To tredeler av strømmen som produseres i verden kommer fra fossilt brensel generasjon. Fossilt brensel omfatter kull, olje og naturgass. De er dannet fra de organiske rester av planter og dyr som levde for millioner av år siden. Oftest er fossilt brensel funnet under jordens overflate og skal utvinnes ved graving eller boring. Omtrent halvparten av elektrisiteten som brukes i USA kommer fra brenning av kull, så et kullfyrt kraftverk vil tjene til å illustrere prinsippene for hvordan fossilt brensel produsere elektrisitet.

Forbrenning

Den grunnleggende prosessen i å produsere elektrisitet fra fossile brensler er forbrenning. Den kull, olje eller gass blir brent i et kraftverk, som er et maskineri system for konvertering av energien som er lagret i fossilt brensel til mekanisk eller elektrisk energi. Biprodukter av forbrenning av fossile brensler inkluderer karbondioksid, svoveldioksid, nitrogenoksid, metan og svevestøv, som alle er skadelige for miljøet og spesielt slag luftkvalitet.

Pulverisert kull

Klumper av kull ekstrahert fra jorden i overflate eller underjordiske kullgruver blir pulverisert eller malt, for å lage et pulver. Pulverisert kull har mer overflateareal enn klumper av kull, slik at det brenner lettere. Den kullpulver blåses inn i et forbrenningskammer (en kjele, hovedsakelig), hvor den blander seg med oksygen og hvor den brennes ved en svært høy temperatur, som produserer varme gasser.

Steam Turbine

Inne i kjelen er sammenhengende rør fylt med vann. De varme gassene dannes ved forbrenning av kull varme opp vannet i rørene og gjøre den om til damp. Den damp under høyt trykk, går inn i en dampturbin, som i sin enkleste form er en sylindrisk trommel med blader festet til utsiden. Turbinen er montert på en aksel. Dampen blir skutt inn i kammeret inneholdende turbinen, blir knivene og bevirker at turbinen og akselen til å vende ved høye hastigheter. Dampen går deretter inn i en kondensator, hvor den blir tilbake i vann, som er rettet tilbake inn i rørene for å brukes på nytt. Varmen utgitt av dampen som den kjøler går inn i et kjøletårn, der den renner ut i atmosfæren.

Generator

En generator er montert i den ene ende av akselen. Generatoren består av et system av trådspoler. Når ledningene roterer i et sterkt magnetisk felt, blir elektrisitet produsert. Elektrisiteten er forvandlet til høyspent strøm og sendes sammen overføringslinjer til våre hjem og bedrifter, hvor det omdannes til lavere spenning slik at den kan brukes trygt.

Variasjoner

Mange varianter finnes på prosessen med å brenne fossilt brensel til å produsere elektrisitet. For eksempel blir en integrert gassifisering kombikraftverk kull til gass og fjerner urenheter fra gassen før den brennes for å produsere elektrisitet som et middel for å redusere forurensende stoffer som slippes ut i luften. I mange naturgass genereringsanlegg, varme gasser, ikke damp, blir brukt til å slå turbinene. Kombinert syklus gasskraftverk bruker gass til å vende en turbin og deretter omdirigere spillvarme fra at prosessen for å produsere damp som driver en dampturbin, for derved å øke effektiviteten av prosessen.