La eficiencia de la turbina de una central hidroeléctrica indica la relación entre la potencia efectiva utilizable y la potencia teóricamente alcanzable de una turbina hidráulica. Esto depende del tipo de turbina, la admisión, en este caso la relación entre la tasa de flujo y la tasa de flujo de diseño, y la velocidad. La diferencia de potencia se debe a las pérdidas de energía en la turbina. Esto ocurre, por ejemplo, debido a la fricción en la paleta guía y los impulsores. Por lo tanto, la máxima eficiencia de las turbinas de las centrales hidroeléctricas suele ser de alrededor del 90 por ciento.
La relación entre la admisión y el rendimiento de la turbina se muestra en la figura 1 para algunos tipos de turbinas. Las turbinas Kaplan con palas ajustables y las turbinas Pelton consiguen un buen rendimiento energético para rangos de admisión muy grandes. Las turbinas Pelton, por ejemplo, funcionan con una eficiencia del 80 al 85 por ciento incluso con una tasa de admisión del 20 por ciento. Asimismo, las turbinas de flujo continuo tienen una buena eficiencia con flujos de entrada fluctuantes. Dependiendo del flujo de volumen, el área de la turbina de flujo que está expuesta al flujo puede variar. Así, con un flujo de entrada del 20 por ciento o más, se logra una eficiencia del 80 al 85 por ciento, dependiendo del tamaño de la máquina y de la velocidad específica. Con una turbina Pelton se alcanzan valores máximos de 88 a 91 por ciento. Una turbina de hélice o una turbina bulbo, por otro lado, debe funcionar con una carga mucho mayor para evitar grandes pérdidas. Sólo tiene una buena eficiencia en el rango de diseño. Sin embargo, con pequeños cambios en la admisión, la eficiencia cae bruscamente. Esta caída es el resultado del fuerte remolino del agua de la turbina en la salida de la misma. Las turbinas de hélice y las turbinas de bulbo tienen, por lo tanto, una tasa de admisión óptima y se utilizan para entradas con poca fluctuación. Dado que las turbinas de bombeo también deben ser diseñadas para el funcionamiento de bombeo, su eficiencia es siempre al menos un 2% inferior a la de las turbinas puras.
turbine efficiency