Vodní energie

Vodní energie je zejména polohová (potenciální) a/nebo pohybová (kinetická) energie vody, kterou lze technicky využít k práci, obvykle k pohonu různých strojů a zařízení. V minulosti byla jedním z prvních zdrojů jiné než svalové energie, dnes je její hlavní význam v tom, že je to energie obnovitelná a na rozdíl od jiných zdrojů (např. jaderných) je podle potřeby rychle k dispozici. Používá se hlavně jako záložní či doplňkový zdroj elektřiny, kdykoli její spotřeba přesáhne kapacitu „pomalých“ zdrojů. Dalšími druhy vodní energie je například energie přílivu a odlivu, energie mořských vln, tepelná energie horkých pramenů atd.

Vodní kolo na spodní vodu (Braiene-le-Château, Belgie, 12. stol.)

Přehrada Tři soutěsky (Čína, 2009), největší na světě

Schéma Kaplanovy vodní turbíny s generátorem

Historicky patrně nejstarší zařízení na využití vodní energie bylo vodní kolo na spodní nebo svrchní vodu a užívalo se k pohonu mlýnů, pil, hamrů, případně i čerpadel. Kolo na spodní vodu je jednodušší a využívá jen pohybovou energii tekoucí vody, kdežto kolo na svrchní vodu využívá i polohovou energii. Potřebuje tedy rozdíl hladin mezi vstupem a výstupem vody, který může být například v hornatém terénu k dispozici, ale častěji vyžaduje uměle vytvořený jez, hráz nebo přehradu. Od konce 19. století se vodní energie převádí na mechanickou daleko účinnějšími turbinami, které využívají polohovou energii vody, nadržené v přehradním jezeru. Šest největších elektráren na světě byly v roce 2019 elektrárny u velkých údolních přehrad. Tisíce velkých, středních a malých elektráren po celém světě představovaly v roce 2016 instalovaný výkon asi 1100 GW a vyrobily asi 4100 TWh elektřiny, což je asi 16,6 % světové spotřeby elektřiny. Největší podíl vodní energie na výrobě elektřiny má Norsko, které jím pokrývá celou vlastní spotřebu. V České republice se v roce 2013 vyrobilo asi 56,7 TWh elektřiny, z toho vodní elektrárny asi 2,73 TWh, čili asi 4,8 %; v roce 2018 vzrostl na 10,9%.[1]. Ve Slovenské republice byl tento podíl podstatně vyšší, asi 19,3 %.