Геотермална електрана на Исланду.|мини|десно|250px мини|desno|250px|Нуклеарна електрана Кршко. мини|250px|desno|Термоелектрана Пломин. мини|250px|Термоелектрана-топлана Загреб. мини|desno|250px|Геотермална електрана Малитбог (Филипини) тренутно је највећа самостална геотермална електрана на свету. мини|desno|250px|-{GE H}- серија гасне турбине за електране: у комбинованим електранама, ова 480 -{MW}- јединица има степен топлотног искоришћења од 60%. мини|desno|250px|Нуклеарна електрана Фукушима I. мини|250px|desno|Плимна хидроелектрана Ранс. мини|desno|250px|Предњи део зглобног плутајућег пригушника Пеламис П-750, у хидроелектрани на таласе Агусадора (Португалија). мини|desno|250px|Параболични колектор у сунчевој термоелектрани у Израелу. мини|desno|250px|Фотонапонска електрана Валдполенц (Немачка) снаге 40 -{MW}-, ради од 2008. у близини Лајпцига , "Waldpolenz Solar Park", publisher=Juwi мини|desno|250px|Биоелектрана Алхолменс Крафт (Финска) је највећа биоелектрана на свету, а користи дрвну биомасу као основно гориво, а резервно гориво је тресет. мини|250px|desno|Схема горивног чланка.
Електране (централе) представљају постројења у којима се облици примарне енергије (нуклеарна, хемијска, унутрашња калоричка, кинетичка и потенцијална) или енергија Сунчевог зрачења преображују у електричну енергију. Примарни облици енергије се могу поделити на класичне (конвенционалне) и алтернативне (неконвенционалне). Класични облици енергије су унутрашња енергија (нафта, угаљ, плин), потенцијална енергија (водне снаге) те нуклеарна енергија (нуклеарна фисија). Међу алтернативне изворе енергија спадају унутрашња енергија (биогас, биомаса, уљни шкриљаци), потенцијална енергија (плима и осека, таласи), кинетичка енергија (ветар), топлотна енергија (суве стене у Земљиној кори, море, врући извори), нуклеарна енергија (фузија лаких атома), те зрачење (Сунце). Основна карактеристика сваке електране је њена инсталирана електрична снага која се добија као аритметички збир декларисаних привидних снага генератора у -{MVA}- или називних снага примарних погонских машина у -{MW}-. Инсталирана снага је истовремено и називна снага електране.
Електрана је дакле постројење за производњу већих количина електричне енергије претварањем из неког другог облика енергије. Према улози у електроенергетском систему генерално се разликују темељне и вршне електране. Темељна електрана је она електрана која је по погонским својствима прилагођена сталном оптерећењу, а вршна електрана она која може, с обзиром на погонска својства и величину, преузети део вршног оптерећења. Прва електрана на свету ушла је у погон 1882. у Њујорку са шест електричних генератора једносмерне струје укупне снаге око 500 -{kW}-. Највећа хидроелектрана на свету, с инсталираном снагом од 22 500 -{MW}-, изграђена је у склопу пројекта Три кланца на реци Јангцекјанг у Кини. Од укупне светске годишње производње електричне енергије, која је 1997. износила 13 340,2 -{TWh}-, највећи је део (62,3%) био произведен у термоелектранама на фосилна горива. Нуклеарне су електране произвеле 17,0%, хидроелектране 19,3%, а све остале 1,4% електричне енергије.elektrana, "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.
Врсте електрана
Према врсти електричне струје електране могу бити: електране у којима се „производи“ електрична енергија једносмјерне струје и електране у којима се „производи“ електрична енергија наизмјеничне струје.
У зависности од врсте извора у којем је примарна енергија која се затим претвара у електричну, разликујемо; Хидроелектране Термоелектране Соларне електране или сунчане електране Електране на вјетар или вјетроелектране Геотермалне електране итд.
