تعد عملية إنتاج الطاقة الكهربائية أحد العمليات المعقدة والمهمة جداً التي تساهم بشكل كبير في تطوير المجتمعات الحديثة. هذه العملية تتضمن عدة مراحل أساسية، بدءاً بتوليد الحرارة عبر الاحتراق أو التفاعلات النووية وحتى الوصول إلى الشبكة الوطنية للاستهلاك النهائي. سنستعرض هنا تفصيلًا لهذه المراحل المختلفة لتوليد الطاقة الكهربائية.
- مرحلة استخراج وإعداد المواد الخام: يعتمد نوع المحطة الكهرومائية المستخدمة أساسياً على مصدر الطاقة الأولي المتوفر؛ سواء كان الفحم، النفط، الغاز الطبيعي، الماء، الرياح، الشمس أو اليورانيوم. يتم نقل هذه المواد الخام إلى محطات توليد الطاقة بعد استخراجها ومعالجتها حسب كل حالة خاصة.
- مرحلة التحويل الحراري: عند استخدام مواد كيميائية مثل الفحم أو البترول أو الغاز الطبيعي، فإن الخطوة الأولى هي تحويل تلك المواد إلى حرارة عالية باستخدام آلية احتراق داخل غلايات كبيرة. أما بالنسبة للتدفقات الهydroelectric أو tidal فتستخدم قوة المياه الجارية مباشرة بدون حاجة لاحتراق الوقود الأحفوري. وفي حال كانت مصادر الطاقة نووية، يتم تشغيل نواة الذرات لإطلاق كميات هائلة من الحرارة كما يحدث في المفاعلات النووية.
- مرحلة تبريد وتحويل الطاقة: بعد خلق درجة حرارية مرتفعة جدًّا بواسطة الاحتراق أو الانشطار النووي، يستخدم بخار مياه عالي الضغط لتدوير توربينات ضخمة تعمل بنظام الدفع بالبخار (Steam Turbine). هذا التوربين مرتبط بمولد كهربائي يقوم بتحويل الحركة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية نظراً لحركة المجالات المغناطيسية حول الملفات الثابتة للمولد أثناء دوران الشفرات المعدنية الخاصة بالتوربين بسرعات عالية جدًا.
- مرحلة تخفيض التشغيل وضبط القوى الكهربائية: قبل إرسال التيار الكهربائي المنتَج مباشرة نحو الشبكات الرئيسية للمدن حيث يوجد الاستهلاك الأكبر للكهرباء، تمر مرحلته الأخيرة والتي تتمثل في خفض شدة الجهد والتردد وفق نظام إدارة شبكات الكهرباء العالمي حتى تصبح متوافقة وملائمة لاستخدام الأجهزة المنزلية وغيرها من القطاعات الأخرى ذات الطلب المختلف على مستوى الجهد والأداء العام لنظام الإضاءة والعرض والتشغيل الآلي للأجهزة الإلكترونية المهمة لدينا اليوم.
- شبكات توصيل ونقل الطاقة: أخيراً وليس آخرًا، تقوم مشاريع بناء وصيانة خطوط نقل الطاقة بربط جميع نقط الولادة ("المحطات") لنقاط التسليم والقراءة العددية لمؤشرات زمن وأماكن واستيعاب الكميات المنقولة بطريقة منظمة ومتناسقة عبر سلسلة طويلة نسبياً مقارنة بالأجزاء السابقة لكن لها دور حيوي مماثل ومنفصل تمامًا عن طبيعة العمل الرئيسي ولذا فهي تحتاج أيضًا لكفاءتنا ورعاية خدمات الصيانة المستمرة بها وبكل قطعة صغيرة منها للحفاظ عليها وعلى ديمومة عطائها المستدام لنا ولكافة مستعمري الأرض حديثا وحديثيًا وثبتيًا وثابتين كذلك قريبًا! إنها حقا رحلة مذهلة!
