mini|desno|300px|Nuklearna elektrana Krško.

mini|300px|desno|Hidroelektrana Zakučac je naša najveća hidroelektrana koja u elektroenergetski sustav isporučuje oko trećinu ukupne hidroenergije u Hrvatskoj.

mini|300px|desno|Termoelektrana Plomin.

mini|300px|Termoelektrana-toplana Zagreb.

mini|desno|300px|Geotermalna elektrana Malitbog (Filipini) je trenutno najveća samostalna geotermalna elektrana na svijetu.

mini|desno|300px|GE H serija plinskih turbine za elektrane: u kombiniranim elektranama, ova 480 MW jedinica ima stupanj toplinskog iskorištenja od 60%.

300px|mini|desno|Glavni dijelovi generatora pare koji koristi ugljen kao gorivo.

mini|desno|300px|Nuklearna elektrana Fukushima 1.

mini|desno|300px|Brana i Hidroelektrana Peruća.

mini|300px|desno|Plimna hidroelektrana La Rance.

mini|desno|300px|Prednji dio zglobnog plutajućeg prigušnika Pelamis P-750, u hidroelektrani na valove Aguçadoura (Portugal).

mini|desno|300px|Vjetroelektrana Vrataruša kod Senja, se nalazi na obroncima Velebita i bila je najveća vjetroelektrana u Hrvatskoj, s instaliranom snagom od 42 MW.

mini|desno|300px|Parabolični kolektor u sunčevoj termoelektrani u Izraelu.

mini|desno|300px|Fotonaponska elektrana Waldpolenz (Njemačka) snage 40 MW, radi od 2008. u blizini Leipziga , "Waldpolenz Solar Park", publisher=Juwi

mini|desno|300px|Bioelektrana Alholmens Kraft (Finska) je najveća bioelektrana u svijetu, a koristi drvnu biomasu kao osnovno gorivo, a rezervo gorivo je treset.

mini|300px|desno|Shema gorivnog članka.

Elektrane su postrojenja u kojima se obavlja pretvorba nekog oblika energije u električnu energiju(nuklearna, kemijska, unutrašnja kalorička, kinetička i potencijalna) ili energija Sunčeva zračenja preobražuju u električnu energiju. Primarne oblike energije možemo podijeliti na klasične (konvencionalne) i alternativne (nekonvencionalne). Klasični oblici energije su unutarnja energija (nafta, ugljen, plin), potencijalna energija (vodne snage) te nuklearna energija (nuklearna fisija). Među alternativne izvore energija spadaju unutarnja energija (bioplin, biomasa, uljni škriljevci), potencijalna energija (plima i oseka, valovi), kinetička energija (vjetar), toplinska energija (suhe stijene u Zemljinoj kori, more, vrući izvori), nuklearna energija (fuzija lakih atoma), te zračenje (Sunce). Osnovna značajka svake elektrane je njezinana instalirana električna snaga koja se dobije kao aritmetički zbroj naznačenih prividnih snaga s natpisnih pločica generatora u (MVA) ili nazivnih snaga primarnih pogonskih strojeva u (MW). Instalirana snaga je istovremeno i nazivna snaga elektrane.

Elektrana je dakle postrojenje za proizvodnju većih količina električne energije pretvorbom kojega drugog oblika energije. Prema ulozi u elektroenergetskome sustavu općenito se razlikuju temeljne i vršne elektrane. Temeljna elektrana je ona elektrana koja je po pogonskim svojstvima prilagođena stalnome opterećenju, a vršna elektrana ona koja može, s obzirom na pogonska svojstva i veličinu, preuzeti dio vršnog opterećenja. Prva elektrana u svijetu ušla je u pogon 1882. u New Yorku sa šest električnih generatora istosmjerne struje ukupne snage oko 500 kW. Najveća hidroelektrana na svijetu, s instaliranom snagom od 22 500 MW, izgrađena je u sklopu projekta Tri klanca na rijeci Yangtze u Kini. Od ukupne svjetske godišnje proizvodnje električne energije, koja je 1997. iznosila 13 340,2 TWh, najveći je dio (62,3%) bio proizveden u termoelektranama na fosilna goriva. Nuklearne su elektrane proizvele 17,0%, hidroelektrane 19,3%, a sve ostale 1,4% električne energije.

