در اين فصل ياد مي گيريم که چگونه در نيروگاه ها الکتريسيته توليد مي شود.نيروگاه هاي حرارتي داراي ديگ هاي بزرگي هستند که در آن ها با استفاده از يک سوخت فسيلي، گرما توليد مي شود. ديگ بخار مانند قوري چاي بر روي يک اجاق گاز است. هنگامي که آب مي جوشد، بخار از طريق سوراخ کوچکي که در بالاي لوله قوري قرار دارد، خارج مي شود. بخار در حال حرکت صداي سوتي ايجاد مي کند که به شما مي گويد آب در حال جوشيدن است. در نيروگاه ها، آب در داخل ديگ هاي بزرگ به جوش مي آيد و سپس بخار آب از طريق لوله هاي خيلي ضخيم به توربين پمپاژ مي شود. در بيشتر ديگ هاي بخار براي توليد گرما، چوب، زغال سنگ، نفت يا گاز طبيعي در محفظه هاي ويژه اي سوزانده مي شوند. در داخل و بالاي اين محفظه سوخت، مجموعه اي از لوله ها وجود دارند که در آن ها آب داغ جريان دارد. انرژي گرمايي به داخل لوله هاي فلزي هدايت مي شود، آب داخل لوله ها را گرم کرده و به نقطه جوش مي رساند. آب در نقطه 212 درجه فارنهايت يا 100 درجه سانتي گراد به بخار تبديل مي شود . معمولاً بخار پس از عبور از داخل توربين، وارد يک برج خنک کننده مي شود که در آن جا دماي بخار کاهش مي يابد. بخار خنک شده بار ديگر به آب تبديل مي شود. وقتي که لوله هاي داغ در تماس با هواي خنک قرار مي گيرند، قسمتي از بخار آب موجود در هوا گرم مي شود و بخار آب از بالاي برج هاي خنک کننده خارج مي شود. به همين علت است که شما گاهي اوقات ابرهاي سفيد بزرگ را مي بينيد که از بالاي برج هاي خنک کننده خارج مي شوند. بديهي است که اين ابرهاي سفيد دود نيستند، بلکه بخار آب هستند. البته اين بخار آب، بخاري نيست که در توربين استفاده مي شود. آب سرد مجدداً به ديگ بخار برمي گردد و در آن جا دوباره حرارت داده مي شود، اين فرآيند بارها و بارها تکرار مي شود. بيشتر نيروگاه ها مجهز به سيستم هاي پاکسازي هوا هستند و از سوختن گاز طبيعي، برق توليد مي کنند. ساير نيروگاه ها براي گرم کردن آب از نفت و يا زغال سنگ استفاده مي کنند. در نيروگاه هاي هسته اي براي توليد برق، از انرژي هسته اي، جهت گرم کردن آب استفاده مي شود. هنوز هم برخي ديگر از نيروگاه ها تحت عنوان نيروگاه هاي ژئوترمال، بدون نياز به سوخت فسيلي از بخار آب يا آب داغي که به طور طبيعي زير سطح زمين يافت مي شود، استفاده مي کنند. در فصل هاي بعد به آن دسته از منابع انرژي خواهيم پرداخت.
ژنراتور چگونه کار مي کند؟
توربين توسط يک محور به توربوژنراتور متصل شده است. روي محور ژنراتور يک سيم پيچ طويل وجود دارد که يک آهنرباي بسيار بزرگ را در بر مي گيرد. اساس کار ژنراتور با استفاده از اصل "القاي الکترومغناطيسي" است که در سال 1831 توسط دانشمند انگليسي، مايکل فارادي کشف شد. فارادي کشف کرد که اگر يک رساناي الکتريکي، مانند يک سيم مسي، در يک ميدان مغناطيسي حرکت کند، جريان الکتريکي در داخل رسانا برقرار (القا) خواهد شد. بنابراين انرژي مکانيکي سيم متحرک به انرژي الکتريکي جاري در سيم تبديل مي شود. سپس الکتريسيته توليد شده توسط ژنراتور، در سيم هاي انتقال دهنده بسيار طويل جريان پيدا مي کند و به اين ترتيب جريان برق از نيروگاه به منازل ما، مدرسه ها و مراکز تجاري منتقل مي شود.همه نيروگاه ها توربين و ژنراتور دارند. برخي از توربين ها به وسيله باد ، بعضي با آب و برخي ديگر توسط بخار به حرکت در مي آيند.