Hidroelektrik santraller (HES) su gücünün kullanılmasıyla elektrik enerjisinin üretildiği santrallerdir. Ülkemizdeki hidroelektrik santrallerini kurulu güçleri ve bulundukları bölgeler ile birlikte buradaki yazıda belirtmiştik. Su zengini olan ülkemizde malesef şimdiye kadar hidroelektrik santralleri için yeterli ve gerekli yatırımlar yapılamamış kısa dönemde daha hızlı sonuç alınabilecek ve kurulum maliyeti daha az olan termik santrallere yönelinmiştir. Bunun bir sonucu olarak da kurulu gücün %50 si bile hidroelektrik santrallerinden karşılanmamaktadır. Fakat son yıllarda hidroelektrik santrallere bir yönelim olmuş ve devlet hemen hemen her akarsuya bir baraj yapmaya çalışmaktadır.

Hidroelektrik santralleri prensip olarak suyun potansiyel enerjisinin kullanılarak elektrik üretilmesi esasına dayanır. Barajlarda depolanan su yüksekten akıtılarak türbine çarptırılır ve türbin dönmeye başlar. Suyun potansiyel enerjisi türbinde mekanik enerjiye dönüşmüştür. Mekanik enerji yardımıyla generatör mili döndürülür ve generatörden gerilim üretilir.

Hidroelektrik santraller su düşüsüne göre ve sudan yararlanma şekline göre sınıflandırılırlar.

Hidroelektrik santraller su düşüsüne göre Alçak Basınçlı, Orta Basınçlı ve Yüksek Basınçlı santraller olarak sınıflandırılırlar.

Suyun türbine olan yüksekliği (H) 1m (metre) ile 10m arasında ise bu santral alçak basınçlı santraldir. Basıncın düşük olmasından dolayı debi fazladır. Alçak basınçlı santrallerde genellikle kaplan ve francis tipi türbinler kullanılır.

Suyun türbine olan yüksekliği 10m-100m arasında ise bu santrala orta basınçlı santral denir. Orta basınçlı santrallerde genellikle francis tipi türbin kullanılırken yüksekliğin 20m’den düşük olduğu santrallerde kaplan tipi türbin kullanılır.

Suyun türbine olan yüksekliği 100m’den fazlaysa bu santral yüksek basınçlı santraldir. Yüksek basınçlı santrallerde 100m≤H≤300m olması durumunda francis tipi türbin, yüksekliğin 300m’den fazla olması durumunda ise pelton tipi türbin kullanılır.

Hidroelektrik santraller sudan yararlanma şekline göre Akarsu, Barajlı, Hazneli Pompalı santraller olmak üzere 3 gruba ayrılır.

Akarsu santralleri alçak basınçlı santrallerdir. Akarsunun yatağının değiştirilmesiyle daha çok debi elde edilir ve türbin döner. Bu santrallere nehir tipi santraller de denir.

Barajlı su santralleri suyun barajda toplanması esasına dayanır. Yüksek basınçlı santrallerdir. Bir baraj gölünde biriken su kontrollü bir şekilde belirli yükseklikten akıtılarak türbine çarptırılır ve türbin döner.

Hazneli pompalı su santrallerinde yukarıdaki haznede biriken su aşağı düşürülerek türbin döndürülürken, türbine çarpan su alt tarafta yapılan bir haznede biriktilrilir ve biriken bu su bir pompayla tekrar yukarıya pompalanır. Bu santral tipinin şeması aşağıdaki şekilde görülmektedir.

Yukarıda şemada görülen hazneli pompalı hidroelektrik santralinde alt haznedeki suyun yukarı pompalanması sırasında enerji harcanmaktadır. Bu nedenle bu tip santraller genellikle puant yük ihtiyaçlarını karşılamak için kullanırlar.