Sähköntuotantojärjestelmät

Sähköntuotantojärjestelmät viittaavat kokonaisuuteen, jolla sähköenergiaa tuotetaan ja toimitetaan kuluttajille. Nämä järjestelmät ovat monimutkaisia ja koostuvat useista osista, kuten voimalaitoksista, siirtoverkoista ja jakeluverkoista. Voimalaitokset muuttavat eri energialähteitä sähköenergiaksi. Yleisimpiä energialähteitä ovat fossiiliset polttoaineet kuten hiili ja maakaasu, ydinvoima, uusiutuvat energialähteet kuten vesi-, tuuli- ja aurinkovoima, sekä biomassa.

Voimalaitoksissa käytettävät tekniikat vaihtelevat energialähteen mukaan. Lämpövoimalaitoksissa poltetaan polttoainetta höyryn tuottamiseksi, joka pyörittää turbiineja ja generaattoreita sähkön tuottamiseksi. Ydinvoimalaitoksissa ydinreaktio vapauttaa lämpöä, jota käytetään vastaavasti höyryn tuottamiseen. Vesivoimalaitoksissa virtaavan veden energia muunnetaan mekaaniseksi energiaksi ja edelleen sähköksi. Tuulivoimalaitokset hyödyntävät tuulen voimaa turbiinien pyörittämiseen. Aurinkovoimalaitokset muuttavat auringon säteilyenergian suoraan sähköksi valosähköisten kennojen avulla.

Tuotettu sähkö siirretään sitten korkeajännitteisillä sähkölinjoilla voimalaitoksista kulutuskeskuksiin. Jakeluverkot muuntavat ja jakavat sähkön kuluttajien käyttöön sopivammille jännitetasoille. Sähköntuotantojärjestelmän tehokkuus, luotettavuus ja ympäristövaikutukset ovat keskeisiä tekijöitä sen suunnittelussa ja ylläpidossa. Nykyään painotetaan yhä enemmän päästöttömiä tuotantomuotoja ja energiatehokkuutta.