ペルトン水車は衝動型水力タービンであり、駆動輪のリム（ランナーとも呼ばれる）が水流の半分の速度で回転するように設計されています。この設計により、水は水車から非常に低い速度で噴出するため、水の運動エネルギーのほぼすべてを取り出すことができ、非常に効率的なタービンとなっています。
ペルトン水車は、利用可能な水源の水頭が比較的高く、流量が少ない場合に最も効率を発揮する、小規模水力発電用の一般的なタービンです。ペルトン水車は、最小のマイクロ水力発電システムから、10MWの小型ユニットに必要なサイズをはるかに超える大型のものまで、あらゆるサイズで製造されています。
ペルトン水車の利点
1. 流量と水頭の比率が比較的小さい状況に適応する。
2. 加重平均効率が非常に高く、運転範囲全体にわたって高い効率を発揮します。特に、先進的なペルトン水車は、負荷範囲30%～110%において93%以上の平均効率を達成できます。
3. 頭部の変化に対する高い適応力
4. また、パイプラインの長さと落差の比率が大きい場合にも非常に適しています。
5. 建設規模は小さい。
ペルトン水車を用いた発電では、出力範囲は50kWから500MWまでで、落差30mから3000mまでの広い範囲に適用可能です。一般的に、ダムやドラフトチューブは不要です。建設コストは他のタイプの水力タービン発電機ユニットのほんの一部で済み、自然環境への影響も非常に小さいです。ランナーはランナー室内で大気圧下で動作するため、圧力オーバーフローチャネルのシール要件を省略できます。