เขื่อนบ้านพลวง เป็นเขื่อนตามพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระมหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร[2][3] สำหรับจัดหาแหล่งน้ำสำหรับกักเก็บในการอุปโภค บริโภค และใช้ในด้านการเกษตร รวมถึงผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งดำริขึ้นเมื่อวันที่ 21 มิถุนายน พ.ศ. 2531 ในการเสด็จพระราชดำเนินประกอบพิธีเปิดเขื่อนและโรงไฟฟ้าพลังน้ำคิรีธาร[4] โดยนางสิริพร ไศละสูต เลขาธิการพลังงานแห่งชาติในขณะนั้นได้ถ่ายทอดให้ฟังว่า[5]

"เมื่อถวายรายงานว่า หลังจากนี้กรมจะสร้างฝายยางเพื่อกั้นน้ำและปล่อยน้ำไปช่วยทางจังหวัดตราด พระองค์รับสั่งว่า "ยังไม่วิกฤติ ยังน้อย คนที่ต้องช่วยเขาก่อนจะอยู่ทางด้านทุ่งเพล เพราะขาดน้ำมากกว่า"...

พลเอก เปรม ติณสูลานนท์ นายกรัฐมนตรีในขณะนั้นได้รับกระแสพระราชดำริและมอบหมายให้เลขาธิการพลังงานแห่งชาติ (ปัจจุบันคือกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน)[4] นำไปศึกษาและดำเนินการ[5]

จากนั้นสำนักงานพลังงานแห่งชาติได้ดำเนินการศึกษาและสำรวจรายละเอียดเพิ่มเติม เนื่องจากพื้นที่ดังกล่าวได้รับการสำรวจเบื้องต้นแล้วเมื่อปี พ.ศ. 2508 ด้วยความร่วมมือกับรัฐบาลออสเตรเลีย จึงได้ว่าจ้างบริษัทที่ปรึกษามาดำเนินการสำรวจศึกษาความเหมาะสมในปีงบประมาณ 2532 โดยแบ่งเขื่อนในโครงการเป็นสองส่วนคือ เขื่อนบน อยู่ในตำแหน่งที่สูงกว่า ชื่อว่าเขื่อนทุ่งเพล และเขื่อนล่าง อยู่ในตำแหน่งต่ำกว่า คือเขื่อนบ้านพลวง เพื่อประโยชน์ในการผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยพลังน้ำ[4]

โครงการก่อสร้างนั้นถูกวางขึ้นในช่วงปีงบประมาณ 2532 ถึงปีงบประมาณ 2541 ใช้ระยะเวลา 10 ปี ภายใต้งบประมาณจำนวนทั้งสิ้น 2,364 ล้านบาท โดยได้เริ่มต้นก่อสร้างส่วนของเขื่อนบ้านพลวง (เขื่อนล่าง) ก่อนเนื่องจากพื้นที่ไม่ได้อยู่ในเขตป่าสงวนแห่งชาติ โดยลงนามว่าจ้างบริษัท บางกอกมอเตอร์อีควิปเมนต์ จำกัด ดำเนินการก่อสร้างในช่วงเดือนมีนาคม พ.ศ. 2534 และก่อสร้างเสร็จสิ้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2537 และเริ่มต้นใช้งานในเดือนสิงหาคมปีเดียวกัน[4]

แต่ส่วนของเขื่อนทุ่งเพล (เขื่อนบน) สำนักงานพลังงานพลังงานแห่งชาติเห็นว่าแนวการวางท่อส่งน้ำเดิมที่บริษัทที่ปรึกษาออกแบบจะต้องมีการตัดหน้าดิน อาจจะส่งผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม จึงได้ขอความร่วมมือไปยังรัฐบาลสวีเดนเพื่อให้ร่วมศึกษาและทบทวนแผนในการออกแบบเขื่อนทุ่งเพล (เขื่อนบน) ให้ส่งผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2535 และออกแบบแล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2536 แต่ก็ยังประสบปัญหาเกี่ยวกับพื้นที่ก่อสร้างส่วนหนึ่งอยู่ในเขตอุทยานแห่งชาติเขาคิชฌกูฏ และเขตสงวนพันธุ์สัตว์ป่าเขาสอยดาว รวมถึงแนวอุโมงค์ส่งน้ำมายังเขื่อนบ้านพลวงบางส่วนอยู่ในพื้นที่ชั้นคุณภาพลุ่มน้ำ 1 เอ โดยมีมติคณะรัฐมนตรีเมื่อวันที่ 6 กันยายน พ.ศ. 2537 เห็นชอบในหลักการอนุญาตให้กรมพัฒนาและส่งเสริมพลังงาน (สำนักงานพลังงานแห่งชาติเดิม) เข้าไปดำเนินการก่อสร้างเขื่อนทุ่งเพล (เขื่อนบน) ได้ พร้อมทั้งเร่งรัดให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องดำเนินการเพิกถอนพื้นที่ที่จะก่อสร้างเขื่อนออกจากเขตป่าสงวนแห่งชาติ ออกจากเขตอนุรักษ์พันธุ์สัตว์ป่า และผ่อนผันการใช้งานในพื้นที่ชั้นคุณภาพลุ่มน้ำ 1 เอ[4]

นอกจากนี้สำนักงานเลขาธิการนายกรัฐมนตรีได้มีหนังสือ ลงวันที่ 16 มีนาคม พ.ศ. 2537 ตามข้อสั่งการของนายกรัฐมนตรี ให้ศึกษาผลกระทบที่จะเกิดขึ้นจากการก่อสร้างเขื่อนบนและหาทางแก้ไขให้เกิดผลกระทบน้อยที่สุด กรมพัฒนาและส่งเสริมพลังงานจึงได้ว่างจ้งให้มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เป็นผู้ดำเนินการศึกษาจนแล้วเสร็จเมื่อเดือนเมษายน พ.ศ. 2538[4]

ปัจจุบันโครงการเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำคลองทุ่งเพลได้เริ่มจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ระบบแล้วเมื่อปี พ.ศ. 2561[6] โดยมีอ่างเก็บน้ำบ้านพลวง (เขื่อนล่าง) เป็นแหล่งรับน้ำหลังจากการผลิตกระแสไฟฟ้าซึ่งมาจากเขื่อนทุ่งเพล (เขื่อนบน)[4][1]

ต่อมาในปี พ.ศ. 2562 กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (กรมพัฒนาและส่งเสริมพลังงานเดิม) ได้ว่าจ้างให้บริษัท บี แอนด์ ซี เมเนจเมนท์ จำกัด ศึกษาความเหมาะสมและดำเนินการสำรวจออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพของโครงการไฟฟ้าพลังน้ำคลองทุ่งเพล ปรากฏออกมาเป็นรายงานในเดือนกันยายน พ.ศ. 2562 จำนวน 3 โครงการ โดย 2 ใน 3 ของโครงการดำเนินการในเขื่อนบ้านพลวงในรูปแบบของโครงการไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กมากท้ายเขื่อนพลวง 1 และ 2 ให้พลังงานเฉลี่ยต่อปี 0.63 ล้านหน่วย และ 0.46 ล้านหน่วยตามลำดับ[7]