انواع نیروگاه‌هایی که در سطح جهان به امر تولید برق اشتغال دارند عبارتند از:

1. نیروگاههای بخاری

2. نیروگاههای آبی

3. نیروگاههای گازی

4. نیروگاههای سیکل ترکیبی

5. نیروگاههای اتمی

6. نیروگاههای خورشیدی

7. نیروگاههای بادی

8. نیروگاههای پمپ ذخیره ای

9. نیروگاههای جذر و مدی دریا

10. نیروگاههای زمین گرمایی ( ژئوترمال)

11. نیروگاههای موجی ( موج دریا )

12. نیروگاههای دیزلی

13. نیروگاههای مگینتوهیدرودینامیکMHD

14. نیروگاههای بیوماس

15. و…

به طوری که از نام این نیروگاهها بر می‌آید هریک ازآنها برای تولید برق، فن آوری ویژه ای دارند که درجای خود توضیح خواهیم داد. در حال حاضر انواع نیروگاههایی که در کشور ما ایران دردست بهره برداری قراردارند عبارتند از: نیروگاههای آبی، گازی، دیزلی، بادی، خورشیدی، سیکل ترکیبی و به زودی نوع اتمی آن نیز شروع به کارخواهد کرد.

ولی قبل ازاینکه وارد بحث نیروگاهها، تولید، انتقال و توزیع برق شویم، بهتراست کمی درباره کاربردهای گوناگون انرژی ها و تبدیل آنها به انرژی برق و روشهای تولید آن سخن بگوییم.

استفاده از انرژیهای خدادادی موجود درطبیعت، همیشه مورد نظربوده است. مطالعات گوناگونی برای تغییر شکل انرژی، به طوری که به کارگیری آن ساده باشد، صورت گرفته است. حاصل این کوشش ها، انرژی الکتریکی است که ازتبدیل سایر انرژی ها به دست می آید.

امروزه یکی ازمهم ترین شکل های انرژی که درتمام جهان مود استفاده قرار می گیرد ، انرژی برق است. همان طور که درکتاب های علوم خوانده ایم، انرژیها قابل تبدیل به یکدیگرند. مثلاً انرژی مکانیکی را می توان به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. به همین ترتیب انرژی شیمیایی و حرارتی را و برعکس.

عوامل زیرسبب می شوند که استفاده ازبرق ساده تر و راحت تر از سایر انرژیها باشد:

1. برق را می توان به سهولت از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال داد. به عنوان مثال توسط دو رشته سیم انرژی الکتریکی به خانه ما راه می یابد.

2. کارکردن با برق ساده تر است.

3. دستگاههای متعددی می توان ساخت که با برق کار کنند.

4. درتبدیل انرژی الکتریکی به انرژیهای دیگرمواد زاید ایجاد نمی شودو…

انرژی الکتریکی کاربردهای گوناگونی دارد که اهم آنها عبارتند از:

مصارف صنعتی

تقریباً بیش از نصف برق تولیدی برای رفع احنیاجات صنعتی به کار می رود. موتورهای الکتریکی در اندازه های کوچک و بزرگ چرخ صنایع را به حرکت درمی آورند. الکترومغناطیس های بزرگ در جرثقیل ها کار جابه‌جا کردن قطعات بزرگ فلزی را به عهده دارند.

کاربرد در کشاورزی

اگر شما فرزند یک کشاورز باشید می توانید بسیاری از کاربردهای برق درمزارع را نام ببرید. می دانیم تا چندی قبل بسیاری از کارهای مزرعه توسط کشاورزان و خانواده های آنان با کمک حیواناتی مثل اسب انجام می شد. اینک چه تغییری پیدا شده است؟ مواد غذایی با بهای کمتری از نظرهزینه نیروی انسانی تهیه می شود، کشاورزان از وسایل زندگی بهتر استفاده می کنند و انرژی برق در کشاورزی به کار گرفته شده است.

برق ـ البته توع خاصی از آن ـ تراکتور کشاورز را راه می اندازد. باراو را حمل می کند. آب را به مزارع و محل مسکونی می رساند. بادبزن های الکتریکی هوای گرم تابستان را خنک می کنند. برق، گرمابخش زمستان سرد است. مانع فاسد شدن مواد غذایی می شود. صنایع غذایی را گسترش می دهد.

