تنقسم مصادر الطاقة إلى فئتين:
مصادر أولية غير تقليدية، مثل الطاقة الحرارية الأرضية، والطاقة الشمسية، ومد البحر وأمواجها، والرياح وغيرها.
مصادر ثانوية تقليدية تشمل الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي، بالإضافة إلى الطاقة المائية والنووية.
محطة طاقة حرارية
محطة طاقة هيدروكهربائية
محطة طاقة ديزل
محطة طاقة نووية
محطة طاقة توربينية غازية
محطة طاقة مغناطيسية هيدروديناميكية.
تقوم محطة الطاقة الحرارية بحرق الوقود (والذي يشمل الفحم أو الغاز) لإنتاج الحرارة، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى بخار. يؤدي البخار إلى تشغيل التوربين، والذي بدوره يعمل على تشغيل المولد لإنتاج الكهرباء.
دائرة الفحم والرماد
دائرة الهواء والغازات الناتجة عن الاحتراق
دائرة الماء المغذي والبخار
دائرة مياه التبريد.
الجهاز الذي يدفع المولد الكهربائي أو يوفر الطاقة الميكانيكية للمولد يعرف بالمحرك الرئيسي.
تشمل دائرة الهواء والغازات الناتجة عن الاحتراق:
مروحة الضغط الإيجابي،
مسبح الهواء،
الغلاية،
فرن الاحتراق،
المسخن العالي،
المقتصد الحراري،
مجمع الغبار،
مروحة الضغط السلبي، و
المدخنة.
تشمل دائرة تدفق الماء المغذي والبخار:
مضخة الماء المغذي،
المقتصد الحراري،
الغلاية والمسخن العالي،
التوربين، و
المكثف.
اليورانيوم،
البلوتونيوم، و
ثوريوم
من بين أكثر المواد المستخدمة بشكل منتظم.
يمكن أن يكون U-235 أو U-238 أو Pu-236 أو Th-232.
يتم اختيار اليورانيوم بشكل كبير بسبب نقطة انصهاره العالية.
تحوّل الألواح الشمسية في نظام الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة ضوء الشمس إلى كهرباء ذات تيار مستمر (DC). تقوم المحولات بتحويل الكهرباء ذات التيار المستمر إلى كهرباء ذات تيار متناوب (AC)، والتي يتم إيصالها إلى الشبكة الكهربائية. يمكن استخدام الكهرباء المولدة مباشرة من قبل المستهلك (أو) يتم إرسالها إلى الشبكة.
التوزيع الحمل هو عملية تحسين وتحكم في إنتاج وتوزيع الطاقة لتلبية الطلب على الكهرباء. يتضمن تقييمات حول التزام الوحدات، التوزيع الاقتصادي، وتحكم ترددي الحمل.
تعمل محطات الطاقة فوق الحرجة تحت ضغوط ودرجات حرارة أعلى، مما يؤدي إلى كفاءة أعلى من محطات الطاقة تحت الحرجة. تستخدم خصائص بخار محسنة لزيادة الكفاءة الحرارية.
معدل الحرارة،
الكفاءة،
التوفر،
عامل السعة، و
مستويات التلوث
هي مؤشرات أداء رئيسية لمحطات الطاقة.
تستخدم محطة الطاقة الهيدروكهربائية الطاقة الكامنة للماء المحتجز في سد. يتدفق الماء عبر التوربينات، التي تقوم بتشغيل المولدات لإنتاج الطاقة.
المزايا: وفرة الفحم وانخفاض تكلفته يجعل منه مصدر وقود مرغوب فيه.
العيوب: تشمل القيود التلوث البيئي، الانبعاثات، والحاجة لنظام تحكم في الانبعاثات محسن.
المولد المتزامن هو المولد الذي يعمل بالتوازي مع مولدات أخرى في نظام الطاقة. إنه ضروري لضمان استقرار الشبكة، مشاركة الحمل، وتقديم تزويد مستمر بالطاقة.
يشمل نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV):
ألواح شمسية،
محولات،
هيكل التركيب،
الأسلاك الكهربائية، و
نظام المراقبة.
تقوم محطة الطاقة التوربينية الغازية بتقليل الهواء، وخلطه بالوقود، واحتراقه في غرفة الاحتراق. تتدفق الغازات الساخنة عبر التوربين، مما يؤدي إلى تشغيل المولد لإنتاج الطاقة.