توليد الكهرباء Electricity generation، هي عملية توليد الطاقة الكهربائية من مصادر أخرى للطاقة الأولية.

تم اكتشاف المبادئ الأساسية لتوليد الكهرباء خلال العشرينات وأوائل الثلاثينات من القرن التاسع عشر من قبل العالم البريطاني مايكل فاراداي. ولا يزال منهجه الأساسي لتوليد الكهرباء يستخدم حتى اليوم: يتم توليد الكهرباء بواسطة تحريك عقدة (أنشوطة) من الأسلاك، أوقرص من النحاس بين قطبي مغناطيس .

توليد الكهرباء هوأول فترة في عملية إيصال الكهرباء للمستهلكين، والتي تقوم بها عادة المرافق الكهربائية. وعادة ما يتم تطبيق المراحل أخرى لتلك العملية، مثل نقل وتوزيع الكهرباء وتخزين الطاقة الكهربائية وإستعادتها باستخدام أساليب الاختزان المضخوخ بواسطة شركات صناعة الطاقة الكهربائية.

وغالباً ما يتم توليد الكهرباء في محطة لتوليد الطاقة من قبل مولدات كهروميكانيكية، تسوقها في الأساس محركات حرارية يتم تغذيها بواسطة عمليات الاحتراق الكيميائية أوالانشطار النووي، ولكنها أيضاً قد يتم دفعها بواسطة وسائل أخرى لتوليد الطاقة الكهربية مثل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة والرياح. وتضم مصادر الطاقة الأخرى الخلايا الكهروضوئية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة الجوفية).

نبذة تاريخية

أصبحت محطات الطاقة المركزية عملية اقتصادياً مع تطور طرق النقل الكهربي للتيار المتردد، وذلك باستخدام المحولات الكهربية لنقل الكهرباء عند جهد عالي مع فقدان سهل للطاقة. وتقوم محطات الطاقة المركزية بتوليد الكهرباء منذ عام 1881. وكانت أول محطة لتوليد الطاقة الكهربائية تعتمد على الطاقة المائية أوعلى الفحم، العالم اليوم يعتمد بشكل رئيسي على الفحم والطاقة النووية والغاز الطبيعي والطاقة الكهرومائية، وتوربينات الرياح، والبترول، مع كمية صغيرة من الطاقة يتم توليدها من الطاقة الشمسية وطاقة المد والجزر ، ومصادر الطاقة الحرارية الأرضية.

وقد اعتمدت عملية توزيع الكهرباء بشكل ملحوظ على استخدام خطوط وأعمدة الكهرباء.

التوليد المشهجر للطاقة

الإنتاج المزدوج أوالتوليد المشهجر للطاقة بالإنگليزية: Cogeneration هوعملية استخدام البخار المستنفد أوالمستخرج من التوربينات بغرض التسخين في العمليات الصناعية، مثل تجفيف الورق، أوتقطير النفط في مصفاة أولتدفئة المباني. قبل انتشار محطات توليد الكهرباء المركزية على نطاق واسع كان من الشائع حتى تقوم الصناعات، والفنادق الكبيرة والمباني التجارية بتوليد الطاقة الخاصة بها، وتقوم باستخدام البخار منخفض الضغط المستنفد لأغراض التدفئة. استمر استخدام ذلك الأسلوب لسنوات عديدة حتى بعد حتى أصبحت المحطات المركزية شائعة ومازال يستخدم في الكثير من الصناعات.

