[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]人們很早就發現水流的力量，在河裡架設水車，讓水流推動水車轉動，用來灌溉或研磨穀物等，是一種能不斷再生的能源，十九世紀起各國開始發展水力發電，現在相關技術很成熟，具效率高、成本低、不需要燃料和汙染少等優點。
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高低差使水流變電流
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由於水位落差愈大，從位能轉換成的動能愈大，因此水力發電廠通常設在海拔較高的山區湖泊或河流附近。發電原理是打開閥門，讓河水流入一個稱為「壓力鋼管」的大管，使水從高處往低處流動，這時水的位能會轉變成動能，產生強大衝擊力推動水力渦輪機的扇葉轉動，再由扇葉驅動發電機產生電力。水輪機組的型式則分為有三到六片固定葉片的「卡布蘭式」水輪機、九片以上固定葉片的「法蘭西斯式」水輪機、以及利用幾道水柱直接衝擊轉子上面水杯的「佩爾頓式」水輪機。
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蓄不蓄水大不同
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依據河流的地勢形態，還發展出不同形式的水力發電廠，可依是否有蓄水的水庫或水池，分三種類型：第一種是建造大型水壩和水庫，長期蓄水來發電，稱為「水庫式」；第二種是不需蓄水，直接運用河流下衝的水力，發 電量大小是按流量而定，稱為「川流式」；第三種是建造小型水壩和調節池，在深夜短暫蓄水，白天進行發電，稱為「調整池式」。這三種統稱為「慣常式水力發電」，當水通過渦輪機、完成發電後，會被排出繼續往下游流，也 可能做自來水或農業灌溉用水等。
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另外，還有一種和慣常式水力發電不同的水力發電廠，是在河流較高處建造一個「上池」，在較低處建造另一個「下池」。發電時，打開閥門讓上池的水流到下池進行發電，完成發電後的水不會排出，而是蓄存在下池。抽 蓄運轉時，則用發電機反轉而成為的電動機(馬達)將下池的水抽回上池，隔天繼續用來發電，如此循環不已，稱為「抽水蓄能式」或「抽蓄式發電」，但由於仍需仰賴發電產生的電力來抽水，並非完全的再生能源。
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因地制宜的水力發電
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以往各國發展水力發電多以建造水庫或水壩為主，像美國亞利桑那與內華達交界的胡佛水壩，於1936年3月建成，高約220公尺，是世界聞名的水利工程，景致雄偉，有「沙漠之鑽」美稱，具觀光、防洪、灌溉、航運 和發電等用途。
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臺灣春季有梅雨、夏季有颱風，雨量豐沛加上地形陡峭、河流短急，發 展水力發電的歷史悠久，第一座水力發電廠於1905年7月完工，即臺北新店區的龜山發電所，且1960年以前臺灣電力主要都仰賴水力發電，相關技術成熟、成本低，目前共11座水力發電廠，但多為慣常式水力發電，南投日月潭的明潭電廠於1995年完工，是少數的抽蓄式水力發電廠，也是最大一座。
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由於適合興建大型水力發電廠的地點有限，現今各國多改朝小規模、分散的型式發展。臺灣各地散布小型河川、農田圳路和灌溉渠道等，目前台電正與農田水利會以及部分社區共同研究，評估各處小水力發電的可行性，測試微水力發電機組。雖然小型水力發電產能不高，但可在白天或晚上任何需用電時機發電，較為穩定。如果將全臺小水力發電量匯集起來，仍非常可觀！
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