Die Peltonturbine ist eine hydraulische Antriebsmaschine, die mithilfe eines speziellen Wasserführungsmechanismus einen Freistrahl mit kinetischer Energie ansaugt, zum Laufradschaufel strömt und das Laufrad in Rotation versetzt, um Arbeit zu verrichten, wodurch die Umwandlung von Wasserenergie in mechanische Energie abgeschlossen wird. Die Peltonturbine eignet sich für Kraftwerke mit hoher Förderhöhe und geringem Durchfluss. Es wandelt das Wasser aus der Druckleitung in einen Hochgeschwindigkeitsstrahl um, nachdem es durch die Düse strömt, und trifft tangential auf den Läufer, treibt den Läufer in Rotation und treibt dadurch den Generatorrotor in Drehung und erzeugt Strom. Bei der Peltonturbine kann man anhand der relativen Position von Arbeitsstrahl und Läufer sowie der Anzahl der Arbeitsschritte in eine Zerhackerturbine, eine Schrägstrahlturbine und eine Querstromturbine unterteilen.
Theoretische Analysen belegen, dass die Effizienz am höchsten ist, wenn die Umfangsgeschwindigkeit am Teilkreis der Schaufel etwa die Hälfte der Strahlgeschwindigkeit beträgt. Wenn sich die Last einer solchen Turbine ändert, ändert sich die Richtung der Wassereintrittsgeschwindigkeit des Laufrads nicht. Darüber hinaus werden solche Turbinen in Hochdruckkraftwerken eingesetzt. Die Förderhöhenänderung ist relativ klein und die Geschwindigkeitsänderung ist nicht groß, so dass der Wirkungsgrad durch den Lastwechsel weniger beeinflusst wird. Die Effizienzkurve ist relativ flach, wobei der höchste Wirkungsgrad 91 % übersteigt.
Mit der tiefgreifenden Entwicklung der Wasserressourcen müssen viele Wassereinzugsgebiete mit hohem Gefälle erschlossen werden, sodass Peltonturbinen zur ersten Wahl geworden sind. Die Peltonturbine bietet folgende Vorteile:
Durch den Einsatz von Peltonturbinen zur Stromerzeugung kann der Leistungsbereich zwischen 50 kW und 500 MW liegen, was auf einen größeren Fallhöhenbereich von 30 Metern bis 3000 Metern, insbesondere im Hochfallbereich, anwendbar ist. Andere Turbinentypen können nicht eingesetzt werden und es besteht keine Notwendigkeit, Dämme und nachgeschaltete Saugrohre zu bauen. Die Baukosten betragen nur einen Bruchteil derjenigen anderer Arten von Wasserkraftanlagen, und auch die Auswirkungen auf die natürliche Umwelt sind sehr gering. Da der Läufer in der Läuferkammer unter atmosphärischem Druck läuft, ist es möglich, auf die anspruchsvollen Anforderungen an Druckdurchgänge, Dichtungen usw. zu verzichten, die häufig unter hohen Arbeitsbedingungen eingesetzt werden, und sanfte Änderungen sind ein weiterer Grund für seinen Reiz. Aufgrund der oben genannten Vorteile erregt das Entwicklungsthema Peltonturbineneinheiten weltweite Aufmerksamkeit. Die Peltonturbine kann ihre Vorteile der einfachen Struktur, des kleinen Laufraddurchmessers und des hohen Wirkungsgrads voll ausspielen, wodurch die Kraftwerksinvestitionen erheblich reduziert und Sekundärressourcen eingespart werden. Der Erfolg der groß angelegten Peltonturbinenentwicklung wird große wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen.