发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）的工厂。

  19世纪末，随着电力需求的增长，人们开始提出建立电力生产中心的设想。电机制造技术的发展，电能应用场景范围的扩大，生产对电的需要的迅速增长，发电厂随之应运而生。发电厂有多种发电途径：靠火力发电的称火电厂，靠水力发电的称水电厂，还有些靠太阳能（光伏）和风力与潮汐发电的电厂等。而以核燃料为能源的核电厂已在世界许多国家发挥慢慢的变大的作用。

  目前的能源时代已经不是单纯的石油时代了，而是各种能源群雄争霸都来排挤石油，有人把当今能源称为“后石油时代”。

  发电机、电动机等电气发明的相继出现使企业纷纷开始使用电力这种新型动力来驱动机器进行生产。如何更加大规模地产生和供给电能，成为影响生产和生活的核心问题，于是人们产生了建设电力生产中心的想法，也就是后来的发电站。

  1875年，法国巴黎北火车站附近建立了第一座火力发电站，通过发电动力装置将热能转换成电能进行发电。这座火电厂安装直流发电机，给附近照明供电。随后，美国、俄国、英国也相继建成火电厂。

  20世纪30年代以后，火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300～600兆瓦级（50年代中期），到1973年，最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。

  到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300～700兆瓦。

  20世纪30年代后，水电站的数量和装机容量均有很大发展。到80年代末，世界上一些工业发达国家，如瑞士和法国的水能资源已几近全部开发。

  值得一提的是，1994年开工兴建，2012年全部机组投产的三峡水利枢纽是目前为止世界上最大的水电站。

  核电站的发展历史大致分为三个阶段。1954~1965年是核电站的验证示范阶段。第一代核电站在美苏等强国陆续投建，期间全球共有38台机组投入运行。

  1966~1980年是核电站快速地发展阶段。更加经济安全的第二代核电站成为欧美工业化进程中能源的重要来源，特别是美国轻水堆核电的经济性得到验证之后，形成核电厂建设的一个高潮，期间全球共有242台核电机组投入运行，联邦德国、日本、巴西等国也加入了发展核电的行列。

  1981 -2000年是核电站的滞缓发展阶段。石油危机后，发达国家经济减速导致电力需求下降，加上受1979年美国三里岛核事故和1986年前苏联切尔诺贝利核泄漏的影响，公众对核电站情绪增加，全球核电发展速度明显放缓。

  21世纪，随世界能源日趋紧张、温室气体减排压力增加，加上核电技术的在安全性和经济性上取得进步，核电再度受到青睐，多国开始重新积极制定新的核电发展规划。但必须承认，核电站的安全问题仍然是不可忽视的。

  相比于以上几种类型的发电站，光伏发电站的历史就要短一些。尽管“光伏效应”在19世纪30年代就已经被发现，但直到1978年美国才建成100kWp太阳能地面光伏电站，此后几年美国又先后将电站的功率提高到了1MWp和6.5MWp。

  集中式光伏发电指的是充分的利用荒漠地区丰富和相对来说比较稳定的太阳能资源构建大型光伏电站，接入高压输电系统供给远距离负荷。

  分布式光伏发电指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。

  美国之外，其他几个国家也相当重视光伏产业的发展和建设。德国的“2000个光伏屋顶计划”、日本的“新阳光计划”、荷兰的“百万个光伏屋顶计划”都说明了光伏产业的巨大发展前途，也从某些特定的程度上预示了未来发电站的主要发展方向。

  今天的发电站早已经摆脱了最初只能靠单一能源供应、被地理位置、气候等因素所限制的局面，风能、地热能、太阳能发电都已不再是异想天开，相信未来的发电站也一定将会朝着更清洁更环保的方向发展。

  不可再次生产的能源发电站指利用不可再生能源的发电站，如燃煤电站、燃油电站、燃气电站、核电站、页岩油电站、泥炭电站。目前，它们占发电份额最大，2015年仍然占76.9%。

  世界上最大的燃煤电站是台中发电厂（Taichung Power Plant），位于中国台中市龙井区，台中发电厂装机容量为5500MW，也是世界上二氧化碳排放最多的发电厂，年排放约4000万吨CO2，相当于整个瑞士的年排放量。台中发电厂结合燃气发电和风力发电，工厂总装机容量可达5824MW。

  根据国际能源署（IEA）《Key world energy statistics 2017》报告，2015年燃油发电仅占全球发电总量的4.1%，比燃煤发电和燃气发电都少。主要在日本利用燃油发电较多。

  苏古特-2发电站（Surgut-2 Power Station）是世界上最大的燃气发电站，位于俄罗斯西伯利亚鄂毕河（Ob River）边。2011年扩建，增加两个400MW，加上原有的4800MW，装机容量达5597MW。采用联合循环装置，总效率达56%。

  世界上燃气发电最多的国家是美国。由于美国页岩气开采成功，使其天然气发电在电力结构中的份额迅速增加，2015年发电量达1348031GWh，占美国电力结构的32.9%，而燃煤发电为33.1%，仅差于燃煤发电0.2%。

  2015年世界上铀可采资源量达5718400吨，最多的国家是澳大利亚，达1664100吨，占全球总量的29%，其次是哈萨克斯坦745300吨。

  世界上最大的铀矿产地在加拿大麦克阿瑟河铀矿（McArthur River Uranium Mine），2016年产6945吨，占全球份额的11%，其次仍然在加拿大雪茄湖（Cigar Lake）铀产量6666吨，占全球总份额11%。

  2016年全球铀产量为62366吨。最大的生产公司是哈萨克斯坦国家核能工业公司（KazAtomProm），产量为12986吨，占全球总产量的21%。其次是 卡梅可公司（Cameco Corporation）产量为10438吨，占全球总产量的17%。

  核能发电在一次能源消费中最多的国家——法国，2016年法国核能发电384.0TWh，占该国发电总量的72.3%。

  反应堆最多的国家是美国，2017年有99座在运行中，占全球总量的22%，在建反应堆仅有2座。

  核能发电量最多的国家是美国，2016年达805.3 TWh，占该国发电量的19.7%，占全球总量的32.7%。

  核能发电量增幅最快的国家是中国，虽然2016年核能发电量居世界第三，为210.5 TWh，仅次于美国和法国。

  中国核反应堆数量落后于美国和法国，但后续发展比美国和法国快。表中“%e”表示核能发电量占该国发电总量的比例，中国仅占3.6%，低于美国19.7%，更远低于法国72.3%。

  当今全球十大核电站以韩国和法国居多，但世界上最大的核电站是柏崎刈羽核电站（Kashiwazaki-Kariwa Nuclear Power Plant ），建在日本柏崎，属东京电力公司。有7台机组，总装机容量8212MW。1984～1989年建成5台1100MW沸水堆机组；1990～1992年建成2台先进的1356MW沸水堆机组。从2011年起就停工了。

  油页岩(oil shale) 或称干酪根页岩（kerogen shale），是一种富含有机质、具有微细层理、可以燃烧的细粒沉积岩。油页岩中绝大部分有机质是不溶于普通有机溶剂的成油物质，俗称“油母”。因此，又称为“油母页岩”。油页岩的含油量一般为4～20%，有的高达30%，可以直接提炼石油。

  页岩油与致密油的概念不要混淆。从油页岩提炼出来的称为页岩油。媒体上常常会出现页岩油字样，不是从油页岩提炼的，而是从页岩层经过分段水力压裂开采出来的轻质原油，在学术上称为致密油。美国所谓“页岩革命”成功，所指的“页岩油”其实就是指轻质原油，即致密油。

  油页岩沉积最多的国家——美国。全球页岩油地质资源总量为6892.77亿吨，美国占最多为77.9%，其次为中国和俄罗斯，分别为为6.9%和5.1%。世界上最大的油页岩沉积都在美国，绿河地层（Green River Formation）2130亿吨、磷酸盐地层（Phosphoria Formation）357.7亿吨、东部泥盆纪（Eastern Devonian）270亿吨；但最大的页岩油生产厂是中国抚顺页岩油炼油厂。

  最大的油页岩干馏炉是佩特洛瑟克斯（Petrosix）干馏炉。它是世界上最大面积的油页岩立式热裂解干馏炉，巴西石油股份有限公司研制，1992年运行。直径11米，上部热裂解，下部是页岩焦冷却部分。每天干馏油页岩6200吨，额定日产3870桶页岩油（即550吨油，约11吨油页岩产1吨油），以及132吨油页岩气、50吨液化油页岩气和82吨硫黄。

  泥炭（ Peat）是煤的前身，是煤化程度最低的煤。泥炭燃料（Peat Fuel）的发热量超过12.6kJ/kg以上时，可当作燃料。利用方式包括泥炭气化、液化、制取沼气、发电、炼焦等。近年来，随工业的发展，能源需求量的剧增，泥炭燃料产品和燃烧技术有了很大发展。泥炭发电站主要在欧洲国家如爱沙尼亚、爱尔兰、芬兰等，其发电量较少。

  最大的泥炭发电站——沙图拉发电站（ Shatura Power Station），也是俄罗斯最老的发电站之一，位于莫斯科州沙图拉。发电采用两个210MW装置、三个200MW装置和一个80MW装置，总装机容量为1100MW。沙图拉发电站建造于1925年，最初采用泥炭为发电燃料，但后来改为多种燃料2005年燃料采用天然气78%、泥炭11.5%、燃料油6.8%和煤3.7%。2010年安装了400MW联合循环装置。80MW和400MW两个装置不会再使用泥炭了。

