Tek bir ortalama değer yok. Bir barajın gücünü iki şey belirler: türbinden geçen su debisi ve suyun düştüğü yükseklik (düşü). İkisi de baraja göre çok değişir. Ama ilişki basit: 1 m³ su yaklaşık 1 ton olduğundan, 1 m³/s debi dakikada 60 ton su demektir. Güç ise yaklaşık P ≈ 8,8 × Q × H kW formülüyle bulunur (Q: m³/s, H: metre cinsinden düşü).
Bu formül, P = η·ρ·g·Q·H bağıntısından gelir. Verim (η) modern türbin ve jeneratörlerde yaklaşık %90 alınır, ρ = 1000 kg/m³, g = 9,81 m/s². Yani üretilen enerji, suyun düşerken kaybettiği potansiyel enerjinin elektriğe dönüşen kısmıdır.
İki örnekle ölçek hissi verebilirim:
- Orta ölçekli baraj: düşü 100 m, debi 100 m³/s. Dakikada yaklaşık 6.000 ton su geçer, güç yaklaşık 88.000 kW (88 MW) olur.
- Küçük baraj: düşü 30 m, debi 20 m³/s. Dakikada yaklaşık 1.200 ton su geçer, güç yaklaşık 5.300 kW olur.
Pratik bir kural da çıkarabiliriz. 100 m düşüyle 1 MW üretmek için yaklaşık 1,1 m³/s, yani dakikada yaklaşık 68 ton su gerekir. Düşü iki katına çıkarsa aynı güç için gereken su yarıya iner. Bu yüzden yüksek barajlar daha az suyla aynı gücü üretebilir.
Burada bir ayrım önemli: tahliye ile türbinden geçen su aynı şey değildir. Savak veya dip savak yoluyla bırakılan su türbine girmiyorsa elektrik üretmez. Ayrıca baraj kurulu gücüyle sürekli çalışmaz. Su seviyesi, mevsim ve şebeke talebi nedeniyle hidroelektrik santrallerin yıllık kapasite faktörü genellikle yüzde 30 ile 50 arasındadır. Bu yüzden kurulu güç, gerçek ortalama üretimden belirgin biçimde yüksektir.
Kendi barajınızı hesaplamak isterseniz kurulu gücü, düşüyü ve tasarım debisini işletmecinin teknik bilgi sayfasından alıp yukarıdaki formüle koymanız yeterli.