Elektrik enerjisi üretimi, tipik olarak, ısının suyu kaynattığı iki aşamalı bir süreçtir; buhardan gelen enerji bir türbini döndürür, bu da bir jeneratörü döndürerek elektrik üretir. Buharın hareketi, hareket eden nesnelerin enerjisi olan kinetik enerji üretir. Bu enerjiyi de düşen sudan alırsınız. Hareket eden cismin hızıyla doğru orantılıdır - ne kadar hızlı hareket ederse, enerji o kadar büyük olur. Kinetik enerji türbin içindeki bakır bobinleri (veya teli) döndürdüğünde elektrik üretilir.
Dinamolar ve Jeneratörler
Çoğu elektrik santralinin önemli bir parçası, dönme hareketini elektriğe çeviren bir cihaz olan jeneratördür. Jeneratörün içinde, bakır tel bobinleri güçlü bir manyetik alan içinde döner. Bobinler hareket ettikçe, manyetik alan, telin içinde alternatif akım (AC) elektrik akışını yaratır. Dönme hareketinin kaynağı, yel değirmeni, türbin veya dizel motor fark etmez; sadece jeneratörü çevirecek kadar güçlü olması gerekiyor. Jeneratörün "kuzeni" olan dinamo da hemen hemen aynı şekilde çalışır; ancak doğru akım (DC) üretir.
Buhardan Elektrik
Bir buhar santrali (veya jeneratör), biyokütle, kömür veya petrol dahil olmak üzere yakıtları yakarak elektrik üretir. İşlemden üretilen buhar bir türbine beslenir. Jeneratördeki bakır armatür (tel), türbinin dönüşü ile birlikte dönerek bir elektrik akımı üretir. Buharlı elektrik santraline bir örnek, Florida, Tampa'da bulunan Big Bend Power Station'dır.
Hidroelektrik Güç: Düşen Su
Sudan üretilen elektriğe hidroelektrik denir. Düşen su, bir hidroelektrik türbinin kanatlarını döndürür ve bu da elektrik üretmek için elektrik jeneratörünün içindeki bakır armatürü hareket ettirir. Bir hidroelektrik santral örneği, Great Hoover Barajı'dır (ABD, Las Vegas yakınlarında bulunur). Yılda 1,3 milyondan fazla kişiye hizmet verecek kadar elektrik üreten toplam 19 türbine sahiptir.
Yel Değirmenleri: Rüzgardan Enerji
Bir rüzgar enerjisi santrali, elektrik üretmek için bakır armatürü (jeneratör içinde bulunan) hareket ettiren bir türbinin kanatlarını döndürür. Yel değirmenleri geçmişte bağlı değirmenlerin çarklarını döndürmek için kullanılmıştır. Modern yel değirmenleri, mekanik enerjiyi (hareketten elde edilen) elektrik enerjisine dönüştürür. Rüzgar enerjili elektrik santraline bir örnek, Minnesota, Benton Gölü yakınlarında bulunan 107 Mega Watt (MW) rüzgar çiftliğidir.
Güneş Enerjisi: Güneşten Gelen Enerji
Fotovoltaik hücreler, elektrik üretmek için güneş ışığının enerjisini kullanır. Doğru akım (DC), (fotovoltaik hücrelerden oluşan) sabit güneş panellerinden üretilir ve küçük ölçekli sulama pompalarını çalıştırmak veya pille şarj etmek dahil olmak üzere yerel uygulamalar için yaygın olarak kullanılır cihazlar. Ticari ölçekli güneş enerjisi santralleri, fosil yakıt fiyatlarındaki artışla birlikte giderek popülerlik kazanmaktadır. Güneş enerjisini büyük reflektörler aracılığıyla hapsederek çalışırlar. Yakalanan enerji daha sonra gaz veya buhar türbinlerine güç vererek elektrik üretmek için çeşitli teknolojileri kullanan alıcılara yönlendirilir. Nellis Santrali, Kuzey Amerika'daki en büyük güneş enerjisi santralidir. Las Vegas yakınlarındaki Clark County, Nevada'daki Nellis Hava Kuvvetleri Üssü'nde bulunuyor. Santral 70.000'den fazla fotovoltaik güneş panelinden oluşuyor ve maksimum elektrik kapasitesinin 13 megavat alternatif akım (13 MW AC) olduğu tahmin ediliyor.