طرق توليد الطاقة الكهربائية

هناك سبع طرق أساسية للتحويل المباشر لأشكال مختلفة من الطاقة إلى طاقة كهربائية:

• الكهرباء الساكنة، بواسطة الفصل المادي للشحنات الكهربائية ونقلها (أمثلة: تأثير كهرباء الاحتكاك والبرق)
• الحث الكهرومغناطيسي، الذي بواسطته يحول المولد الكهربائي، أوالدينامو، أومولد التيار المتردد (المتناوب) الطاقة الحركية (طاقة الحركة) إلى كهرباء. هذا هوالشكل الأكثر استخداماً لتوليد الكهرباء، ويستند إلى قانون فاراداي. ويمكن تجربته ببساطة بواسطة اِستِدارة مغناطيس في قلب دائرة مغلقة من مادة موصلة (مثل الأسلاك النحاسية).
• الكيمياء الكهربائية، وهوالتحويل المباشر للطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، كما هوالحال في البطارية، وخلايا الوقود أوالنبض العصبي
• التأثير الكهروضوئي، وهوتحويل الضوء إلى طاقة كهربائية، كما هوالحال في الخلايا الشمسية.
• التأثير الكهروحراري، وهوالتحويل المباشر للاختلافات في درجة الحرارة إلى كهرباء، كما هوالحال في المزدوجات الحرارية، الركائز الحرارية (الترموبيلات)، والمحولات الثرميونية.
• تأثير الكهرضغطية، بواسطة الاجهاد الميكانيكي للجزيئات اللا متجانسة كهربياً في شتي الاتجاهات أوالبلورات. وقد طور الباحثون في مختبر لورانس بيركلي الوطني (مختبر بيركلي) التابع للوزارة الأمريكية للطاقة مولد كهرضغطي كافي لتشغيل عرض بلوري سائل باستخدام أغشية رقيقة من عاثية (بكتريوفاج) M13.
• التحويل النووي، وهوالإحداث والتسريع لجسيمات مشحونة (أمثلة: المولدات البيتافلطائية أوالانبعاث الألفا جسيمي)

كانت الكهرباء الساكنة هى أول شكل للطاقة يتم اكتشافه والتحقيق فيه، ومازال المولد الكهروستاتيكي يستخدم حتى مع الأجهزة الحديثة مثل مولد فان دي غراف ومولدات إم إتش دى (مولدات للطاقه باستخدام الهيدروديناميكية المغنطيسية). في تلك العملية يتم عزل حاملات الشحنة ونقلها عملياً إلى موضعقد يكون فيه زيادة في الجهد الكهربائي.

تقريباً جميع الطاقة الكهربائية المولدة على نطاق التجاري تستخدم الحث الكهرومغناطيسي، الذي تقوم فيه الطاقة الميكانيكية بدفع مولد كهربائي للدوران. هناك الكثير من الطرق المتنوعة لاكتساب تلك الطاقة الميكانيكية، منها المحركات الحرارية، والطاقة المائية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر.

يتم استخدم التحويل المباشر لطاقة الوضع النووية إلى كهرباء بواسطة النشاط الإشعاعي لتحلل بيتا على نطاق ضيق فقط. ففي محطات الطاقة النووية الضخمة، يتم استخدام الحرارة الناتجة من التفاعل النووي لتشغيل محرك حراري. وهذا المحرك يقوم بدفع مولد كهربائي للدوران، والذي بدوره يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بواسطة الحث المغناطيسي.

أغلب التوليد الكهربيقد يكون مدفوع بواسطة محركات حرارية. وتزود معظم تلك المحركات بالحرارة اللازمة للتشغيل من خلال عمليات الاحتراق للوقود الأحفوري، مع جزء آخر معتبر منها يزود بالحرارة من خلال الانشطار النووي وبعض مصادر الطاقة المتجددة. التوربينات البخارية الحديثة (التي اخترعها السير تشارلز بارسونز في عام 1884) تولد حالياً نحو80٪ من الطاقة الكهربائية في العالم باستخدام مجموعة متنوعة من المصادر الحرارية.

التوربينات

كل التوربينات يتم تحريكها بواسطة مائع يعمل كوسيط ناقل للطاقة. الكثير من المحركات الحرارية التي ذكرت اعلاه هي في الواقع توربينات. هناك أنواع أخرى من التوربينات تدفع للدوران بعمل الرياح أوالمياه الساقطة (الهابطة من ارتفاع).

