هي الكهرباء المتولدة عن المساقط المائية، أي إنتاج الطاقة من خلال استخدام قوة الجاذبية نتيجة سقوط المياه، وتعد من أوسع أشكال الطاقة المتجددة المستخدمة في إنتاج الكهرباء .
و قبل استخدام الطاقة المائية على نطاق واسع لتوفر الطاقة الكهربائية كانت الطاقة المائية تستخدم لأغراض الري فقط،وتشغيل الآلات، مثل طواحين المائية، وآلات النسيج، والمناشر. حاليا تقنيات توليد الطاقة الكهرومائية متقدمة ومتطورة بدرجة كبيرة وليس من المتوقع أن تحدث طفرة كبيرة في تقنياتها في المستقبل لزيادة كفاءتها والتوسع في استخدامها.
توليد الطاقة من المساقط المائية يتم عن طريق استخدم قوة سقوط أو تدفق المياه لتحريك المولدات التوربينية بدلا من استخدام البخار. واستخدمت المحطات الكهرومائية لتوليد الكهرباء على نطاق واسع منذ أوائل القرن العشرين. وهناك نوعان
من محطات الطاقة الكهرومائية: النوع الأول يشمل المحطات التي تستخدم مساقط المياه العالية، وهذه المحطات تستفيد من قوة سقوط المياه من أماكن شاهقة
وذلك عن طريق بناء السدود على طول الأنهار الرئيسة، وعادة يتم إنشاء خزانات عملاقة لخزن المياه وأيضا للتحكم في تدفق كمية المياه عبر السد وحسب الطلب على
الكهرباء. وتنتج هذه المحطات عادة كميات هائلة من الطاقة الكهربائية. أما النوع الآخر من المحطات الكهرومائية فهي التي تستخدم مساقط المياه من الأنهار، وهذه
المحطات تستفيد من تدفق الأنهار لتحريك التوربينات. والطاقة المنتجة من هذه المحطات أقل بكثير من كمية الطاقة التي تولدها محطات مساقط المياه العالية
حاليا الطاقة المائية هي المصدر الرئيس للطاقة الكهربائية المتجددة، وهي توفر أكثر من 97 في المائة من مجموع الكهرباء التي تولدها مصادر الطاقة المتجددة
أي أكثر من 700 ألف ميجاواط كهرباء، وهذا يمثل نحو 19 في المائة من الكهرباء المنتجة في العالم. أما المصادر الأخرى بما في ذلك الطاقة الشمسية، والطاقة
الحرارية الأرضية والرياح، والكتلة الحيوية فتشكل أقل من 3 في المائة من إنتاج الكهرباء المتجددة. ولكن ليس من المتوقع أن يزداد هذا الإنتاج كثيرا في المستقبل
خصوصا في الدول المتقدمة صناعيا, وذلك لأن معظم الإمكانات المتاحة قد تم استغلالها في هذه البلدان
هناك فوائد كثيرة من إنتاج الطاقة بواسطة المحطات الكهرومائية: فمثلا لا توجد انبعاثات غازات خطرة أو نفايات صلبة، ولا توجد أي تكاليف للوقود وإنما هي تماما
مستدامة، كذلك المحطات الكهرومائية موثوق بأدائها التقني، وذات تكاليف صيانة منخفضة، إضافة إلى ذلك السدود الخاصة بها تساعد على السيطرة على
الفيضانات. كما أن إنتاج الطاقة الكهرومائية أقل تكلفة من الكهرباء المولدة باستخدام الوقود الأحفوري أو الطاقة النووية. كذلك وفرة مصادر الطاقة الكهرومائية تساعد على جذب الصناعةولكن في الوقت نفسه هناك آثار سلبية للطاقة الكهرومائية قد تشكل تحديا كبيرا لها. فمثلا التغيرات في تدفق المياه يمكن أن تؤثر سلبا في الحياة الحيوانيةوالنباتية، وكذلك خزانات المياه يمكن أن تحتل مساحات كبيرة من الأراضي. والمحاذير البيئية من آثار السدود والخزانات العملاقة قد تحدد تطور وزيادة مصادر الطاقةالكهرومائية الاقتصادية. ومن أكثر عيوب محطات الطاقة الكهرومائية التي تستخدم مساقط المياه العالية مأساوية هو تأثيرها السلبي في الحياة البرية، حيث إن خزانات المياه يمكن أن تغير درجة حرارة المياه وتمنع هجرة الأسماك وتغلق منابع مرور الأسماك. لكن من الميزات الكبيرة لهذا النوع من المحطات الكهرومائية قدرتها على التعامل مع ارتفاع أحمال الذروة الموسمية بل حتى اليومية. فمثلا عند انخفاض الطلب على الكهرباء فإن السد يقوم بتخزين كميات أكثر من المياه التي توفر لاحقا مزيدا من التدفق عند الحاجة. في حين المحطات التي تستخدم مساقط المياه من الأنهار فإن آثارها البيئية أقل بكثير، ولكن هنا لا يمكن السيطرة على تدفق كمية المياه عبر المولد، لذلك لا يمكن التحكم في كمية الطاقة الكهربائية المنتجة في هذه المحطات، كما أن تدفق النهر يعتمد على هطول الأمطار في المنطقة.
