发电厂是电力系统中将各种原始能源，如煤炭、水能、核能等转换成电能的工厂。

根据原始能源的不同，我国的主力发电厂主要分为火力发电厂、水力发电厂和核电厂。实际中，还有一小部分利用天然气、风力、太阳能、地热、潮汐、垃圾等发电的电厂。

（1）火力发电厂

截至2013年年底，我国火电、水电、核电、风电和太阳能发电累计装机容量分别占总装机容量的69.1%，22.4%，1.2%，6.1%和1.2%。火电在我国发电市场中一直处于主导地位，但2006年以来火电装机比重逐步下降，清洁能源装机比重逐年增加。

1）按燃料分类

火电厂可分为汽轮机发电、内燃机发电和燃气轮机发电。

2）按生产产品性质分类

火电厂可分为凝汽式电厂（见图1.3，只生产电能）、供热式电厂（不仅供电，还给用户供热）、综合利用电厂（不仅供电、供热，还生产灰渣水泥、保温材料和磷肥等）。

图1.3　火力发电厂图

3）按供电范围分类

①区域发电厂。向大区域面积供电或建在煤炭基地的坑口电厂。

②地方发电厂。主要向区县城市供电。

③企业自备电厂。专门供企业所需电能和热能。

④小型发电厂。利用当地能源，供当地工农业用电和城乡居民用电。

⑤列车、船舶电站。为基本建设施工或暂时性地区缺电时用电。

目前我国火电厂最大单机容量为1000MW。国外最大火电厂为日本鹿岛电厂，装机为4400MW，单机容量为1300MW。

（2）水力发电厂

水力发电厂把水的位能和动能转变成电能，通常简称水电厂或水电站，如图1.4所示。

图1.4　葛洲坝水利枢纽及发电厂

根据水利枢纽布置的不同，水电厂又可分为河床式、堤坝式和引水式等。

因河流的落差是沿河分布的，流量也是随地点和时间而变化，所以为有效而经济地利用水能，需设法集中落差和调节流量，水电厂就是按集中落差或调节流量的方式来建造的。我国最大的水电厂为三峡电厂，装机容量为26台，70万kW 的机组。

1）按集中落差的方式分类

①河床式

河床式水电站大多建造在河流中下游河道底坡平缓的河段上。水电站厂房与坝排成一体，共同阻挡河水，这种坝一般不高，中小水电站水头为10m左右，主要靠流量大出力，属低水头大流量型水电站。例如，葛洲坝水利电站，如图1.4所示。

②引水式

上游筑坝，通过坡降引水管道或隧洞到下游形成落差，如图1.5所示。

图1.5　引水式电站

③堤坝式(www.daowen.com)

在河流中地形地质条件合适的地方修建堤坝以抬高上游水位，如图1.6所示。电厂按位置，可分为坝后式电厂、河床式电厂两类。

图1.6　三峡水电站及水利枢纽

④混合式

上游筑坝形成水库，又通过水渠加大落差。

2）按调节流量分类

①径流式

无水库调节，河流来多少流量发多少电。

②调节池式

取水口与厂房间设储水池蓄一日（或周）调节水池发电。

③水库式

有较大水库能调节年季或月发电流量。

④抽水蓄能电站

电力低谷时，用多余电力把水从下游抽到上游，蓄能发电，如图1.7所示。

图1.7　抽水蓄能发电原理

（3）核电站

核电厂是利用核裂变能转化为热能，再按火电厂的发电方式，将热能转换为电能，它的原子核反应堆相当于锅炉。核反应堆中，除装有核燃料外，还以重水或高压水作为慢化剂和冷却剂，因此，核反应堆又可分为重水堆、压水堆等。

图1.8　铀-235原子核裂变及链式反应

核反应堆内铀-235在中子撞击下，使原子核发生裂变（见图1.8），产生的巨大能量主要是以热能形式被高压水带至蒸汽发生器，在此产生蒸汽，送至汽轮发电组。

1kg铀-235发出的电力约等于2700t标准煤所发出的电力。

图1.9　秦山核电站和大亚湾核电站

截至2014年9月4日，我国内地已建成并投入商业运行的核电站有8个，分别为浙江秦山核电站一期、二期、三期，广东大亚湾核电站和岭澳核电站一期、二期，江苏田湾核电站，辽宁红沿河1，2号机组，福建宁德1号机组，防城港1号机组共20台机组。如图1.9所示为秦山核电站和大亚湾核电站外景图。

（4）其他发电方式

其他可利用的一次发电能源有风力发电、太阳能发电、潮汐发电、地热发电等。此外，还有直接将热能转换成电能的磁流体发电。国家大力鼓励发展新能源和可再生能源，尤其是近年来为改善大气污染状况，要求压减燃煤发电的呼声较大。火电装机比重将呈下降趋势，风电和太阳能发电等清洁能源装机比重呈上升趋势。图1.10、图1.11为风力发电厂风场及太阳能发电光伏电池图片。

图1.10　风力发电厂风场

图1.11　太阳能发电光伏电池