电力工业是国民经济的重要基础产业，是国民经济发展战略中的重点和先导产业。它的发展是社会进步和人的不断提高的需要美国的生活水平。作为一个大国，中国有许多电力来源，包括火电、水电、风电、太阳能和核电。
火力发电
火力发电是利用煤、石油、天然气等固体、液体和气体燃料燃烧产生的热能，通过发电装置转化为电能的一种发电方式。
能量转换
燃料化学能蒸汽热能机械能电能。简单来说，就是利用燃料产生热量，加热水，形成高温高压的过热蒸汽，带动燃气轮机旋转，带动发电机转子(电磁场)旋转。定子线圈切割磁力线并产生电能。然后用升压变压器将其升高到系统电压，与系统连接，向外输送电能。然后，蒸汽沿管道进入汽轮机，不断膨胀做功，冲击涡轮转子高速旋转。带动涡轮发电机发电，最后由给水泵进一步升压送回锅炉，反复参与上述循环。发电机发出的电经变压器升压后输入电网。
原则
火力发电一般是指利用石油、煤炭、天然气等燃料燃烧时产生的热能加热水，使水变成高温高压蒸汽，然后蒸汽推动发电机发电的方式。以煤、石油或天然气为燃料的发电厂统称为火力发电厂。
程序
火力发电的过程因所用的原动机而异。在汽轮机发电模式下，基本流程是燃料同时送入锅炉，空气送入锅炉，化学处理后的给水注入锅炉。利用燃料燃烧释放的热能将水变成高温高压蒸汽，带动汽轮机旋转做功，带动发电机发电。热电联产是利用原动机的乏汽(或专用抽汽)向工业生产或居民供热生活。在燃气轮机发电模式下，基本过程是用压缩机将压缩空气压入燃烧室，与喷入的燃料混合，雾化，然后燃烧形成高温气体，进入燃气轮机膨胀做功，从而带动涡轮的叶片旋转，带动发电机发电。柴油机发电，基本过程是利用喷油泵和喷油器将燃油高压喷入气缸，形成油雾，与空气混合燃烧，会带动柴油机转动，带动发电机发电。
效率
在火力发电方面，迄今为止，燃气轮机和蒸汽轮机电厂的能效最高可达60%以上。由于启动时间很短，这种电厂最适合补充风力发电引起的自然功率波动，通过热电联产电厂可以达到90%以上的较高能效。
火力发电
按照火力发电的生产流程，其基本组成部分包括燃烧系统、汽水系统(燃气轮机发电和柴油机发电都没有这个系统，但两者在火力发电中所占比例都很小)、电气系统和控制系统。
燃烧系统
它由主锅炉的燃烧室(即炉膛)、送风装置、给煤(或油、天然气)装置、排灰装置等组成。主要作用是完成燃料的燃烧过程，将燃料中所含的能量以热能的形式释放出来，用于加热锅炉中的水；这些工艺主要包括烟气工艺、通风工艺、排灰和排渣工艺等。
苏打系统
主要由给水泵、循环泵、给水加热器、凝汽器、除氧器、水冷壁和管道系统组成。它的功能是利用燃料的燃烧把水变成高温
主要由电厂主接线、汽轮发电机、主变压器、配电装置、开关柜、发电机引出线、辅助接线、辅助变压器和电抗器、辅助电动机、保安电源、蓄电池DC系统、通信设备和照明设备等组成。基本功能是根据电能质量要求，保证向负载或电力系统供电。该过程主要包括供电过程和厂用电过程。电气系统的基本要求是安全可靠的供电；调度灵活；良好的调节和操作功能，保证供电质量；能迅速排除故障，避免事故扩大。
控制系统
主要由锅炉及其辅助系统、汽轮机及其辅助系统、发电机及电气设备、辅助系统组成。基本功能是对火力发电厂的各个生产环节进行自动调节和控制，以协调各部分的工况，使整个火力发电厂安全、合理、经济地运行，降低劳动强度，提高生产率，并能迅速、正确地处理任何故障，避免事故发生。主要工作流程包括汽轮机启停、自动提速控制流程、锅炉燃烧控制流程、消防系统控制流程、热工测控流程、电气故障自动切除流程、自动除灰除渣流程等。
在火力发电厂的各种辅助设备中，风机和水泵占了绝大多数，节能潜力很大。由于火电机组调峰的增加，这些机组的负荷变化范围较大，需要实时调节风机和水泵的流量。因此，需要用变频来驱动风机和水泵负载。
水力发电