  再生能源发电站最重要的是水力发电站，其次风电场、太阳能发电站、生物质发电站。虽然地热发电和海洋能发电的发电量不大，但在未来发展中仍然占有重要地位。

  水力发电（Hydropower）是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。

  常规水电站是利用天然河流、湖泊等水能的发电站。根据《Renewables 2017 Global Status Report》报道，2016年全球水力发电装机容量1096GW，其中中国占28%，其次为美国、加拿大和巴西等各占9%。

  世界上最大的水力发电站是在中国的三峡发电站（Three Gorges Dam），装机容量达22500MW。

  世界上最高的大坝在中国雅砻江上流的锦屏-I大坝（Jinping-I Dam），混凝土高拱坝，坝高305米，2013年建成。2020年最高的大坝将是大渡河上的双江口大坝（Shuangjiangkou Dam），坝高312米。

  世界上最大的坝体是巴基斯坦塔贝拉大坝（Tarbela Dam），1976年建成，构筑物高达143米，体积为153百万立方米，装机容量3478MW。

  世界上储水量最多的大坝是津巴布韦和赞比西的赞比西河上的卡里巴大坝（Kariba Dam），其次为俄罗斯安加拉河上的布拉茨克大坝（Bratsk Dam）和加纳沃尔特湖的阿科松博坝（Akosombo Dam）。我国丹江口大坝（Danjiangkou Dam）居第20位。

  抽水蓄能电站一般利用电力系统多余的电量（汛期、假期或后半夜低谷电量），将下水库的水抽到上水库储存；在系统负荷高峰时，将上水库的水放下，由水轮机驱动水轮发电机发电。具有调峰填谷的双重作用，是电力系统最理想的调峰电源。此外，它还可以调频、调相、调压和作为备用，对保障电网的安全优质运行和提高系统经济性具有重大作用。

  抽水蓄能电站本身不产生电能，而是在电网中起协调发电与供电矛盾的作用；在极短的时间负荷高峰时调峰作用巨大；启动及出力变化快，可保证电网的供电可靠性，提高电网的供电质量。

  世界上第一座抽水蓄能电站是瑞士于1879年建成的勒顿抽水蓄能电站。当今世界上最大的抽水蓄能电站是美国巴斯康蒂抽水蓄能电站，装机容量达3003MW，其次为中国惠州抽水蓄能电站，装机容量为2448 MW，广东抽水蓄能水电站（Guangdong Pumped Storage Power Station），装机容量为2400MW。

  径流式水电站（run-of-the-river hydroelectric power station），又称“无调节水电站”。水电站的出力完全取决于河川径流量的大小，对天然水流（河川径流）无调节能力。为了充分的发挥设备的效益，径流式水电站多在负荷曲线的基荷部分工作。无调节水库的电站称为径流式水电站。此种水电站按照河道多年平均流量及所可能获得的水头进行装机容量选择。

  世界上最大的径流式水电站是美国约瑟夫酋长大坝（Chief Joseph Dam），装机容量为2620MW。

  潮汐能电站是利用海水周期性涨落运动中所具有的能量来发电的发电站，其水位差表现为势能，其潮流的速度表现为动能。这两种能量都可通过，是一种可再生能源。

  拟建中的俄罗斯勘察加半岛品仁纳湾潮汐电站（ Penzhin Tidal Power Plant），装机容量达87100MW，年发电量可达200TWh，将变成全球上最大的潮汐电站。

  风电场是利用风能驱动风轮机来带动发电机生产电能的电站。风能的单位体积内的包含的能量低，空气的密度仅约为水的密度的1/800。因此，实现能量转换的风轮机体积较大、造价较高，单机容量也不可能很大。风能又是一种随机性能源，且具间歇性，因此必须和一定的蓄能方式相结合才能实现连续供电。

  世界上最大的陆地风电场是中国甘肃酒泉风电基地（Gansu Wind Farm），2009年开始建造，额定装机容量7965MW，最终计划20000MW。年发电量90000GWh。

  目前，世界上海上风电场91%以上（11028MW）是安装在北欧，即北海、波罗的海、爱尔兰海和英吉利海峡。最大的海上风电场是英国伦敦阵列（London Array），位于英国西边海上。装机容量630MW，年发电量 2 500GWh，发电量足以供应50万家庭的全球最大近海风发电场，2013年7月4日，已在英国东南海岸开始运营。伦敦阵列采用了德国西门子公司的SWT-3.6-120涡轮机(3.6MW)；每套装置均配备了3个叶片，直径为117米。安装地点则是距离海岸20公里的海面上。兴建费用18亿英镑（22亿欧元）。

