На русских реках были построены тысячи водяных колес, среди которых немало колес-великанов. Уже фроловские водяные двигатели поражали своими размерами. Позднее на реке Нарове на Кренгольмской мануфактуре были установлены циклопические колеса мощностью 500 лошадиных сил каждое. Но и они не могли удовлетворить требования быстро развивающейся промышленности. Недаром нарвские установки называют «лебединой песней водяных колес».
Жизнь требовала более совершенного двигателя. На смену водяному колесу пришла водяная турбина.
Первую водяную турбину в России построил в 1837 году уральский плотинный мастер Игнатий Сафонов. Она была установлена на Нейво-Алапаевском заводе. При равном количестве воды турбина Игнатия Сафонова развивала вдвое большую мощность, нежели водяное колесо. Водяной двигатель Игнатия Сафонова быстро завоевал признание.
В 1839 году уральский плотинный мастер Игнатий Сафонов построил «вододействуемое горизонтальное колесо», являющееся прообразом современной гидротурбины
Но и после изобретения турбины возможности использования гидроэнергии оставались ограниченными. Механическая энергия воды могла использоваться только на месте. Заводы были «привязаны» к рекам.
Новую эпоху в развитии гидроэнергетики открыла электрическая энергия.
Немногим более ста лет назад, в начале 1850 года, в Лондоне на Риджен-стрит была выставлена модель электрической машины. За стеклом по рельсам бегал крошечный локомотив с вагончиками. Среди зрителей, обступивших поразительную машину, был Карл Маркс. Рассказывая о выставке, он говорил друзьям о том, что на смену «его величеству» пару пришла «неизмеримо более революционная сила — электрическая искра».
Но пока электрическая искра была «неподвижна». Как же эту новую энергию передавать на расстояние?
1874 год ознаменовался событием исторической важности. Русский электротехник Ф. А. Пироцкий заставил электрическую энергию пробежать 1 километр. Это произошло за 8 лет до того, как подобный же опыт на Мюнхенской выставке продемонстрировал француз Депре. Стало возможным в одном месте получать энергию, а в другом ее использовать.
Это открытие вносило переворот и в гидроэнергетику. Механическую энергию воды, превращенную в электрическую энергию, можно передавать на расстояние и, следовательно, строить заводы вдали от рек, а «водяную силу» передавать по проводам.
Энергия воды становилась крылатой.
Ф. А. Пироцкий понимал, какое большое значение имеет его открытие для судеб гидроэнергетики. Вскоре после своего знаменитого опыта он написал статью о передаче силы воды на расстояние. «Ввиду громадных издержек, необходимых на содержание паровых движителей больших заводов и фабрик, — нам пришла мысль о возможности передачи работы воды как самого дешевого движителя на известное расстояние посредством гальванического тока, полученного какою-либо гальваническою машиною». Эти строки были написаны русским изобретателем за несколько лет до того, как на Западе был произведен впервые опыт передачи электрической энергии на расстояние.
Вслед за первым километром Ф. А. Пироцкого последовали 175 километров М. О. Доливо-Добровольского. Русский инженер и политический эмигрант Доливо-Добровольский построил на реке Неккар в Германии гидроэлектростанцию мощностью 200 киловатт. Водяную энергию, превращенную в электрический ток, он передавал во Франкфурт-на-Майне. Так стало возможным, говоря словами Ф. Энгельса, «использование самой отдаленной водяной энергии». Электрическая энергия получила широкое распространение.
Преимущества этого вида энергии огромны. Она почти мгновенно передается на большие расстояния. Ее можно «дробить», используя как для приведения в движение мощных двигателей, так и для включения маленькой электролампочки. Она легко превращается в другие виды энергии.
Первая электрическая станция в России была построена в 1885 году. Она снабжала энергией царский дворец. Мощность ее — 505 киловатт.