L’energia idroelettrica è, in termini molto semplici, l’energia prodotta da un flusso d’acqua continua. In pratica l’acqua trattenuta, o l’acqua in quota, posseggono un elevato quantitativo di energia potenziale, pronta a sprigionarsi, trasformandosi in energia cinetica, non appena la si liberi dall’elemento materiale che la trattiene – in genere una diga – e le si dia la possibilità di riprendere il proprio normale fluire.
L’energia cinetica così prodotta viene convogliata all’interno di apposite centrali e qui successivamente convertita in energia elettrica mediante l’impiego di due speciali dispositivi che operano in coppia: l’alternatore e la turbina. Per giovarsi al meglio le condizioni ambientali, le centrali idroelettriche vengono in genere collocate nel corso di fiumi, così da poter giovarsi dell’energia cinetica prodotta dal passaggio dell’acqua attraverso le rapide – si parla, in tal caso, di centrali ad acqua fluente – o a grandi altezze, per sfruttare la forza rilasciata dall’acqua al momento della caduta. In tale ultimo caso, tuttavia, il fluire dell’acqua viene regolato direttamente dall’uomo attraverso la creazione di dighe – centrali a bacino – e di condotte forzate – centrali di accumulo a mezzo di pompaggio – che bloccano ed orientano verso l’alto i flussi in modo da ottimizzare il potenziale energetico del fiume o del lago.
All’interno della centrale idroelettrica l’energia cinetica prodotta dall’acqua viene sottoposta ad uno speciale trattamento mediante l’impiego di una turbina, che la trasforma in energia meccanica, e di un generatore elettrico, che ha la funzione di convertire l’energia meccanica in energia elettrica pronta per essere trasferita alla rete di distribuzione. Ciascun impianto idroelettrico sarà tanto più potente quanto maggiori saranno il salto da sfruttare e la massa d’acqua trasportata (portata). Al termine del ciclo, l’acqua viene restituita al proprio normale fluire, senza aver subito alcun processo di trasformazione o alterazione. Per una simile ragione, l’energia idroelettrica è comunemente inclusa tra le fonti d’energia alternativa e rinnovabile, poiché la sua produzione non dà luogo ad immissioni aggiuntive di anidride carbonica o di sostanze nocive per l’ambiente e la fonte da cui trae origine, l’acqua, è tendenzialmente inesauribile. Si consideri, tuttavia, che l’impatto che dighe, condotte forzate e centrali ha sull’ambiente è tutt’altro che indifferente.