مصادر الطاقة للتوربينات تضم:

• البخار - ويتم غلي الماء بواسطة:
  • الانشطار النووي
  • حرق الوقود الأحفوري (الفحم، الغاز الطبيعي، أوالبترول). في توربينات الغاز الساخن (توربينات الغاز)، يتم تحرك التوربينات مباشرة بواسطة الغازات التي تنتج عن عملية الاحتراق للغاز الطبيعي أوالبترول. أما محطات توربينات الغاز ذات الدورة المركبة فهى تتحرك بواسطة جميع من البخار والغاز الطبيعي. فهى تولد الطاقة عن طريق حرق الغاز الطبيعي في توربينات الغاز وتستخدام الحرارة المتبقية من تلك العملية لتوليد طاقة كهربائية إضافية من البخار. توفر تلك المحطات كفاءة توفر تصل إلى 60٪.
  • مصادر الطاقة المتجددة. يتم إنتاج البخار عن طريق:
    • الكتلة الحيوية.
    • الطاقة الشمسية الحرارية (الشمس كمصدر للحرارة): الأحواض الشمسية مكافئية المبتر وأبراج الطاقة الشمسية تقوم بهجريز أشعة الشمس لتسخين مائع ناقل للحرارة، الذي يستخدم بعد ذلك لإنتاج البخار.
    • الطاقة الحرارية الأرضية (جوف الأرض كمصدر للحرارة): إما بخار تحت ضغط يخرج من الأرض ويحرك التوربين أوحتى الماء الساخن الخارج من الأرض يستخدم لتبخير سائل ذودرجة غليان منخفضة لخلق بخار يستخدم في تحريك التوربينات.
    • تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات: يستخدم الفرق الصغير في الحرارة بين المياه العميقة الباردة والمياه السطحية الدافئة للمحيطات في تشغيل محرك حراري (عادة ماقد يكون توربيني).
  • مصادر الطاقة المتجددة الأخرى:
    السدود الكبيرة مثل سد هوفر في الولايات المتحدة يمكنها توفير كميات كبيرة من الطاقة الكهرومائية؛ فقدرته على توليد الكهرباء تبلغ 2.07 جيجاواط.
    • المياه (الكهرومائية) - ويتم في تلك العملية التأثير على ريش التوربينات بواسطة المياه المتدفقة، التي تنتجها السدود الكهرومائية أوقوى المد والجزر.
    • الرياح - معظم توربينات الرياح تولد الكهرباء من الرياح التي تجرى في الطبيعة. أبراج التيار الصاعد الشمسية تستخدم الرياح التي يتم إنتاجها صناعياً داخل مدخنة والتي يتم تسخينها بواسطة أشعة الشمس، وهى بذلك تكون في الحقيقة تعبير عن شكل من أشكال الطاقة الشمسية الحرارية.

المحركات الترددية

مولدات الكهرباء الصغيرة غالباً ما تعمل بواسطة محركات ترددية تحرق الديزل، أوالغاز الحيوي أوالغاز الطبيعي. وغالباً ما تستخدم محركات الديزل في التوليد الاحتياطي للكهرباء، وعادة ماقد يكون ذلك عند جهود كهربية منخفضة. ومع ذلك فأن غالبية شبكات الكهرباء الكبيرة تستخدم مولدات الديزل أيضاً، ويتم توفيرها في الأساس كاحتياطي للطوارئ في منشأت معينة مثل المستشفيات، وأيضاً لتغذية الشبكة بالطاقة خلال ظروف معينة. وغالباً ما يتم حرق الغاز الحيوي حيثما يتم إنتاجه، مثل مواقع طمر النفايات أومحطات معالجة مياه الصرف الصحي، بواسطة محرك متردد أوميكروتوربين، وهوتعبير عن توربين غازي صغير.

