水力発電
豊水期に貯水し、渇水期でも安定した発電ができるだけの水量を確保するもの。調整池式が日間・週間の負荷変動であるのに対し、季節間の調整を行う。総電力需要のうちピーク部分をまかなう。年間流量に比較して大規模な貯水量を有するダムを伴う。
発電施設は大きく取水施設、発電施設、放水施設に分けられる。取水・放水施設は水と接するために河川沿いとなる。発電施設は水源との距離に制限は無いが、取水・放水施設と管路で接続されるためにその中間に設置されることが多い。そのため水力発電施設は山岳や森林を開発することがほとんどとなり、自然保護の観点に注意が必要である。また取水・放水によって河川の流れが変わることも問題となる。また、発電用ダムを建設する場合は大規模になることが多く、既に形成された自然の地形、地盤、河川状況を考慮すると既に人里が存在している場所が候補になりやすい。大規模ダムが完成すると「水没」する村は過去にも多く例がある。
完成後の環境負荷はほとんど無いと言われることが多いが、これは火力・原子力発電と比較した場合であり、問題とされやすいCO2排出、NOx排出、放射性物質排出は皆無となる。稼働開始直後は水流変化による環境負荷はあるが、多くの発電施設は自然と共生する様態を示す。ダムにおいては水利調節機能も含有する場合が多いので、洪水の防止、干ばつの緩和にもなる。今日までに既設のダムが取り壊された例は少なく、発電所の老朽化が自然に与える影響は不明な部分が多い。
ダムと水路により落差をつくるもの。
小水力発電の場合は、(装置・設備の選択にもよるが)その多くが、数万円~数百万円程度の初期投資とわずかな修繕・維持費用のみで済み、電力を大手電力会社から買い続ける場合の費用を考慮すれば、数年程度で費用を回収することも可能で、その後は金銭的メリットの享受が続く。
中型以上のものに関して言えば、一般水力発電と揚水式発電の水力発電所の費用(原価)は、(火力や原子力発電所など他の発電所と同様に)資本費・修繕費・人件費・諸税などからなる固定費(発電量に無関係なもの)と揚水動力費(揚水式の場合のみ)などからなる変動費(可変費)(発電量に比例するもの)で構成される、と説明されることがある。(ただし、事業者が複数の発電所を統括管理している場合は、必ずしも地点毎に算定されるわけではなく、複数の水力発電施設の費用が混じり合うようにして計算されてしまっている。)この内「資本費」という項目は、諸設備の建設費と耐用年数と金利などにより算出されるもので、これが全コストの大部を占める。
放水路(ほうすいろ)は、発電した水を放水口に導く水路で、導水路と同様の役割と区分がある。放水路にも水槽を設けることがある。水を河川に排出する設備が放水口(ほうすいこう)である。
なお、取水する河川と放流する河川とは、必ずしも一致するわけではない。
水力発電の放水量は発電量により変動する。これにより、下流の流量が大きく変動することを軽減するため、放水口よりも下流に設けられる貯水池を逆調整池と呼び、そのために設置されるダムを逆調整ダムと呼ぶ。逆調整池の落差を利用した発電を逆調整池式と呼ぶ。