کاربرد در شهرها

شهرها معمولاً 10 درصد برق تولیدی را مصرف می کنند. فروشگاهها، خانه ها ،‌ هتلها، مساجد، بیمارستانها،‌ ادارات و دیگرمراکز شهری برق مصرف می کنند. درشهر سیستم هوای مطبوع، هوای ادارات، بیمارستانها، هتل ها و آپارتمان ها را درتابستان خنک و سالم نگه می دارد. یک بیمارستان خوب بدون داشتن دستگاههای برقی نظیر اشعة ایکس، آسانسورها،‌ تخت های جراحی‌، دستگاههای استرلیزه کردن‌، لامپ های مخصوص و دیگر وسایل نمی تواند خدمت لازم را در اختیار بیماران قرار دهد.

روشنایی اماکن و معابر در شب، که نعمت بزرگی است فراموش نشود.

کاربرد درحمل و نقل

حمل و نقل زمینی، دریایی، هوایی به صورت پیشرفته امروزی فقط با استفاده از نیروی برق مقدور است. ماشین های سواری، اتوبوس ها، لکوموتیوها، مستقیم یا غیر مستقیم از انرژی برق استفاده می کنند. در خطوط کشتیرانی از پختن غذا گرفته تا تهویه هوای کشتی از برق استفاده می شود.

هواپیما های مسافربری یا نظامی، روشنایی، گرما، تهویه، کنترل فشار وقدرت خود را توسط نیروی برق تأمین می کنند.

کاربرد ارتباطاتی ( مخابرات )

تلگراف، تلفن، رادیو و برنامه های فضایی قدرت خود را از برق دریافت می کنند. بدون برق نفوذ به داخل فضا و شناخت نادیده های فضایی و ارتباط با کرات آسمانی امکان پذیر نیست. امروزه کشورهای جهان توسط دستگاههای مخابراتی به هم وصل هستند. از ایستگاههای رادیویی مختلف می توان اخبار را شنید.

فکر می کنیم همین مختصر توضیح دربارة اهمیت صنعت برق و شناخت آن کافی باشد و حال به سروقت روش های تولید برق می رویم و سپس به درون نیروگاه گاه برمی داریم.

به طوری که می دانیم، انرژی الکتریکی قابل دیدن نیست. با وجود این اطراف ما را پوشانیده است. می توان گفت الکتریسیته همه جا هست. در حقیقت قسمتی از ساختمان تمام مواد طبیعی الکتریسیته است. تنها کاری که باید انجام دهیم این است که الکتریسیته را از درون مواد بیرون بیاوریم و به کارگیریم.

همان طور که گفتیم برق شکلی از انرژی است که از تبدیل سایر انرژی ها به وجود می آید. دستگاهی را که سایر انرژی ها را به انرژی برق تبدیل می کند، مولد می نامند.

پیل، یک مول برق است. این مولد، انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. درباره پیل ( باتری ) درکتاب های علوم به طور مفصل بحث شده است. پیل به دو صورت،‌ پیل خشک و پیل تر موجود است. هریک از شما برای یک بار هم که شده پیل را به کار برده اید. پیل خشک برای به کار انداختن وسایل بازی، رادیوها، چراغ قوه ها و ضبط صوت ها و گروه دیگری از وسایل الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. پیل های مزبور در اندازه و شکل های مختلف ساخته می شوند. این پیل ها پس از مدتی برق آنها تمام می‌شود و دیگر نمی‌توان از آنها استقاده کرد.

یکی دیگر از انواع مولدهای شیمیایی، انباره یا باتری اتومبیل است که آن را باتری تر نیز می نامند. از این باتری های تر امروزه علاوه بر اتومبیل، درمراکز صنعتی و از جمله در داخل نیروگاهها نیز برای موارد اضطراری استفاده می کنند. این باتری ها طوری طراحی شده اند که می توانند در دفعات زیاد پر و خالی شوند.