水力发电是指利用河流、湖泊等具有势能的水流从高处向低处流动，将其中蕴含的势能转化为水轮机的动能，再以水轮机为原动力带动发电机产生电能。水力(有水头)是用来带动水力机械(水轮机)转动，将水能转化为机械能。如果在水轮机上连接另一种机械(发电机)，水轮机转动时就可以发电，然后将机械能转化为电能。从某种意义上说，水电就是水的势能转化为机械能，再转化为电能的过程。
原则
水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机发电，即把水的势能转化为水轮机的机械能，再用机械能推动发电机发电。根据水位下降的自然条件，我们可以有效地利用流动工程和机械物理等。并进行精心搭配，实现最高发电量，供人们使用廉价无污染的电力。
程序
水力发电通常的流程是：河流中的水由阻水设施取水，然后通过压力隧洞、压力钢管等水路设施送到电厂。当机组需要运行发电时，打开主阀(类似于家里水龙头的作用)，然后打开导流翼(实际控制输出功率的小水门)，使水冲击涡轮。涡轮旋转，带动发电机旋转。发电机励磁后，发电机建立电压，断路器投入运行后，开始向电力系统送电。如果要调节发电机组的出力，可以通过调节导流翼的开度来增减水量。产生的水将通过尾水渠返回河道，以供应下游用水。
系统
水电站是一种将水能转化为电能的水力装置。它由各种水工建筑物，以及发电、变电、配电等机电设备组成，形成一个有机的综合体，相互配合，共同工作。这个水力装置就是水电站枢纽或水力枢纽，简称水电站。它由挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物等七个水工建筑物组成
(3)取水结构：水轮机可以从河流或水库获得所需流量，如取水口；
(4)导流建筑物：导流建筑物是工程设施，如明渠、隧道等。在引水式或混合式水电站中，用于集中落差(对于混合式水电站，仅为总落差)和输送流量。有时，水轮机管道也叫导流结构，但严格来说，由于它主要是输送流量，与具有集中落差和输送流量双重功能的导流结构并不完全相同。有些水电站有很长的尾水洞和尾水渠，也属于导流建筑物；
(5)平水建筑物：其作用是在负荷突变引起引水系统流量和压力剧烈波动时，调节供水的流量和压力，以保证引水建筑物和水轮机管道的安全及水轮发电机组的稳定运行。例如安装在引水式或混合式水电站的引水系统中的压力池或高压池等平面水工建筑物；
(6)厂区建筑物：包括厂房、变电站和开关站。厂房是水电站枢纽中最重要的建筑物之一。它不同于一般的工业厂房，而是一种将水力机械和电气设备有机结合的特殊水工建筑物。变电站是安装升压变压器的地方；开关站是安装各种高压配电装置的地方，所以也叫高压配电站。
(七)枢纽内的其他建筑物：这些建筑物是指船闸或升船机、排筏道、鱼道或鱼闸，以及用于灌溉或城市供水的取水设施，对水能转化为电能的生产过程没有直接作用。为了综合利用水资源，它们也是整个水电站枢纽的组成部分，对枢纽的布置和运行也有重要影响。
其中，变频技术应用于水电站主厂房桥式起重机、坝顶闸门起重机和尾门起重机，以及整个系统的大部分风机和泵类负荷。变频器广泛应用于整个系统中。
风力
风力发电是将风的动能转化为电能。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，积累巨大。全球风能约为2.7410^9MW，其中可利用的风能为210^7MW，比地球上可开发的水能总量大10倍。
资源
中国风能资源丰富，可开发风能储量约10亿千瓦，其中陆上风能储量约2.53亿千瓦(以地面10m以上数据计算)，海上风能储量约7.5亿千瓦，合计10亿千瓦。2003年底，中国的装机容量约为5.67亿千瓦。
风是无公害能源之一，取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料、交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区、高原，因地制宜的风力发电是非常适合的，也是大有可为的。
原则
