Ūdens enerģija ir viens no senāk izmantotajiem enerģijas veidiem un visbiežāk tā tiek iegūta hidroelektrostacijās (HES). Tajās ūdens plūsma krīt uz turbīnām, iegriež tās un griešanās procesā rada elektroenerģiju.

2019. gadā aptuveni 16 % no visas pasaulē patērētās elektroenerģijas tika saražota izmantojot hidroenerģiju. Savukārt Latvijā 2020. gadā, izmantojot hidroenerģiju, tika saražoti aptuveni 44 % no kopējā saražotā elektroenerģijas apjoma.

Pastāv trīs veidu hidroelektrostacijas (HES):

• ar ūdens uzkrāšanas rezervuāru,
• upes noteces,
• sūkņu elektrostacijas.

Visbiežāk tiek veidoti HES ar ūdens uzkrāšanas rezervuāru. Tas dod iespēju uzkrāto ūdeni izmantot laikā, kad ir liels elektroenerģijas pieprasījums vai ir piegādes traucējumi no citām valstīm. Ūdens uzkrāšanas rezervuārs samazina atkarību no upes hidroloģiskā režīma, kas var mainīties dažādu laikapstākļu dēļ. Upes ūdens plūsmas apjomu īpaši slikti ietekmē ekstremāls karstums, ievērojami samazinot ūdens daudzumu tajā. Visvairāk elektroenerģijas no HES iespējams iegūt pavasara mēnešos, kad kūst sniegs un upēs palielinās ūdens krājumi.

Lai gan HES tiek uzskatīta par vienu no attīstītākajām atjaunīgās enerģijas tehnoloģijām, tomēr joprojām ir iespējams palielināt tajos izstrādāto elektroenerģijas apjomu, nepalielinot ūdens uzkrāšanas rezervuāra izmēru. HES efektivitāti iespējams uzlabot izmantojot modernākas turbīnas, palielinot ūdens plūsmas spēku, kas krīt uz turbīnām, kā arī veicot HES digitalizāciju.

Latvijā AS "Latvenergo" lielāko elektroenerģijas daļu saražo trijos Daugavas HES – Pļaviņu, Ķeguma un Rīgas HES, kuru kopējā uzstādītā jauda 2020. gadā bija 1558 MW.