水力发电
优点
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发电时无污染物排放
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与其他可再生能源一样，水力发电在运作时几乎全无污染物排放。(但并不是无碳排放)
营运成本低及稳定
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水力发电无需燃料，发电成本不会受燃料价格影响，加上运作高度自动化，运作时所需人手少，故营运成本低。以三峡水电站为例，若连续以最大发电量发电计，出售5至8年电力就可以收回建造成本。
可按需供电
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水力发电可以按用电量需要而快速调整发电量。水力发电启动时间仅为数分钟，只需60至90秒就能达至全功率输出，比烧气发电所需时间更短。因此，小型水力发电站可以用作调节供电量缓冲之尖载电厂。
发电以外的其他用途
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水库有储水功能，可以控制水流量，有一定程度的上下游水量分布调节能力， 故可以降低洪水泛滥造成的损失及蓄备灌溉用水。在某一些地理环境下，水库能降低河水流速，改善航运。
灵活性
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在电力工业角度来说，水电是调节性最好的电源之一，可做为尖载电厂。由于只需一开闸门就立刻可以发电，水电通常在输电网络中可以扮演承担调峰、调频、事故备用等角色。在调节性能这一点上，能够与水电媲美的只有石油及天然气发电。
发电成本
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水力发电每度电的发电成本显然较目前部份广泛应用的发电方例如火电、核电、太阳能低，但预计将比风力发电相当[1]。
缺点
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寿命有限
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大部份其他发电方式只要更换新装置就可以延长发电寿命，但水力发电由于水库内淤泥堆积，寿命有限，由50至200年不等[2][3]，一般约为100年。[4]淤泥堆积的速率视乎水库大小与沉积物多少。在美国，大型水库平均每年减少0.2%的容量，而中国的主要水库平均每年减少2.3%的容量。[5]
投资巨大
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溃堤会导致大量人命伤亡及经济损失，因此水坝品质必需极高，令大型水坝承受巨大水压，地质堪察、设计、计划、测试及建造等成本相当高。
破坏生态环境
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大型水库会导致上游大面积土地被水淹没，导致栖息地细碎化，[6]破坏生物多样性，[7]失去生产力较高的低地、草原，破坏生态价值高的湿地、河谷及森林。
而下游同样会受影响，原本会流至下游的沉积物在有水力发电站后会大幅减少，这是因为发电机组所排出的水中含有的沉淀物非常少，使下游河床被冲刷，又失去沉淀物的补充，导致水土流失，最终下游的原有地貌会逐渐被侵蚀，河堤、三角洲会受影响，肥沃的冲积土减少。
阻碍水中生物迁徙，阻碍其繁殖，部份物种可能因而绝种，减少了物种多样性。水库会使水温上升，因而导致鱼群数量及种类减少。而且这些破坏是永久性、不能逆转的。
能源依赖水流
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水力发电虽然不需燃料，但需要水源，当一个地区重度依赖水力发电供电后，若发生天旱而水流减小时，该地区就会发生供电不足的情况。若发电与生活用水都依赖同一水源，情况就更严重。
全球气候变化也导致发生水流短缺可能性增加，有研究指出，每当全球气温上升2度，就会减少65%降雨量，有可能导致河流水量下跌100%，巴西的水力发电量也预计在本世纪末会因此而减少7%。[8]2022年中国高温导致的干旱也导致依赖水电的四川出现严重的电力短缺时期。
人口迁移
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上游居住在将被淹盖的土地上的人口需被迁移，2000年，全球因此而被迁移的人口有4千至8千万。[9]
位置受限
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并不是任何地点都适合建水库，除需在适合的水源及地形外，还需考虑一系列因素，包括地质结构、对自然环境影响、对当地居民影响等。
水坝的其他影响
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主条目：水坝的环境影响
减少灌溉用水 — 可作大型水库增大水面表面面积，增加了水的蒸发量，也就减少了下流河水的总量，实质性地减少了可用作灌溉用水。
诱发地震 — 储水量大及深的水库会产生巨大压力，这压力会改变原有的地壳受力情况而导致地震[10]，历史上第一次水库诱发地震在阿尔及利亚于1932年发生，[11]时至今日，有证据证明有最小70次地震与水库有关。[12]1963年，意大利的一次水库诱发的地震中有2600人死亡。
