A usina termoelétrica é uma instalação industrial que produz energia a partir do calor gerado pela queima de combustíveis fósseis (como carvão mineral, óleo, gás, entre outros) ou por outras fontes de calor (como a fissão nuclear, em usinas nucleares).
Essas usinas funcionam da seguinte maneira:
Primeiramente aquece-se uma caldeira com água, essa água será transformada em vapor, cuja a força irá movimentar as pás de uma turbina que por sua vez movimentará um gerador.
Uma maneira de se aquecer o caldeirão é através da queima de combustíveis fósseis (óleo, carvão, gás natural). Após a queima eles são soltos na atmosfera causando grandes impactos ambientais.
Uma outra maneira de aquecimento é utilizando a energia nuclear, através de reações nucleares como a quebra (fissão) do urânio.
Usina Nuclear é um tipo de usina termoelétrica.
Após o vapor ter movimentado as turbinas ele é enviado a um condensador para ser resfriado e transfomado em água líquida para ser reenviado ao caldeirão novamente, para um novo ciclo. Esse vapor pode ser resfriado utilizando água de um rio, um lago ou um mar, mas causa danos ecológicos devido ao aquecimento da água e consequentemente uma diminuição do oxigênio. Outra maneira de resfriar esse vapor é utilizando água armazenada em torres, por sua vez esta água é enviada em forma de vapor a atmosfera, alterando o regime de chuvas.
Um dos maiores problemas das usinas termoelétricas é a grande contribuição que elas têm com o aquecimento globalatravés do efeito estufa e de chuvas ácidas, devido a queima de combustíveis. No caso das usinas termoelétricas de Angra dos Reis que usam como fonte de calor energia nuclear, além da poluição térmica ainda existe o problema do lixo atômico.
Mas estas usinas não têm só desvantagens, as vantagens delas é que podem ser construídas próximas a centros urbanos, diminuindo as linhas de transmissões e desperdiçando menos energia. Também são usinas que produzem uma quantidade constante de energia elétrica durante o ano inteiro, ao contrário das hidrelétricas, que tem a produção dependente do nível dos rios. No Brasil, as térmicas complementam a matriz energética de hidrelétricas, sendo ligadas apenas quando há necessidade (como em períodos de estiagem).