Z důvodu rostoucí potřeby pokrýt výkyvy výroby elektrické energie, zejména ze slunečních a větrných elektráren, roste také význam a výroba ve vodních přečerpávacích elektrárnách. Jejich výhoda oproti klasickým vodním elektrárnám je navíc v tom, že jsou schopny neomezeného provozu i v suchých letech, jako tomu bylo například v roce 2015. Od zahájení výroby v roce 1978 dodala do sítě 12 TWh elektrické energie.
K uzavření hradidel, kterým bylo zahájeno napouštění dalešické přehrady, došlo v červenci 1976. Díky stavu zařízení a předpokládanému rostoucímu významu prošla elektrárna v uplynulých letech důkladnou údržbou. Modernizací prošly zejména turbíny, generátory, byly vyměněny transformátory a v loňském roce vše završila rekonstrukce velínu a systémů kontroly a řízení. Největší letošní investiční akcí, která začne v červenci, tedy přesně po 40 letech jejího provozu, je oprava koruny hráze spočívající v rekonstrukci povrchu vozovky, chodníků a kanalizací, které sebou přinese také částečné dopravní omezení a provoz po hrázi bude řízen pomocí semaforů. Opravou projde také výtokový objekt elektrárny a střecha administrativní budovy.
V elektrárně se nachází Infocentru, které je otevřeno po celý rok a v průběhu prázdnin můžou návštěvníci využít prohlídky strojovnou až k přivaděčům vody k turbínám. Více na www.cez.cz
Vodní dílo Dalešice bylo vybudováno v souvislosti s výstavbou blízké Jaderné elektrárny Dukovany. Součástí vodního díla jsou nádrž v Dalešicích s objemem 127 mil. m3, vyrovnávací nádrž Mohelno, přečerpávací elektrárna Dalešice a průtočná vodní elektrárna Mohelno.
Oblast nádrže slouží i k rekreaci. Od roku 2007 je zde provozována jediná osobní lodní doprava na Vysočině, a to lodí Horácko. Obě nádrže jsou též využívány k chovu ryb, tlumení povodní a nadlepšování průtoku v řece v suchém období. Především ale zajišťuje technologickou vodu pro Jadernou elektrárnu Dukovany, vytváří spád a užitečný obsah pro práci přečerpávací vodní elektrárny Dalešice a dlouhodobě vyrovnává průtok řeky Jihlavy. Kladný vliv na kvalitu vody se projevuje přítomností raků a pstruhů pod vyrovnávací nádrží Mohelno. Mimo plnění klasické funkce akumulátoru energie, tj. výroby elektřiny ve špičkách a odběru energie v době jejího přebytku, má svým výkonem a rychlostí najetí 60 sekund na plný výkon nezastupitelnou úlohu při regulaci výkonu celostátního energetického systému i jako okamžitá poruchová rezerva. Nádrž je nejvyšší funkční sypanou rokfilovou hrází v Evropě s jílovým těsněním o výšce 100 m. Hráz je vybavena hydrotechnickými zařízeními pro převádění velkých vod a vypouštění nádrže. Na turbíny přivádí vodu 4 ocelová potrubí spojující vtokový objekt s elektrárnou. Turbínové uzávěry tvoří hydraulicky ovládané klapky. Elektrárna a rozvodna jsou umístěny u paty hráze. Vtoky a výtoky jsou vybaveny česlemi, hradidly a potřebnými zvedacími mechanizmy. Po nedávných generálních opravách turbosoustrojí činí celkový výkon 480 MW.
V přečerpávací vodní elektrárně jsou instalována 4 soustrojí s reverzními Francisovými turbínami pro spád 90 m. Pro výrobu energie, i jako pohon v čerpadlovém provozu, jsou použity synchronní generátory s napětím 13,8 kV a obousměrným točením. Pro transformaci napětí generátorů na napětí vývodů 420 kV slouží blokové transformátory.