把风的动能转化为机械动能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，然后通过增速器加快转速，推动发电机发电。按照现在的风车技术，每秒三米左右的微风速度(微风的程度)就可以发电。风力发电正在世界范围内形成热潮，因为风力发电不需要使用燃料，不产生辐射和空气污染。
系统
风力发电所需的设备称为风力发电机。这种风力发电机可分为风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风电场基本没有尾舵，一般只有小型(包括国产)才会有尾舵)
风轮
风轮是将风的动能转化为机械能的重要部件。它由两个(或多个)螺旋桨形叶轮组成。当风吹向叶片时，叶片上产生的空气动力驱动t
因为风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化，使得转速不稳定；所以在驱动发电机之前，需要加一个增速到发电机额定转速的齿轮箱，再加一个调速机构，保持转速稳定，再接入发电机。为了让风轮始终对准风向，以获得最大的功率，就需要在风轮后面安装一个类似风向标的尾舵。
铁塔
铁塔是支撑风轮、尾舵和发电机的框架。
发电机
发电机的作用是通过提高速度，将风轮获得的恒定转速传递给发电机构进行匀速运转，从而将机械能转化为电能。我国西部地区大力提倡风力发电，尤其是小型风力发电系统。它的发电系统效率高，但不仅仅是由一个发电机头组成，而是一个具有一定科技含量的小系统：风力发电机充电器数字逆变器。风力发电机由机头、转子、机尾和叶片组成。每个部分都很重要。各部分的作用是：叶片用来接收风力，通过机头转化为电能；使尾叶始终面向来风的方向，以获得最大的风能；旋翼可以使机头灵活转动，实现调整尾翼方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。
在风电领域，一个普遍的问题是：电网短路能力弱，电网电压波动大，风电机组频繁解列。随着变频技术的发展，整个系统内的通信单元将控制要求传输到风电场内各风机的控制单元，对变频装置的频率、相角和幅值进行调节和控制，以满足调节电网功率因数和为弱电网提供无功能量的要求。因此，变频技术在风力发电系统中也占有非常重要的地位。
太阳能/太阳能
太阳能是指太阳的热辐射能，其主要表现形式是太阳射线。在现代，一般用来发电或为热水器提供能量。自从地球上的生命诞生以来，它主要依靠太阳提供的热辐射来生存。自古以来，人类也知道用太阳晒干东西作为制作食物的方法，如制盐、晒咸鱼等。随着化石燃料的减少，太阳能已经成为人类能源利用的重要组成部分，并得到了不断的开发。太阳能的利用方式有两种：光热转换和光电转换。太阳能发电是一种新的可再生能源。
发电原理
光伏效应：假设光照射在太阳能电池上，光在界面层被接收，能量足够的光子可以从P型硅和N型硅中的共价键激发出电子，导致电子-空穴对的出现。在复合之前，界面附近的电子和空穴会由于空间电荷的电场结果而彼此分离。电子移动到带正电荷的N区，空穴移动到带负电荷的P区。通过界面层的电荷差，在P区和N区之间会产生一个向外可测试的电压。这时候可以在硅片的两面加上电极，接在电压表上。对于晶体硅太阳能电池，开路电压的典型值为0.5 ~ 0.6 V，通过光在界面层出现的电子-空穴对越多，电流越大。界面层接收的光能越多，界面层即电池的面积越大，太阳能电池中合成的电流越大。
阳光照射在半导体pn结上，形成新的空穴-电子对。在pn结电场的作用下，空穴从N区流向P区，电子从P区流向N区。电路接通后，就形成了电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
系统
光伏发电系统是一种新型的发电系统，它利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光的辐射能直接转化为电能