安全风险
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主条目：水库溃堤
水坝形成的水库储有大量水，因为天灾、工程品质、设计或人为因素而溃堤可导致严重伤亡及经济损失。例如1975年的中国的河南“75·8”溃坝事件，包括板桥水库在内的60多座水库接连溃堤，受灾人数1015万人，死亡人数2.6至23万[13][14]，比切尔诺贝利核事故的死亡人数（包括事后因而生癌而死亡的人数）多超过8至60倍。
在战争中，大坝也经常成为战略目标[15]。水电站是发电设施，有一定战略价值。破坏水电站的水坝除了可以使水电站失去机能外，还可能造成其下游流域的城镇设施受到因水坝被破坏而产生的洪水的冲击。例如卡霍夫卡水坝溃决事件。
2016年全球电力来源
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煤: 9,594,341 GWh (38.3%)
天然气: 5,793,896 GWh (23.1%)
水力: 4,170,035 GWh (16.7%)
核能: 2,605,985 GWh (10.4%)
石油: 931,351 GWh (3.7%)
地热: 81,656 GWh (0.3%)
太阳能光热: 10,474 GWh (0.0%)
太阳能光伏: 328,038 GWh (1.3%)
海洋能: 1,026 GWh (0.0%)
风力: 957,694 GWh (3.8%)
生质能: 462,167 GWh (1.8%)
垃圾焚化: 108,407 GWh (0.4%)
2016年全球总发电量:
25,081,588GWh
资料来源:IEA[16]
供电稳定性
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相对太阳能及风能等可再生能源，水力发电量相对稳定，但并不及火力发电及核能发电，原因是水源、流量等会随季节、气候改变。
对环境影响
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水库对环境有相当极不可逆转的影响及破坏，相比其他可再生能源，例如太阳能、风力发电等，较不环保。而且水库式水电站寿命有限，可持续发展方面也不及其他可再生能源，但一般情况下仍然比石化燃料发电环保。
排放温室气体
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由于水坝有相当深度，造成较多缺氧环境，例如坝底，造成生物的厌氧分解，动植物分解后形成甲烷（也有少量二氧化碳），是一种比二氧化碳强36倍的温室气体，加剧全球暖化。这是自然界中，湖泊、湿地等环境不会发生的，因为自然界的这些地方有较好的氧循环，使水的含氧量较高，让生物能把甲烷分解成温室效应低很多的二氧化碳。[17]
不同环境下水力发电的温室气体排放量分别可以很大。在温带，如加拿大及北欧，温室气体的排放只有一般水力发电的28%，但在热带地区，水力发电所产生的温室气体会比使用石化燃料的火力发电还多，极端情况下可达石化燃料的火力发电多3.5倍。[18]。而季节性的水位变化会为水库不断提供分解物，使水库内的生物的厌氧分解持续不断。[19]
一份被英国牛津大学刊物“BioScience”刊登，由一国际科学家团队发表的研究报告指出水库等人工储水设施会产生大量温室气体，该报告分析了超过200排放研究个案，包括了267个堤坝及水库，覆盖77,699km2。得出结果推算出全球水坝、水库每年产生10亿吨温室气体，占全球碳排放量1.3%。而值得注意的是，当中的79%是温室效应较二氧化碳强36倍的甲烷。[17]
此外，由于水坝工程浩大，兴建水坝所产生的温室气体是火力发电的数百倍。[20]
各种发电方法所产生的每单位电最所产生整体二氧化碳排放量（2011年）[21]
发电方法
简述
每单位电量所产生的二氧化碳 (g CO2/kWhe))（百一分段价）
水力发电
假设利用水塘，不含水坝建设
4
风力发电厂
位于低成本陆地的情境，不含海上型
12
核电
以普遍的第二代核反应堆计算不含更新型科技
16
生质燃料
18
聚光太阳能热发电
22
地热发电
45
太阳能电池
多晶硅太阳能电池生产过程的碳排放
46
燃气发电
假设加装燃气涡轮联合废热回收蒸汽发生器
469
燃煤发电
1001
部份发电技术的整体周期温体气体排放的二氧化碳（CO2）等量排放量（gCO2eq/kWh） （包括反照率的影响）（资料来源：联合国政府间气候变化专门委员会，2014年）[22][23]
发电技术
最少
中位数
最多
已商业化
燃煤发电
740.0
820.0
910
是
天然气 – 联合循环
410.0
490.0
650
是
生物燃料
130.0
230.0
420
是
太阳能电池 – 俱规模的
18.0
48.0
180
是
太阳能电池 – 不俱规模的
26.0
41.0
60
是
地热能
6.0
38.0
79
是
聚光太阳能热发电
8.8
27.0
63
是
水力发电
1.0
24.0
2200
是
离岸风力发电场
8.0
12.0
35
是
核电 （核裂变）
3.7
12.0
110
是
风力发电场
7.0
11.0
56
是
海洋 (潮汐 及 波浪)
5.6
17.0
28
未
