje i protočna nestašica ====
Dok voda teče ona ima sposobnost da čestice koje su teže od same vode prenosi nizvodno. To ima negativan učinak na brana a ujedno i svojim hidroelekranama, osobito onim na rijekama ili unutar slivnih područja s visokim salinitetom. Zaslanjivanje može napuniti akumulacijsko jezero i smanjiti svoje kapacitete za kontrolu poplava te dodatno opterećuje branu. Na kraju, neka akumulacijska jezera mogu postati puna sedimenta i beskorisna ili se preliti preko brane za vrijeme poplava. Promjene u iznosu riječnog toka korelira s količinom energije proizvedene u branama. Niži riječni tokovi će smanjiti količinu skladištene vode u akumulacijskom jezeru, dakle smanjujući količinu vode koja se može koristiti za hidroelektrane. Rezultat smanjenog toka rijeke može biti nestašice struje u područjima koja dosta ovise o hidroenergiji. Rizik od nedostatka protoka najčešće je rezultat klimatskih promjena. Jedna studija pokazuju da skromne klimatske promjene, kao što su povećanje temperature od 2 stupnja Celzija bi rezultiralo 10% smanjenjem padalina, što može smanjiti optjecaj rijeka i do 40%. Brazil je posebno ranjiv zbog toga što se prvenstveno oslanja na hidroelektrane.

==== Emisija metana ( iz spremnika vode ) ====
Manji pozitivni utjecaji nalaze se u tropskim područjima. Primijećeno je da akumulacijska jezera elektrana u tropskim područjima proizvode znatne količine metana. To je zbog biljnog materijala u poplavljenim područjima koja propadaju i pretvarau se u anaerobne organizme, a koji čine metan, staklenički plin.

==== Preseljenje ====
Još jedan nedostatak hidroelektrana je potreba da se preseli ljude koji žive područjima u kojima planiraju stvaranje akumulacijskog jezera. U 2000., Svjetska komisija za brane je procijenila da je zbog brana fizički raseljeno 40 do 80 milijuna ljudi širom svijeta.

==== Rizik oštećenja ili otkazivanje rada hidroelektrana ====
Zbog toga što velike konvencionalne brane suzdržavaju velike količine vode, kvar zbog loše gradnje, prirodnih katastrofa ili sabotaže može dovesti do katastrofalnih posljedica  za nizvodna naselja i infrastrukture.

== Reference ==
{{izvori}}

== Literatura ==
{{refbegin|2}}
* Jürgen Giesecke, Emil Mosonyi: ''Wasserkraftanlagen – Planung, Bau und Betrieb''. Springer Verlag, 2003, {{ISBN|3-540-44391-6}}.
* Bernd Uhrmeister, Nicola Reiff, Reinhard Falters: ''Rettet unsere Flüsse – Kritische Gedanken zur Wasserkraft''. Pollner Verlag, 1998, {{ISBN|3-925660-59-3}}.
* Michael Hütte: ''Ökologie und Wasserbau: Ökologische Grundlagen von Gewässerausbau und Wasserkraftnutzung''. Parey, 2000.
* Patric Jetzer: ''Die Wasserkraft Weltweit'' Carlsen Verlag, 2009.
* Valentin Crastan: ''Elektrische Energieversorgung 2''; 2004
* Sándor O. Pálffy: ''Wasserkraftanlagen, Klein- und Kleinstkraftwerke'', 6. Auflage 2006
* Unlrich Maniak: ''Hydrologie Und Wasserwirtschaft: Eine Einführung Für Ingenieure''; 6. Auflage 2010
* J. Giesecke, G. Förster: ''Ausbau der Wasserkraft''; 1994
* Christoph Jehle: ''Bau von Wasserkraftanlagen''; 5. Auflage 2011. VDE Verlag Müller (c.f.), Heidelberg
* Georg Küffner: ''Von der Kraft des Wassers''; 2006
* BMU (2009): Erneuerbare Energien – Innovationen für die Zukunft, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Berlin.
* Toni Schmidberger: ''Das erste Wechselstromkraftwerk in Deutschland'', Bad Reichenhall, 1984. Druck: Slavik, Marzoll.
{{refend}}

== Vanjske veze ==
* [http://www.hydropower.org International Hydropower Association]
* [http://www.ich.no/ International Centre for Hydropower (ICH)] hydropower portal with links to numerous organizations related to hydropower worldwide
* [http://www.practicalaction.org/docs/technical_information_service/micro_hydro_power.pdf Practical Action (ITDG)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090912200415/http://practicalaction.org/docs/technical_information_service/micro_hydro_power.pdf |date=2009-09-12 }} a UK charity developing micro-hydro power and giving extensive technical documentation.
* [http://microhydropower.net/index.php microhydropower.net] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150703090647/http://microhydropower.net/index.php |date=2015-07-03 }}
* [[Congressional Research Service]] (CRS): [http://digital.library.unt.edu/govdocs/crs/search.tkl?q=Hydropower+&search_crit=title&search=Search&date1=Anytime&date2=Anytime&type=form Reports regarding Hydropower] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090411122444/http://digital.library.unt.edu/govdocs/crs/search.tkl?q=Hydropower+&search_crit=title&search=Search&date1=Anytime&date2=Anytime&type=form |date=2009-04-11 }}
* [http://www.ashdenawards.org/case_studies?filter0=22&filter1= Ashden Awards hydro power winners] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080926190919/http://www.ashdenawards.org/case_studies?filter0=22&filter1= |date=2008-09-26 }}
* [http://www.wasserkraft-deutschland.de/ Bundesverband deutscher Wasserkraftwerke e.&nbsp;V.]
* [http://www.wasserkraft-lvbw.de/ Landesverband Bayerischer Wasserkraftwerke eG]
* [http://www.bine.info/publikationen/basisenergie/publikation/wasserkraft/ Wasserkraft] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140408125348/http://www.bine.info/publikationen/basisenergie/publikation/wasserkraft/ |date=2014-04-08 }} (BINE Informationsdienst)
* [http://www.endura-kommunal.de/infoplattform/erneuerbare-energien-in-kommunen/wasserkraft.html#c1148 endura Infoplattform] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140408124853/http://www.endura-kommunal.de/infoplattform/erneuerbare-energien-in-kommunen/wasserkraft.html#c1148 |date=2014-04-08 }}

[[Kategorija:Hidroenergija| ]]
[[Kategorija:Obnovljiva energija]]
[[Kategorija:Voda|Energija]]