Elektrownie na zdjęciach z taśmy filmowej
Źródłem energii elektrycznej w stacjach są agregaty prądotwórcze. Zamieniają energię mechaniczną na energię elektryczną. Generatory stacyjne wytwarzają prąd przemienny. Zasada działania alternatora opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej.
Generatory stacjonarne są zwykle napędzane turbinami parowymi lub hydraulicznymi. W turbinie parowej strumień pary uderzający w łopaty wirnika powoduje jej wirowanie. Energia wewnętrzna pary jest zamieniana na energię mechaniczną. W turbinie hydraulicznej strumienie wody wywierają nacisk na łopatki wirnika. Energia poruszającej się wody jest zamieniana na energię mechaniczną obrotu wirnika.
W zależności od rodzaju silników głównych elektrownie dzielą się na cieplne, hydrauliczne i wiatrowe. Elektrownie cieplne skraplają się i wytwarzają ciepło. Elektrownie kondensacyjne produkują tylko energię elektryczną. Buduje się je w miejscach koncentracji tanich paliw, gdy ich transport jest nieopłacalny.Elektrociepłownie zlokalizowane są w ośrodkach przemysłowych. Zapewniają użytkownikom parę i gorącą wodę.
Elektrownie wodne dzielą się na zaporowe i dywersyjne. Stacje zaporowe budowane są na rzekach o wysokiej wodzie. Inżynieria tych stacji znajduje się obok zapory. Na terenach górskich elektrownie wodne kierunkowe budowane są na rzekach o stosunkowo niskim stanie wody przy wysokim ciśnieniu wody. Elektrownie wodne mogą również wykorzystywać energię pływów. Elektrownie pływowe wykorzystują jednostki kapsułowe.
Elektrownie zwykle działają w sposób ciągły, a zużycie energii zależy od pory dnia. Dlatego musi być gromadzony w dużych ilościach i rozkładany w czasie. Na przykład w elektrowniach wodnych w nocy, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest mniejsze, woda jest pompowana ze zbiornika dolnego do górnego, w ciągu dnia energia potencjalna wody jest ponownie przetwarzana na energię elektryczną i oddawana do sieci . Aby zapewnić niezawodność zasilania i wyrównać obciążenie stacji, połączono je ze sobą liniami wysokiego napięcia w jeden system elektroenergetyczny.