ألواح الخلايا الشمسية

تقوم الألواح الضوئية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء بعكس فكرة عمل مُركزات الحرارة الشمسية المذكورة أعلاه. وبالرغم من حتى ضوء الشمس وفير ومجاني، إلا حتى إنتاج الكهرباء الشمسية على نطاق واسع لا يزال في العادة أكثر تكلفة من الطاقة المولدة ميكانيكياً بسبب تكلفة الألواح. ولكن مع ذلك، تكلفة خلايا السليكون الشمسية منخفضة-الكفاءة كانت تقل مع الوقت وأصبحت "الخلايا متعددة الوصلات" ذات كفاءة التحويل المقاربة ل30٪ متوفرة الآن تجارياً. وقد تم استعراض خلايا ذات كفاءة تحويل أكثر من 40٪ في النظم التجريبية. وحتى وقت قريب، كانت الخلايا الكهروضوئية الأكثر استخداماً في المواقع النائية التي لا يمكن فيها الوصول إلى شبكة كهرباء تجارية، أوكمصدر تكميلي للكهرباء في المنازل الفردية والشركات. التطورات الحديثة في كفاءة تصنيع الألواح الضوئية والتكنولوجيا الكهروضوئية، جنباً إلى جنب مع الدعم المدفوع بواسطة المهتمين بالبيئة، ادى إلى تسارع نموالألواح الشمسية بشكل كبير. السعة المُرَكَبَة للكهرباء الشمسية في العالم تنموبنسبة 40٪ سنوياً بفضل الزيادات الحادثة في ألمانيا واليابان وكاليفورنيا ونيوجيرسي.

طرق توليد أخرى

ولقد تمت دارسة وتطوير الكثير من التكنولوجيات الأخري لتوليد الطاقة. "التوليد ذوالحالة الصلبة" (بالإنجليزية: Solid-state generation) (بدون أجزاء متحركة) هوموضع اهتمام خاصة في التطبيقات المحمولة. ويهيمن على هذا المجال إلى حد كبير الأجهزة الكهروحرارية، على الرغم من حتى النظم الثرميونية (أيونية حرارية) والكهروضوئية الحرارية قد تطورت كذلك. في العادة، يتم استخدام الأجهزة الكهروحرارية عند درجات حرارة اقل من النظم الثرميونية والكهروضوئية حرارية. وتستخدم الأجهزة الكهرضغطية لتوليد الطاقة من الاجهاد الميكانيكي، لا سيما في عملية "حصاد الطاقة". المولدات البيتافلطائية هي نوع آخر من مولدات الطاقة ذات الحالة الصلبة التي تنتج الكهرباء من الاضمحلال الإشعاعي. وقد تمت دراسة الهيدروديناميكية المغنطيسية القائمة على السوائل لتوليد الطاقة كوسيلة لاستخراج الطاقة الكهربائية من المفاعلات النووية، وأيضاً من أنظمة احراق الوقود الأكثر شيوعاً. في النهاية، الطاقة التناضُحية هى أيضاً فرضية أخرى يمكن دراستها واستغلالها في الأماكن التي يندمج عندها الماء المالح بالماء الحلو(مثل دلتا الأنهار، ...).

توليد الكهرباء الكهروكيميائية مهم أيضاً في التطبيقات المحمولة والننطقة. حالياً، معظم الطاقة الكهروكيميائية تأتي من خلايا كهروكيميائية مغلقة ("بطاريات")، والتي يمكن القول عنها أنها تُستَخدم أكثر كأنظمة تخزين منها كأنظمة توليد؛ ولكن الأنظمة الكهروكيميائية المفتوحة، والمعروفة باسم خلايا الوقود، قد خضعت لقدر كبير من البحوث والتنمية في السنوات القليلة الماضية. خلايا الوقود يمكن استخدامها لاستخراج الطاقة أما من الوقود الطبيعي أومن الوقود المولف (الهيدروجين الالكتروليتي في الأساس ) إلى غير ذلك يمكن حتى ينظر لها باعتبارها إما أنظمة توليد أوأنظمة تخزين اعتماداً على استخدامها.

