В первую очередь, водяное колесо служит для того, чтобы преобразовывать энергию воды в механическую. Естественно, вода должна находиться в движении: течь, падать. До появления первых паровых машин водяное колесо считалось самым лучшим источником энергии. Упоминания об использовании водяного колеса дошли до нас с древности. Доподлинно известно, что, как минимум, в 240 году до нашей эры водяное колесо уже было использовано по назначения.

 Водяное колесо использовалось как привод в водяных мельницах, для подъема воды, которой орошали поля, при помощи водяного колеса откачивали воду из шахт, даже строили некие подобие станков или кузнечных молотов. Существуют вертикальные и горизонтальные водяные колеса, также их можно разделить на напорные и безнапорные.

 В древнем Риме широко использовались водяные колеса с горизонтальным расположением. Они располагались на выходе потока из акведука.

 Колеса вертикального расположения, как говорилось выше, делятся на напорные и безнапорные. Безнапорные приходят в движение благодаря кинетической энергии воды, энергии движения. Напорные, как можно догадаться, используют энергию потенциальную, которую получают от падающей воды.

Напорные водяные колеса во многих случаях использовать выгоднее. Например, они не зависели от уровня воды в реках, а также мощность напорных водяных колеса была намного выше, чем у безнапорных. Но существенный недостаток мог помешать их использованию: необходимость в перепаде уровня воды. Если рядом находились природный перепады, например, водопады, то использование такого "генератора" было идеальным, а в случае отсутствия можно было соорудить его: построить платину. Напорные водяные колеса стали самыми распространенными.

 Первые фабрики во времена промышленной революции не могли обойтись без водяных колес, так как на то время большое количество энергии другим способом было сложно получить. Иногда вода для водяного колеса закачивалась в специальный резервуар при помощи парового насоса. Вода вытекала из резервуара и приводила водяное колесо в движение, а оно, в свою очередь, приводило в движение станки. Подобные хитрости были нужны тем, кто не мог получить доступ к природным водоемам, но имел острую необходимость в занятии промышленностью. Так бы и бились фабрики за место около воды, если бы не Джеймс Уатт, который смог представить миру универсальную паровую машину.

 В XIX веке паровые машины стали интенсивно вытеснять водяные колеса как более старый и затратный источник энергии. Но водяное колесо не было вытеснено полностью и в наши дни находит применение. В том же веке появляются первые электростанции, а потребность в воде снова возрастает. Платины строятся чаще, образуя искусственные перепады, а водяное колесо приобретает новую жизнь, становясь лопастями водяной турбины.

Гидроэлектростанции дают фору другим типам станции в удобстве использования: они могут запасать энергию, а отдачу производить в заданное время в заданных объемах. Ни один другой вид электростанций так не может. Подобный эффект достигается регулировкой подачи воды на лопасти. Именно благодаря этому ГЭС стали незаменимы в энергосистемах многих стран, выполняя важную роль не только резервного, но и основного канала. ГЭС нужны для выработки энергии в моменты пиковой нагрузки. Стоит ли говорить, что ГЭС может начать работать за малый промежуток времени, а полноценная ТЭЦ в полную силу запуститься в сроки от четырех до восьми часов.