Hidroelektrik enerji, suyun akış gücüyle elektrik enerjisinin üretilmesini sağlayan bir yapıdır. Su gücünün yoğun olduğu yerlere kurulan hidroelektrik santralleri, suyun akış hızına bağlı olarak elektrik üretir. Böylece suyun enerjisine bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Suyun akış hızının fazla olması, enerjinin gücünü ortaya çıkarmaktadır. Günümüzde hidroelektrik enerjisi, bu doğrultuda büyük bir öneme sahiptir.
Hidroelektrik enerji, akan suyun gücünden faydalanarak enerji kaynağı sağlayan bir sistemdir. Diğer enerji kaynaklarının yanı sıra en köklü geçmişe sahip olan bu enerji türü, medeniyetin ilk dönemlerinden itibaren kullanılmaktadır. Geçmiş zamanlarda su değirmenleri sayesinde insanlar suyun verdiği gücü kullanarak enerji elde etmiştir.
19. yüzyıl zamanlarında, su değirmenlerinden elde edilen güç ile birçok üretim faaliyeti gerçekleşmiştir. Günümüzde ise, özellikle engebeli bölgelerde HES adı verilen santraller dikkat çekmektedir. Bu santraller sayesinde suyun gücüyle birlikte büyük miktarda enerji üretimi çıkmaktadır.
Suyun gücünden yararlanarak santraller yoluyla enerji üretimi sağlayan hidroelektrik enerji, yenilebilir ve sürdürülebilir enerji kaynağıdır. Diğer enerji kaynakları gibi yenilenebilen bu yapı, süreklilik sağlaması yolunda büyük bir fayda sağlamaktadır.
Çok eski zamanlarda kullanılan fosil yakıtların aksine, bu enerji sürekli yenilenmektedir. Bu teknolojilerin yayılımı, iklim değişikliğini hafifletme, enerji güvenliği ve ekonomik fayda sağlama sebebiyle dikkat çeker. 2015 yılı itibariyle bakıldığında, dünyada üretilen elektriğin %16,6'sı hidrolik güçle elde edilmiştir. Bununla birlikte, yenilebilir enerji payındaki oran ise %70 olarak dikkat çekmektedir.
Hidroelektrik enerjisinin potansiyeli, suyun akış gücüne bağlıdır. Günümüzde önemli bir yere sahip olan bu yapı, suyun düşüş hızına bağlı olarak değişiklik gösterir. Bu doğrultuda akan suyun içerisindeki enerji miktarını suyun akış ve düşüş hızı belirler.
Çok yüksek bir noktadan akan suyun enerji üretmesi kadar, büyük bir nehirde akan suyun enerji yapısı aynı oranda önemlidir. Her iki durumda da kanal ya da boruların içine alınan su, türbinlere doğru akar ve suyun gücü türbinlerin dönmesini sağlayarak enerji üretimi gerçekleşir.
Hidroelektrik enerjisinin kullanımının yaygınlaşması, kömür, mazot ve benzin gibi fosil yakıtlara olan ihtiyacı azaltır. Bu doğrultuda fosil yakıtlara bağlı olarak oluşan çevre kirliliğinin azalmasına yardımcı olur. Suyun temiz ve yenilenebilir olması, birçok noktada büyük avantaj sağlamaktadır. Temiz bir enerji olan Hidroelektrik enerjisi, kaynak tükenmesine de sebep olmaz.
Hidroelektrik enerjisi ayrıca ozon tabakasının delinmesi, sera gazı oluşumu gibi sorunların gerçekleşmesini de önler. Küresel ısınmanın da bir nevi önüne geçer. Bu enerji gücünün bakım masrafları da az miktardadır. Hidroelektrik enerji, modern tarım, sulama, spor aktiviteleri ve turizm alanlarında da çeşitli fayda sağlar.
Hidroelektrik enerjinin avantajları olduğu kadar dezavantajları da vardır. Su gücünden yararlanmak için kurulan hidroelektrik santraller nedeniyle ekosistemin dengesi bozulabilir. Bu yapılar nedeniyle nehirde yaşayan canlılar dahi ölebilir. Bu santraller, hayvanların doğal yaşamlarına zarar vererek üremelerine engel olabilir. Bunların yanı sıra, baraj inşaatı nedeniyle yerleşim yerlerinin zarar görmesi de söz konusudur.
Hidroelektrik santrallerinin ilk kurulum aşamasında maliyeti oldukça yüksektir. Bunun esas sebebi ise, toprağa yapılan maliyetten ötürü gelir. Bu santrallerin tesis edilebilmesi için büyük ölçekli arazilere de ihtiyaç vardır. Birçok nedenden ötürü geniş toprak arazilerine ihtiyaç bu doğrultuda gereklidir. Ancak baraj alanını büyütmek için ormanların tahrip edilmesi ve doğal dengenin zarar görmesi de dezavantaj konumundadır.
Elektrik üretiminde, tarım ve sulama faaliyetleri gibi alanlarda kullanılan hidroelektrik enerjisi ülkemizin birçok bölgesinde görülmektedir. Dünyadaki elektrik ihtiyacının büyük bir kısmı, hidroelektrik santraller aracılığıyla karşılanır. Dünyada bulunan en büyük elektrik santralleri arasında Çin, Venezuela ve Brezilya önde gelmektedir.
Ülkemizde ise en büyük hidroelektrik santralleri arasında Şanlıurfa'da bulunan Atatürk Barajı vardır. Bunun dışında, Diyarbakır'daki Karakaya Barajı, Elazığ'da Keban Barajı, Samsun'da Altınkaya Barajı gibi hidroelektrik santraller sıralanabilir.
Hidroelektrik santrallerinde elektrik, suyun akış gücüyle birlikte gerçekleşir. Suyun akışı ne kadar yüksekte olursa, oluşacak enerji bir o kadar fazla olacaktır. Yukarıdan gelen su, türbinleri geçerek hareket enerjisinden kinetik enerjiye dönüşür. Dönen pervaneler ile beraber oluşan mekanik enerji, yavaş yavaş elektrik enerjisine dönüşmeye başlar.
HES olarak adlandırılan bu santraller yoluyla elde edilen enerji elektrik dışında farklı alanlarda kullanım kolaylığı sağlar. Bu santrallerin kurulum maliyeti yüksek olsa dahi, temiz ve yenilenebilir enerji kaynağı sağlaması son derece önemlidir.