اقتصاديات توليد وإنتاج الكهرباء

اختيار وسائط إنتاج الكهرباء وجدواها الاقتصادية يختلف وفقاً لحجم الطلب على الكهرباء والمنطقة التي يراد ايصال الكهرباء لها. محطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة النووية، ومحطات الطاقة الحرارية ومصادر الطاقة المتجددة لها ايجابيات وسلبيات، والاختيار فيما بينها يعتمد على متطلبات الطاقة المحلية والتقلبات في حجم الطلب على الكهرباء.

الطاقة الحرارية تكون اقتصادية في المناطق ذات الكثافة الصناعية العالية، حيث حتى الطلب العالى على الكهرباء في تلك المناطق لا يمكن تحقيقه بواسطة مصادر الطاقة المتجددة. وتأثير التلوث يقل أيضاً في تلك المناطق حيث حتى الصناعات عادة ما تقع بعيداً عن المناطق السكنية. ويمكن لتلك المحطات أيضاً تحمل الاختلاف في الحمل والاستهلاك عن طريق إضافة المزيد من الوحدات أوانقاص إنتاج بعض الوحدات مؤقتاً.

محطات الطاقة النووية يمكن حتى تنتج كمية كبيرة من الطاقة من وحدة واحدة. ومع ذلك، فقد أثار الكوارث الأخيرة في اليابان مخاوف بشأن سلامة الطاقة النووية.

وتنتشر محطات توليد الطاقة الكهرومائية في المناطق التي تكون فيها الطاقة الكامنة من المياه المتدفقة قابلة لتسخيرها لتحريك التوربينات وتوليد الطاقة. وهى ليست مصدراً اقتصادياً لإنتاج الكهرباء حيثما يختلف الحمل الكهربى أكثر من اللازم خلال دورة الإنتاج السنوية لأن القدرة على وقف تدفق المياه محدودة.

مصادر الطاقة المتجددة الأخرى غير الطاقة الكهرمائية (الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، وطاقة المد والجزر، وغيرها) مكلفة في الإنتاج حالياً، ولكن تكلفة إنتاجها تنخفض مع التقدم في التكنولوجيا. الكثير من الحكومات في جميع أنحاء العالم تقدم إعانات لتعويض ازدياد تكلفة انتاج الكهرباء من الطاقة المتجددة وجعل إنتاجها مجدي اقتصادياً.

إذا كانت أسعار الغاز الطبيعي أقل من ثلاثة دولارات لكل مليون وحدة حرارية بريطانية، فان توليد الكهرباء من الغاز الطبيعيقد يكون أرخص من توليد الطاقة عن طريق حرق الفحم.

الإنتاج العالمي

وصل إنتاج الكهرباء العالمى إلى 20,053 تيراواط ساعة في عام 2009. وكانت مصادر الكهرباء تتوزع بين الوقود الأحفوري 67٪، والطاقة المتجددة 16٪ (الطاقة الكهرومائية أساساً، والرياح، والطاقة الشمسية والكتلة الحيوية)، والطاقة النووية 13٪، و3٪ لغيرها من المصادر. وكانت غالبية عمليات توليد الطاقة من الوقود الأحفوري تستخدم الفحم والغاز لتوليد الكهرباء. وكان استخدام النفط يشكل 5.5٪ فقط من إجمالي إنتاج الكهرباء العالمى، حيث أنه من أغلى السلع المعتادة التي تستخدم لإنتاج الطاقة الكهربائية. ووصل إنتاج الكهرباء من الطاقة الكهرومائية اثنان وتسعون في المئة (92٪) من اجمالى إنتاج الكهرباء من الطاقة المتجددة تليها الرياح بنسبة 6٪ والطاقة الحرارية الأرضية عند 1.8٪. وشكل إنتاج الكهرباء من الطاقة الضوئية الشمسية نسبة 0.06٪، ومن الطاقة الشمسية الحرارية نسبة 0.004٪. هذة البيانات مصدرها هوكتاب حقائق منظمة التعاون والتنمية 12-2011 (بيانات 2009).

