Vodní elektrárny patří k ekologicky nejšetrnějším způsobům získávání elektřiny, zejména díky nízké produkci emisí.
Přestože přírodní podmínky v České republice umožňují využít sílu vody jen v omezené míře, s rozvojem hydroenergetiky se do budoucna počítá a roste počet zejména malých vodních elektráren.
Podle nejnovějších zpráv Energetického regulačního úřadu (ERÚ) se vodním elektrárnám v Česku letos daří mimořádně dobře. Velké vodní elektrárny v prvním čtvrtletí navýšily oproti loňsku výrobu o 50,7 %, malé dosáhly meziročního přírůstku 2,8 %. „U vodních elektráren je nutné trend sledovat v dlouhodobějším horizontu, nicméně pokud srovnáte například loňský a letošní březen, velké vodní elektrárny posílily meziročně výrobu dokonce trojnásobně,“ komentuje výsledky Petr Kusý, ředitel Odboru statistického a bezpečnosti dodávek ERÚ.
V roce 2018 totiž vodní elektrárny doplácely na sucho. „V průměru vyrobily o třináct procent méně, v případě malých vodních elektráren byl pokles dokonce osmnáctiprocentní. Náchylnost některých typů obnovitelných zdrojů na výkyvy v počasí je v meziročním srovnání dobře patrná,“ poznamenal ke statistice Kusý.
Na českém území aktuálně vyrábí elektřinu devět velkých vodních elektráren, tři velké přečerpávací elektrárny a bezmála 1 500 malých vodních elektráren. Lokální využití vodní energie má u nás dlouhou tradici. Už v 19. století poháněla voda mlýny, pily, hamry, později vznikaly vodní elektrárny. Ty využívají potenciální a kinetickou energii vodních toků. Potenciální neboli tlaková energie vzniká působením gravitace a závisí na spádu, tedy výškovém rozdílu hladin, zatímco kinetická energie na rychlosti průtoku vody.
Energie vody se přenáší na turbínu, která roztáčí generátor. Na základě elektromagnetické indukce se v něm rotační energie mění na energii elektrickou. Vodní elektrárny nejenže využívají obnovitelný zdroj energie, ale neprodukují žádné odpady a minimálně znečišťují okolí. Zároveň jsou nenáročné na obsluhu a údržbu, takže představují jeden z nejekologičtějších způsobů získávání elektřiny.
Mohou dobře posloužit jako alternativní zdroj energie v době energetické špičky. V tomto ohledu mají velký potenciál přečerpávací elektrárny, které s využitím přebytku energie, zejména z obnovitelných zdrojů, čerpají vodu do výše položené nádrže. Odtud pak v případě potřeby proudí voda zpět k turbíně a vyrobená energie putuje do sítě.
Určitá úskalí však výstavba vodních elektráren přesto přináší. Velké elektrárny mají značný dopad na charakter krajiny – vodní nádrže a přehrady podstatně změní krajinný ráz i místní ekosystémy. Každou podobnou stavbu proto provází bouřlivá diskuze a je nutné důkladně posoudit dopady na životní prostředí. Například přečerpávací elektrárna Dlouhé stráně v Jeseníkách, zařazená mezi sedm největších divů České republiky, má dodnes své odpůrce i mezi odborníky kvůli umístění horní nádrže na vrcholu hory.
Životní prostředí však samozřejmě ovlivní i malá vodní elektrárna. „Vzdouvací zařízení i samotné malé vodní elektrárny tvoří překážku pro vodní organismy a u nově budovaných vodních děl zase může dojít k záplavě cenných biotopů,“ uvádí ekologické sdružení Calla. Ochrana přírody přináší podle ekologů omezení, na která je nutné myslet už ve fázi plánování a také během vlastního provozu elektrárny.
V globálním měřítku jsou vodní elektrárny nejvýznamnějším obnovitelným zdrojem – produkují 17 % celkově vyrobené elektřiny a jejich podíl na produkci energie z obnovitelných zdrojů činí 70 %. V české Elektřině Nazeleno tvoří vodní zdroje 3 % celkového objemu energie z obnovitelných zdrojů. Pochází z menších vodních elektráren – z takových, které nezapomínají ani na rybí přechody. Nejčastěji jde o elektrárny z povodí Berounky nebo potoků na Vysočině.
K hydroelektrárenským velmocím patří Norsko, které využívá k výrobě elektřiny z 90 % vodní zdroje. Vysoký podíl představuje vodní energie i v Paraguaji, Brazílii, Kanadě či Rakousku.
Největší vodní elektrárna se ovšem nachází v Číně na řece Jang-c‘-ťiang. Dokončena byla v roce 2012, jmenuje se Tři soutěsky a její výkon činí 22,5 GW. Má 185 metrů vysokou a přes dva kilometry dlouhou hráz, rozloha nádrže o délce 600 kilometrů je 1 084 km². Pomyslné stříbro patří vodní elektrárně Itaipu na řece Paraná na hranicích mezi Brazílií a Paraguayí s výkonem 14 GW; třetí největší je další čínské dílo, vodní elektrárna Xiluodu s výkonem 13,86 GW. Pro srovnání – nejvýkonnější vodní elektrárna v Česku, zmíněné Dlouhé stráně, má instalovaný výkon 0,65 GW.