هندسة محطات القوى
بعبارات بسيطة ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أنه لا يمكن توليد الطاقة أو تدميرها ومع ذلك يمكن تحويل الطاقة من شكل واحد من الطاقة إلى شكل آخر من أشكال الطاقة. هذا مهم بشكل خاص في توليد الطاقة لأن إنتاج الطاقة في جميع أنواع محطات توليد الطاقة يعتمد على استخدام مولد حيث تستخدم المولدات لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. على سبيل المثال تستخدم توربينات الرياح شفرة كبيرة متصلة بعمود يحول المولد عند تدويره حيث يقوم المولد بعد ذلك بإنشاء الكهرباء بسبب تفاعل الموصل داخل المجال المغناطيسي. في هذه الحالة يتم تحويل الطاقة الميكانيكية التي تولدها الرياح من خلال المولد إلى طاقة كهربائية. تعتمد معظم محطات توليد الطاقة على هذه التحويلات لإنشاء طاقة كهربائية قابلة للاستخدام.
توليد الكهرباء
على الرغم من أن 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 تنفيذ عمليات تصنيع الخلايا الكهروضوئية في البلدان ذات معايير أقل، مثل الصين، التي تنتج ما يقرب من نصف الألواح الكهروضوئية في العالم.
معظم محطات الطاقة الحرارية واسعة النطاق تستهلك كميات كبيرة من المياه لأغراض التبريد وتعويض مياه الغلايات - 1 لتر / كيلو واط ساعة لأنظمة تبريد التمرير-الأحادي (التبريد النهري على سبيل المثال)، و 1.7 لتر / كيلو واط ساعة للتبريد بواسطة أبراج التبريد استخراج المياه لاستخدامها كمياه للتبريد يمثل حوالي 40٪ من إجمالي رصيد عمليات استخراج المياه في أوروبا، على الرغم من أن معظم تلك المياه يتم إرجاعها إلى مصدرها، ولو أنها تكون أدفأ قليلاً من ذى قبل. أنظمة التبريد المختلفة لديها معدلات لاستهلاك المياه مختلفة مقابلة 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.