مصدر البيانات هووكالة الطاقة الدولية/منظمة التعاون والتنمية

وكان إجمالي الطاقة المستهلكة في جميع محطات الطاقة لتوليد الكهرباء هو4,398,768 كيلوطن نفط مكافئ (ألف طن من النفط المكافئ) والذي بلغ 36٪ من إجمالي إمدادات الطاقة الأولية لسنة 2008. وكان انتاج الكهرباء (إجمالي) هو1,735,579 كيلوطن نفط مكافئ (20,185 تيراواط ساعة)، بكفاءة تبلغ 39٪، والرصيد الباقى 61٪ كان تعبير عن حرارة متولدة. واستخدم جزء صغير من الحرارة (145,141 كيلوطن نفط مكافئ، والذي يشكل 3٪ من إجمالي المدخلات) في محطات التوليد المشهجر للحرارة والكهرباء. وبلغ استهلاك الكهرباء داخل محطات التوليد وفى منظومات الطاقة الكهربية وفواقد نقل الطاقة 289,681 كيلوطن نفط مكافئ.

وكانت كمية الكهرباء التي تم توفيرها للمستهلك النهائي هى 1,445,285 كيلوطن نفط مكافئ (16,430 تيراواط ساعة) التي بلغت 33٪ من إجمالي الطاقة المستهلكة في محطات توليد الطاقة ومحطات التوليد المشهجر للحرارة والكهرباء.

الحصيلة التاريخية لإنتاج الكهرباء في العالم

الإنتاج حسب البلد

لقد كانت الولايات المتحدة منذ فترة طويلة أكبر منتج ومستهلك للكهرباء، حيث تبلغ حصتها العالمية 25٪ على الأقل في عام 2005، تليها الصين، اليابان، روسيا، والهند.

اعتباراً من يناير 2010، كان إجمالي توليد الكهرباء لأكبر دولتين مولدتين على النحوالتالي، الولايات المتحدة الأمريكية: 3992,000,000,000 كيلووات في الساعة (3992 تيراوات في الساعة) والصين: 3715,000,000,000 كيلووات في الساعة (3715 تيراوات في الساعة).

قائمة البلدان ومصادر الكهرباء لعام 2008

مصدر البيانات لتقديرات (الطاقة الكهربائية المولدة) هووكالة الطاقة الدولية/منظمة التعاون والتنمية.

البلدان المذكورة في الجدول هي أعلى 20 بلد من حيث عدد السكان أوأعلى 20 بلد على أساس الناتج المحلي الإجمالي (تعادل القوة الشرائية) والمملكة العربية السعودية على أساس كتاب حقائق العالم الصادر من قبل المخابرات المركزية الأمريكية لعام 2009.

مكونات الطاقة الكهربية حسب الموارد (تيراواط ساعة سنوياً 2008)