  世界上最大的海上风轮发电机是阿尔斯通Haliade 150-6MW风轮机（Haliade 150-6MW Offshore Wind Turbine）。该风机叶片长73.5米，直径150米，使用1500吨钢铁。2012年3月安装好，安装工人超过200人，在北海风力涡轮机达到170米的最高点，其电力可供应5000户。

  太阳能发电站是利用把太阳能转换为电能的光电技术，通过发电系统来工作的。太阳能发电主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电两种基本方式。

  中国最大的光伏电站——龙羊峡水光互补光伏电站，装机容量达850MWp，年发电量824GWh；但已经被印度卡努尔超巨型太阳能公园（Kurnool Ultra Mega Solar Park）赶上了。

  聚光光伏电站是将由聚光器和一个双轴跟踪系统控制的多接面太阳能电池面板组成。白天，跟踪系统可不断旋转并倾斜电池，从而使表面的太阳能面板保持最优角度来吸收太阳光。利用聚光器进行聚光，一方面能够提高单位面积太阳能辐射量，将太阳光聚集到很小的高性能太阳能光伏电池表面，来提升辐射单位体积内的包含的能量、提高单位面积太阳能电池的输出功率：某些特定的程度上克服了太阳能量的分散性；另一方面，通过使用价格低廉的材料制造的聚光器，从而能够达到降低昂贵的太阳能电池材料的使用量和光伏发电系统总成本。

  世界上最大的集中式光伏电站在中国。格尔木2（Golmud 2）装机容量为60MW；格尔木1（Golmud 1）装机容量为50MW。已超越前几年号称世界第一的阿拉莫萨太阳能电站。

  太阳能聚热发电是依靠聚光集热转换成热能，再转换成电能进行发电。太阳能热发电由集热、输热、储热、热交换系统和汽轮发电机组成。太阳能集热系统有碟式聚光系统、槽式聚光系统和塔式聚光系统三种类型。太阳能发电站投资大，技术尚不成熟，目前还未大规模投入商业运行。

  最大的太阳能聚热发电站是伊万帕太阳能发电设施（Ivanpah Solar Power Facility），位于美国加利福尼亚州沙漠中，2015年1月正式投入到正常的使用中。占地约14.2平方公里，其中设立的超过17.3万块太阳能板能够产生392MW的电量占到美国现有太阳能发电总量的30%，能够完全满足附近14万户的美国家庭用电需求。

  生物质气化发电是采取了特殊的气化炉，把生物质废弃物，包括木料、秸秆、稻草、甘蔗渣等转换为可燃气体。这种可燃气体经过除尘除焦等净化工序后，再送到气体内燃机进行发电。为进一步提升系统效率，可利用气化系统和内燃机产生的余热，通过余热锅炉和蒸汽轮机实现联合循环发电。

  根据国际能源署（IEA）的2017年报告，2015年生物质发电装机容量最多的是美国，达61417GW，占该国再次生产的能源发电总量的10.3%，其次是中国达52700GW，占该国再次生产的能源发电总量的3.7%。

  地热发电是利用地下蒸汽或热水等地球内部的热能资源来发电。地下的干蒸汽可直接引入汽轮发电机组发电。地下的热水可用减压扩容的方法，使部分热水汽化，产生蒸汽以驱动汽轮发电机发电；或利用地下热水的热量来加热低沸点的有机物液体（如氯乙烷、异丁烷等）使其沸腾汽化，将气体引入汽轮发电机发电。

  世界上最大的地热电站是美国盖瑟斯地热电站（The Geysers）。1847年在美国北加利福尼亚州索诺马区发现了盖瑟斯地热田，1921年在此建成了盖塞斯地热电站。它由22个单独的电站组成，利用350口以上地热井的蒸汽发电，发电量为1808 MW。它是一个以蒸汽为主的地热源，延伸面积21.5km×8.6 km。地热源是埋深约10km的岩浆侵入体。

  波浪能发电（Wave Farm Stations）是将海浪动能转换成电能的过程。波浪发电装置为了有效地吸收波浪能，其运转形式完全依据波浪上下振动的特性来设计，即利用稳定运动机制获取波浪动能，然后再用来发电。发电原理是利用波浪起伏的能量压缩空气，使空气涡轮机转动，从而带动发电机发电。

  阿古萨多拉波浪场（Aguçadoura Wave Farm）是世界上最大的波浪发电站，位于葡萄牙波尔图市波瓦-迪瓦尔津附近海上5公里处。电站设计为三个海蛇波浪能转换器（Pelamis Wave Energy Converters）将海面上的波浪能运动转化为电能，其总装机容量为2.25MW。2008年9月23日开始运行。返回搜狐，查看更加多