نیروگاه (به انگلیسی: Power station)، که با نام‌های «کارخانه برق»، «مرکز برق» یا «ایستگاه توان» نیز شناخته می‌شود، مجموعه‌ای از تأسیسات صنعتی است که از آن برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌شود.
وظیفه اصلی یک نیروگاه تبدیل انرژی از دیگر شکل‌های آن مانند انرژی شیمیایی، انرژی هسته‌ای، انرژی پتانسیل گرانشی و… به انرژی الکتریکی است. وظیفه اصلی در تقریباً همه نیروگاه‌ها بر عهده مولد یا ژنراتور است؛ ماشینی دوار که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. انرژی مورد نیاز برای چرخاندن یک ژنراتور از راه‌های مختلفی تأمین می‌شود و عموماً به میزان دسترسی به منابع مختلف انرژی در آن منطقه و دانش فنی گروه سازنده بستگی دارد. از دیدگاه علمی انواع نیروگاه عبارتند از: 1) نیروگاه طبیعی: در این نیروگاه با استفاده از عوامل طبیعی مانند باد برق تولید می شود. 2) نیروگاه اتمی: در این نیروگاه با استفاده از انرژی های نهفته در درون اتم برق تولید می شود. 3) نیروگاه مکانیکی: در این نیروگاه با استفاده از عوامل مکانیکی مانند یک موتور مکانیکی که میله آن می چرخد برق تولید می شود. 4) نیروگاه فیزیکی: در این نیروگاه با استفاده از عوامل فیزیکی مانند نور و حرارت برق تولید می شود. 5) نیروگاه شیمیایی: در این نیروگاه با استفاده از فعل و انفعالات مواد شیمیایی برق تولید می شود. 6) نیروگاه دریایی: در این نیروگاه با استفاده از جریان آب کِه ناشی از جَزر و مَدِّ دریا است برق تولید می شود. 7) نیروگاه زمین گرمایی: در این نیروگاه با استفاده از تغییر انرژی گرمایی لایه های زیرین زمین به انرژی محرکه برق تولید می شود.
یک نیروگاه سیکل ترکیبی در ورشو، لهستان
نیروگاه گرمایی
در یک نیروگاه گرمایی انرژی مکانیکی مورد نیاز برای به حرکت در آوردن مولدها به وسیله گرمایی که معمولاً از سوختن سوخت‌ها به وجود می‌آید تأمین می‌شود. بیشتر نیروگاه‌های گرمایی (در حدود ۸۶ درصد آنها) از بخار برای انتقال حرارت و ایجاد انرژی مکانیکی استفاده می‌کنند[نیازمند منبع] و به همین دلیل این نیروگاه‌ها را نیروگاه‌های بخاری نیز می‌نامند. بر طبق قانون دوم ترمودینامیک هرگز نمی‌توان تمامی انرژی گرمایی را به انرژی مکانیکی تبدیل کرد بنابراین همیشه مقداری از گرمای اضافی در محیط آزاد می‌شود، حال اگر از این گرما برای انجام فرایندهای صنعتی یا گرمایش ناحیه‌ای استفاده کنیم می‌توانیم بازدهی استفاده از انرژی را بالا ببریم، این روش که در برخی تأسیسات گرمایی مورد استفاده قرار می‌گیرد، سیستم ترکیبی گرما و نیرو یا CHP نام دارد. یکی از کاربردهای این روش که بیشتر در خاورمیانه مورد استفاده قرار می‌گیرد استفاده از انرژی گرمایی اضافی برای نمک‌زدایی آب است. در نمک‌زدایی آب دریا نیاز به حجم زیاد بخار با فشارکم می‌باشد که از چرخه ترکیبی بدون مشعل باید استفاده کرد.
طبقه‌بندی
طبقه‌بندی نیروگاه‌ها براساس نوع سوخت مصرفی و عامل محرک به صورت زیر است.
طبقه‌بندی از نظر نوع منبع انرژی
- نیروگاه هسته‌ای که از یک راکتور هسته‌ای برای تولید گرما و چرخاندن توربین‌های بخار استفاده می‌کند.
- نیروگاه سوخت فسیلی که انرژی گرمایی مورد نیاز را از سوزاندن سوخت‌های فسیلی مانند نفت، گاز طبیعی یا زغال سنگ تأمین می‌کند.
- نیروگاه‌هایی که از منابع انرژیهای تجدید پذیر استفاده می‌کنند وانرژی مورد نیاز خود را از انرژی بادی، انرژی خورشیدی، انرژی جزر و مد دریا، انرژی گرمایی موجود در آب‌های اعماق زمین، و زیست‌توده (سوزاندن ضایعات مزارع نیشکر، زباله‌های شهری، زیست‌گازها و دیگر منابع این چنینی) تأمین می‌کند.
- نیروگاه آبی (هیدروالکتریک) که انرژی پتانسیل گرانشی آب، توربین را به جرکت در می آورد البته میتوان آنرا جزء منابع انرژیهای تجدیدپذیر هم قرار داد.
