由一系列建築物和設備組成的工程措施，将天然水能轉化為電能的過程。建築物用來集中天然水流的落差，形成水頭，并以水庫彙集、調節天然水流的流量。水流帶動水輪機，再帶動發電機發電，使水能轉化為電能，通過變電和輸配電設備将電力送給用戶。
水力發電是利用水體勢能轉化為電能的清潔能源開發方式。《現代漢語詞典》（第7版）将其定義為“通過水流的動力推動水輪機，再由水輪機帶動發電機産生電能的過程”。該技術以水位差形成的機械能為媒介，實現能量轉換，核心包含三個能量轉化階段：$$ Delta E = mgh times eta $$ 其中$m$為水體質量，$h$為落差高度，$eta$代表系統綜合效率。
工程體系主要由擋水建築物（如重力壩、拱壩）、引水系統、發電廠房及輸變電設施構成。我國三峽水電站作為全球最大水電站，裝機容量達2250萬千瓦，印證了該技術的大規模應用可行性。國際可再生能源機構（IRENA）數據顯示，水力發電貢獻了全球17%的電力供應，在可再生能源發電總量中占比超過54%。
相較于化石能源，其技術優勢體現在：年運行時間長（約4500-5500小時）、調節電網峰谷能力突出、全生命周期碳排放僅為燃煤電站的1/50。我國《水法》明确規定需統籌水資源綜合利用與生态保護，實現可持續發展。
來源說明： 《現代漢語詞典》商務印書館 中國水利水電科學研究院技術規範 國家能源局年度能源報告 IRENA《2024可再生能源統計年報》 聯合國環境署能源評估報告 《中華人民共和國水法》修訂版
水力發電是将水能轉化為電能的可再生能源利用方式，其核心原理和特點如下：
水力發電指利用河流、湖泊或海洋等水體的水頭差（即水位落差）做功，通過水輪機将水的位能轉換為機械能，再驅動發電機将機械能轉化為電能的過程。這一過程依賴于自然界的水文循環，屬于可再生能源範疇。
根據水能來源不同，水力發電分為：
水力發電的理論出力可通過以下公式計算： $$ P = 9.81 cdot eta cdot H cdot Q $$ 其中：
需建設水壩、引水系統、水輪機、發電機及輸變電設施，實現水能集中與電能輸送。
（完整技術細節可參考水利科技相關權威文獻）
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