البلد	الوقود الأحفوري					نووي	المرتبة	الطاقة متجددة								حيوي أخري*	المجموع	المرتبة
	فحم	نفط	غاز	حاصل الجمع	المرتبة			مائية	أرضية حرارية	شمسية خ.ك*	شمسية حرارية	رياح	مد وجزر	حاصل الجمع	المرتبة
مجموع العالم	8,263	1,111	4,301	13,675	-	2,731	-	3,288	65	12	0.9	219	0.5	3,584	-	271	20,261	-
النسبة	41%	5.5%	21%	67%	-	13%	-	16%	0.3%	0.06%	0.004%	1.1%	0.003%	18%	-	1.3%	100%	-
الولايات المتحدة	2,133	58	911	3,101	1	838	1	282	17	1.6	0.88	56	-	357	4	73	4,369	1
الصين	2,733	23	31	2,788	2	68	8	585	-	0.2	-	13	-	598	1	2.4	3,457	2
اليابان	288	139	283	711	3	258	3	83	2.8	2.3	-	2.6	-	91	7	22	1,082	3
روسيا	197	16	495	708	4	163	4	167	0.5	-	-	0.01	-	167	5	2.5	1,040	4
الهند	569	34	82	685	5	15	6	114	-	0.02	-	14	-	128.02	6	2.0	830	5
كندا	112	9.8	41	162	17	94	7	383	-	0.03	-	3.8	0.03	386	2	8.5	651	6
ألمانيا	291	9.2	88	388	6	148	5	27	0.02	4.4	-	41	-	72	9	29	637	7
فرنسا	27	5.8	22	55	24	439	2	68	-	0.04	-	5.7	0.51	75	8	5.9	575	8
البرازيل	13	18	29	59	23	14	13	370	-	-	-	0.6	-	370	3	20	463	9
كوريا الجنوبية	192	15	81	288	8	151	5	5.6	-	0.3	-	0.4	-	6.3	24	0.7	446	10
المملكة المتحدة	127	6.1	177	310	7	52	10	9.3	-	0.02	-	7.1	-	16	18	11	389	11
إيطاليا	49	31	173	253	9	-	-	47	5.5	0.2	-	4.9	-	58	11	8.6	319	12
إسپانيا	50	18	122	190	14	59	9	26	-	2.6	0.02	32	-	61	10	4.3	314	13
المكسيك	21	49	131	202	13	9.8	14	39	7.1	0.01	-	0.3	-	47	12	0.8	259	14
أستراليا	198	2.8	39	239	10	-	-	12	-	0.2	0.004	3.9	-	16	19	2.2	257	15
تايوان	125	14	46	186	15	41	11	7.8	-	0.004	-	0.6	-	8.4	21	3.5	238	16
إيران	0.4	36	173	209	11	-	-	5.0	-	-	-	0.20	-	5.2	26	-	215	17
السعودية	-	116	88	204	12	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	204	18
هجريا	58	7.5	99	164	16	-	-	33	0.16	-	-	0.85	-	34	13	0.22	198	19
إندونيسيا	61	43	25	130	19	-	-	12	8.3	-	-	-	-	20	17	-	149	20
تايلند	32	1.7	102	135	18	-	-	7.1	0.002	0.003	-	-	-	7.1	23	4.8	147	21
مصر	-	26	90	115	20	-	-	15	-	-	-	0.9	-	16	20	-	131	22
هولندا	27	2.1	63	92	21	4.2	15	0.1	-	0.04	-	4.3	-	4.4	27	6.8	108	23
پاكستان	0.1	32	30	62	22	1.6	16	28	-	-	-	-	-	28	14	-	92	24
ڤيتنام	15	1.6	30	47	25	-	-	26	-	-	-	-	-	26	15	-	73	25
الفلپين	16	4.9	20	40	26	-	-	9.8	11	0.001	-	0.1	-	21	16	-	61	26
بنگلادش	0.6	1.7	31	33	27	-	-	1.5	-	-	-	-	-	1.5	29	-	35	27
نيجريا	-	3.1	12	15	28	-	-	5.7	-	-	-	-	-	5.7	25	-	21	28
الكونغوالديمقراطية	-	0.02	0.03	0.05	30	-	-	7.5	-	-	-	-	-	7.5	22	-	7.5	29
إثيوپيا	-	0.5	-	0.5	29	-	-	3.3	0.01	-	-	-	-	3.3	28	-	3.8	30
البلد	فحم	نفط	غاز	حاصل الجمع	المرتبة	نووي	المرتبة	مائية	أرضية حرارية	شمسية خ.ك	شمسية حرارية	رياح	مد وجزر	حاصل الجمع	المرتبة	حيوي أخري	المجموع	المرتبة

شمسية خ.ك* هى الخلايا الكهروضوئية

حيوي أخرى* = 198 تيراواط ساعة (كتلة حيوية) + 69 تيراواط ساعة (نفايات) + أربعة تيراواط ساعة (أخرى).

