وظیفه اصلی یک نیروگاه تبدیل انرژی از دیگر شکلهای آن مانند انرژی شیمیایی، انرژی هستهای، انرژی پتانسیل گرانشی و... به انرژی الکتریکی است. نیروگاه ها انواع مختلفی دارند و به واسطه انرژی اولیه و نحوه تبدیل آنها به انرژی الکتریکی، به چند دسته تقسیم می شوند که بررسی آن ها از حوصله این بحث خارج است. به طور کلی در ایران، برای تولید برق، از نیروگاه های زیست سوخت، فسیلی، زمین گرمایی، برق آبی، هسته ای، خورشیدی، بادی و تعداد محدودی از انواع دیگر استفاده می شود. بدیهی است که هر نیروگاه، بسته به نوع شرایط کاری، نیاز به تجهیزات مخصوص به خود را دارد، اما برخی از این تجهیزات، میان تمام نیروگاه ها مشترک است.
همزمان با توسعه نيروگاهها و مدرن كردن آن ميبايد موارد زير را نيز درنظر داشت:
1- استفاده بهتر از نيروگاهها و تاسيسات موجود، 2- كاهش هزينههاي بهرهبرداري و تعمير و نگهداري، 3- كاهش هزينه سوخت مصرفي نيروگاهها، 4- ظرفيتهاي جديد، 5- فنآوري حفظ محيط زيست و انرژيهاي تجديدپذير، 6- انتقال
استفاده بهتر از نيروگاههاي موجود
شركتهاي برقرساني هميشه انگيزه قوي براي استفاده از حداكثر پتانسيل نيروگاهها و توليد برق در حد حداكثر را ندارند.نظر به اينكه برگشت سرمايه شركتهاي مديريت توليد برق تقريبا ثابت است، در نتيجه، در شركتهاي مديريت توليد، كانون توجه صرفا ساخت نيروگاههاي جديد براي بهبود عملكرد اقتصادي نيروگاههاي موجود است.
نرخ ميانگين بهرهبرداري از ظرفيت نيروگاههاي كشورهاي OECD از 1975 تا 1997، نرخ ميانگين بهرهبرداري از ظرفيت نيروگاههاي OECD فقط حدود 50% است. محدوده مقدار ميانگين مربوط به كشورها بين 40% تا 60% است. حداقل مقدار نرخ ميانگين بهرهبرداري در ساير صنايع 75% است كه از نرخ ميانگين بهرهبرداري از ظرفيت نيروگاهها بيشتر است.
كاهش هزينههاي سوخت
در يك سيستم يا نظام غيررقابتي، هزينههاي سوخت به سادگي به مصرفكننده منتقل ميشود. و اين باعث ميشود كه ديگر كوچكترين انگيزهاي براي به حداقل رساندن هزينههاي سوخت وجود نداشته باشد. رگولاتوري يا سازمان تنظيم مقررات برق (= هيئت تنظيم بازار برق) در ايتاليا، نبود انگيزه را يكي از علل افزايش هزينه هاي سوخت برشمرده است. در سيستم رقابتي، انگيزه استفاده بهتر از سوخت باعث ميشود كه شركتها نتوانند هزينههاي سوخت را به مصرفكنندگان يا مشتركين خود تحميل يا منتقل نمايند.
كاهش هزينههاي سوخت بدين معنا نيست كه ديگر نيازي به افزايش راندمان نيروگاهها نخواهد بود. بديهي است همزمان با كاهش جدي هزينههاي سوخت نيروگاهها ميبايد به فكر روشهاي بهبود راندمان نيروگاهها با استفاده از فنآوريهاي جديد بود. بهبود راندمان نيروگاه به هر شكل و در بخشهاي مختلف نيروگاه ضروري است.
راندمان نيروگاه
عمده فعاليتهاي بهبود عملكرد نيروگاههاي موجود مربوط به فنآوريهاي توربين بخار و سيكل بخار است. افزايش راندمان توربين از 1% تا 10% عموماً قابل حصول و دستييافتني است، كه باعث افزايش چنددرصدي راندمان نيروگاه ميشود. بعضي از فروشندگان و سازندگان توربين، برنامه تعميرات را متحول كردهاند و راندمان توربينهاي بخار موجود را افزايش دادهاند.
همچنين هزينههاي نگهداري را كاهش دادهاند. (مثلاً: 1998 و Giovando). توربينهاي گازي قديمي را نيز ارتقاء دادهاند. (1999 و Valenti). ارتقاءدادن يا استفاده از سيستمهاي جديد كنترل فرآيند براي نيروگاههاي قديمي ميتواند راندمان سوخت را بهبود دهد. سيستمهاي ديجيتالي كنترل پس از مونيتورينگ متغيرها، آن را به برنامه كامپيوتري منتقل ميكند كه عملكرد سوخت يا راندمان نيروگاه سنجيده شود. چنانچه راندمان سوخت افت كند، اپراتور نيروگاه يا سيستم كنترل ميتواند عمل اصلاحي را انجام دهد.
استفاده از زغالسنگ ارزان قيمت و با كيفيت پايين
چنانچه در يك نيروگاه براي سوخت بويلر از زغالسنگ با كيفيت نازل استفاده شود، البته احتمال كاهش هزينه سوخت وجود دارد، ولي باعث افت راندمان يا خروجي بويلر ميشود و نتيجتاً هزينههاي تعمير و نگهداري نيز افزايش خواهد يافت (1998 و Carpenter). جدول زير دادههاي نيروگاههاي باقابليت استفاده از چند سوخت را ارائه ميكند.
نيروگاه ها به شدت درصددند كه همراه سوخت اصلي نيروگاههاي خود از سوختهاي ارزانقيمت نيز استفاده كنند، البته بدون آنكه در كاركرد نيروگاه اختلالي بوجود آيد. تايرهاي فرسوده و خردشده اتومبيلها (لاستيكهاي فرسوده و مستعمل)، ضايعات سوختهاي سنگين، ضايعات شهري، ضايعات چوب و ساير مواد ارزان قيمت موسوم به فيدستوك كه به سوخت نيروگاه افزوده ميشود. از لاستيكهاي مستعمل حتي در كارخانههاي سيمان نيز استفاده ميشود. كك نفت نيز سوختي است كه در نيروگاههاي زغالسوز آمريكا بسيار زياد مورد استفاده قرار ميگيرد و مصرف آن رشد زيادي داشته است.