Le fonti energetiche si dividono in due categorie:
Fonti primarie non convenzionali, come l'energia geotermica, l'energia solare, le maree e le onde oceaniche, il vento, ecc.
Fonti secondarie convenzionali includono combustibili fossili come carbone, petrolio e gas naturale, nonché energia idrica e nucleare.
Centrale termoelettrica
Centrale idroelettrica
Centrale a motore diesel
Centrale nucleare
Centrale a turbina a gas
Centrale magnetoidrodinamica.
Una centrale termoelettrica brucia un combustibile (che può essere carbone o gas) per generare calore, che viene poi convertito in vapore. Il vapore aziona una turbina, che a sua volta alimenta un generatore per produrre elettricità.
Circuito carbone e cenere
Circuito aria e fumi
Circuito acqua di alimentazione e vapore
Circuito acqua di raffreddamento.
L'equipaggiamento che aziona il generatore elettrico o fornisce potenza meccanica al generatore è noto come motore primario.
Il circuito aria e fumi comprende
Ventilatore di soffiaggio forzato,
Preriscaldatore d'aria,
Caldaia,
Fornace,
Super riscaldatore,
Economizzatore,
Separatore di polvere,
Ventilatore di aspirazione indotta, e
Camino.
Il circuito di flusso dell'acqua di alimentazione e del vapore comprende un
Pompa di alimentazione,
Economizzatore
Tamburo della caldaia, super riscaldatore,
Turbina, e
Condensatore.
Uranio,
Plutonio, e
Torio
sono tra i combustibili più comunemente utilizzati. Potrebbe trattarsi di U-235, U-238, Pu-236 o Th-232. L'uranio è ampiamente scelto a causa del suo punto di fusione elevato.
I pannelli solari in un sistema fotovoltaico connesso alla rete convertono la luce solare in corrente continua (DC). Gli inverter convertono la corrente continua in corrente alternata (AC), che viene poi immessa nella rete elettrica. L'elettricità generata può essere utilizzata direttamente dal consumatore o immessa nella rete.
La distribuzione del carico è il processo di ottimizzazione e controllo della generazione e trasmissione di energia elettrica per soddisfare la domanda di elettricità. Comprende valutazioni sull'impegno delle unità, la distribuzione economica e il controllo della frequenza del carico.
Le centrali supercritiche operano a pressioni e temperature superiori, risultando in un'efficienza maggiore rispetto alle centrali subcritiche. Utilizzano caratteristiche del vapore migliorate per massimizzare l'efficienza termica.
Rapporto calorico,
Efficienza,
Disponibilità,
Fattore di capacità, e
Livelli di inquinamento
sono indicatori chiave di prestazione per le centrali elettriche.
Una centrale idroelettrica utilizza l'energia potenziale dell'acqua contenuta in una diga. L'acqua scorre attraverso turbine, che fanno girare generatori per produrre energia.
Vantaggi: L'abbondanza e il basso costo del carbone lo rendono una fonte di combustibile desiderabile.
Svantaggi: Le limitazioni includono l'inquinamento ambientale, le emissioni e la necessità di sistemi di controllo delle emissioni migliorati.
Un generatore sincronizzato è uno che opera in parallelo con altri generatori in un sistema elettrico. È essenziale per garantire la stabilità della rete, la condivisione del carico e un approvvigionamento costante di energia.
Un sistema fotovoltaico include
Pannelli solari,
Inverter,
Struttura di montaggio,
Cavi elettrici, e
Sistema di monitoraggio.
Una centrale a turbina a gas comprime l'aria, la mescola con il combustibile e la brucia in una camera di combustione. I gas caldi scorrono attraverso una turbina, facendo girare un generatore per produrre energia.
Una centrale a ciclo combinato utilizza sia il ciclo Brayton (turbina a gas) che il ciclo Rankine (t