Hidroelektrane su postrojenja u kojima se potencijalna energija vode pretvara prvo u mehaničku, a potom u električnu energiju.

Hidroelektrane se mogu podijeliti prema više različitih faktora: visina pada, način korištenja vode, vrsta akumulacijskog bazena i smještaj strojarnice. Još jedna uobičajena podjela je po instaliranoj snazi na male i velike hidroelektrane pri čemu su male najčešće definirane do snage od 10 MW. U Hrvatskoj je također definirana podjela na velike i male hidroelektrane s time da su male hidroelektrane prema zakonu poticani izvor energije, a poticaj se očituje kroz zakonski regulirane otkupne cijene električne energije iz takvih hidroelektrana.

Slika 1: Hoover dam u SAD-u, jedna od najpoznatijih HE na svijetu (izvor: www.destination360.com)

Između 18 i 20% ukupne svjetske proizvodnje električne energije potječe iz hidroelektrana. U razvijenim zemljama je već iskorišten veći dio hidroenergetskog potencijala (Europa i Sjeverna Amerika) dok je kod drugih taj postotak puno manji. Europa je dosad razvila 65% svog potencijala, Sjeverna Amerika 61%, Australija 40%, Azija 20%, Južna Amerika 19%, a Afrika samo 7%.

Na slici 2 vidi se da najveći udio u ukupnoj proizvodnji električne energije iz energije voda ima Azija sa 39%, a za njom slijede Sj. Amerika sa 26%, Južna Amerika sa 18% i Europa sa 13%. Afrika tu, unatoč svojim velikim potencijalima sudjeluje sa samo 2%.

Slika 2: Udio u ukupnoj proizvodnji električne energije iz hidroelektrana u svijetu (izvor: www.iea.org)

1995. godine je instalirana snaga svih malih hidroelektrana (MAHE) u svijetu iznosila 26 582 MW. Od toga je oko 7 000 MW bilo u Kini i 11 000 MW u Europi. Danas postoje dva različita scenarija razvoja MAHE. Prema prvom scenariju koji se zove "Business as Usual"  se procijenjuje da će instalirana snaga do 2020. godine biti 51 705 MW. Prema drugom scenariju "Ubrzani razvitak" se procjenjuje da će do 2020. biti instalirano čak 71 905 MW snage u MAHE. U Hrvatskoj je trenutačno instalirano oko 25 MW snage u MAHE.  Sveukupni hidroenergetski potencijal za male hidroelekrane u svijetu iznosi oko 180 GW.

Zanimljivo je primijetiti da Norveška više od 99% potreba za električnom energijom zadovoljava iz energije vode, s time da još 25 svjetskih država ovise o energiji vode više od 90%. Sveukupno više od 60 zemalja koristi hidroenergiju za više od 50% svojih potreba za električnom energijom (i Hrvatska je među njima).

Slika 3: Hidroelektrana Itaipu (izvor: ga.water.usgs.gov)

Najveća hidroelektrana na svijetu je dugo vremena bila hidroelektrana Itaipu koju su zajednički izgradili Brazil i Paragvaj, a čija je ukupna snaga 14 000 MW. Sada je najveća hidroelektrana u Kini. Zove se Three Gorges Dam (Brana tri klanca) i trenutačno joj je snaga 18 300 MW, a kada bude dovršena će imati snagu od čak 22 500 MW. Unatoč tome ukupna proizvodnja električne energije iz te hidroelektrane će biti manja od Itaipua.

U top 10 najvećih hidroelektrana na svijetu se još nalaze jedna iz Kine, dvije iz Kanade, jedna iz SAD-a, još jedna iz Brazila i dvije iz Rusije koje su i najveće u Europi sa snagom od 6 000 MW.

Jedna od prednosti energije vode je što izgradnjom brana nastaju jezera koja se mogu iskoristiti u različite rekreacijske svrhe kao što su pecanje, skijanje na vodi, kupanje, rafting i slično. Druga prednost je što mogu pomoći u reguliranju toka rijeka, čime se mogu smanjiti neželjeni događaji kao što su poplave. Mana hidroelektrana (pogotovo velikih) je da mijenjaju tok vode, zauzimaju veliki prostor sa svojim akumulacijama, te time mijenjaju sliku prirodnog okoliša.

U Hrvatskoj su trenutačno u pogonu 23 veće  hidroelektrane:

• HE na rijeci Dravi : HE Varaždin (2 x 43 MW), HE Čakovec (2 x 40,3 MW), HE Dubrava (2 x 37,5 MW),
• HE u slivu rijeke Kupe: HE Ozalj (3 x 1,34 + 2 x 1,3 MW), HE Gojak (3 x 16,8 MW), HE Zeleni Vir (2 x 0,9 MW)
• HE u slivu rijeka Ločvarke i Ličanke: HE Vinodol (3 x 28 MW), CHE Fužine (1 x 4,9 MW) i CHE Lepenica (1 x 1,14 MW),
• HE na rijeci Rječini: HE Rijeka (2 x 19,28 MW)
• HE u slivu rijeka Like i Gacke: HE Senj (3 x 72,5 MW) i HE Sklope (1 x 23,5 MW),
• HE na rijeci Zrmanji: RHE Velebit (2 x 140/125 MW),
• HE na rijeci Krki: HE Golubić (2 x 2,75 MW), HE Miljacka (3 x 6,7 + 1 x 4 MW), HE Jaruga (2 x 2,94 MW)
• HE na rijeci Cetini: HE Peruća (2 x 21,3 MW), HE Orlovac (3 x 79 MW), HE Đale (2 x 20,4 MW), HE Zakučac (2 x 110,5 + 2 x 138,3 MW)  i HE Kraljevac (2 x 20,8 + 1 x 12,8 + 1 x 4,8 MW), i
• HE na slivu rijeke Trebišnjice: HE Dubrovnik (2 x 108,2 MW) i HE Zavrelje (1 x 1,9 MW).

Slika 4: Pregled hidroelektrana u Hrvatskoj (izvor: www.fer.hr)

Također je izgrađeno HE Lešče (42,3 MW), a planiraju se još HE Podsused, HE Kosinj, HE Novo Virje i HE Ombla. Ukupna snag svih instaliranih HE na teritoriju Republike Hrvatske je 2063,3 MW.

U Hrvatskoj je instalirano još nekoliko malih hidroeletrana, a postoje planovi za veći broj novih malih hidroelektrana koje koči jako duga i komplicirana procedura za dobijanje potrebnih dozvola tako da nijedna nije blizu početka gradnje.