Гідроелектростанції
Потужність ГЕС залежить від витрати води через турбіну Q і напору Н (перепаду рівнів води).
У природних умовах концентровані в певнім місці напори зустрічаються вкрай рідко. Їх можуть створювати лише водоспади. Рівнинні ріки мають звичайно ухил вільної поверхні води 5-10 м/км, а гірські – 5-10 м/км. Тому ГЕС будують по гребельній або дериваційній схемі. Гребельна схема передбачає спорудження греблі, що перегороджує в обраному створі русло ріки. У результаті створюється різниця рівнів води по сторонах греблі: верхнього (УВБ) і нижнього (УНБ) б'єфа. На гірських ріках з більшими ухилами концентрація напору здійснюється за дериваційною схемою. В обраному створі ріки зводиться гребля, що створює невеликий підпір і порівняно мале водоймище. З нього через водоприймач вода направляється в штучний водовод - деривацію у вигляді відкритого каналу, тунелю або трубопроводу. З деривації вода надходить по практично вертикальним водоводам до турбін ГЕС. У цій схемі напір створений не греблею, а деривацією.
Особливості ГЕС:
1. Будуються там, де є гідроресурси й умови для будівництва, що звичайно не збігається з місцем розташування електричного навантаження.
2. Більшу частину енергії віддають в електричні мережі підвищених напруг.
3. Працюють за графіком (при наявності водоймищ).
4. Високоманеврені (розворот і набір навантаження становить приблизно 3-5 хв).
5. Мають високий ККД (85%).
ГЕС відносно режимних параметрів мають ряд переваг перед ТЕЦ і КЕС. Однак, більші капіталовкладення й час будівництва, а також міркування екології й охорони навколишнього середовища привели до того, що в останні роки будувалися в основному ТЕЦ й АЕС.
Атомні електростанції
Атомні електростанції за принципом своєї роботи також можна віднести до ТЕС, з тією лише відмінністю, що як паливо використається радіоактивне паливо (збагачений уран). АЕС проектуються й споруджуються з реакторами різного типу на теплових і швидких нейтронах по одноконтурної, двоконтурної або трехконтурній схемі. АЕС можуть робити як електричну, так і теплову енергію.
Спрощена схема двоконтурної АЕС.
Процес напіврозпаду радіоактивного палива супроводжується виділенням великої кількості теплової енергії, що і використається для одержання перегрітої пари. Для забезпечення радіаційної ізоляції використовуються роздільні контури теплоносіїв. Теплоносій, що стикається з радіоактивним паливом, у першому контурі не вступає в безпосередній контакт із водою циркулюючої в другому контурі. Передача теплоти відбувається в теплообмінних апаратах.
Устаткування другого контуру включає турбіну Тб і конденсатор К и є аналогічним основному встаткуванню ТЕС. Перший радіоактивний контур містить реактор Р, парогенератор ПГ і живильний насос ПН. Як розщеплюючий матеріал на АЕС звичайно використають уран 235U у вигляді концентрату закису-окису урану U3О8. Поглинаючи один нейтрон, уран 235U ділиться на дві частини з виділенням енергії. При розщепленні 1 кг урану 235U виділяється енергія еквівалентна енергії, що виділяється при згорянні приблизно 2900 тонн вугілля.
Особливості АЕС:
1. Можуть споруджуватися в будь-якому географічному місці, у тому числі й важкодоступному.
2. Вимагають малої кількості палива.
3. Слабко забруднюють атмосферу.