Le prime applicazioni risalgono alla fine del 1800 e tra le fonti di energia alternativa quella idroelettrica è senza dubbio la più importante ed affidabile in forza di una grande esperienza accumulata nel corso degli anni.
Il pregio principale della energia idroelettrica è la sua rinnovabilità, derivata dal ciclo dell’acqua e la assenza di inquinamento significativo. Per contro presenta lo svantaggio di dipendere dai fattori metereologici, specie per gli impianti di piccola-media potenza ad acqua fluente (senza bacino di raccolta), di essere generalmente lontana dai punti di utilizzo e quindi il suo sfruttamento richiede forti investimenti iniziali.
Nel settore degli impianti di piccola-media potenza quelli maggiormente utilizzati sono ad acqua fluente con turbine diverse a seconda della caratteristica della fonte disponibile. Tra queste le tre più comuni ed efficienti sono:

• Turbina Pelton ad uno o più getti, che ben si adatta ad impianti con alte cadute e portate relativamente piccole;
• Turbina Francis, adatta per portate medio-grandi e per salti medio-piccoli ed in funzione di questi parametri assume forme molto variabili per ottimizzare i rendimenti;
• Turbina ad Elica, detta anche Kaplan se le pale sono regolabili al variare delle portate dell’impianto. E’ adatta per grandi portate e piccoli salti.

Tra queste la Pelton e la Kaplan sono quelle più utilizzate alle portate variabili in quanto riescono a mantenere buoni rendimenti in un ampio campo di portata.
Per chi volesse cimentarsi in un esempio pratico o verificare la potenzialità “elettrica” del torrentello a fianco casa, proponiamo di seguito la formula matematica per il calcolo della potenza ottenibile da un impianto idroelettrico:

P = h X 9.81 X Q X Hn

dove:
P = Potenza elettrica producibile in kW ( in un’ora)
h = Rendimento per perdite idrauliche, della turbina ed elettriche (circa 0.80)
9.81= moltiplicatore per trasformare i Kg¥m/s in kW
Q = Portata acqua media derivabile in m3/s
Hn = Salto disponibile in m

da cui è facile calcolare la produzione annua (circa 8000 ore sulle 8760 disponibili)
Analizzando quanto sopra è intuibile come abbiano potuto trovato ampia applicazione piccoli e piccolissimi impianti con potenze comprese tra 8 e 200 kW pur nella difficoltà, sempre maggiore, ad ottenere concessioni di derivazione idrica da fiumi o torrenti più per questioni naturalistiche, che di impatto ambientale. Una applicazione, che negli ultimi anni ha trovato nuovo impulso, è lo sfruttamento delle portate e del salto disponibile nelle reti di acquedotto da porre in essere durante lavori di potenziamento o sostituzione delle condotte degli stessi.