Podjela Prema energetskom izvoru ili energiji koja se u elektrani pretvara u električnu energiju, razlikuju se: termoelektrane (parna, plinska ili plinsko-parna) (u koju se mogu ubrojiti i nuklearne elektrane i geotermalne elektrane); hidroelektrane (akumulacijske, protočne ili reverzibilne) (u koju se mogu ubrojiti i elektrane na plimu i oseku i elektrane na valove; vjetroelektrane (kopnene, priobalne, plutajuće,visinske); solarne elektrane (solarne termalne elektrane, fotonaponske elektrane).

Termoelektrane

Termoelektrane (TE) su postrojenja u kojima se proizvodi toplinska energija i električna energija. Termoelektrana prema pogonskom stroju može biti turbinska (parna, plinska, plinsko-parna) ili s motorima s unutarnjim izgaranjem (Dieselov, plinski, benzinski motor).

Parne termoelektrane

U parnoj termoelektrani najčešći su izvor energije fosilna goriva, ali to mogu biti i nuklearno gorivo, topli izvori (geotermalna energija) i Sunce. Fosilna goriva (ugljen, teška ulja, prirodni plin) izgaraju i zagrijavaju kotao s vodom (generator pare). Voda se zagrijavanjem isparava, pregrijana para visokoga tlaka odvodi se u parnu turbinu, a ona pokreće generator u kojem se mehanička energija pretvara u električnu.

Osnovna proizvodna jedinica elektroprivrede u suvremenim termoelektranama je blok. Blok se sastoji od jednog postrojenja za proizvodnju pare, jedne kondenzacijske turbine, električnog generatora i transformatorskog postrojenja. Princip rada jedne termoelektrane je sljedeći: u ložištu parnog kotla izgara gorivo. Toplina plinova izgaranja zagrijava vodu u parogeneratoru i voda se isparava. Pregrijana para odgovarajuće temperature i tlaka odlazi u parnu turbinu. U parnoj se turbini toplinska energija pretvara u kinetičku energiju, a u rotoru pretvorba kinetičke energije u mehanički rad. Preko vratila mehanički rad prenosi se na rotor električnog generatora, gdje se mehanički rad pretvara u električnu energiju.

Termoelektrane toplane

Toplana je termoelektrana koja služi za istodobnu proizvodnju električne energije i vodene pare za obližnje potrošače toplinske energije (za grijanje zgrada i za tehnološke industrijske procese). Za te se namjene u parnoj termoelektrani uzima vodena para koja je djelomično ekspandirala u turbini, a u plinskoj termoelektrani za zagrijavanje vode služe vrući izlazni plinovi nakon ekspanzije u turbini. Ako se topli izvori iskorištavaju kao izvor energije, para koja izbija na površinu najčešće se izravno odvodi u parnu turbinu. U korištenju energije prednost imaju potrošači topline, a električna energija je dodatna. Priprema goriva, zraka i vode, te odvođenje otpadnih tvari isti su kao i u termoelektrani.

Plinske elektrane

Plinska elektrana je jednostavnije postrojenje od parne termoelektrane. U plinskoj termoelektrani može se kao gorivo upotrijebiti plin (prirodni plin, plin iz visokih peći i slično) ili lakša ulja. Gorivo izgara u posebnim komorama u koje se dovodi i komprimirani zrak, pa smjesa zraka i plinova nakon izgaranja pogoni plinsku turbinu, koja okreće i kompresor i generator. Plinske elektrane u odnosu na parne imaju znatno manje vrijeme potrebno za pokretanje iz hladnog stanja, dimenzije dijelova postrojenja su manje, nisu potrebni uređaji za pripremanje vode, mogućnost brzog uključivanja, zaustavljanja i naglih promjena opterećenja.

Plinsko-parna termoelektrane

Plinsko-parna termoelektrana s kombiniranim plinskoturbinskim i parnoturbinskim procesom ima veći stupanj djelovanja i od plinskih i od parnih elektrana. Toplina plinova iz plinske turbine predaje se vodi u nadodanome parnoturbinskom postrojenju, u generatoru pare, koji može imati i vlastito loženje. Grade se i posebne komore za izgaranje, odn. ložišta pod tlakom, u koje je ugrađen i generator pare, a napojna se voda zagrijava otpadnom toplinom iz plinske turbine. Zbog zahtjeva za vrlo čistim plinom, koji prolazi kroz turbinu, pretežno se upotrebljavaju tekuća i plinovita goriva. Ugljen se također rabi, ali se prije izgaranja rasplinjava i čisti u posebnim postrojenjima ili izgara u komori pod tlakom, a vrući se plinovi prije ulaska u turbinu filtriraju. Tehnološki zahtjevi za čistim gorivom i manje potrebe za rashladnom vodom čine termoelektrane s kombiniranim procesom i s ekološkoga gledišta prihvatljivima.

