Uma usina hidrelétrica (português brasileiro) ou central hidroelétrica (português europeu) é um complexo arquitetônico, um conjunto de obras e de equipamentos, que tem por finalidade produzir energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio.
Dentre os países que usam essa forma de se obter energia, o Brasil se encontra apenas atrás do Canadá e dos Estados Unidos, sendo, portanto, o terceiro maior do mundo em potencial hidrelétrico.
As centrais hidrelétricas geram, como todo empreendimento energético, alguns tipos de impactos ambientais como o alagamento das áreas vizinhas, aumento no nível dos rios, em algumas vezes pode mudar o curso do rio represado, podendo, ou não, prejudicar a fauna e a flora da região. Todavia, é ainda um tipo de energia mais barata do que outras como a energia nuclear e menos agressiva ambientalmente do que a do petróleo ou a do carvão, por exemplo. A viabilidade técnica de cada caso deve ser analisada individualmente por especialistas em engenharia ambiental e especialista em engenharia hidráulica, que geralmente para seus estudos e projetos utilizam modelos matemáticos, modelos físicos e modelos geográficos.
O cálculo da potência instalada de uma usina é efetuado através de estudos de hidro-energéticos que são realizados por engenheiros civis, mecânicos e eletricistas. A energia hidráulica é convertida em energia mecânica por meio de uma turbina hidráulica, que por sua vez é convertida em energia elétrica por meio de um gerador, sendo a energia elétrica transmitida para uma ou mais linhas de transmissão que é interligada à rede de distribuição.
Um sistema elétrico de energia é constituído por uma rede interligada por linhas de transmissão (transporte). Nessa rede estão ligadas as cargas (pontos de consumo de energia) e os geradores (pontos de produção de energia). Uma central hidrelétrica é uma instalação ligada à rede de transporte que injeta uma porção da energia solicitada pelas cargas.
A Usina Hidrelétrica de Tucuruí, por exemplo, constitui-se de uma das maiores obras da engenharia mundial e é a maior usina 100% brasileira em potência instalada com seus 8.000 MW, já que a Usina de Itaipu é binacional.
O vertedor de Tucuruí é o maior do mundo com sua vazão de projeto calculada para a enchente decamilenar de 110.000 m³/s, pode, no limite dar passagem à vazão de até 120.000 m³/s. Esta vazão só será igualada pelo vertedor da Usina de Três Gargantas na China. Tanto o projeto civil como a construção de Tucuruí e da Usina de Itaipu foram totalmente realizados por firmas brasileiras, entretanto, devido às maiores complexidades o projeto e fabricação dos equipamentos eletromecânicos, responsáveis pela geração de energia, foram realizados por empresas multinacionais.
Aproveitamento hidrelétrico
Ao longo do Rio Tietê, foram construídas muitas barragens com o intuito de se aproveitar o potencial hidrelétrico. Entre estas, podem-se citar:
A Barragem da Usina Parque de Salesópolis, em Salesópolis
A Barragem Edgard de Souza,em Santana de Parnaíba
A Barragem de Pirapora do Bom Jesus, em Pirapora do Bom Jesus
A Barragem de Rasgão, no município de Pirapora do Bom Jesus
A Barragem Laras, próxima a Laranjal Paulista
A Barragem de Anhembi, próxima à cidade de Anhembi.
A Barragem de Barra Bonita, próxima à cidade de Barra Bonita
A Barragem Bariri, próxima à cidade de Bariri.
A Barragem Ibitinga, entre as localidades de Borborema e Iacanga
A Usina Hidrelétrica Mário Lopes Leão, próxima às cidades de Promissão e Avanhandava
A Barragem Três Irmãos - Permitiu o aproveitamento de parte da água do Tietê na usina de Ilha Solteira através do desvio pelo Canal Pereira Barreto que interliga os lagos das duas barragens.