У термоелектране, гдје се хемијска енергија претвара у електричну, зависно од врсте горива (тврдо, текуће, гасовито (плинско)) које се употребљава, убрајамо: нуклеарне електране или атомске електране, електране на угаљ, електране на гас (електране на плин), дизел електране итд.
У хидроелектране убрајамо и електране на плиму и осеку те електране на морске таласе.
Електране се исто тако дијеле и на: електране са обновљивим изворима енергије те електране са необновљивим изворима енергије
На примјер: термоелектране, које употребљавају чврста (угаљ, уран), текућа (дизел) те гасовита (природни гас (плин)) горива за своје примарно гориво, спадају у електране са необновљивим изворима енергије; док рецимо, хидроелектрана, сунчане електране или вјетроелектране спадају у електране са обновљивим изворима енергије.
Видови енергије у природи Енергија постоји око нас у различитим облицима. Најчешће је описујемо као хемијску, топлотну, свјетлосну, механичку, електричну и нуклеарну или атомску енергију. У пракси се најчешће користи електрична, због особине да се лако може на било ком мјесту претварати у друге облике енергије, нпр; механичку, топлотну, хемијску енергију, свјетлосну и енергију зрачења.
Нуклеарна електрана у Катеному, Француска|мини|десно|250px
Предности електричне енергије Предност електричне енергије наизмјеничне струје је што се може лако и без претјерано великих губитака преносити путем електричне мреже на мале (ниски напон) и велике удаљености (високи напон) од мјеста производње до мјеста потрошње. Следећа предност је што се код наизмјеничне струје једноставно и ефикасно може трансформисати напон у зависности од жељене даљине преноса.
Такође је предност што се на мјесту потрошње лако може трансформисати у све погодне облике енергије помоћу једноставних електричних уређаја.
Електрични пријемници (уређаји) користе електричну енергију за свој рад па зато морају бити прикључени на неки од извора електричне енергије. Поједини електрични пријемници прикључени су на извор електричне енергије у виду батерија или акумулатора, док је већина пријемника прикључена преко електричне мреже на електране наизмјеничне струје.
Термоелектране
Термоелектране (ТЕ) су постројења у којима се производи топлотна енергија и електрична енергија. Термоелектрана према погонским машинама може бити турбинска (парна, гасна, плинско-парна) или са моторима с унутрашњим сагоревањем (дизелов, гасни, бензински мотор).
Парне термоелектране
У парној термоелектрани најчешћи су извор енергије фосилна горива, али то могу бити и нуклеарно гориво, топли извори (геотермална енергија) и Сунце. Фосилна горива (угаљ, тешка уља, природни гас) изгарају и загревају котао са водом (генератор паре). Вода се загревањем испарава, прегрејана пара високог притиска одводи се у парну турбину, а она покреће генератор у којем се механичка енергија претвара у електричну.
Основна производна јединица електропривреде у савременим термоелектранама је блок. Блок се састоји од једног постројења за производњу паре, једне кондензацијске турбине, електричног генератора и трансформаторског постројења. Принцип рада једне термоелектране је следећи: у ложишту парног котла изгара гориво. Топлота гасова изгарања загрева воду у парогенератору и вода се испарава. Прегрејана пара одговарајуће температуре и притиска одлази у парну турбину. У парној се турбини топлотна енергија претвара у кинетичку енергију, а у ротору долази до претварања кинетичке енергије у механички рад. Преко вратила механички рад преноси се на ротор електричног генератора, гђ се механички рад претвара у електричну енергију.
Термоелектране топлане
Топлана је термоелектрана која служи за истодобну производњу електричне енергије и водене паре за оближње потрошаче топлотне енергије (за грејање зграда и за технолошке индустријске процесе). За те се намене у парној термоелектрани узима водена пара која је делимично експандирала у турбини, а у гасној термоелектрани за загревање воде служе врући излазни гасови након експанзије у турбини. Ако се топли извори искориштавају као извор енергије, пара која избија на површину најчешће се директно одводи у парну турбину. У кориштењу енергије предност имају потрошачи топлоте, а електрична енергија је додатни излаз. Припрема горива, ваздуха и воде, те одвођење отпадних материја исти су као и у термоелектрани.
