Het proces van het opwekken van elektriciteit in een energiecentrale omvat verschillende fundamentele stappen:
1. Brandstofvoorbereiding:Bij elektriciteitscentrales op basis van fossiele brandstoffen moet de brandstof worden voorbereid en verwerkt. Steenkool wordt bijvoorbeeld vermalen tot een fijn poeder en aardgas wordt gecomprimeerd voor efficiënt gebruik bij de verbranding.
2. Verbranding:In traditionele energiecentrales worden fossiele brandstoffen in ketels verbrand om warmte te produceren. Deze warmte zet water onder hoge druk om in stoom.
3. Stoomproductie:De hogedrukstoom uit de ketel drijft een stoomturbine aan. Terwijl de stoom door de turbinebladen stroomt, zorgt deze ervoor dat ze gaan draaien.
4. Turbinerotatie:De rotatie van de stoomturbine genereert mechanische energie. Deze mechanische energie wordt vervolgens door een generator omgezet in elektrische energie.
5. Koeling:Nadat de stoom door de turbine is gegaan, wordt deze via een koelproces weer gecondenseerd tot water. Dit water kan vervolgens opnieuw worden gebruikt in de boiler.
6. Elektrische opwekking:De draaiende beweging van de rotor van de generator binnen zijn magnetisch veld induceert een elektrische stroom. Deze stroom wordt vervolgens via een transformator opgevoerd naar hogere spanningsniveaus voor een efficiënte distributie.
7. Transmissie:De opgewekte elektriciteit wordt naar de consument getransporteerd via een uitgebreid netwerk van elektriciteitsleidingen en distributiesystemen.
In de context van hernieuwbare energiebronnen, zoals zonne- en windenergie, zijn de betrokken processen verschillend. Zonne-energiecentrales zetten zonlicht bijvoorbeeld direct om in elektriciteit via fotovoltaïsche (PV) cellen, terwijl windenergiecentrales de kinetische energie van wind benutten om elektriciteit op te wekken.
Moderne energiecentrales maken ook gebruik van verschillende technologieën om de efficiëntie te verbeteren, de uitstoot te verminderen en een betrouwbare stroomvoorziening te bieden. Het kan daarbij gaan om geavanceerde verbrandingssystemen, systemen voor emissiebeheersing, warmtekrachtkoppeling (gecombineerde warmte-krachtkoppeling), energieopslagsystemen en slimme netwerken.
Over het algemeen fungeert een energiecentrale als een centraal knooppunt voor het opwekken en distribueren van elektriciteit om te voldoen aan de energiebehoeften van gemeenschappen, industrieën en de moderne samenleving.
