O conceito de uso da água em movimento para girar uma turbina conectada por um eixo a um gerador para produzir eletricidade é conhecido como hidreletricidade. Uma vez que a água não é consumida e não recebe poluentes no processo de geração de energia (a água apenas passa pelas turbinas), a hidreletricidade é considerada uma fonte de geração de energia elétrica renovável e limpa, utilizada em larga escala. A quantidade de eletricidade que pode ser produzida em uma hidrelétrica depende essencialmente da altura de queda e da vazão que passa pela turbina.

As hidrelétricas são consideradas fontes renováveis porque a água não é consumida no processo de geração de eletricidade e continua disponível para outros usos quando é descarregada pela usina. As hidrelétricas também são consideradas uma fonte limpa de energia porque o processo de geração não requer a queima de combustíveis que pode poluir o ambiente natural, e isso consiste em significativa vantagem comparativa quando se examina o processo produtivo das usinas a carvão, a óleo ou a gás, as quais utilizam recursos não renováveis. 

O Brasil encontra-se entre os locais tecnicamente viáveis para a construção de hidrelétricas, porém com frequentes restrições econômicas e socioambientais. O país possui conexões de sistemas elétricos em nível nacional – o conhecido “Sistema Interligado Nacional – SIN”, para o qual as hidrelétricas fornecem a energia elétrica que produzem. 

Esta interligação do sistema, associada à presença de aproveitamentos hidrelétricos de porte com reservatórios de acumulação de água, fornece maior robustez e segurança ao sistema e permite aproveitar a alternância dos períodos chuvosos nas regiões norte e sul do Brasil.

Os projetos hidrelétricos de pequeno porte, como as pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) e as centrais geradoras hidrelétricas (CGHs) também se apresentam como opções viáveis de geração de energia elétrica, pois envolvem a construção de barragens pequenas ou muito pequenas, de construção mais econômica, que podem contribuir para a descentralização da geração, para poderem atender áreas isoladas ou comunidades ocasionalmente não supridas pelo sistema nacional.

As hidrelétricas possuem qualidades essenciais à adição de geração renovável de outras naturezas, como as gerações eólicas e solares que são inflexíveis, não despacháveis, variáveis, intermitentes e que não introduzem inércia ao sistema gerador nem contribuem para o controle de tensão e frequência elétricas. Todas essas qualidades que faltam a essas renováveis são supridas com eficiência por hidrelétricas que tenham reservatórios de regularização ou por hidrelétricas reversíveis (possuem casas de força que conectam dois reservatórios em níveis diferentes, permitindo gerar quando necessário, turbinando as águas acumuladas no reservatório superior e consumir energia recalcando de volta essa água do reservatório inferior para o superior, operando como uma bateria hidráulica). A ausência de geração despachável, flexível e com inércia torna o sistema elétrico impossível de ser gerenciado e extremamente sujeito a colapsos que podem envolver todo ou quase todo o sistema, como o observado em Portugal, Espanha e França em maio de 2025.

A Hidrelétrica de Itaipu é um excelente exemplo de potencial bem projetado, pois aproveita a elevada regularização de vazões propiciada pelos grandes reservatórios a montante (desde Furnas no rio Grande e Emborcação no rio Paranaíba, formadores do rio Paraná, além de vários outros reservatórios) que, por regularizarem a descarga afluente ao reservatório de Itaipu, mantém essa usina como a maior geradora de energia elétrica do planeta (apesar de haver duas outras na China de maior potência). 

Fonte: adaptado de ICOLD-CIGB, 2007.