Quá trình sản xuất điện năng là bước đầu tiên trong chuỗi cung cấp điện, tiếp theo là giai đoạn truyền tải và phân phối. Quy trình này chuyển đổi các dạng năng lượng khác thành điện năng, và điện năng sẽ được sử dụng khi lưới điện kết nối với hệ thống tiêu thụ.
Điện năng được sản xuất qua nhiều phương pháp, chủ yếu từ các máy phát điện trong nhà máy điện. Nguyên lý chung là dựa trên cảm ứng điện từ (theo định luật Faraday). Ngoài ra, điện cũng có thể được tạo ra từ pin, ắc quy, pin nhiên liệu, hoặc năng lượng mặt trời.
Các phương pháp sản xuất điện năng bao gồm: từ nước, than, năng lượng nguyên tử, khí tự nhiên, thủy triều, sinh khối, gió, và nhiều nguồn khác.
Các phương pháp sản xuất điện năng
Thông qua tua bin
Điện năng chủ yếu được tạo ra bởi các máy phát điện gắn với tua bin. Sự quay của tua bin chuyển động quay của máy phát điện để sản xuất điện. Tua bin có thể được điều khiển bởi:
- Hơi nước: Nhiệt năng từ việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (như than, khí tự nhiên, dầu) hoặc phản ứng hạt nhân (trong các nhà máy điện hạt nhân) tạo ra hơi nước, làm quay tua bin dưới áp suất cao.
- Nước: Tại các nhà máy thủy điện, nước được tích tụ với thế năng lớn, dòng chảy của nước quay tua bin.
- Gió: Gió có thể làm quay tua bin trực tiếp.
- Khí nóng: Tua bin có thể hoạt động nhờ khí nóng từ việc đốt cháy khí tự nhiên hoặc dầu.
Thông qua động cơ pít tông
Các máy phát điện nhỏ có thể hoạt động bằng động cơ pít tông (động cơ đốt trong), sử dụng nhiên liệu như dầu diesel, khí sinh học hoặc khí tự nhiên.
Pin quang điện
Các tế bào quang điện chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Khi tiếp xúc với ánh sáng, vật liệu bán dẫn giải phóng electron và tạo ra dòng điện.
Phản ứng hóa học
Trong pin, ắc quy, hoặc tế bào nhiên liệu, năng lượng hóa học được lưu trữ và chuyển hóa thành điện năng qua các phản ứng hóa học.
- Điện năng
- Nhiệt điện
- Thủy điện
- Lò điện