Istnieje wiele form energii wodnej:
- Koła wodne, używane od setek lat do napędzania młynów i maszyn
- Energia wodna, termin zwykle zarezerwowany dla zapór wodnych.
- Energia pływów, która przechwytuje energię z pływów w kierunku poziomym
- Energia pływów, która robi to samo, ale pionowo
- Energia fal, która wykorzystuje energię fal morskich
Energia hydroelektryczna
Główny artykuł: Elektrownia wodna
Energia wodna jest sposobem wytwarzania energii elektrycznej bez spalania paliwa. Energia wodna dostarcza około 715.000 MWe lub 19% światowej energii elektrycznej (16% w 2003 r.). Duże zapory wodne są wciąż projektowane. Poza kilkoma krajami, w których jest ich pod dostatkiem, energia wodna jest zwykle stosowana do zasilania szczytowego obciążenia, ponieważ łatwo ją zatrzymać i uruchomić. Niemniej jednak, energia wodna nie jest prawdopodobnie głównym rozwiązaniem dla przyszłej produkcji energii w krajach rozwiniętych, ponieważ większość głównych lokalizacji w tych krajach jest już wykorzystywana lub jest niedostępna z innych powodów, takich jak względy środowiskowe.
W przeciwieństwie do spalania paliwkopalnych, energetyka wodna nie wytwarza dwutlenku węgla ani innych szkodliwych emisji i nie przyczynia się w znaczący sposób do globalnego ocieplenia poprzez emisję CO2.
Energia hydroelektryczna może być znacznie tańsza niż energia elektryczna wytwarzana z paliw kopalnych lub energii jądrowej. Obszary obfitujące w energię wodną przyciągają przemysł. Obawy związane z ochroną środowiska dotyczące skutków budowy zbiorników wodnych mogą uniemożliwić rozwój ekonomicznych źródeł energii wodnej.
Energia pływów
Wykorzystanie pływów w zatoce lub ujściu rzeki zostało już osiągnięte we Francji (od 1966 r.), Kanadzie i Rosji, a mogłoby zostać osiągnięte na innych obszarach o dużym zasięgu pływów. Uwięziona woda obraca turbiny, gdy jest wypuszczana przez zaporę pływową w dowolnym kierunku. Innym możliwym błędem jest to, że system ten wytwarzałby energię elektryczną najefektywniej w zrywach co sześć godzin (raz na każdy przypływ). Ogranicza to możliwości wykorzystania energii pływów.
Energia prądów pływowych
Generatory pływowe, będące stosunkowo nową technologią, czerpią energię z prądów morskich w podobny sposób, jak generatory wiatrowe. Większa gęstość wody oznacza, że pojedynczy generator może dostarczyć znaczną moc. Technologia ta jest na wczesnym etapie rozwoju i będzie wymagała dalszych badań, zanim będzie w stanie wyprodukować większą ilość energii.
Jednak kilka prototypów zostało przetestowanych w Wielkiej Brytanii, Francji i USA. Już w 2003 roku w Wielkiej Brytanii testowano turbinę o mocy 300 kW.
Kanadyjska firma Blue Energy planuje zainstalowanie w różnych miejscach na świecie bardzo dużych tablic urządzeń wykorzystujących prąd pływowy, zamontowanych w tak zwanym "ogrodzeniu pływowym", opartym na konstrukcji turbiny o osi pionowej.
Moc fal
Energia pochodząca z ruchu fal powierzchniowych oceanu może wytwarzać znacznie więcej energii niż pływy morskie. Sprawdzono, że możliwe jest wytwarzanie energii z fal, szczególnie w Szkocji w Wielkiej Brytanii. Wciąż jednak istnieje wiele problemów technicznych.
Prototypowy przybrzeżny generator energii fal jest budowany w Port Kembla w Australii i oczekuje się, że będzie on generował do 500 MWh rocznie. Energia fal jest przechwytywana przez generator napędzany powietrzem i przekształcana w energię elektryczną. Dla krajów o dużych liniach brzegowych i wzburzonym morzu, energia fal oferuje możliwość generowania energii elektrycznej w ilościach użytkowych. Nadmiar energii podczas wzburzonego morza może być wykorzystany do produkcji wodoru.