كثير من محطات الطاقة الكهرومائية الحالية جاوزت أعمارها التشغيلية, كما أن كثيرا منها قد تضررت نتيجة الفيضانات في السنوات الأخيرة بأضرار يتعذر إصلاحها وكذلك التكاليف الأولية لبناء محطات طاقة كهرومائية جديدة أو لتحل محل المحطات القديمة عالية جدا، لذلك معظم الاستثمارات حاليا تذهب إلى أشكال أخرى من الطاقة المتجددة. المخاطر الاقتصادية في الاستثمار في مشاريع إنتاج الطاقة الكهرومائية يمكن أن تكون كبيرة، لأنها تحتاج إلى تكاليف رأسمالية
عالية جدا. إضافة إلى وجود عدم يقين فيما يتعلق بأسعار الطاقة في المستقبل. إن تكاليف بناء وإنتاج الطاقة الكهرومائية تتباين بشدة من محطة إلى أخرى
وأحد أهم الأسباب هو حجم المحطة. المولد الصغير يتطلب عددا من العاملين للتشغيل والصيانة تقريبا يساوي ما تحتاج إليه محطة كهرومائية كبيرة, ما يجعل
تكلفة إنتاج الكيلوواط الواحد في محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة أقل من تكلفة إنتاجه في المحطات الأصغر. ومقارنة بغيرها من مصادر إنتاج الطاقة الكهرباء
فإن تكاليف الإنتاج في محطات الطاقة الكهرومائية هي نحو ثلث تكاليف الإنتاج في المحطات التي تستحدم الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة الغاز والفحم أو النفط
أو في محطات الطاقة النووية. العامل الرئيس للفرق في تكلفة الإنتاج يعود إلى تكاليف الوقود اللازمة في الأنواع الأخرى من مصادر إنتاج الطاقة. تكاليف رأس المال لإنشاء محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية هو مماثل لتكاليف رأس المال اللازم لبناء محطات الطاقة النووية، ولكن إلى حد ما أعلى من تكاليف رأس المال المطلوب لبناء محطات التوليد التي تعمل بالوقود الأحفوري. ولكون المحطات الكهرومائية لا تحتاج إلى وقود، فإن مجموع التكاليف لإنتاج كل كيلوواط/ ساعة في معظم الحالات أقل من تكاليف الإنتاج في محطات الوقود الأحفوري والنووي.
و قبل استخدام الطاقة المائية على نطاق واسع لتوفر الطاقة الكهربائية كانت الطاقة المائية تستخدم لأغراض الري فقط،وتشغيل الآلات، مثل طواحين المائية، وآلات النسيج، والمناشر. حاليا تقنيات توليد الطاقة الكهرومائية متقدمة ومتطورة بدرجة كبيرة وليس من المتوقع أن تحدث طفرة كبيرة في تقنياتها في المستقبل لزيادة كفاءتها والتوسع في استخدامها.
توليد الطاقة من المساقط المائية يتم عن طريق استخدم قوة سقوط أو تدفق المياه لتحريك المولدات التوربينية بدلا من استخدام البخار. واستخدمت المحطات الكهرومائية لتوليد الكهرباء على نطاق واسع منذ أوائل القرن العشرين. وهناك نوعان
من محطات الطاقة الكهرومائية: النوع الأول يشمل المحطات التي تستخدم مساقط المياه العالية، وهذه المحطات تستفيد من قوة سقوط المياه من أماكن شاهقة
وذلك عن طريق بناء السدود على طول الأنهار الرئيسة، وعادة يتم إنشاء خزانات عملاقة لخزن المياه وأيضا للتحكم في تدفق كمية المياه عبر السد وحسب الطلب على
الكهرباء. وتنتج هذه المحطات عادة كميات هائلة من الطاقة الكهربائية. أما النوع الآخر من المحطات الكهرومائية فهي التي تستخدم مساقط المياه من الأنهار، وهذه
المحطات تستفيد من تدفق الأنهار لتحريك التوربينات. والطاقة المنتجة من هذه المحطات أقل بكثير من كمية الطاقة التي تولدها محطات مساقط المياه العالية
حاليا الطاقة المائية هي المصدر الرئيس للطاقة الكهربائية المتجددة، وهي توفر أكثر من 97 في المائة من مجموع الكهرباء التي تولدها مصادر الطاقة المتجددة
أي أكثر من 700 ألف ميجاواط كهرباء، وهذا يمثل نحو 19 في المائة من الكهرباء المنتجة في العالم. أما المصادر الأخرى بما في ذلك الطاقة الشمسية، والطاقة
الحرارية الأرضية والرياح، والكتلة الحيوية فتشكل أقل من 3 في المائة من إنتاج الكهرباء المتجددة. ولكن ليس من المتوقع أن يزداد هذا الإنتاج كثيرا في المستقبل
