דרכים שונות לייצור חשמל

ייצור חשמל הוא בדרך כלל תהליך דו-שלבי שבו החום רותח מים; האנרגיה מהאדים הופכת טורבינה, שמצידה מסובבת גנרטור ויוצרת חשמל. תנועת הקיטור מייצרת אנרגיה קינטית, האנרגיה של עצמים נעים. אתה מקבל גם את האנרגיה הזו מנפילת מים. זה פרופורציונלי ישירות למהירות הגוף הנע - ככל שהוא נע מהר יותר, כך האנרגיה גדולה יותר. חשמל מופק כאשר אנרגיה קינטית הופכת סלילי נחושת (או חוט) בתוך הטורבינה.

חלק מרכזי ברוב תחנות הכוח החשמליות הוא הגנרטור, מכשיר שהופך תנועה סיבובית לחשמל. בתוך הגנרטור מסתובבים סלילי חוט נחושת בתוך שדה מגנטי חזק. כאשר הסלילים נעים, השדה המגנטי יוצר זרימה של חשמל זרם חילופין (AC) בתוך החוט. מקור התנועה הסיבובית, בין אם טחנת רוח, טורבינה או מנוע דיזל, אינו משנה; זה רק צריך להיות חזק מספיק כדי להפוך את הגנרטור. הדינמו, "בן דוד" של הגנרטור, עובד באותה צורה; עם זאת, הוא מייצר זרם ישר (DC).

תחנת כוח קיטורית (או גנרטור) מייצרת חשמל על ידי שריפת דלקים, כולל ביומסה, פחם או נפט. קיטור שנוצר מהתהליך מוזרם לטורבינה. האבזור (חוט) הנחושת בגנרטור מסתובב עם סיבוב הטורבינה ומייצר זרם חשמלי. דוגמה לתחנת כוח אדים היא תחנת הכוח Big Bend הממוקמת בטמפה, פלורידה.

חשמל שנוצר ממים נקרא הידרואלקטריות. מים נופלים מסובבים את להבי הטורבינה ההידרואלקטרית, שבתורם מזיזה את אבזור הנחושת בתוך הגנרטור החשמלי לייצור חשמל. דוגמה לתחנת כוח הידרואלקטרית היא סכר הובר הגדול (הממוקם ליד לאס וגאס, ארה"ב). יש לה בסך הכל 19 טורבינות המייצרות מספיק חשמל לשרת יותר מ -1.3 מיליון איש בשנה.

תחנת כוח רוח מסובבת את להבי הטורבינה, המניעים את אבזור הנחושת (הנמצא בתוך הגנרטור) לייצור חשמל. טחנות רוח שימשו בעבר לסיבוב גלגלי הטחנות הצמודות. טחנות רוח מודרניות הופכות אנרגיה מכנית (שנוצרת מתנועה) לאנרגיה חשמלית. דוגמה לתחנת חשמל מונעת רוח היא חוות הרוח 107 מגה וואט (MW) הממוקמת ליד אגם בנטון, מינסוטה.

תאים פוטו-וולטאיים מנצלים את האנרגיה של אור השמש כדי לייצר חשמל. זרם ישר (DC) נוצר מפאנלים סולאריים נייחים (המורכבים מתאים פוטו-וולטאיים) והוא משמש בדרך כלל ליישומים מקומיים, כולל הפעלת משאבות השקיה בקנה מידה קטן או להטענת סוללות מכשירים. תחנות כוח סולאריות בהיקף מסחרי צוברות פופולריות בהתמדה עם עליית מחיר הדלקים המאובנים. הם מתפקדים על ידי לכידת אנרגיית השמש באמצעות מחזירי אור גדולים. האנרגיה הלכודה מופנית לאחר מכן למקלטים המשתמשים בטכנולוגיות שונות להפקת חשמל באמצעות הפעלת טורבינות גז או קיטור. תחנת הכוח נליס היא תחנת הכוח הסולארית הגדולה ביותר בצפון אמריקה. הוא ממוקם בבסיס חיל האוויר נליס במחוז קלארק, נבאדה, ליד לאס וגאס. המפעל מורכב מיותר מ -70,000 פאנלים סולאריים פוטו-וולטאיים והקיבולת החשמלית המרבית שלו נאמדת ב -13 מגה-ואט של זרם חילופין (13 מגה-וואט).