نیروگاه‌های حرارتی، قلب تپنده‌ی تولید برق هستند که با تبدیل انرژی حرارتی به مکانیکی و سپس الکتریکی، برق مورد نیاز ما را تامین می‌کنند. در این نیروگاه‌ها، از سوخت‌های فسیلی مانند زغال‌سنگ، گاز طبیعی و نفت برای تولید حرارت استفاده می‌شود. این حرارت سپس به بخار تبدیل شده و با فشار به پره‌های توربین برخورد می‌کند. چرخش توربین، ژنراتور را به حرکت درآورده و در نهایت، برق تولید می‌شود.
فرایند تولید برق در نیروگاه‌های حرارتی
* احتراق سوخت: سوخت فسیلی در کوره سوزانده شده و حرارت شدیدی تولید می‌شود.
* تولید بخار: آب در دیگ بخار گرم شده و به بخار تحت فشار تبدیل می‌شود.
* چرخش توربین: بخار با فشار به پره‌های توربین برخورد کرده و آن را به چرخش در می‌آورد.
* تولید برق: محور توربین به ژنراتور متصل است و با چرخش توربین، ژنراتور انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.
* کندانسور: بخار پس از چرخاندن توربین، وارد کندانسور شده و مجدداً به آب مایع تبدیل می‌شود.
* پمپ: آب مایع توسط پمپ به دیگ بخار بازگردانده می‌شود تا دوباره این چرخه تکرار شود.
انواع نیروگاه‌های حرارتی
* نیروگاه‌های بخاری: رایج‌ترین نوع نیروگاه‌های حرارتی هستند که در آن‌ها از بخار برای چرخاندن توربین استفاده می‌شود.
* نیروگاه‌های گازی: در این نیروگاه‌ها، از گازهای داغ حاصل از احتراق سوخت برای چرخاندن توربین استفاده می‌شود.
* نیروگاه‌های سیکل ترکیبی: این نیروگاه‌ها ترکیبی از نیروگاه‌های بخاری و گازی هستند و بازدهی بالاتری نسبت به هر یک از آن‌ها دارند.
مزایا و معایب نیروگاه‌های حرارتی
* مزایا:
* قابلیت تولید برق در مقیاس بزرگ
* فناوری成熟 و قابل اعتماد
* امکان کنترل سریع تولید برق
* معایب:
* آلودگی هوا و محیط زیست
* وابستگی به سوخت‌های فسیلی
* هزینه بالای ساخت و نگهداری
آینده نیروگاه‌های حرارتی
با توجه به نگرانی‌های زیست محیطی و کاهش منابع سوخت‌های فسیلی، آینده نیروگاه‌های حرارتی با چالش‌های جدی روبرو است. تلاش‌های بسیاری برای بهبود بازدهی، کاهش آلودگی و استفاده از سوخت‌های پاک‌تر در این نیروگاه‌ها در حال انجام است. همچنین، توسعه فناوری‌های جدید مانند نیروگاه‌های خورشیدی و بادی، جایگزین‌های مناسبی برای نیروگاه‌های حرارتی به شمار می‌روند.