Il processo di generazione di energia elettrica in una centrale elettrica prevede diversi passaggi fondamentali:
1. Preparazione del combustibile:nel caso di centrali elettriche basate su combustibili fossili, il combustibile deve essere preparato e lavorato. Ad esempio, il carbone viene frantumato in polvere fine e il gas naturale viene compresso per un utilizzo efficiente nella combustione.
2. Combustione:nelle centrali elettriche tradizionali, i combustibili fossili vengono bruciati nelle caldaie per produrre calore. Questo calore converte l'acqua in vapore ad alta pressione.
3. Generazione di vapore:il vapore ad alta pressione proveniente dalla caldaia aziona una turbina a vapore. Quando il vapore passa attraverso le pale della turbina, le fa ruotare.
4. Rotazione della turbina:la rotazione della turbina a vapore genera energia meccanica. Questa energia meccanica viene poi convertita in energia elettrica da un generatore.
5. Raffreddamento:dopo essere passato attraverso la turbina, il vapore viene condensato nuovamente in acqua attraverso un processo di raffreddamento. Quest'acqua potrà poi essere riutilizzata nella caldaia.
6. Generazione elettrica:il movimento rotatorio del rotore del generatore all'interno del suo campo magnetico induce una corrente elettrica. Questa corrente viene quindi aumentata a livelli di tensione più elevati attraverso un trasformatore per una distribuzione efficiente.
7. Trasmissione:l'elettricità generata viene trasmessa ai consumatori attraverso una vasta rete di linee elettriche e sistemi di distribuzione.
Nel contesto delle fonti energetiche rinnovabili, come l’energia solare ed eolica, i processi coinvolti sono diversi. Ad esempio, gli impianti solari convertono la luce solare direttamente in elettricità attraverso celle fotovoltaiche (PV), mentre gli impianti eolici sfruttano l’energia cinetica del vento per generare elettricità.
Le moderne centrali elettriche impiegano anche varie tecnologie per migliorare l’efficienza, ridurre le emissioni e fornire un’alimentazione elettrica affidabile. Questi possono includere sistemi di combustione avanzati, sistemi di controllo delle emissioni, cogenerazione (combinazione di calore ed elettricità), sistemi di stoccaggio dell’energia e reti intelligenti.
Nel complesso, una centrale elettrica funge da hub centrale per la generazione e la distribuzione di elettricità per soddisfare la domanda energetica delle comunità, delle industrie e della società moderna.
