A usina termoelétrica produz energia elétrica a partir do calor gerado pela queima de combustíveis fósseis ou por outras fontes de calor, como as usinas nucleares. O funcionamento em ambos os casos é semelhante. Pode ser a principal fonte de energia em países que não têm hidrelétricas ou outras fontes alternativas, como a eólica.
O combustível é queimado na câmara de combustão, fazendo com que o vapor movimente as pás de uma turbina. O rotor gira juntamente com o eixo de um gerador, que produz a energia elétrica disponível aos centros de consumo. O processo é um ciclo: o vapor é resfriado em um condensador e convertido outra vez em água, que volta aos tubos da caldeira, reiniciando todo o procedimento.
O sistema de geração de eletricidade do Brasil é movido principalmente por meio de hidrelétricas, as térmicas movidas a gás natural, óleo diesel, carvão ou biomassa servem apenas para complementar. Quando o nível dos reservatórios das hidrelétricas está muito baixo, o governo aciona mais termelétricas para garantir que não falte energia no país e vice-versa – quando a vazão dos rios está alta, as termoelétricas são desativadas. No entanto, essa fonte de energia é mais cara e mais poluente.
Se comparada à hidrelétrica, por exemplo, a usina termoelétrica apresenta algumas vantagens: pode ser instalada próxima a centros urbanos, diminui as linhas de transmissões e desperdiça menos energia. Além disso, a construção de uma usina termoelétrica é mais rápida e supre a carência de energia mais rapidamente. Entretanto, o custo final é mais caro e a queima dos combustíveis fósseis acaba provocando o efeito estufa e as chuvas ácidas – problemas que agravam o aquecimento global.
