Egy vízerőmű gátja visszatartja a folyót, hogy egy víztározót hozzon létre. A gát mögött tárolt víz potenciális energiával rendelkezik. Amikor felszabadul, turbinákon áramlik át, megforgatva azokat, így áramot termelve. A gát szabályozza az áramlást, tárolja a vizet, amikor az igény alacsony, és felszabadítja, amikor az igény magas.

A gátak mérete változó. A Kínában található Három-szurdok-gát a legnagyobb, több mint 22 gigawatt kapacitással. A kisebb folyómezők néhány megawattot termelnek minimális tárolással. A szivattyús vízerőművek úgy tárolják az energiát, hogy felfelé pumpálják a vizet, amikor az energia olcsó, és lefelé engedik, amikor energiára van szükség.

A vízenergia megújuló és alacsony szén-dioxid-kibocsátású. Állandó energiát és hálózati rugalmasságot biztosít. Költségei is vannak. A víztározók elárasztják a földeket és kiszorítják a közösségeket. A gátak megakadályozzák a halak vándorlását és csapdába ejtik az üledéket. A metán képződhet a víztározókban és elszökhet. Ezek a hatások helyszínenként eltérőek. Egyes gátakat gondosan kezelnek. Mások tartós károkat okoztak.

Főbb jellemzők

• Tartálytározás
• Turbinák és generátorok
• Árvízvédelmi kiömlőcsatornák
• Hallépcsők és a kármentesítés
• Szivattyús energiatározási változatok