Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι συνήθως μια διαδικασία δύο σταδίων στην οποία η θερμότητα βράζει νερό. η ενέργεια από τον ατμό μετατρέπει μια τουρμπίνα, η οποία με τη σειρά της περιστρέφει μια γεννήτρια, δημιουργώντας ηλεκτρική ενέργεια. Η κίνηση του ατμού παράγει κινητική ενέργεια, την ενέργεια κινούμενων αντικειμένων. Παίρνετε επίσης αυτήν την ενέργεια από την πτώση του νερού. Είναι άμεσα ανάλογη με την ταχύτητα του κινούμενου σώματος - όσο πιο γρήγορα κινείται, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια. Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται όταν η κινητική ενέργεια γυρίζει πηνία χαλκού (ή σύρμα) μέσα στην τουρμπίνα.
Dynamos και Generators
Ένα βασικό μέρος των περισσότερων ηλεκτρικών σταθμών είναι η γεννήτρια, μια συσκευή που μετατρέπει την περιστροφική κίνηση σε ηλεκτρική ενέργεια. Μέσα στη γεννήτρια, πηνία από σύρμα χαλκού περιστρέφονται μέσα σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Καθώς τα πηνία κινούνται, το μαγνητικό πεδίο δημιουργεί τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) μέσα στο καλώδιο. Η πηγή της περιστροφικής κίνησης, είτε ένας ανεμόμυλος, ένας στρόβιλος ή ένας κινητήρας ντίζελ, δεν έχει σημασία. πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό για να γυρίσει τη γεννήτρια. Το δυναμό, «ξάδελφος» της γεννήτριας, λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο. Ωστόσο, παράγει συνεχές ρεύμα (DC).
Ηλεκτρική ενέργεια από το Steam
Μια μονάδα παραγωγής ατμού (ή γεννήτρια) παράγει ηλεκτρισμό με καύση καυσίμων, συμπεριλαμβανομένης της βιομάζας, του άνθρακα ή του πετρελαίου. Ο ατμός που παράγεται από τη διαδικασία τροφοδοτείται σε μια τουρμπίνα. Ο οπλισμός χαλκού (σύρμα) στη γεννήτρια περιστρέφεται με την περιστροφή του στροβίλου, παράγοντας ηλεκτρικό ρεύμα. Ένα παράδειγμα εργοστασίου ατμού είναι ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος Big Bend που βρίσκεται στην Τάμπα της Φλόριντα.
Υδροηλεκτρική ισχύς: Νερό πτώσης
Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το νερό ονομάζεται υδροηλεκτρική ενέργεια. Το νερό που πέφτει περιστρέφει τις λεπίδες μιας υδροηλεκτρικής τουρμπίνας, η οποία με τη σειρά της μετακινεί τον οπλισμό χαλκού μέσα στην ηλεκτρική γεννήτρια για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Ένα παράδειγμα υδροηλεκτρικού σταθμού είναι το φράγμα Great Hoover (που βρίσκεται κοντά στο Λας Βέγκας, ΗΠΑ). Έχει συνολικά 19 στροβίλους που παράγουν αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να εξυπηρετούν περισσότερους από 1,3 εκατομμύρια ανθρώπους ετησίως.
Ανεμόμυλοι: Ενέργεια από τον άνεμο
Ένα εργοστάσιο αιολικής ενέργειας περιστρέφει τις λεπίδες ενός στροβίλου, οι οποίες μετακινούν τον οπλισμό χαλκού (που βρίσκεται μέσα στη γεννήτρια) για να παράγουν ηλεκτρισμό. Οι ανεμόμυλοι έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν για να περιστρέψουν τους τροχούς των συνδεδεμένων μύλων. Οι σύγχρονοι ανεμόμυλοι μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια (που παράγεται από την κίνηση) σε ηλεκτρική ενέργεια. Ένα παράδειγμα μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με αιολική ενέργεια είναι το αιολικό πάρκο 107 Meatt Watt (MW) που βρίσκεται κοντά στη λίμνη Benton της Μινεσότα.
Ηλιακή ενέργεια: Ενέργεια από τον ήλιο
Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα χρησιμοποιούν την ενέργεια του ηλιακού φωτός για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Το συνεχές ρεύμα (DC) παράγεται από στατικά ηλιακά πάνελ (τα οποία αποτελούνται από φωτοβολταϊκά στοιχεία) και είναι χρησιμοποιείται συνήθως για τοπικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας αντλιών άρδευσης μικρής κλίμακας ή για φόρτιση με μπαταρία συσκευές. Οι εμπορικοί σταθμοί ηλιακής ενέργειας κερδίζουν σταθερά δημοτικότητα με την αύξηση της τιμής των ορυκτών καυσίμων. Λειτουργούν παγιδεύοντας την ηλιακή ενέργεια μέσω μεγάλων ανακλαστήρων. Η παγιδευμένη ενέργεια στη συνέχεια κατευθύνεται σε δέκτες που χρησιμοποιούν διάφορες τεχνολογίες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας τροφοδοτώντας αέριο ή ατμοστρόβιλους. Το Nellis Power Plant είναι ο μεγαλύτερος σταθμός ηλιακής ενέργειας στη Βόρεια Αμερική. Βρίσκεται στη βάση της Πολεμικής Αεροπορίας Nellis στο Clark County, Νεβάδα, κοντά στο Λας Βέγκας. Το εργοστάσιο αποτελείται από περισσότερα από 70.000 φωτοβολταϊκά ηλιακά πάνελ και η μέγιστη ηλεκτρική του ικανότητα εκτιμάται σε 13 μεγαβάτ εναλλασσόμενου ρεύματος (13 MW AC).