5 منبع انرژی وجود دارد که در مجموع تقریبا تمام منابع انرژی برق جهان را تولید می کند.این منابع عبارتند از:»زغال سنگ، نفت، گازطبیعی،نیروی هیدروالکتریک و انرژی هسته ای.زغال سنگ و نفت و نیروگاههای هسته ای از چرخه بخار برای تبدیل کردن گرما به انرژی الکتریکی به شکل زیر استفاده می کنند:

نیروگاه بخار از آب کاملا خالص در یک سیکل بسته استفاده می کند.این آب در دیگ بخار جوشانده می شود تا بخار را با فشار و دمای بالا تولید کند.در یک جایگاه معمولا فشار 150 اتمسفر و دما 550 درجه سانتی گراد می باشد.این بخار پرفشار توربین هایی را می چرخاند که به نوبت مولدهای الکتریکی را به حرکت در می اورد و حداکثر مقدار انرژی از بخار به توربین ها تنها در صورتی منتقل می شود که توربین ها بتوانند با فشار خیلی کم تخلیه شوند و در حالتی ایده ال خلا وجود داشته باشد.می توان با در نظرگرفتن بخار خروجی آب این موضوع را مشخص نمود.آب پمپ شده و به دیگ بخار برگردانده شده و چرخه مجددا آغاز می شود.در مرحله متراکم سازی مقدار زیادی از گرما را باید از سیستم استخراج کرد.

این گرما به دستگاه متراکم کننده (چگالنده) منتقل می شود که نوعی دستگاه مبدل حرارت است. مقدار خیلی بیشتری از آب تصفیه شده وارد یکی از طرفین چگالنده شده و بصورت آب گرم خارج می شود ، با خارج شدن، گرما را از بخار آب گرفته و آن را به دیگری برمیگرداند. در هیچ نقطه ای، این دو سیستم آبی نباید باهم ترکیب شوند. در قسمت کناری ، اب ناخالص گرم شده به راحتی در منطقه ای کمی دورتر به دریا برگردانده می شود.ی ک ایستگاه 2گیگاواتی حدود 60 تن آب دریا در هر ثانیه نیاز دارد. در ساحل هیچ مسئله ای نیست، اما در روی زمین کمتر جایی میتوان یافت که این همه آب را در تمام سال در اختیار داشته باشند. راه حل، به گردش دراوردن آب غیر خالص است. برج های خنک کننده که ساختار بتنی دارد ، مانند یک دودکش بسیار بزرگ است و به همان شکل عمل می کند، یعنی موجب القای طبیعی ته نشست می شود. حجم بزرگی از هوا در اطراف و پایه کشیده شده و از طریق بخش بالایی خارج می شود و در نهایت در حوضچه زیر برج جمع آوری می شود.

برج خنک کننده در واقع یک تبادل کننده گرمایی دوم است که در آنحا گرما در آب ناخالص به هوا منتقل می شود. اما برخلاف اولین تبادل کننده گرمایی، این دو سیال مجاز هستند در تماس با یکدیگر قرار بگیرند چرا که در نتیجه آن بخشی از آب بواسطه تبخیر از دست میرود.

برج های خنک کننده هرگز نمی توانند دمای آب ناخالص را از دمای هوای محیطی پایین تر ببرند. بنابراین کارایی چگالنده و کل سیستم، کمی در مقایسه با ناحیه ساحلی کاهش پیدا می کند. تولید برج های خنک کننده نیز باعث افزایش هزینه های عمومی یک نیروگاه می شود. ضرورت استفاده از یک برج خنک کننده عامل مهمی در انتخاب زغال سنگ ، نفت و نیروگاههای هسته ای است. قسمتی که برای نیروگاه مناسب است از یک نوع سوخت استفاده می کند که لزوما برای ایستگاه با استفاده از سوخت دیگر مناسب نیست.

نیروگاه های زغال سنگی

اولین نیروگاه های زغال سنگی در محل تامین زغال سنگ(محلی که بار را ذخیره می کردند)ساخته شده اند. یک نیروگاه با خروجی دو گیگاوات حدود 5 میلیون تن زغال سنگ در سال مصرف می کند. در بریتانیا جایی که اغلب نیروگاه ها، زغال سنگ خود را از طریق راه آهن تامین می کنند، به طور متوسط 13 قطار در روز که هرکدام 1000 تن حمل می کنند لازم است. این به معنای این است که نیروگاه های زغال سنگی بزرگ به خطوط آهن نیز نیاز دارند مگر اینکه نیروگاه درست در محل معدن ساخته شده باشد.

نیروگاه های نفت سوز

نیروگاه های نفتی را میتوان به دو بخش تقسیم کرد که در آن نفت از چاه بیرون امده و تفاله نفت (نفت باقیمانده) زمانی باقی می ماند که بخش ارزشمندتر آن در پالایشگاه نفت استخراج شده باشد. هزینه جابجایی نفت با خط لوله کمتر از جابجایی زغال سنگ با راه آهن است اما حتی نیروگاه هایی که در نفت خام استفاده می کنند اغلب در نزدیکی اسکله های آب عمیق مناسب برای باربرداری تانکرهای متوسط ساخته می شوند. نیروگاه هایی که باقیمانده های نفت را می سوزانند باید در نزدیکی پالایشگاهی ساخته شوند که منابع آنها را تامین می کند. دلیل این است که نفت باقیمانده بسیار چسبنده بوده و تنها در صورتی می توان به شکل با صرفه آنها را به لوله منتقل کرد که آن را گرم نگه داریم.

نیروگاه های هسته ای

برخلاف دو شکل قبلی هزینه انتقال سوخت هسته ای ناچیز است چرا که بسیار کم از آن استفاده می شود. یک ایستگاه یک گیگاواتی حدود 4.5 تن اورانیوم در هر هفته نیاز دارد. در مقایسه با 50 هزار تن سوخت که هر هفته در نیروگاه های زغال سنگی با خروجی مشابه سوزانده می شود این مقدار بسیار کم است. نیروگاه های هسته ای فعلی از برج های خنک کننده بیشتری در مقایسه با نیروگاه های نفتی و زغال سنگی به واسطه کارایی پایین ترشان استفاده می کنند. تمام نیروگاه های هسته ای در بریتانیا به استثنای یکی از سواحل قرار دارند و از آب دریا برای خنک کردن استفاده می کنند.

نیروگاه های آبی

نیروگاه های آبی باید در جایی قرار بگیرند که به آب دسترسی زیادی داشته باشند و از آنجاییکه این نیروگاه ها در منطقه کوهستانی واقع می شوند، ممکن است برای انتقال نیروی تولید شده به نزدیک ترین مرکز توزیع برای تزریق آن به شبکه، به خطوط انتقال زیادی نیاز باشد. تمام طرح های برق آبی به دو عامل اصلی وابسته هستند. جریان آب و تفاوت در سطح یا سرچشمه . اب این سرچشمه ضروری ممکن است بین یک دریاچه و دره نزدیک باشد یا با ساخت سدی کوچک بر روی رودخانه ای که جریان را به نیروگاه برق هدایت میکند یا با ساخت یک سد بزرگ برروی دره برای ایجاد یک دریاچه مصنوعی انجام پذیرد.