miniatura|Alternador de fàbrica tèxtil . En general, la generació d'energia elèctrica consisteix en la conversió d'algun tipus d'Energia primària (química, cinètica, tèrmica o lumínica, entre d'altres), en energia elèctrica. Per a la generació industrial es recorre a instal·lacions denominades centrals elèctriques, que executen alguna de les transformacions citades. Aquestes constitueixen el primer graó del sistema de subministrament elèctric. La generació elèctrica es realitza, bàsicament, mitjançant un generador; si bé aquests no difereixen entre si quant al seu principi de funcionament, varien en funció de la manera en què s'accionen. Explicat d'una altra manera, difereix en quina font d'energia primària utilitza per convertir l'energia continguda en ella, en energia elèctrica.

Des que es va descobrir el corrent altern i la forma de produir-lo en els alternadors, s'ha dut a terme una immensa activitat tecnològica per portar l'energia elèctrica a tots els llocs habitats del món, per la qual cosa, al costat de la construcció de grans i variades centrals elèctriques, s'han construït sofisticades xarxes de transport i sistemes de distribució. No obstant això, l'aprofitament ha estat i segueix sent molt desigual en tot el planeta. Així, els països industrialitzats o del primer món són grans consumidors d'energia elèctrica, mentre que els països en vies de desenvolupament amb prou feines gaudeixen dels seus avantatges.

miniatura|Planta nuclear en Cattenom, França.

La demanda d'energia elèctrica d'una ciutat, regió o país té una variació al llarg del dia. Aquesta variació és funció de molts factors, entre els quals destaquen: tipus d'indústries existents a la zona i torns que realitzen en la seva producció, climatologia extremes de fred o calor, tipus d'electrodomèstics que s'utilitzen més freqüentment, tipus d'escalfador d'aigua que hagi instal·lat en les llars, l'estació de l'any i l'hora del dia en què es considera la demanda. La generació d'energia elèctrica ha de seguir la corba de demanda i, a mesura que augmenta la potència demandada, s'ha d'incrementar la potència subministrada. Això comporta l'haver d'iniciar la generació amb unitats addicionals, situades en la mateixa central o en centrals reservades per a aquests períodes. En general els sistemes de generació es diferencien pel període del cicle en el qual està planificat que siguin utilitzats; es consideren de base la nuclear i l'eòlica, de vall la termoelèctrica de combustibles fòssils, i de bec la hidroelèctrica principalment (els combustibles fòssils i la hidroelèctrica també poden usar-se com a base si és necessari).

miniatura|Corrent d'Energia.

Depenent de la font primària d'energia utilitzada, les centrals generadores es classifiquen en químiques quan s'utilitzen plantes de radioactivitat, que generen energia elèctrica amb el contacte d'aquesta, termoelèctriques (de carbó, petroli, gas, nuclears i solars termoelèctriques), hidroelèctriques (aprofitant els corrents dels rius o del mar: mareomotrius), eòliques i solars fotovoltaiques. La major part de l'energia elèctrica generada a nivell mundial prové dels dos primers tipus de centrals ressenyats. Totes aquestes centrals, excepte les fotovoltaiques, tenen en comú l'element generador, constituït per un alternador de corrent, mogut mitjançant una turbina que serà diferent depenent del tipus d'energia primària utilitzada.

D'altra banda, un 64% dels directius de les principals empreses elèctriques consideren que en l'horitzó de 2018 existiran tecnologies netes, WN, accessibles i renovables de generació local, la qual cosa obligarà a les grans corporacions del sector a un canvi de mentalitat.

Centrals termoelèctriques miniatura|esquerra|Rotor d'una turbina d'una central termoelèctrica.

Una central termoelèctrica és un lloc emprat per a la generació d'energia elèctrica a partir de calor. Aquesta calor pot obtenir-se tant de la combustió, de la fissió nuclear de l'urani o un altre combustible nuclear, del sol o de l'interior de la Terra. Les centrals que en el futur utilitzin la fusió també seran centrals termoelèctriques. Els combustibles més comuns són els combustibles fòssils (petroli, gas natural o carbó), els seus derivats (gasolina, gasoil), biocarburants, residus sòlids urbans, metà generat en algunes estacionis depuradores d'aigües residuals,

Les centrals termoelèctriques consisteixen en una caldera en la qual es crema el combustible per generar calor que es transfereix a uns tubs per on circula aigua, la qual s'evapora. El vapor obtingut, a alta pressió i temperatura, s'expandeix a continuació en una turbina de vapor, el moviment del qual impulsa un alternador que genera l'electricitat. Després el vapor és refredat en un condensador on circula per tubs aigua freda d'un cabal obert d'un riu o per torre de refrigeració.

En les centrals termoelèctriques denominades de cicle combinat s'usen els gasos de la combustió del gas natural per moure una turbina de gas. En una cambra de combustió es crema el gas natural i s'injecta aire per accelerar la velocitat dels gasos i moure la turbina de gas. Com, després de passar per la turbina, aquests gasos encara es troben a alta temperatura (500 °C), es reutilitzen per generar vapor que mou una turbina de vapor. Cadascuna d'aquestes turbines impulsa un alternador, com en una central termoelèctrica comuna. El vapor després és refredat per mitjà d'un cabal d'aigua obert o torre de refrigeració com en una central tèrmica comuna. A més, es pot obtenir la cogeneració en aquest tipus de plantes, en alternar entre la generació per mitjà de gas natural o carbó. Aquest tipus de plantes està en capacitat de produir energia més enllà de la limitació d'un de les dues entrades i poden fer un pas a la utilització de fonts d'energia per entrades diferents.

