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発電は通常、熱が水を沸騰させる2段階のプロセスです。蒸気からのエネルギーがタービンを回転させ、タービンが発電機を回転させて電気を生み出します。蒸気の動きは、運動物体のエネルギーである運動エネルギーを生成します。また、落下する水からもこのエネルギーを得ます。それは、移動する物体の速度に正比例します。動きが速いほど、エネルギーは大きくなります。運動エネルギーがタービン内の銅コイル(またはワイヤ)を回すと、電気が生成されます。
ダイナモと発電機
ほとんどの発電所の重要な部分は、回転運動を電気に変える発電機です。発電機の内部では、銅線のコイルが強い磁場の中で回転します。コイルが動くと、磁場がワイヤ内に交流(AC)電気の流れを作り出します。回転運動の原因は、風車、タービン、ディーゼルモーターのいずれであっても問題ありません。発電機を回すのに十分な強度が必要です。発電機の「いとこ」であるダイナモは、ほぼ同じように機能します。ただし、直流(DC)を生成します。
蒸気からの電気
蒸気発電所(または発電機)は、バイオマス、石炭、石油などの燃料を燃焼させて電気を生成します。プロセスから生成された蒸気はタービンに供給されます。発電機内の銅の電機子(ワイヤ)は、タービンの回転に伴って回転し、電流を生成します。蒸気発電所の例は、フロリダ州タンパにあるビッグベンド発電所です。
水力発電:流れ落ちる水
水から生成される電気は、水力電気と呼ばれます。落下する水は水力発電タービンのブレードを回転させ、発電機内の銅の電機子を動かして電気を生成します。水力発電所の例は、グレートフーバーダム(米国ラスベガスの近くにあります)です。合計19基のタービンがあり、年間130万人以上に十分な電力を供給しています。
風車:風からのエネルギー
風力発電所はタービンのブレードを回転させ、銅製の電機子(発電機内にある)を動かして発電します。風車は、これまで、取り付けられた工場の車輪を回転させるために利用されてきました。現代の風車は、(運動から生成される)機械的エネルギーを電気エネルギーに変換します。風力発電の例としては、ミネソタ州ベントン湖の近くに位置する107メガワット(MW)の風力発電所があります。
太陽光発電:サンシャインからのエネルギー
太陽電池は、太陽光のエネルギーを利用して電気を生成します。直流(DC)は、固定太陽電池パネル(太陽電池で構成されている)から生成され、小規模の灌漑ポンプの実行やバッテリー駆動デバイスの充電など、地域のアプリケーションに一般的に使用されます。商業規模の太陽光発電所は、化石燃料の価格の上昇により着実に人気を集めています。それらは、大きな反射板を通して太陽エネルギーを閉じ込めることによって機能します。閉じ込められたエネルギーは、さまざまな技術を使用して、ガスまたは蒸気タービンに電力を供給して発電するレシーバーに送られます。ネリス発電所は、北米最大の太陽光発電所です。ラスベガス近郊のネバダ州クラーク郡のネリス空軍基地にあります。このプラントは70,000を超える太陽光発電パネルで構成されており、その最大電気容量は13メガワットの交流(13 MW AC)と見積もられています。