um gerador elétrico é um dispositivo que converte uma forma de energia em eletricidade. Existem muitos tipos diferentes de geradores de eletricidade. A maior parte da geração mundial de eletricidade é a partir de geradores que são baseados na descoberta do cientista Michael Faraday em 1831 que mover um íman dentro de uma bobina de fio faz (induz) uma corrente elétrica para fluir no fio., Ele fez o primeiro gerador de eletricidade chamado um disco Faraday, que opera nesta relação entre o magnetismo e a eletricidade e que levou ao projeto dos geradores eletromagnéticos que usamos hoje.os geradores electromagnéticos utilizam um íman produzido por electricidade e não um íman tradicional. Um gerador eletromagnético básico tem uma série de bobinas isoladas de fio que formam um cilindro estacionário—chamado de estator—em torno de um eixo eletromagnético—chamado rotor., Rodando o rotor faz um fluxo de corrente elétrica em cada seção da bobina de fio, que se torna um condutor elétrico separado. As correntes nas secções individuais combinam-se para formar uma corrente grande. Esta corrente é a eletricidade que se move de geradores através de linhas de energia para os consumidores. Os geradores eletromagnéticos impulsionados por motores primários cinéticos (mecânicos) são responsáveis por quase toda a geração de eletricidade dos Estados Unidos.a maior parte da geração de eletricidade dos EUA e do mundo é de usinas elétricas que usam uma turbina para dirigir geradores de eletricidade., Em um gerador de turbina, um fluido em movimento-água, vapor, gases de combustão, ou ar—empurra uma série de lâminas montados em um eixo de rotor. A força do fluido sobre as lâminas gira/roda o eixo do rotor de um gerador. O gerador, por sua vez, converte a energia mecânica (cinética) do rotor em energia elétrica. Diferentes tipos de turbinas incluem turbinas a vapor, turbinas de combustão (a gás), turbinas hidrelétricas e turbinas eólicas.,

turbinas a vapor são usadas para gerar a maioria da eletricidade do mundo e elas representaram cerca de 48% da geração de eletricidade dos EUA em 2019. A maioria das turbinas a vapor tem uma caldeira em que um combustível é queimado para produzir água quente e vapor em um trocador de calor, e o vapor alimenta uma turbina que dirige um gerador. Os reactores nucleares usam barras de combustível nuclear para produzir vapor. As usinas solares térmicas usam energia solar para produzir vapor. = = Ligações externas = = , as usinas elétricas em 2019, 9 possuem turbinas a vapor alimentadas por energia nuclear, carvão e gás natural.turbinas a gás de Combustão, que são semelhantes aos motores a jacto, queimam combustíveis gasosos ou líquidos para produzir gases quentes para rodar as lâminas da turbina.as turbinas a vapor e a combustão podem funcionar como geradores autónomos num único ciclo ou combinadas num ciclo sequencial combinado. Os sistemas de ciclo combinado usam gases de combustão de uma turbina para gerar mais eletricidade em outra turbina. A maioria dos sistemas de ciclo combinado têm geradores separados para cada turbina., Em sistemas de ciclo combinado de um único eixo, ambas as turbinas podem conduzir um único gerador. Saiba mais sobre diferentes tipos de usinas de ciclo combinado. Em 2019, as usinas de ciclo combinado forneciam cerca de 33% da geração de eletricidade dos EUA.as centrais de produção combinada de calor e electricidade (PCCE), que podem ser designadas por cogeradores, utilizam o calor que não é directamente convertido em electricidade numa turbina a vapor, numa turbina de combustão ou num gerador de motores de combustão interna para calor de processo industrial ou para aquecimento de espaços e de água., A maioria das maiores fábricas de PCCE nos Estados Unidos estão em Instalações Industriais, como fábricas de celulose e papel, mas também são usadas em muitas faculdades, universidades e instalações do governo. A PCCE e as centrais de ciclo combinado são as formas mais eficientes de converter um único combustível em energia útil.as turbinas hidroeléctricas utilizam a força do movimento da água para girar as pás das turbinas para alimentar um gerador. A maioria das usinas hidrelétricas usa água armazenada em um reservatório ou desviada de um rio ou riacho. Estas usinas hidrelétricas convencionais representaram cerca de 7% dos EUA., geração de eletricidade em 2019. As usinas hidrelétricas de armazenamento bombeado utilizam os mesmos tipos de turbinas hidrelétricas que as usinas hidrelétricas convencionais utilizam, mas são consideradas sistemas de armazenamento de eletricidade (ver abaixo). Outros tipos de turbinas hidrelétricas chamadas de turbinas hidroquinéticas são usadas em sistemas de energia das marés e das ondas. Saiba mais sobre diferentes tipos de turbinas hidrelétricas. as turbinas eólicas utilizam a energia do vento para mover as lâminas de um rotor para alimentar um gerador. Existem dois tipos gerais de turbinas eólicas: eixo horizontal (o mais comum) e turbinas de eixo vertical., Turbinas eólicas foram a fonte de cerca de 7% da geração de eletricidade dos EUA em 2019.as centrais geotérmicas utilizam recursos geotérmicos para a condução de geradores eléctricos.sistemas de conversão de energia térmica Oceânica (OTEC) usam uma diferença de temperatura entre a água do oceano em diferentes profundidades para alimentar uma turbina para produzir eletricidade. Há uma demonstração do sistema OTEC no Havaí.

