miniatura|Turbines al Parc eòlic Serra del Tallat. Les tecnologies renovables són un important camp d'estudi dins de la Tecnologia energètica. miniatura|Construcció de la Presa de les Tres Gorges a la Xina. miniatura|Desmantellament d'una turbina eòlica. La tecnologia energètica és una disciplina del camp de la tècnica, que tracta l'aplicació de les instal·lacions energètiques que permeten donar servei als usuaris de qualsevol entorn socioeconòmic, adaptant en cada cas, les tècniques apropiades en termes de disponibilitat de recursos, mitjans materials, tecnologies disponibles, gestió de l'impacte ambiental, disseny planificació de projectes i adaptació i planificació del cicle de vida de les instal·lacions. Es tracta d'una tècnica reconeguda segons la Nomenclatura de la UNESCO, classificada com una de les especialitats del camp de les ciències tecnològiques segons aquesta organització. Es tracta d'una ciència interdisciplinària que depèn de molts camps de l'enginyeria i de la investigació en física.
Abast de la definició La definició detallada del terme tecnologia energètica pot ser variable en funció dels aspectes que es cobreixen en cada tipus de projecte. Per tal de donar una visió d'allò que les tecnologies energètiques poden gestionar i el paper que tenen en la implementació d'un projecte complet s'han de tenir en compte una sèrie de factors, des dels recursos energètics dels quals s'extreu l'energia fins a l'abastiment i la situació logística dels centres de producció, fabricació, manteniment, etc., de manera que una tecnologia energètica determinada pot inferir i ser avaluada en funció dels avantatges i les funcionalitats que pot prestar en aquestos aspectes.
Recursos energètics, generació i abastiment miniatura|Generació de la distribució d'utilització d'energies segons el recurs. Dades BP 2006. La tecnologia energètica és desenvolupada a partir de la necessitat de fer servir recursos energètics per tal d'abastir la població mundial d'energia. Aquesta tecnologia tracta amb detall, la manera d'explotar els recursos i de poder distribuir-los de manera eficient i segura, tractant de minimitzar els impactes ambientals derivats del seu ús i explotació a llarg termini.
En l'àmbit dels recursos energètics, es parla fonamentalment de dos tipus de recursos: Energia renovable Energia no renovable
Aquesta classificació és independent de la disponibilitat geogràfica i atén fonamentalment a criteris de disponibilitat a llarg termini en cas de reserves possiblement esgotables si se'n fa ús. La tecnologia energètica es constitueix com a tècnica que tracta les maneres d'explotar les energies i serveix de suport per a la realització d'estudis per a la consecució de projectes de planificació, posada en marxa, operació i final de la vida útil per tal d'aprofitar els recursos energètics. Estudis d'aquest tipus s'han fet des de l'àmbit governamental posant en contrast diferents tecnologies. La xifra de consum d'energies de tota classe (elèctrica, combustible per a transport, motorització i mecanització rural i industrial, etc.) és estimada mitjançant estadístiques diverses que poden considerar-se prou acurades com per a proporcionar una bona aproximació a l'ordre de magnitud de consum real. S'estima que el consum total d'energies és d'unes 12029 Mtep (Milions de tones equivalents de petroli) en 2007, distribuïdes entre diferents fonts d'energia: combustibles fòssils (81,4%), combustibles renovables i procedents de residus (9,8%), nuclear (5,9%) i renovables (2,9%).
Així doncs, la tecnologia energètica mou un sector industrial amb l'objectiu de suplir les necessitats energètiques i que determina la manera d'extraure i explotar l'energia, la manera de generar-la, i en alguns casos defineix implícitament part del sistema de distribució de l'energia, en tant que una tecnologia energètica pot ser específica d'una necessitat logística determinada, com per exemple la instal·lació de grups electrògens o de turbines hidràuliques per tal d'abastir d'energia a les poblacions aïllades.
