ХЕ је хидроелектрана која претвара енергију воденог тока у електричну енергију. Проток воде, који пада на лопатице, ротира турбине, које заузврат покрећу генераторе који претварају механичку енергију у електричну енергију. Хидроелектране се граде на ријечним коритима, а обично се граде бране и акумулације.
Основа рада хидроелектране је енергија падајуће воде. Због разлике у нивоима, ријечна вода формира континуирани ток од извора до ушћа. Брана је саставни дио готово свих хидроелектрана, блокирајући кретање воде у кориту ријеке. Пре бране се формира резервоар који ствара значајну разлику у нивоу воде прије и послије ње.
Горњи и доњи ниво воде се називају базен, а разлика између њих је висина пада или главе. Принцип рада је прилично једноставан. Турбина је инсталирана низводно, на лопатицама чији је ток усмјерен од узводног тока. Падајући водени ток покреће турбину, а ротирајући електрични генератор ротира кроз механичку везу. Што је већи притисак и количина воде која пролази кроз турбине, то је већи капацитет хидроелектране. Ефикасност је око 85%.
Постоје три фактора за ефикасну производњу енергије у хидроелектранама:
Рад хидроелектране има неколико, укључујући и упоредне карактеристике:
Хидроелектране су подељене по природи подигнутих објеката:
Данас се у Русији производи више од 100 МВ електричне енергије у 102 хидроелектране. Укупни капацитет свих хидроенергетских јединица хидроелектрана у Русији је око 45 милиона кВ, што одговара петом месту у свету. Удио хидроелектрана у укупној количини произведене електричне енергије у Русији износи 21% - 165 милијарди кВх / год, што такођер одговара 5. мјесту у свијету. По броју потенцијалних хидроенергетских ресурса, Русија је на другом месту иза Кине са индикатором од 852 милијарде кВх, али степен њиховог развоја је само 20%, што је знатно ниже него у скоро свим земљама света, укључујући и оне у развоју. За развој хидропотенцијала и развој руског енергетског сектора у 2004. години, створен је Федерални програм за осигурање поузданог рада оперативних хидроелектрана, завршетак постојећих грађевинских пројеката и пројектовање и изградњу нових станица.
У прошлости, ХЕ Стаљинград и Волгоград, и сада Волзхскаиа, које се налазе у истоименом граду Волзхски на ријеци Волги, су средње величине ријечне корита типа станица. Данас се сматра највећом хидроелектраном у Европи. Број хидрауличних јединица - 22, електричне енергије - 2592,5 МВ, просјечна годишња количина произведене електричне енергије је 11,1 милијарди кВх. Капацитет водовода је 25.000 м3 / с. Већина произведене електричне енергије се испоручује локалним потрошачима.
Изградња хидроелектрана започела је 1950. године. Лансирање прве хидрауличне јединице извршено је у децембру 1958. Хидроелектрана Волга је у потпуности оперативна у септембру 1961. године. Комисионирање је играло кључну улогу у интеграцији значајних енергетских система Волге, Центра, Југа и снабдијевања енергијом Доње Волге и Донбаса. Већ у 2000-тим годинама извршено је неколико побољшања, што је повећало укупни капацитет станице. Осим тога производња електричне енергије Хидроелектрана Волга се користи за наводњавање сухог земљишта Транс-Волга. Путни и жељезнички прелази преко Волге уређени су на водопривредним објектима, који међусобно комуницирају између Волге.