Гасне електране
Гасна електрана је једноставније постројење од парне термоелектране. У гасној термоелектрани може се као гориво употребити плин (природни гас, гас из високих пећи и слично) или лакша уља. Гориво изгара у посебним коморама у које се доводи и компримовани ваздух, па смеша ваздуха и гасова након изгарања погони гасну турбину, која окреће и компресор и генератор. Гасне електране у односу на парне имају знатно мање време потребно за покретање из хладног стања, димензије делова постројења су мање, нису потребни уређаји за припремање воде, могућност брзог укључивања, заустављања и наглих промена оптерећења.
Гасно-парна термоелектране
Гасно-парна термоелектрана са комбинованим гаснотурбинским и парнотурбинским процесом има већи степен деловања и од гасних и од парних електрана. Топлота гасова из гасне турбине предаје се води у надодатом парнотурбинском постројењу, у генератору паре, који може имати и властито ложење. Граде се и посебне коморе за изгарање, одн. ложишта под притиском, у које је уграђен и генератор паре, а напојна се вода загрејава отпадном топлотом из гасне турбине. Због захтева за врло чистим гасом, који пролази кроз турбину, претежно се употребљавају течна и гасовита горива. Угаљ се такође користи, али се пре изгарања расплињава и чисти у посебним постројењима или изгара у комори под притиском, а врући се гасови пре уласка у турбину филтрирају. Технолошки захтеви за чистим горивом и мање потребе за расхладном водом чине термоелектране с комбинованим процесом и с еколошкога гледишта прихватљивима.
Дизел електране Дизел електране су постројења која служе као помоћне електране, резервни извори енергије у урбаним срединама (болнице, робне куће), стални извори енергије на бродовима, нафтним платформама. Најважнији део опреме дизел електране је дизелов мотор. Пуштање у рад дизеловог мотора осигурава се компримованим ваздухом из боце и дотоком горива из дневног спремника за нафту. Измењивачима топлоте осигурава се хлађење мотора. Вода из измењивача топлоте води се у расхладни торањ где се хлади и враћа у процес. Рад електране се заснива на претварању механичког рада који ствара дизелов мотор у електричну енергију.
Нуклеарне електране
Нуклеарна електрана разликује се од термоелектране на фосилна горива у примарном постројењу, у које улазе нуклеарни реактор, делови примарног круга зависни су од врсте реактора и помоћних система. Топлотом из нуклеарног реактора загрева се и испарава вода у парогенератору, а настала водена пара покреће парну турбину и електрични генератор. Термодинамички процес исти је као у класичној парној електрани, за разлику што улогу парног котла преузима реактор с измењивачем топлоте или без њега. У нуклеарни реактор се уноси нуклеарно гориво и расхладно средство. Нуклеарном фисијом нуклеарног горива у реактору се ослобађа велика количина топлоте. Пару за погон парне турбине могуће је произвести директно у реактору, или у измењивачу топлоте. Произведена пара одводи се у турбину, а претварање топлотне енергије у електричну одвија се на исти начин као и код класичне термоелектране на фосилна горива.
Геотермалне електране
Геотермална електрана је као свака друга електрана, осим што се водена пара не производи изгарањем фосилних или других горива, већ се црпи из Земље. Даљњи је поступак с паром исти као код конвенционалне електране: пара се доводи до парне турбине, која покреће ротор електричног генератора. Након турбине пара одлази у кондензатор, кондензује се, да би се тако добијена вода вратила назад у геотермални извор. Под појмом геотермална енергија сматра се она енергија која се може придобити из Земљине унутрашњости и користити у енергетске или неке друге сврхе.
Хидроелектране