Tecnologies de conversió d'energia miniatura|Central de bombament de Tan-y-Grisiau, Regne Unit Les tecnologies energètiques també poden involucrar el coneixement de tècniques complementàries com són l'emmagatzematge d'energies gràcies a les tecnologies desenvolupades de conversió d'energia. L'ús de centrals hidroelèctriques de bombament, o de l'hidrogen com a mitjà d'emmagatzematge són exemples clars de la importància i versatilitat que poden aportar aquestes tècniques en l'àmbit de la tecnologia energètica.
Construcció i fabricació d'equips d'energia En un cas més general, s'hi poden incloure aspectes de construcció i fabricació de les instal·lacions energètiques, que són necessaris a l'hora d'elaborar projectes d'energia.
Aquestos coneixements també formen part de les disciplines de la tecnologia elèctrica.
Tecnologies disponibles Es descriuen a continuació les tecnologies disponibles en forma de sistema d'aprofitament d'un recurs energètic amb les particularitats de cada cas. S'ha fet servir la classificació habitual que diferència les tecnologies amb recursos renovables i les tecnologies amb recursos no renovables.
Energies renovables miniatura|Aprofitament de l'energia solar en la instal·lació depuradora d'aigües residuals de Lluc.
Degut a la importància creixent que va cobrant l'explotació d'energies per al Medi Ambient, el Canvi climàtic i degut a la necessitat anunciada per l'esgotament del petroli de disposar d'energies alternatives, el desenvolupament en l'ús de les fonts renovables d'energia és seguit amb gran interès. De fet, l'interès és tal, que les energies renovables poden definir-se com una branca tecnològica separada i molts estudiosos, investigadors i governs en potencien l'ús i el desenvolupament. Aquesta branca de la tecnologia energètica té diversos tipus de tecnologies ben diferents, per tal d'explotar energies de diverses naturaleses. Amb tota aquesta diversitat, les energies renovables que s'estudien en general, en conjunt, poden incorporar disciplines tan variades com si es considerés cadascuna de les tecnologies que proporcionen energia en tot el seu conjunt.
Energia hidràulica miniatura|Presa d'Aldeadávila de la Ribera. L'energia s'acumula en forma potencial de l'aigua continguda a l'embassament. miniatura|Esquema conceptual d'un dic de contenció en una central mareomotriu.
L'energia hidràulica involucra tota mena de tecnologies basades a extreure energia potencial de l'aigua emmagatzemada o en circulació. Pot classificar-se en diferents tipus: Energia hidroelèctrica Energia mareomotriu Energia de les ones
Requereix un bon grau d'experiència en Enginyeria civil, ja que en general és necessària la construcció de grans estructures, emprant sovint grans masses de formigó, de manera que l'aigua pot dirigir-se o emmagatzemar-se per tal d'aprofitar l'energia de l'aigua en l'estat d'òptima utilització de l'energia o bé cenyir-se a circumstàncies temporals per a l'alliberament d'aquesta.
Algunes de les característiques d'aquest tipus de central és que són pràcticament inintermitents: La maquinària generadora d'electricitat en centrals hidràuliques pot ajudar a controlar la freqüència prevenint així risc d'apagada de la xarxa o danys en equips connectats a la xarxa elèctrica
Per tal d'extreure l'energia de l'aigua es fan servir diversos tipus de turbines hidràuliques acoblades normalment (exceptuant algunes minihidràuliques) connectades a un generador elèctric, de manera que es disposa d'un sistema fàcilment controlable gràcies a alguns factors com per exemple l'acció sobre l'admissió d'aigua o la regulació del pas dels àleps, segons el tipus de turbines. Aquest tipus de tecnologia és prou flexible com per donar lloc a plantes de càrrega base per a la xarxa elèctrica, on la turbina funciona en règim constant i propera a la càrrega nominal o de plantes amb capacitat de ràpida resposta que pot adaptar-se a canvis en la demanda elèctrica.