برقی که به روشهای مختلف تولید می شود به نام برق جریان مستقیم یا برق D.C برق جریان متناوب A.C نامگذاری شده است . برق D.C مانند یک خیابان یک طرفه است. الکترون ها مانند وسایط نقلیه فقط دریک جهت حرکت دارند. برق A.C یا برق جریان متناوب در صنعت و مصارف خانگی مورد استفاده قرارمی گیرد.

دستگاهی را که برق A.C تولید می کند، مولد یا ژنراتور می نامند. برحسب اینکه انرژی لازم برای به حرکت درآوردن مولد از چه منبعی دریافت شود،‌ مولد را با آن نام می خوانند. مانند نیروگاههایی که قبلاً انواع آنها را نام برده ایم. به عنوان مثال اگر برای گرداندن مولد، از انرژی حرارتی استفاده شود، مولد را توربوژنراتور حرارتی می گویند که از جمله آنها توربوژنراتورهای بخاری است.

طرز کار این نوع مولد به این ترتیب است که ابتدا آب را به وسیله سوختی مانند زغال سنگ، گاز و مواد نفتی مانند مازوت به بخارتبدیل می کنند. بخارتولید شده پس از عبور از لوله های مخصوص با فشارزیاد به پره های توربین برخورد می کند و آن را به گردش درمی آورد. چون محور توربین و محور ژنراتور به هم متصلند، درنتیجه ژنراتور شروع به چرخیدن کرده و برق تولید می کند.

مولد برقی که به وسیلة موتور دیزلی به گردش درمی آید به نام دیزل ژنراتور نامیده می شود. به همین ترتیب می توان برای تولید برق از انرژی باد، خورشید، آب و همچنین از انرژی هسته ای استفاده کرد که دراین باره، هنگام توضیح دربارة کار این نوع نیروگاهها مفصل تر صحبت خواهیم داشت.

یادمان نرود که دینام دوچرخه هم یک ژنراتور کوچک برق است که محور آن توسط انرژی پاهایمان هنگام رکاب زدن به حرکت درمی آید و مقداری از انرژی ما به برق تبدیل می شود و ما می توانیم در روشنایی لامپ دوچرخه، به حرکت خود در شب ادامه دهیم.