خصوصا في الدول المتقدمة صناعيا, وذلك لأن معظم الإمكانات المتاحة قد تم استغلالها في هذه البلدان
هناك فوائد كثيرة من إنتاج الطاقة بواسطة المحطات الكهرومائية: فمثلا لا توجد انبعاثات غازات خطرة أو نفايات صلبة، ولا توجد أي تكاليف للوقود وإنما هي تماما
مستدامة، كذلك المحطات الكهرومائية موثوق بأدائها التقني، وذات تكاليف صيانة منخفضة، إضافة إلى ذلك السدود الخاصة بها تساعد على السيطرة على
الفيضانات. كما أن إنتاج الطاقة الكهرومائية أقل تكلفة من الكهرباء المولدة باستخدام الوقود الأحفوري أو الطاقة النووية. كذلك وفرة مصادر الطاقة الكهرومائية تساعد على جذب الصناعةولكن في الوقت نفسه هناك آثار سلبية للطاقة الكهرومائية قد تشكل تحديا كبيرا لها. فمثلا التغيرات في تدفق المياه يمكن أن تؤثر سلبا في الحياة الحيوانيةوالنباتية، وكذلك خزانات المياه يمكن أن تحتل مساحات كبيرة من الأراضي. والمحاذير البيئية من آثار السدود والخزانات العملاقة قد تحدد تطور وزيادة مصادر الطاقةالكهرومائية الاقتصادية. ومن أكثر عيوب محطات الطاقة الكهرومائية التي تستخدم مساقط المياه العالية مأساوية هو تأثيرها السلبي في الحياة البرية، حيث إن خزانات المياه يمكن أن تغير درجة حرارة المياه وتمنع هجرة الأسماك وتغلق منابع مرور الأسماك. لكن من الميزات الكبيرة لهذا النوع من المحطات الكهرومائية قدرتها على التعامل مع ارتفاع أحمال الذروة الموسمية بل حتى اليومية. فمثلا عند انخفاض الطلب على الكهرباء فإن السد يقوم بتخزين كميات أكثر من المياه التي توفر لاحقا مزيدا من التدفق عند الحاجة. في حين المحطات التي تستخدم مساقط المياه من الأنهار فإن آثارها البيئية أقل بكثير، ولكن هنا لا يمكن السيطرة على تدفق كمية المياه عبر المولد، لذلك لا يمكن التحكم في كمية الطاقة الكهربائية المنتجة في هذه المحطات، كما أن تدفق النهر يعتمد على هطول الأمطار في المنطقة.
كثير من محطات الطاقة الكهرومائية الحالية جاوزت أعمارها التشغيلية, كما أن كثيرا منها قد تضررت نتيجة الفيضانات في السنوات الأخيرة بأضرار يتعذر إصلاحها وكذلك التكاليف الأولية لبناء محطات طاقة كهرومائية جديدة أو لتحل محل المحطات القديمة عالية جدا، لذلك معظم الاستثمارات حاليا تذهب إلى أشكال أخرى من الطاقة المتجددة. المخاطر الاقتصادية في الاستثمار في مشاريع إنتاج الطاقة الكهرومائية يمكن أن تكون كبيرة، لأنها تحتاج إلى تكاليف رأسمالية
عالية جدا. إضافة إلى وجود عدم يقين فيما يتعلق بأسعار الطاقة في المستقبل. إن تكاليف بناء وإنتاج الطاقة الكهرومائية تتباين بشدة من محطة إلى أخرى
وأحد أهم الأسباب هو حجم المحطة. المولد الصغير يتطلب عددا من العاملين للتشغيل والصيانة تقريبا يساوي ما تحتاج إليه محطة كهرومائية كبيرة, ما يجعل
تكلفة إنتاج الكيلوواط الواحد في محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة أقل من تكلفة إنتاجه في المحطات الأصغر. ومقارنة بغيرها من مصادر إنتاج الطاقة الكهرباء
فإن تكاليف الإنتاج في محطات الطاقة الكهرومائية هي نحو ثلث تكاليف الإنتاج في المحطات التي تستحدم الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة الغاز والفحم أو النفط
أو في محطات الطاقة النووية. العامل الرئيس للفرق في تكلفة الإنتاج يعود إلى تكاليف الوقود اللازمة في الأنواع الأخرى من مصادر إنتاج الطاقة. تكاليف رأس المال لإنشاء محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية هو مماثل لتكاليف رأس المال اللازم لبناء محطات الطاقة النووية، ولكن إلى حد ما أعلى من تكاليف رأس المال المطلوب لبناء محطات التوليد التي تعمل بالوقود الأحفوري. ولكون المحطات الكهرومائية لا تحتاج إلى وقود، فإن مجموع التكاليف لإنتاج كل كيلوواط/ ساعة في معظم الحالات أقل من تكاليف الإنتاج في محطات الوقود الأحفوري والنووي.
