โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเขื่อน ซึ่งมีโครงสร้างกักเก็บน้ำบนแม่น้ำเพื่อรวมศูนย์หัวน้ำสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าทั้งหมดหรือส่วนใหญ่

โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเขื่อนส่วนใหญ่หมายถึงโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่สร้างโครงสร้างกักเก็บน้ำบนแม่น้ำเพื่อสร้างอ่างเก็บน้ำ รวบรวมน้ำที่ไหลเข้ามาตามธรรมชาติเพื่อเพิ่มระดับน้ำ และผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้ประโยชน์จากความแตกต่างของระดับน้ำ คุณลักษณะสำคัญคือเขื่อนและโรงไฟฟ้าพลังน้ำจะตั้งอยู่ในบริเวณแม่น้ำช่วงสั้นๆ เดียวกัน
โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเขื่อนโดยทั่วไปประกอบด้วยโครงสร้างกักเก็บน้ำ โครงสร้างระบายน้ำ ท่อส่งน้ำแรงดัน โรงไฟฟ้า กังหัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และอุปกรณ์เสริม โครงสร้างกักเก็บน้ำส่วนใหญ่ที่ใช้ในเขื่อนเป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำระดับกลางถึงสูง ในขณะที่โครงสร้างกักเก็บน้ำที่ใช้ในประตูระบายน้ำส่วนใหญ่เป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำระดับต่ำ เมื่อระดับน้ำไม่สูงและลำน้ำกว้าง โรงไฟฟ้ามักจะถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างกักเก็บน้ำ โรงไฟฟ้าพลังน้ำประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่าโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบลำน้ำหรือโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเขื่อน
โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเขื่อนสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทตามตำแหน่งที่ตั้งระหว่างเขื่อนกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ได้แก่ แบบเขื่อนด้านหลัง และแบบริมแม่น้ำ โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเขื่อนด้านหลังนั้น โรงไฟฟ้าจะตั้งอยู่ทางด้านท้ายน้ำของตัวเขื่อน และผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการผันน้ำผ่านท่อแรงดัน ตัวโรงไฟฟ้าเองจะไม่รับแรงดันน้ำจากต้นน้ำ ส่วนโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบริมแม่น้ำนั้น โรงไฟฟ้า เขื่อน ทางระบายน้ำ และอาคารอื่นๆ ล้วนสร้างอยู่ในแม่น้ำ และเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างกักเก็บน้ำ ซึ่งรับแรงดันน้ำจากต้นน้ำ การจัดวางแบบนี้ช่วยประหยัดต้นทุนการลงทุนโดยรวมของโครงการได้

เขื่อนของโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเขื่อนมักมีความสูงมากกว่า ประการแรก การใช้ระดับน้ำสูงช่วยเพิ่มกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้า ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการลดภาระสูงสุดของระบบไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประการที่สอง มีความจุในการเก็บน้ำขนาดใหญ่ที่สามารถควบคุมปริมาณน้ำไหลสูงสุดเพื่อบรรเทาแรงกดดันในการควบคุมน้ำท่วมในแม่น้ำตอนล่าง ประการที่สาม ประโยชน์โดยรวมมีมากกว่า ข้อเสียคือ การสูญเสียที่เพิ่มขึ้นจากการถูกน้ำท่วมในพื้นที่อ่างเก็บน้ำ และความยากลำบากในการย้ายถิ่นฐานและการตั้งรกรากใหม่ของประชาชนในเมืองและชนบท ดังนั้น โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเขื่อนที่มีเขื่อนสูงและอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่จึงมักสร้างในพื้นที่ที่มีภูเขาสูง หุบเขา ปริมาณน้ำไหลเข้ามาก และพื้นที่น้ำท่วมน้อย
โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเขื่อนที่ใหญ่ที่สุดในโลกส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในประเทศจีน โดยเขื่อนสามหุบเขาครองอันดับหนึ่งด้วยกำลังการผลิตติดตั้งรวม 22.5 ล้านกิโลวัตต์ นอกเหนือจากประโยชน์มหาศาลในการผลิตไฟฟ้าแล้ว เขื่อนสามหุบเขายังมีประโยชน์อย่างครอบคลุมในการควบคุมอุทกภัย ปรับปรุงการเดินเรือ และการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรน้ำในลุ่มน้ำแยงซีตอนกลางและตอนล่าง ทำให้เขื่อนแห่งนี้เป็น “สมบัติของชาติ”
นับตั้งแต่การประชุมสมัชชาแห่งชาติครั้งที่ 19 ของพรรคคอมมิวนิสต์จีน จีนได้สร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่มีชื่อเสียงระดับโลกหลายแห่ง เมื่อวันที่ 28 มิถุนายน 2564 หน่วยผลิตไฟฟ้าชุดแรกของโรงไฟฟ้าพลังน้ำไป่เหอถานได้เริ่มเดินเครื่องผลิตไฟฟ้า โดยมีกำลังการผลิตติดตั้งรวม 16 ล้านกิโลวัตต์ และเมื่อวันที่ 29 มิถุนายน 2563 หน่วยผลิตไฟฟ้าชุดแรกของโรงไฟฟ้าพลังน้ำอู่ตงเต๋อได้เริ่มเดินเครื่องผลิตไฟฟ้า โดยมีกำลังการผลิตติดตั้งรวม 10.2 ล้านกิโลวัตต์ โรงไฟฟ้าพลังน้ำทั้งสองแห่งนี้ ร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำซีหลัวตู เซียงจยาปา สามหุบเขา และเกอโจวปา ก่อให้เกิดระเบียงพลังงานสะอาดที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยมีกำลังการผลิตติดตั้งรวม 71.695 ล้านกิโลวัตต์ คิดเป็นเกือบ 20% ของกำลังการผลิตพลังน้ำทั้งหมดในประเทศจีน โรงไฟฟ้าพลังน้ำเหล่านี้เป็นปราการที่เชื่อถือได้สำหรับการควบคุมน้ำท่วม ความปลอดภัยในการเดินเรือ ความปลอดภัยทางนิเวศวิทยา ความปลอดภัยของทรัพยากรน้ำ และความปลอดภัยด้านพลังงานในลุ่มแม่น้ำแยงซี
รายงานของสมัชชาแห่งชาติครั้งที่ 20 ของพรรคคอมมิวนิสต์จีนเสนอให้ส่งเสริมการลดปริมาณการปล่อยคาร์บอนสูงสุดและการบรรลุความเป็นกลางทางคาร์บอนอย่างแข็งขันและต่อเนื่อง การพัฒนาและการก่อสร้างพลังงานน้ำจะนำมาซึ่งโอกาสในการพัฒนาใหม่ๆ และพลังงานน้ำจะมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานและการพัฒนาคุณภาพสูง