تعمل محطة توليد الكهرباء بالغاز الطبيعي بشكل مشابه لمحطة الطاقة الحرارية التقليدية، إلا أنها تحرق الغاز الطبيعي بدلاً من الوقود الأحفوري، مثل الفحم، لتوليد الكهرباء
تعمل محطات توليد الطاقة بالغاز الطبيعي على توليد الكهرباء عن طريق حرق الغاز الطبيعي كوقود لها. هناك أنواع عديدة من محطات توليد الطاقة بالغاز الطبيعي والتي تولد جميعها الكهرباء، ولكنها تخدم أغراضًا مختلفة. تستخدم جميع محطات الغاز الطبيعي توربينات الغاز. يتم إضافة الغاز الطبيعي مع تيار من الهواء، الذي يحترق ويتوسع من خلال هذه التوربينات مما يتسبب في قيام المولد بتدوير المغناطيس، مما ينتج الكهرباء. هناك حرارة مهدرة تأتي من هذه العملية، بسبب القانون الثاني للديناميكا الحرارية. وتستخدم بعض محطات الغاز الطبيعي هذه الحرارة المهدرة أيضًا، وهو ما سيتم شرحه أدناه.
محطات توليد الطاقة بالغاز الطبيعي رخيصة الثمن وسريعة البناء.
كما أنها تتمتع بكفاءة ديناميكية حرارية عالية جدًا مقارنة بمحطات الطاقة الأخرى.
هناك نوعان من محطات توليد الطاقة بالغاز الطبيعي:
- محطات الغاز ذات الدورة البسيطة:
الأول يتكون من توربينة غازية متصلة بمولد، والثاني يتكون من محطة دورة بسيطة،
- محطات الغاز ذات الدورة المركبة:
مقترنًا بمحرك احتراق خارجي آخر يعمل على طراز رانكين
دورة – ومن هنا اسمها “الدورة المركبة”.
تعتبر توربينات الغاز الطبيعي بسيطة من الناحية النظرية وتتكون من ثلاثة أجزاء رئيسية:
- الضاغط: يسحب الهواء من خارج التوربين ويزيد ضغطه.
- الاحتراق: يحرق الوقود وينتج غازًا عالي الضغط وعالي السرعة.
- التوربين: يستخرج الطاقة من الغاز القادم من غرفة الاحتراق.