e développement de la fabrication d'électricité a été précoce dans notre région, par-delà les applications du moteur hydraulique aux activités artisanales et industrielles. Rappelons que la turbine a été inventée en 1827 en Franche-Comté par l'ingénieur Benoît Fourneyron. Ainsi, l'usine de la Goule, sur le Doubs formant frontière avec la Suisse, est une des premières centrales électriques construite sur le Doubs, en 1894. D'autres centrales ont suivi, dont celle du Refrain, inaugurée en 1909.
Les usines hydro-électriques peuvent être intégrées dans un barrage de retenue (usines-barrages) : c'est le cas de l'usine franco-suisse du Châtelot sur le Doubs. Elles peuvent être également situées en aval du barrage (usines de dérivation), jusqu'à plusieurs centaines de mètres, afin d'augmenter la hauteur de chute (différence entre le niveau supérieur de la retenue et le niveau des turbines). Dans ce cas, l'eau est canalisée dans des conduites ou des galeries souterraines pour alimenter les turbines sous forte pression : c'est le cas à l'usine du Refrain.

L'usine du Refrain est alimentée en aval par un tunnel d'environ 2 800 m de longueur. Celui-ci est clos par une grande chambre d'eau située vis-à-vis et au-dessus de l'usine, composée de deux galeries latérales inclinées et d'un puits débouchant au sommet de la montagne, destiné à l'évacuation et à l'appel de l'air. Deux conduites, à l'origine en tôle, réunissent la chambre d'eau à l'usine située 62 m plus bas. Cette usine a été rénovée en 2010.