太阳能电池组件的作用是将太阳辐射能量直接转化为直流电，供负载使用或储存在蓄电池中备用。根据一般用户的需要，将若干块太阳能电池板按一定方式连接起来，形成太阳能电池阵列，再配以适当的支架和接线盒。
控制器
控制器主要由电子元件、仪表、继电器、开关等组成。在太阳能发电系统中，控制器的基本功能是为电池提供最佳的充电电流和电压，快速、稳定、高效地对电池进行充电，尽可能地减少充电过程中的损耗，延长电池的使用寿命。同时保护好电池，避免过充过放。如果用户使用DC负载，充电控制器还可以为负载提供稳定的DC电源。
换流器
逆变器的作用是将太阳能电池阵列和蓄电池提供的低压直流电逆变为220V交流电，供给交流负载。
蓄电池组
电池组为负载存储太阳能电池阵列产生直流电。在光伏发电系统中，电池处于浮动充放电状态，夏季日照量大，既给负载供电，又给电池充电。冬天日照量少的时候，这部分储存的电能逐渐释放出来。白天，太阳能电池阵列给电池充电，同时，阵列也给负载供电。晚上，负载电力全部由蓄电池提供。所以要求电池的自放电要小，充电效率要高。同时还要考虑价格、使用方便等因素。
核能
核电是指将核能转化为热能，产生蒸汽供汽轮机使用，汽轮机再带动发电机发电。
核电站发电的过程和火电站一样，都是热能-机械能-电能的能量转换过程。区别主要是热源部分。火力发电厂通过锅炉设备燃烧化石燃料产生热量，而核电站通过核裂变的核燃料链式反应产生热量。
系统
核电站的组成通常由核系统和核设备两部分组成，也称核岛；常规系统和常规设备，也称为常规岛。这两部分组成了核能发电系统。
核岛内的主要设备是热载体(冷却剂)提供的核反应堆和蒸汽发生器，替代了常规热电站中的蒸汽锅炉。常规岛的主要设备是燃气轮机、发电机及其相应的辅助设备，常规岛的组成与常规火电厂燃气轮机大致相同。
除了关键设备3354核反应堆，还有很多重要设备与之配合。以压水堆核电站为例。它们是主泵、调压器、蒸汽发生器、安全壳、涡轮发电机和应急冷却系统等。它们在核电站中有自己的特殊功能。
主泵
如果把反应堆里的冷却剂比作人的血液，那么主泵就是心脏。它的作用是将冷却剂送入反应堆，然后流经蒸汽发生器，以保证裂变反应产生的热量及时转移出去。
调整者
也称为压力平衡器，是用来控制反应堆系统压力变化的装置。正常运行时，起保压作用；万一发生事故，提供超压保护。稳压器配有加热器和喷雾系统。当反应器中的压力过高时，喷洒冷水以降低压力。当反应堆中的压力过低时，加热器会自动通电加热并蒸发水以增加压力。
蒸汽发生器
它的作用是将通过反应堆的冷却剂的热量传递给二回路的水，变成蒸汽，再传入汽轮发电机的汽缸做功。
安全壳
用于控制和限制反应堆放射性物质的扩散，保护公众免受放射性物质的危害。万一反应堆一回路发生罕见的失水事故，安全壳是最后一道屏障
为了应对核电站一回路管道破裂的极端失水事故，现代核电站都配备了应急冷却系统。它由注射系统和安全壳喷淋系统组成。一旦收到极端LOCA的信号，安注系统向反应堆内注入高压含硼水，喷淋系统向安全壳内喷水和化学物质。可以减轻事故后果，限制事故蔓延。
核电布局
根据国家能源局提出的能源规划思路，核电发展要推进内陆核电项目，形成我国东中部核电带。
在核电规划布局上，一是采用成熟先进的核电技术，加快辽宁、山东、江苏、浙江、福建等沿海省份的核电发展；二是稳步推进江西、湖南、湖北、安徽等中部省份的内陆核电项目，形成东中部核电带。根据电网负荷分布情况，适当建设一些抽水蓄能电站。
核电的发展有力地推动了核电设备行业的快速发展。目前我国核电站整体国产化率约为50%-60%，计划到2020年国产化率达到80%以上。按照7000多万千瓦的装机容量计算，未来10年我国核电总投资规模将高达1万亿元，核电设备约占核电站投资的60%，设备投资约6000亿元。如果核岛、常规岛和辅助设备的国产化率分别为70%、80%和90%，那么国内核电设备制造商将分享3200多亿元的市场，市场潜力巨大。