Les centrals tèrmiques que usen combustió alliberen a l'atmosfera diòxid de carboni (CO₂), considerat el principal gas responsable de l'escalfament global. També, depenent del combustible utilitzat, poden emetre altres contaminants com òxids de sofre, òxids de nitrogen, partícules sòlides (pols) i quantitats variables de residus sòlids. Les centrals nuclears generen residus radioactius de diversa índole que requereixen una disposició final de màxima seguretat i poden contaminar en situacions accidentals (vegeu accident de Txernòbil).

miniatura|Central termosolar d'11MW funcionant a Sevilla, Andalusia.

Centrals tèrmiques solars

Una central tèrmica solar o central termosolar és una instal·lació industrial en la qual, a partir de l'escalfament d'un fluid mitjançant radiació solar i el seu ús en un cicle termodinàmic convencional, es produeix la potència necessària per moure un alternador per a la generació d'energia elèctrica com en una central tèrmica clàssica. En elles és necessari concentrar la radiació solar perquè es puguin aconseguir temperatures elevades, de 300 °C fins a 1000 °C, i obtenir així un rendiment acceptable en el cicle termodinàmic, que no es podria obtenir amb temperatures més baixes. La captació i concentració dels rajos solars es fan per mitjà de miralls amb orientació automàtica que apunten a una torre central on s'escalfa el fluid, o amb mecanismes més petits de geometria parabòlica. El conjunt de la superfície reflectora i el seu dispositiu d'orientació es denomina heliòstat. El seu principal problema mediambiental és la necessitat de grans extensions de territori que deixen de ser útils per a altres usos (agrícoles, forestals, etc.).

Centrals geotèrmiques

Lenergia geotèrmica és aquella energia que pot obtenir-se mitjançant l'aprofitament de la calor de l'interior de la Terra. El terme "geotèrmic" ve del grec geo (Terra), i thermos (calor). Aquesta calor interna escalfa fins a les capes d'aigua més profundes: en ascendir, l'aigua calenta o el vapor produeixen manifestacions, com els guèisers o les fonts termals, utilitzades per a calefacció des de l'època dels romans. Avui dia, els progressos en els mètodes de perforació i bombament permeten explotar l'energia geotèrmica en nombrosos llocs del món. Per aprofitar aquesta energia en centrals de gran escala necessari que es donin temperatures molt elevades a poca profunditat.

Centrals nuclears

Una central o planta nuclear o atòmica és una instal·lació industrial empleada per a la generació d'energia elèctrica a partir d'energia nuclear. Es caracteritza per l'ocupació de combustible nuclear fissionable que mitjançant reaccions nuclears proporciona calor que al seu torn és emprat, a través d'un cicle termodinàmic convencional, per produir el moviment de alternadorés que transformen el treball mecànic en energia elèctrica. Aquestes centrals consten d'un o més reactors.

Centrals hidroelèctriques miniatura|esquerra|Rotor d'una turbina d'una central hidroelèctrica.

Una central hidroelèctrica és aquella que s'utilitza per a la generació d'energia elèctrica mitjançant l'aprofitament de l'energia potencial de l'aigua embassada en una presa situada a més alt nivell que la central. L'aigua es porta per una canonada de descàrrega a la sala de màquines de la central, on mitjançant enormes turbines hidràuliques es produeix l'electricitat en alternadors. Les dues característiques principals d'una central hidroelèctrica, des del punt de vista de la seva capacitat de generació d'electricitat són: La potència, que és funció del desnivell existent entre el nivell mitjà de l'embassament i el nivell mitjà de les aigües sota la central, i del cabal màxim turbinable, a més de les característiques de la turbina i del generador. L'energia garantida en un lapse determinat, generalment un any, que està en funció del volum útil de l'embassament, de la pluviometria anual i de la potència instal·lada.

La potència d'una central hidroelèctrica pot variar des d'uns pocs MW, fins a diversos GW. Fins a 10 MW es consideren minicentral hidroelèctrica. A la Xina es troba la major central hidroelèctrica del món (la Presa de les Tres Goles), amb una potència instal·lada de 22.500 MW. La segona és la Represa d'Itaipú (que pertany a Brasil i Paraguai), amb una potència instal·lada de 14.000 MW en 20 turbines de 700 MW cadascuna.

Aquesta forma d'energia posseeix problemes mediambientals en necessitar la construcció de grans embassaments en els quals acumular l'aigua, que és sostreta d'altres usos, fins i tot urbans en algunes ocasions.

Actualment es troba en desenvolupament l'explotació comercial de la conversió en electricitat del potencial energètic que té l'onatge del mar, en les anomenades centrals mareomotrius. Aquestes utilitzen el flux i reflux de les marees. En general poden ser útils en zones costaneres on l'amplitud de la marea sigui àmplia, i les condicions morfològiques de la costa permetin la construcció d'una presa que talli l'entrada i sortida de la marea en una badia. Es genera energia tant al moment de l'ompliment com al moment del buidatge de la badia.

Centrals mareomotrius Les centrals mareomotrius utilitzen el flux i reflux de les marees. En general, poden ser útils en zones costaneres on l'amplitud de la marea sigui àmplia i les condicions morfològiques de la costa permetin la construcció d'una presa que talli l'entrada i sortida de la marea en una badia. Es genera energia tant al moment de l'ompliment com al moment del buidatge de la badia.

Actualment es troba en desenvolupament l'explotació comercial de la conversió en electricitat del potencial energètic que té l'onatge del mar, en les anomenades centrals de les ones o centrals undimotrius.

Centrals eòliques miniatura|450px|Capacitat eòlica mundial total instal·lada 1996-2019 (GW).