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. همچنین بنا به تعریف وزارت نیرو، نیروگاه عبارت است 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 (از جمله کلیه نیروگاههای حرارتی، آبی و بادی، جزر و مدی، زمین‌گرمایی و خورشیدی حرارتی) از یک یا چند توربین (Turbine) و ژنراتور (Generator) برای تولید انرژی مکانیکی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند. اما نیروگاههای خورشیدی فتوولتاییک، فاقد توربین و ژنراتور هستند و از سلول‌های فتوولتاییک (Photo Voltaic یا PV) استفاده می‌کنند. در ادامه مطلب، انواع نیروگاه‌ها شرح داده خواهد شد.
انواع نیروگاه‌ها:
منابع انرژی به دو دسته منابع حرارتی و غيرحرارتی تقسيم می‌شوند. نیروگاههای تولید برق نیز بر اساس عامل محرک اولیه خود، انواع مختلفی دارند. در ادامه به انواع نیروگاههای تولید برق و زیرمجموعه‌های هر‌‌یک از آنها پرداخته می‌شود:
انواع نیروگاههای حرارتی یا تجدیدناپذیر: (Thermal Power Plants)
به نیروگاهی گفته می‌شود که در آن از 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 و در نهایت انرژی مکانیکی حاصل شده، از طریق ژنراتورها به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.
انواع نیروگاههای حرارتی به شرح زیر می‌باشد:
نیروگاههای بخار (Steam Power Plants) :
نیروگاه‌هایی که از انرژی حرارتی ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی برای تولید بخار و به‌کارگیری آن برای گردش توربین‌های بخار (Steam Turbine/ST) و در نهایت ژنراتورها استفاده می‌کنند.
نیروگاههای گازی (Gas Power Plants) :
نیروگاه‌هایی که از انرژی حرارتی ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی برای تولید گاز داغ و به‌کارگیری آن برای گردش توربین‌های گازی (Gas Turbine/GT) و در نهایت ژنراتورها استفاده می‌کنند.
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 و 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.
نیروگاههای هسته‌ای (Nuclear Power Plants) :
نیروگاه‌هایی که از انرژی حرارتی ناشی از واکنش سوخت‌های هسته‌ای در درون راکتورها برای تولید بخار آب و به‌کارگیری آن برای گردش توربین‌های بخار و در نهایت ژنراتورها استفاده می‌کنند. بنابراین عملکردی مشابه نیروگاههای بخار دارد اما از سوخت‌های هسته‌ای به جای سوخت‌های فسیلی برای تولید حرارت استفاده می‌شود.
نیروگاههای دیزلی (Diesel Power Plants) :
نیروگاه‌هایی که از احتراق موتورهای دیزلی برای گردش توربین‌ها و تولید برق استفاده می‌شود.
انواع نیروگاههای انرژی تجدیدپذیر: (Renewable Energy Power Plants)
در این بخش به معرفی انواع نیروگاههای تجدیدپذیر پرداخته شده است:
نیروگاههای آبی (Hydroelectric Power Plants) :
نیروگاه‌هایی که با احداث سد بر روی رودخانه‌ها، از انرژی پتانسیل گرانشی آب پشت سد برای گردش توربین و تولید برق استفاده 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 و در نهایت انرژی مکانیکی حاصل شده، از طریق ژنراتورها به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.
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 خود به دو دسته نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک (Photo Voltaic Power plant) و نیروگاه خورشیدی حرارتی (Solar Thermal Power Plant) تقسیم می‌شوند. نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک انرژی نورانی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند و نیروگاه خورشیدی حرارتی نیز انرژی حرارتی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند.
در نیروگاههای حرارتی سنتی (تجدیدناپذیر) از حرارت ناشی از سوختن سوخت‌های فسیلی برای تولید بخار، عمل‌کردن توربین‌ها و ژنراتور و تولید برق استفاده می‌شود؛ اما در نیروگاههای خورشیدی حرارتی، حرارت خورشید برای تولید بخار، عمل‌کردن توربین‌ها و ژنراتور و در نهایت تولید برق به‌کار گرفته می‌شود.
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 زمین‌گرمایی با سیال دو فاز و نیروگاه زمین‌گرمایی با سیال تک فاز تقسیم می‌شوند.
نیروگاههای جزر و مدی (Tidal Power Plants) :
نیروگاه‌هایی که با احداث سد بر روی رودخانه‌ها، از انرژی جزر و مد آب و حرکت آب در دو طرف سد برای چرخاندن توربین و تولید برق استفاده می‌کنند.