outros tipos de geradores

Existem muitos tipos diferentes de geradores de electricidade que não utilizam turbinas para gerar electricidade., O mais comum em uso hoje são sistemas fotovoltaicos solares (PV) e motores de combustão interna.as células solares fotovoltaicas convertem a luz solar directamente em electricidade. Eles são usados para alimentar dispositivos tão pequenos como relógios de pulso e podem ser conectados juntos em painéis que são conectados juntos em matrizes para alimentar casas individuais ou formar grandes usinas de energia. As usinas fotovoltaicas são hoje uma das fontes de geração de eletricidade que mais cresce em todo o mundo.,motores de combustão interna, tais como motores diesel, são usados em todo o mundo para a geração de eletricidade, incluindo em muitas aldeias remotas no Alasca. Eles também são amplamente utilizados para a fonte de energia móvel em locais de construção e para a fonte de energia de emergência ou backup de edifícios e usinas. Geradores de motores Diesel podem usar uma variedade de combustíveis, incluindo diesel de petróleo, combustíveis líquidos à base de biomassa e biogás, gás natural e propano., Pequenos geradores de motores de combustão interna abastecidos com gasolina, gás natural ou propano são comumente usados por equipes de construção e comerciantes e para fornecimento de energia de emergência para casas.outros tipos de geradores de eletricidade incluem células de combustível, motores de Stirling (usados em geradores de parabólicas solares térmicas) e geradores termoelétricos .

geradores de electricidade por tipo principal e percentagem do total anual dos EUA, electricity generation in 20191
Generator Plant type Main fuel/energy source Share of annual electricity generation
Steam turbine Single cycle All sources 47.7%
Coal 23.3%
Nuclear 19.6%
Natural gas 2.6%
Biomass (1.1%); Others (1.,1%) 2.2%
Multiple Combined cycle Natural gas2 32.7%
Combustion turbine 20.9%
Steam turbine 10.4%
Dual/single shaft 1.4%
Combustion gas turbine Single cycle Natural gas2 3.3%
Wind turbine All types Wind 7.1%
Hydroelectric turbine Conventional Water 7.,0%
Fotovoltaica Todos os tipos Solar 1.7%
Others3 Diversas 0.6%
Armazenamento systems4 Diversas 0,1% a

1Includes geradores no utilitário de escala, usinas de energia (usinas de energia com, pelo menos, um megawatt capacidade de geração de eletricidade.o gás natural é a principal fonte de energia (99%) para usinas de ciclo combinado.outras fontes incluem motores de combustão interna, células de combustível e turbinas de ciclo binário.,4storage systems include hydro-pumped storage, electrochemical batteries, flywheels, others. A produção a partir de sistemas de armazenamento é compensada pela produção anual total de electricidade para evitar a dupla contagem das fontes de carregamento de armazenamento de energia.Fonte: U. S. Energy Information Administration( EIA), Form EIA-923 Power Plant Operations Report, 2019

última atualização: 9 de novembro de 2020

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