Diesel elektrane Diesel elektrane su postrojenja kao pomoćne elektrane, rezervni izvori energije u urbanim sredinama (bolnice, robne kuće), stalni izvori energije na brodovima, naftnim platformama. Najvažniji dio opreme Diesel elektrane je Dieselov motor. Puštanje u rad Dieselovog motora osigurava se komprimiranim zrakom iz boce i dotokom goriva iz dnevnog spremnika za naftu. Izmjenjivačima topline osigurava se hlađenje motora. Voda iz izmjenjivača topline vodi de u rashladni toranj gdje se hladi i vraća u proces. Rad elektrane se zasniva na pretvorbi mehaničkog rada koji stvara Dieselov motor u električnu energiju.

Nuklearne elektrane

Nuklearna elektrana razlikuje se od termoelektrane na fosilna goriva u primarnom postrojenju, u koje ulaze nuklearni reaktor, dijelovi primarnoga kruga ovisni o vrsti reaktora i pomoćni sustavi. Toplinom iz nuklearnoga reaktora zagrijava se i isparava voda u parogeneratoru, a nastala vodena para pokreće parnu turbinu i električni generator. Termodinamički proces isti je kao u klasičnoj parnoj elektrani, za razliku što ulogu parnog kotla preuzima reaktor s izmjenjivačem topline ili bez njega. U nuklearni reaktor se unosi nuklearno gorivo i rashladno sredstvo. Nuklearnom fisijom nuklearnoga goriva u reaktoru se oslobađa velika količina topline. Paru za pogon parne turbine moguće je proizvesti izravno u reaktoru, ili u izmjenjivaču topline. Proizvedena para odvodi se u turbinu, a pretvorba toplinske energije u električnu odvija se na isti način kao i kod klasične termoelektrane na fosilna goriva.

Geotermalne elektrane

Geotermalna elektrana je kao svaka druga elektrana, osim što se vodena para ne proizvodi izgaranjem fosilnih ili drugih goriva, već se crpi iz Zemlje. Daljnji je postupak s parom isti kao kod konvencionalne elektrane: para se dovodi do parne turbine, koja pokreće rotor električnog generatora. Nakon turbine para odlazi u kondenzator, kondenzira se, da bi se tako dobivena voda vratila natrag u geotermalni izvor. Pod pojmom geotermalna energija smatramo onu energiju koja se može pridobiti iz Zemljine unutrašnjosti i koristiti u energetske ili neke druge svrhe.

Hidroelektrane

U hidroelektrani se potencijalna energija vode u vodnoj turbini pretvara u kinetičku energiju, a zatim se ona, vrtnjom hidrogeneratora, pretvara u električnu energiju. Glavni su dijelovi hidroelektrane: brana, zahvat, dovod, vodna komora, tlačni cjevovod, strojarnica, odvod i rasklopno postrojenje. Svrha je brane da povisi razinu vode kako bi se postigao veći pad ili kako bi se uz povećanje pada ostvarila i akumulacija vode i povećali protoci za suše. Zahvat je uređaj koji vodu usmjerava prema dovodu, a izvodi se kao kanal ili kao tunel, što ovisi o konfiguraciji terena. Na kraju dovoda vodna komora preuzima oscilacije razine vode što nastaju zbog promjena dotoka vode turbinama. Vodna komora i turbine spojene su čeličnim tlačnim cjevovodom, koji za male padove može biti i armiranobetonski. U strojarnici su smještene turbine, generatori i uređaji za upravljanje, zaštitu i pogonski nadzor. U malim elektranama u strojarnici se nalazi i rasklopno postrojenje, jer su tada i električni vodovi, kojima je elektrana spojena s mrežom, nižega napona. Pošto voda preda svoju potencijalnu energiju turbinama, odvodi se u korito vodotoka.

Prema smještaju strojarnice u odnosu na branu, razlikuju se derivacijska i pribranska hidroelektrana. Derivacijska hidroelektrana gradi se u brdovitim predjelima ili u ravnici kad se samo gradnjom brane, a zbog nepovoljnih topografskih uvjeta ne ostvaruje dovoljan pad. Tada se voda dovodi hidroelektrani tunelom ili umjetnim kanalom.