الاهتمامات البيئية

يتفق معظم الفهماء على حتى الانبعاثات الملوثة للبيئة والغازات التي تسبب الاحتباس الحراري الناتجة من توليد الكهرباء القائم على اساس حرق الوقود الأحفوري تمثل رصيد كبير من الانبعاثات الغازية المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري على مستوي العالم؛ في الولايات المتحدة، توليد الكهرباء يشكل ما يقرب من 40٪ من تلك الانبعاثات، وهي أكبر من أي مصدر أخر. انبعاثات وسائل النقل تقترب من هذة النسبة، وتساهم في حوالي ثلث إنتاج الولايات المتحدة من ثاني أكسيد الكربون.

في الولايات المتحدة، عملية حرق الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة الكهربائية هي المسؤولة عن 65٪ من جميع انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت، والذي هوالعنصر الأساسي في الأمطار الحمضية. توليد الكهرباء، هورابع أعلى مصدر مشهجر لأكاسيد النيتروجين، وأول أكسيد الكربون، والمواد جسيمانيّة في الولايات المتحدة.

في يوليو2011، قُدم للبرلمان البريطاني اقتراحاً بأن "مستويات الانبعاثات (الكربونية) من الطاقة النووية كانت أقل ثلاث مرات تقريباً لكل كيلوواط ساعة من تلك التي تولد بالطاقة الشمسية، وتنخفض أربع مرات عن الانبعاثات من الفحم النظيف وأقل 36 مرة من الفحم التقليدي".

على الرغم من حتى توليد الكهرباء بواسطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية يعتبر عملية صديقة للبيئة، الا لأن تصنيع الخلايا الكهروضوئية يستخدم كميات كبيرة من المياه بالإضافة إلى مواد كيميائية سامة مثل الفوسفور والزرنيخ. غالباً ما يتم التغاضي عن تلك الملوثات عند الترويج للخلايا الكهروضوئية. بسبب القواعد البيئية الصارمة في الولايات المتحدة، على سبيل المثال، غالباً ما يتم تطبيق عمليات تصنيع الخلايا الكهروضوئية في البلدان ذات معايير أقل، مثل الصين، التي تنتج ما يقرب من نصف الألواح الكهروضوئية في العالم.

استهلاك المياه

معظم محطات الطاقة الحرارية واسعة النطاق تستهلك كميات كبيرة من المياه لأغراض التبريد وتعويض مياه الغلايات - 1 لتر / كيلوواط ساعة لأنظمة تبريد التمرير-الأحادي (التبريد النهري على سبيل المثال)، و1.7 لتر / كيلوواط ساعة للتبريد بواسطة أبراج التبريد استخراج المياه لاستخدامها كمياه للتبريد يمثل حوالي 40٪ من إجمالي رصيد عمليات استخراج المياه في أوروبا، على الرغم من حتى معظم تلك المياه يتم إرجاعها إلى مصدرها، ولوأنها تكون أدفأ قليلاً من ذى قبل. أنظمة التبريد المتنوعة لديها معدلات لاستهلاك المياه مختلفة لقاءة لخصائص عمليات الاستخراج. أبراج التبريد تقوم بسحب كمية صغيرة من المياه من البيئة وتقوم بتبخير أكثرها. أما نظم التمرير-الأحادي فتقوم بسحب كمية كبيرة من المياه ولكنها تقوم بإعادتها إلى البيئة على الفور، عند درجة حرارة أعلى.

انظر أيضا

• الطاقة من النفايات
• إدارة الطلب على الطاقة

مراجع