水電站是將水能轉(zhuǎn)變成電能的工廠，其能量轉(zhuǎn)換的基本過程：水能→機(jī)械能→電能。
按利用能源的種類，水電站分為：常規(guī)水電站；調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)峰谷負(fù)荷的抽水蓄能式水電站；利用海洋水流的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電的水電站。水電站示意圖見圖1。
圖1 水電站示意圖
一、壩式水電站
按水電站廠房與壩的相對(duì)位置，分為壩后式和河床式。
壩后式：我國水電站采用最多的一種，如三峽水電站。
河床式：如葛洲壩水電站。河床式水電站如下圖2所示。
圖2 河床式水電站示意圖
二、引水式水電站
引水式水電站如下圖3所示。
圖3 引水式水電站示意圖
三、混合式水電站
混合式水電站：具有壩式和引水式兩方面的特點(diǎn)。
梯級(jí)水電站：在河段上建若干水電站，采用不同的類型。
四、抽水蓄能式水電站
蓄能電站既是電源又是負(fù)荷，是系統(tǒng)內(nèi)唯一的削峰填谷電源，具有調(diào)頻、調(diào)相、負(fù)荷備用、事故備用的功能。蓄能見圖4，發(fā)電見圖5。
圖4 抽水蓄能式水電站（蓄能）
圖5 抽水蓄能式水電站（發(fā)電）
五、水電站的主要?jiǎng)恿υO(shè)備
主要由擋水建筑物、泄水建筑物、排沙設(shè)施、發(fā)電引水系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)以及其他引水設(shè)施和過壩設(shè)施等組成。
主要?jiǎng)恿υO(shè)備——水輪機(jī)。能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的水力原動(dòng)機(jī)。分為沖擊式水輪機(jī)和反擊式水輪機(jī)。
六、水力發(fā)電的特點(diǎn)
1.水能是可再生能源，發(fā)過電的天然水流本身并沒有損耗，一般也不會(huì)造成水體污染，仍可為下游用水部門利用。
2.水力發(fā)電是清潔的電力生產(chǎn)，不排放有害氣體、煙塵和灰渣，沒有核廢料。
3.發(fā)電效率高，常規(guī)水電廠的發(fā)電效率在80%以上。
4.可同時(shí)完成一次能源開發(fā)和二次能源轉(zhuǎn)換。
5.生產(chǎn)成本低廉。無需購買、運(yùn)輸和貯存燃料；所需運(yùn)行人員較少、勞動(dòng)生產(chǎn)率較高；管理和運(yùn)行簡(jiǎn)便，運(yùn)行可靠性較高。
6.水力發(fā)電機(jī)組起停靈活，輸出功率增減快、可變幅度大，是電力系統(tǒng)理想的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用電源。
7.開發(fā)投資大，工期長(zhǎng)。如三峽工程，1994年12月開工，計(jì)劃2009年竣工，總概算為900億人民幣。
8.受河川天然徑流豐枯變化的影響。
9.水電站的水庫可以綜合利用，承擔(dān)防洪、灌溉、航運(yùn)、城鄉(xiāng)生活和工礦生產(chǎn)用水、養(yǎng)殖、旅游等任務(wù)。獲得最優(yōu)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
10.較大水庫的水電站，淹沒損失較大，對(duì)生態(tài)環(huán)境有一定影響。
11.水能資源在地理上分布不均，建壩條件較好和水庫淹沒損失較少的大型水電站站址往往位于遠(yuǎn)離用電中心的偏僻地區(qū)，施工條件較困難并需要建設(shè)較長(zhǎng)的輸電線路，增加了造價(jià)和輸電損失。
著名水電站實(shí)物圖見圖6，見圖7，見圖8，見圖9，見圖10。
圖6美國大古力水電廠
圖7 葛洲壩水電廠
圖8 龍羊峽水電廠
圖9 三峽水電廠
圖10 三峽水電站機(jī)組安裝圖