اتصال به اینترنت  از طریق اتصال به خروجی های برق به آسانی میسر می شود . مخابرات خط قدرت از خطوط الکتریکی موجود به منظور انتقال پهنای باند مخابراتی به درون محیط های شبکه خانگی و ارائه سرویس های مخابراتی درون خانه ها و شرکت ها استفاده می کند .
با وجود مزایایی که مخابرات خط قدرت می تواند ارائه دهد ، اموری همچون چگونگی استاندارد سازی و مشکلات اقتصادی باقی می ماند که توسعه این تکنولوژی را به عقب انداخته است .
بدون تکامل و توسعه در ایجاد استاندارد های مناسب و رگولاسیون به صورت جهانی ، نمی توان مخابرات خط قدرت را به عنوان یک تکنولوژی درخور و بدون خطر مورد استفاده قرار داد .
ایده بکارگیری شبکه های قدرت برای اهداف مخابراتی به زمانی حدود 8 دهه قبل بر می گردد . اگرچه شبکه های الکتریکی آن زمان اساساً برای انتقال انرژی با کمترین تلفات ، و بدون در نظر داشتن نیاز های مخابراتی طراحی شده بودند اما خیلی زود دانشمندان موفق شدند هر دو کار یعنی انتقال انرژی با اتلاف کم و ارسال اطلاعات به صورت حقیقی را به صورت عملی و در حد رضایت بخشی ممکن سازند .
در ابتدا تنها PSU ها قادر بودند به صورت مفیدی از این امکان بهره ببرند اما این وضعیت اخیراً تغییر کرده است . تغییر قاعده ای که در بازارهای انرژی و مخابرات در سال 1998 انجام شد به نوعی یک ابتکاری بود که به پیشرفت تکنولوژی مخابرات خط قدرت کمک خواهد کرد .
به این ترتیب ، PSU ها در آینده نزدیک با رقبایی مواجه خواهند شد که می خواهند زمینه های کاری جدید را در بازار مخابرات و با توجه به پتانسیل این تغییر قاعده فراهم کنند .
تولید الکتریسیته می تواند گسترده تر شده به وسیله سرویس های value-added خاص ، همچون قرائت خودکار اندازه از راه دور (دور سنجی) ، طرح های شناسایی تعرفه و تنوع تعرفه ، یا دیگر سرویس هایی به منظور اتوماسیون ساختمان و نهایتاً به منظور تقویت مصرف کنندگان .
مبحث مایل آخر در حوزه اتصال شبکه های الکتریکی به درون یک محیط بسته نیز یکی از مباحث جذاب در این تکنولوژی به شمار می رود ، از طرفی این تکنولوژی قادر است به عنوان یک جایگزین حقیقی برای شبکه های مخابرات بین المللی موجود ، از همه نوع از جمله سرویس های صوتی ، سرویس های دیتا و خصوصاً فاکس و دسترسی به اینترنت پر سرعت- کم هزینه برای تمامی منازل مورد استفاده قرار گیرد . بنابراین هدف اصلی ارائه روشی برای بهره برداری از خطوط قدرت داخلی به عنوان شبکه های گسترده محلّی پر سرعت که بتوانند اطلاعات صوتی و تصویری دیجیتال را در کنار دیگر اطلاعات حمل کنند می باشد .
این موضوع به واسطه جذابیت بالای آن بسیار گسترده مورد توجه قرار دارد چنانچه در ایالت متحده گام های رو به جلویی توسط Home Plug Alliance برداشته شده و اتحادیه اروپا نیز در طرح تکنولوژی های جامعه اطلاعاتی ISI به آن می پردازد .
مطالعات بیشمار و آزمایشات پایکار بسیار زیاد نشان داده است که با ارائه یک رنج فرکانسی در حدود 20 مگاهرتز می توان نرخ دیتا را تا حداکثر چند صد مگابیت بر ثانیه با استفاده از ظرفیت کانال شبکه های توزیع در مراحل ولتاژ ضعیف و ولتاژ متوسط بدست آورد .
این نتیجه به صورت بالقوه یک نوآوری بزرگ است که می تواند ارزش اقتصادی قابل ملاحظه ای داشته باشد . به عنوان یک نمونه امکان دسترسی به اینترنت از طریق پریزهای برق روی دیوار را می توان نام برد . امری که باعث خواهد شد عظیم ترین علوم و دانش بشری در تمامی جهان و در یک زمان برای همگی در دسترس باشد و از طرفی هزینه های دسترسی بالای اینترنت که هم اکنون مانع بزرگی برای کاربران است به طرز قابل توجه ای تغییر خواهد کرد .
در مقابل انتشار رادیویی ، کاربران اینترنت قادر خواهند بود موضوعات مورد نظرشان را خودشان انتخاب کنند و به این ترتیب رسانه های گران بهای کنونی به زودی به رسانه های پیش پا افتاده بدل خواهد شد اینها همگی به دلیل آسان و ارزان بودن دسترسی به اینترنت از طریق خروجی های الکتریسیته روی دیوار خواهد بود . با همزمانی استفاده از توان الکتریکی از طریق خروجی های دیواری امکان خرید و تجارت ، دستیابی به اطلاعات و همچنین مخابرات جهانی در یک زمان ممکن خواهد شد .
البته استفاده از شبکه های الکتریکی بدون محدودیت نیز نمی باشد ، زیرا سرویس های موجود همچون باند های رادیویی موج بلند –کوتاه و متوسط و باند های رادیویی آماتور فعلی یک باند فرکانسی از حدود 9KHZ تا 20 KHZ را پوشش داده اند .
برای اختصاص فرکانس و تعیین سطح محدودیت ها ، راه حل هایی پیدا شده است . نظر به اینکه مخابرات روی شبکه های قدرت بطور اساسی Wire borne است ، مقیاس های مناسبی برای جلوگیری از تشعشع سیگنال های غیر مجاز نیز پیدا شده است . هم اکنون تلاش های اصلی برای پیدا کردن راه حل هایی که نتیجه آنها سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) باشد در جریان است .