Energia eòlica
La tecnologia de les turbines eòliques permet la instal·lació senzilla d'instal·lacions de potència de tota classe, fins al rang de diversos megawatts. La tecnologia eòlica es basa a aprofitar la circulació de vent mitjançant turbines connectades a la xarxa elèctrica o a qualsevol tipus de transmissió mecànica.
Energia solar miniatura|Plaques solars fotovoltaiques al parc fotovoltaic de Bellpuig.
Aquesta tecnologia es divideix igualment en dues tecnologies: Energia solar fotovoltaica Energia solar tèrmica
Entre aquestes dos tecnologies existeixen grans diferències en les tècniques de captació i en l'energia convertida resultant. En el cas de l'energia fotovoltaica s'aconsegueix generar directament energia elèctrica, mentre que amb la solar tèrmica el converteix l'energia de les radiacions solars en energia tèrmica directament, per tal d'aprofitar-la en successius intercanvis de calor.
Energia de la biomassa miniatura|Planta de generació d'energia a partir de biomassa al Regne Unit.
L'energia de la biomassa és útil, ja que mitjançant una gestió de recollida i processament de determinades matèries vegetals o animals pot permetre la generació de combustibles biogènics. En aquesta tecnologia entren en joc els cultius energètics i la gestió de la biomassa, a més de factors biològics, de tecnologia agrònoma i de silvicultura en la combinació adequada per tal de gestionar un model d'energia renovable basada encunyada sota el terme d'agrosilvicultura.
La combustió d'aquest tipus d'energia té lloc en forns d'instal·lacions per a la generació d'energia o bé en motors de combustió interna, que són aptes per a l'ús de biocombustibles, de manera que es pot fer servir per donar electricitat, calor o força motriu als vehicles.
Energia geotèrmica
Disponible per a grans plantes de producció a unes poques regions a nivell mundial, s'estimen uns 30 TW d'energia disponible en forma d'energia geotèrmica, i generalment és un gran hidrocarbur d'empellat.
Energia nuclear de fusió
Energies no renovables
Tot i que no tenen una gran perspectiva a molt llarg termini degut a les limitacions en l'existència de recurs, són les energies més madures tecnològicament, de manera que els processos i el maquinari emprat per aquest tipus de tecnologies és molt conegut, si bé no tant per al cas de l'energia nuclear, es pot dir que es tracta d'energies fiables i molt esteses, tot i que els riscos que s'assumeixen amb l'operació d'aquest tipus d'instal·lacions sol ser, en general, molt més alt en termes econòmics i de seguretat que en les instal·lacions d'energies renovables de baixa potència. En 2007 es consumí aproximadament un 87,3% de l'energia mundial en energies d'aquest tipus, això és un total de 10501 Mtep.
Tecnologies amb combustibles fòssils miniatura|Conjunt de vagons de carbó transportats per una locomotora a Bristol.
Aquestes tecnologies abasten un conjunt de tècniques similars en l'ús i l'extracció d'energia en forma de combustible fòssil, que pot fer-se servir en diferents tipus d'instal·lacions de potència. En particular, els dos grups més importants dins d'aquesta classificació són l'ús de productes derivats del petroli, el carbó i, cada vegada més, el gas natural.
En el cas de la generació d'energia elèctrica, aquestes tecnologies poden fer-se servir per donar potència a centrals termoelèctriques convencionals, Motors de combustió alternatius i, en el cas de combustibles sòlids i gasosos, turbines de gas.
També poden donar lloc a instal·lacions de cogeneració i de cicle combinat, segons la disposició dels components de generació, transferència d'energia i transmissió de calor.
El terme Tecnologia del petroli i carbó és també un terme de l'especialitat 33 de la nomenclatura UNESCO que se situa al mateix nivell que el de Tecnologia energètica.
Tecnologia del carbó
El carbó és la segona font d'energia en termes de producció després del petroli, amb un 26,5% de la producció mundial.