نیروگاه، مجموعهای از تجهیزات صنعتی برای تولید برق یا انرژی الکتریکی است. که در آن، از انواع انرژیهای دیگر برای تبدیل به انرژی الکتریکی استفاده میشود. بنا بهتعریف وزارت نیرو، نیروگاه عبارتاست از: “محل استقرار مولدهای نيروی برق و تجهيزات وابسته”. که مولدهای برق، به هر نوع وسيله برای تبديل انرژی غيرالكتريكی به انرژی الكتريكی گفته میشود. اغلب نیروگاهها (کلیه نیروگاههای حرارتی، آبی و بادی، جزر و مدی، زمینگرمایی و خورشیدی حرارتی). از یک یا چند توربین و ژنراتور برای تولید انرژی مکانیکی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی استفاده میکنند. اما نیروگاههای خورشیدی فتوولتاییک، فاقد توربین و ژنراتور هستند.
انواع نیروگاههای حرارتی یا تجدیدناپذیر. نیروگاهی که در آن انرژی حرارتی موجود در سوختهای جامد، مایع، گاز یا سوختهای هستهای برای تولید برق استفاده میشود. در این نیروگاهها با سوزاندن سوختهای فسیلی، انرژی حرارتی یا گرمایی تولید میشود. انرژی گرمایی تولید شده، برای تولید گاز یا بخار بهکار گرفته میشود. سپس گاز یا بخار وارد توربینها شده و با چرخاندن پرههای توربین، انرژی مکانیکی تولید میشود. در نهایت انرژی مکانیکی حاصلشده، از طریق ژنراتورها به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.
نیروگاههای سیکل ترکیبی گاز و بخار (Combined Cycle Power Plants). نیروگاههایی که ترکیبی از واحدهای بخار و گازی هستند. توربینهای گازی در ابتدا قرار میگیرند. علاوه بر تولیدشدن انرژی الکتریکی توسط ژنراتورهای آنها. انرژی حرارتی موجود در گازهای خروجی آنها برای تولید بخار و استفاده در توربینهای بخار بهکار میروند. در نتیجه راندمان سیکل افزایش مییابد. بخار موردنیاز برای گردش توربینهای بخار توسط بویلرهای HRSG تولید میشوند.
مولد مقیاس کوچک گازی. مولد مقیاس کوچک یا به عبارتی Small Scale Generator. به مجموعهای از تاسیسات تولید برق میگویند که به صورت اتصال به شبکه برق سراسری قابل بهرهبرداری است. به شرط آنکه ظرفیت عملی تولید آن در زمان اتصال به شبکه بیشتر از 25 مگاوات نباشد. دیزل ژنراتورهای موجود در کارخانهجات و یا صنایع مختلف دیگر. امکان اتصال به شبکه برق سراسری و تولید مستمر برق بهصورت سالانه را ندارند. و بیشتر جهت مصارف استندبای استفاده میشوند. بنابراین مولدهای برق دائمکار گازسوز امکان بهرهبرداری به صورت 24 ساعته و نیز اتصال به شبکه را دارند.
CHP و CCHP چیست. تولید همزمان برق و حرارت یا CHP. به معنی تولید همزمان چند نوع انرژی قابل استفاده در یک سیستم واحد و یکپارچه. که معمولا انرژی مکانیکی و گرمایی است. در تکنولوژی CHP به صورت همزمان هم انرژی الکتریکی و هم حرارت قابل استفاده است. در صورتیکه در روشهای دیگر 60درصد انرژی تولیدشده به شکل بخار در برجهای خنککننده هدر میرود. در صورتیکه در سیستمهای تولید همزمان برق و حرارت مراحل تولید انرژی جذب و مورد استفاده قرار میگیرد. و باعث افزایش بازدهی تا 80درصد میشود.
مزایای نیروگاههای مقیاس کوچک نیروگاههای CHP. تکنولوژی بالا و دائمکار بودن موتورها. سهولت نصب و راهاندازی. راندمان الکتریکی بالا. سهولت تعمیرات و بهرهبرداری. قابلیت اطمینان بالا. اهمیت نیروگاههای مقیاس کوچک یا نیروگاه CHP. کمبود تولید برق در شبکه برق ایران بدلایلی از جمله خشکسالی و کاهش شدید تولید نیروگاههای برقآبی. سرعت افزایش مصرف شبکه و کمبود منابع جهت تامین برق موردنیاز. نیاز به سرمایهگذاری همه بخشها در تولید برق. منافع بسیار زیاد تولید پراکنده برای شبکه از جمله کاهش بسیار زیاد تلفات بدلیل تولید در محل مصرف. دلائل فوق، مهمترین دلایل حرکت به سمت ایجاد نیروگاههای مقیاس کوچک است.
نیروگاههای خورشیدی (Solar Power Plants). نیروگاههایی که با استفاده از پنلهای خورشیدی از انرژی خورشیدی برای تولید برق استفاده میکنند. انرژی خورشیدی شامل انرژی نورانی و انرژی حرارتی است. نیروگاههای خورشیدی به دو دسته فتوولتاییک (Photo Voltaic Power plant) و خورشیدی حرارتی (Solar Thermal Power Plant) تقسیم میشوند. نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک انرژی نورانی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. نیروگاه خورشیدی حرارتی نیز انرژی حرارتی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.
نیروگاههای بادی (Wind Power Plants) یا مزرعه بادی (Wind Farm). نیروگاههایی که از انرژی جنبشی باد برای چرخاندن پرههای توربینهای بادی استفاده میکنند. توربینها متصل به ژنراتورها هستند. در نهایت انرژی مکانیکی حاصل شده، از طریق ژنراتورها به انرژی الکتریکی تبدیل میشود. جمهوری اسلامی ایران با دارا بودن برترین تونلهای بادی جهان، همواره مستعد احداث بزرگترین نیروگاههای بادی جهان است.
نیروگاه زمینگرمایی نوع دیگری از انرژیهای نو و تجدیدپذیر است. کشور ما در این زمینه دارای استعدادهای خدادادی است. بهنحوی که فقط یک منطقه سرزمین ما در مشگینشهر اردبیل. قابلیت تولید 100 مگاواتساعت برق پاک از گرمای زمین را داراست. نیروگاههای زمینگرمایی (Geothermal Power Plants). نیروگاههایی که از انرژیهای زمینگرمایی برای تولید برق استفاده میکنند. انرژیهای زمینگرمایی، به انرژی گرمایی لایههای داخلی پوسته زمین گفته میشود. نیروگاههای زمینگرمایی به دو دسته اصلی نیروگاه با سیال دو فاز و نیروگاه زمینگرمایی با سیال تک فاز تقسیم میشوند.