วิธีต่างๆ ในการผลิตไฟฟ้า

การผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยทั่วไปเป็นกระบวนการสองขั้นตอนซึ่งความร้อนทำให้น้ำเดือด พลังงานจากไอน้ำจะเปลี่ยนเป็นกังหัน ซึ่งจะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า การเคลื่อนที่ของไอน้ำทำให้เกิดพลังงานจลน์ ซึ่งเป็นพลังงานของวัตถุที่เคลื่อนที่ คุณยังได้รับพลังงานนี้จากการตกน้ำ เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ยิ่งเคลื่อนที่เร็วเท่าใด พลังงานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นเมื่อพลังงานจลน์เปลี่ยนขดลวดทองแดง (หรือลวด) ภายในกังหัน

ส่วนสำคัญของโรงไฟฟ้าส่วนใหญ่คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นไฟฟ้า ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขดลวดทองแดงจะหมุนอยู่ภายในสนามแม่เหล็กแรงสูง เมื่อขดลวดเคลื่อนที่ สนามแม่เหล็กจะสร้างกระแสไฟสลับ (AC) ภายในเส้นลวด แหล่งที่มาของการเคลื่อนที่แบบหมุน ไม่ว่าจะเป็นกังหันลม กังหัน หรือเครื่องยนต์ดีเซล ไม่สำคัญ ต้องแข็งแรงพอที่จะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ ไดนาโมซึ่งเป็น "ลูกพี่ลูกน้อง" ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำงานในลักษณะเดียวกันมาก อย่างไรก็ตามมันผลิตกระแสตรง (DC)

โรงไฟฟ้าไอน้ำ (หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ผลิตไฟฟ้าจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง รวมถึงชีวมวล ถ่านหิน หรือปิโตรเลียม ไอน้ำที่เกิดจากกระบวนการจะถูกป้อนเข้าสู่กังหัน กระดองทองแดง (ลวด) ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเปลี่ยนไปตามการหมุนของกังหัน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำคือ Big Bend Power Station ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองแทมปา รัฐฟลอริดา

ไฟฟ้าที่เกิดจากน้ำเรียกว่าไฟฟ้าพลังน้ำ น้ำที่ตกลงมาจะหมุนใบพัดของกังหันไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งจะเคลื่อนย้ายเกราะทองแดงภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าพลังน้ำคือเขื่อน Great Hoover (ตั้งอยู่ใกล้กับลาสเวกัส สหรัฐอเมริกา) มีกังหันทั้งหมด 19 ตัวที่ผลิตกระแสไฟฟ้าเพียงพอสำหรับให้บริการมากกว่า 1.3 ล้านคนต่อปี

โรงไฟฟ้าพลังงานลมหมุนใบพัดของกังหัน ซึ่งจะเคลื่อนย้ายเกราะทองแดง (ที่อยู่ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า กังหันลมเคยถูกใช้เพื่อหมุนล้อของโรงสีที่แนบมา กังหันลมสมัยใหม่เปลี่ยนพลังงานกล (ที่เกิดจากการเคลื่อนไหว) เป็นพลังงานไฟฟ้า ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าพลังงานลมคือฟาร์มกังหันลมขนาด 107 เมกะวัตต์ (MW) ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับทะเลสาบเบนตัน รัฐมินนิโซตา

เซลล์แสงอาทิตย์ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า กระแสตรง (DC) ถูกสร้างขึ้นจากแผงโซลาร์เซลล์แบบอยู่กับที่ (ซึ่งประกอบด้วยเซลล์สุริยะ) และ is ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการใช้งานในท้องถิ่น รวมถึงการเรียกใช้ปั๊มชลประทานขนาดเล็กหรือเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ที่ขับเคลื่อนด้วย อุปกรณ์ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเชิงพาณิชย์กำลังได้รับความนิยมอย่างต่อเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของราคาเชื้อเพลิงฟอสซิล พวกมันทำงานโดยดักจับพลังงานแสงอาทิตย์ผ่านแผ่นสะท้อนแสงขนาดใหญ่ จากนั้นพลังงานที่ดักจับจะถูกส่งไปยังเครื่องรับที่ใช้เทคโนโลยีต่างๆ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการจ่ายพลังงานให้กับกังหันก๊าซหรือไอน้ำ โรงไฟฟ้าเนลลิสเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในอเมริกาเหนือ ตั้งอยู่ในฐานทัพอากาศเนลลิสในคลาร์กเคาน์ตี้ รัฐเนวาดา ใกล้ลาสเวกัส โรงงานแห่งนี้ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์มากกว่า 70,000 แผง และกำลังการผลิตไฟฟ้าสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 13 เมกะวัตต์ของกระแสสลับ (13 MW AC)