Az elektromosság
Az erőmű villamos energia fejlesztésére szolgáló létesítmény, amely elsődleges energiaforrást használ fel. Csaknem minden erőmű legfontosabb része a generátor, vagyis egy olyan forgógép, amely elektromos energiává alakítja át a mechanikai energiát az elektromos indukció elvén.
A generátorba vezetett mechanikai energia forrása széles határok között változhat, attól függően, hogy milyen tüzelőanyag, vagy megújuló energiaforrás érhető el, és milyen technológiát használ az erőmű.
Hőerőművekben valamilyen tüzelőanyag elégetése során nyernek hőenergiát, a gőzkazánban nagynyomású gőzt fejlesztenek, amely gőzturbinát hajt. A gőzturbina mechanikai energiája forgatja az elektromos energia forrását, a generátort.
A termodinamika második törvénye szerint nem lehet az összes hőenergiát mechanikus energiává, majd villamos energiává alakítani, ezért a hőerőművek mellékesen kishőmérsékletű hőenergiát is termelnek.
A hőerőműveket az elsődleges energiahordozók fajtája szerint osztályozzák. Az atomerőművekben atomreaktor termeli a gőzt, mellyel gőzturbinát hajtanak. A fosszilis üzemanyaggal (szén, kőolajszármazékok és földgáz) működő erőművek egy részében a gőzkazán szintén gőzturbinát forgat. Korszerű, földgázüzemű erőműveknél a gázt egy gázturbina égéskamrájában égetik el, a gázturbinából kiáramló forró gázokkal gőzt termelnek, ami gőzturbinát hajt. Az ilyen elrendezést kombinált ciklusú erőműnek nevezik. Ez a rendszer megnöveli az erőmű hatásfokát, így az energiatermelés gazdaságosságát.
A gőzturbinák egyik hátránya, hogy az alkalmazott nagy gőznyomások miatt tekintélyes falvastagságú alkatrészeket kell használni, ennélfogva egy gőzturbinát csak fokozatosan lehet elindítani és leállítani, mert egyébként a hőmérsékletkülönbségek miatt az alkatrészek deformálódnának, sőt el is repedhetnének. Gőzturbinákat alaperőművekbe építenek, ezek jó hatásfokú, gazdaságosan működtethető létesítmények, amelyeket lehetőleg legnagyobb teljesítményük közelében járatnak. A gázturbinák alkatrészei vékony falúak, ezért igen gyorsan lehet indítani és teljesítményüket változtatni. Az elektromos hálózat terhelésének egyenetlenségeit ezért gyakran gázturbinás, ún. csúcserőművekkel küszöbölik ki.
Kisebb erőművek turbinák helyett belsőégésű motorral is épülnek. Ezek tüzelőanyagnak földgázt, dízelgázolajat vagy nehézolajat (pakura) használnak. Ilyen erőműveket elszigetelt településeken, vagy olyan helyeken építenek, ahol a folyamatos villamosenergia-ellátás létfontosságú a hálózat üzemzavara esetén is (például kórházak). A motor hűtővizével fűteni is lehet.
A gőzturbinákból kiáramló kisnyomású gőzt le kell csapatni. Erre közeli folyók (akár mesterséges) tavak, vagy tenger vizét használják hűtőközegként, és ilyenkor a vízgőz kondenzálására szolgáló hőcserélőből, az ún. kondenzátorból kiömlő, kissé felmelegedett hűtővizet visszavezetik az eredeti víztömegbe. Ha nincs elegendő mennyiségű hűtővíz, akkor hűtőtorony építése szükséges. Ebben a hűtővíz részleges elpárologtatásával hűtik vissza a felmelegedett hűtővizet és a folyóból vagy tóból csak a párolgási veszteséget pótolják. Ritka esetben, ha egyáltalán nem áll rendelkezésre pótvíz, akkor a hűtővizet zárt rendszerben keringetik és levegővel hűtik.