HE je hidroelektrarna, ki pretvarja energijo vodnega toka v električno energijo. Pretok vode, ki pade na rezila, obrne turbine, ki poganjajo generatorje, ki pretvarjajo mehansko energijo v električno energijo. Hidroelektrarne so zgrajene na rečnih strugah, ponavadi pa so zgrajeni jezovi in rezervoarji.
Osnova delovanja hidroelektrarn je energija padajoče vode. Zaradi razlike v nivojih voda iz reke ustvari neprekinjen tok od vira do ustja. Jez je sestavni del skoraj vseh hidroelektrarn, ki blokirajo gibanje vode v strugi. Pred jezom se oblikuje rezervoar, ki ustvarja pomembno razliko v ravni vode pred in za njim.
Zgornji in spodnji nivo vode se imenuje bazen, razlika med njimi pa je višina padca ali glave. Načelo delovanja je zelo preprosto. Turbina je nameščena v smeri toka, na lopaticah, od katerih je tok usmerjen od gorvodnega toka. Padajoči vodni pretok poganja turbino in vrti rotor električnega generatorja preko mehanske povezave. Večji je tlak in količina vode, ki gre skozi turbine, večja je zmogljivost hidroelektrarne. Učinkovitost je približno 85%.
Obstajajo trije dejavniki za učinkovito proizvodnjo energije v hidroelektrarnah:
Delovanje hidroelektrarne ima več, vključno s primerjalnimi značilnostmi:
Hidroelektrarne so razdeljene glede na naravo zgradb:
Danes se v Rusiji proizvede več kot 100 MW električne energije v 102 hidroelektrarnah. Skupna zmogljivost vseh hidroenergetskih enot v hidroelektrarnah Rusije je približno 45 milijonov kW, kar je peto mesto na svetu. Delež hidroelektrarn v skupni količini proizvedene električne energije v Rusiji znaša 21% - 165 milijard kWh / leto, kar ustreza tudi 5. mestu na svetu. Po številu potencialnih hidroenergetskih virov se Rusija uvršča na drugo mesto po Kitajski s kazalnikom 852 milijard kWh, vendar je stopnja njihovega razvoja le 20%, kar je bistveno nižje kot v skoraj vseh državah sveta, vključno z razvitimi. Za razvoj hidroenergetskega potenciala in razvoj ruskega energetskega sektorja v letu 2004 je bil oblikovan Zvezni program za zagotavljanje zanesljivega obratovanja delujočih hidroelektrarn, dokončanje obstoječih gradbenih projektov ter načrtovanje in izgradnjo novih postaj.
V preteklosti sta HE Staljingrad in Volgograd ter zdaj Volzhskaya, ki se nahaja v istoimenskem mestu Volzhsky na reki Volgi, srednje velika rečna postaja. Danes velja za največjo hidroelektrarno v Evropi. Število hidravličnih enot - 22, električne energije - 2592,5 MW, povprečna letna količina proizvedene električne energije je 11,1 milijarde kWh. Zmogljivost vodovoda je 25.000 m3 / s. Večina proizvedene električne energije se dobavlja lokalnim potrošnikom.
Gradnja hidroelektrarn se je začela leta 1950. Začetek prve hidravlične enote je bil izveden decembra 1958. Volga hidroelektrarna je bila popolnoma operativna septembra 1961. Komisioniranje je imelo ključno vlogo pri vključevanju pomembnih energetskih sistemov regije Volge, centra, juga in oskrbe z energijo Spodnje Volge in Donbasa. Že v 2000-ih letih je bilo izvedenih več nadgradenj, kar je povečalo skupno zmogljivost postaje. Poleg tega proizvodnja električne energije Hidroelektrarna Volga se uporablja za namakanje suhih območij Volge. Cestni in železniški prehodi čez Volgo so urejeni na vodovodnih objektih, ki med seboj zagotavljajo komunikacijo med Volgami.