La production d'électricité est un secteur industriel, destiné à offrir à des clients, particuliers, organisations, industries, le service d'un approvisionnement régulier en énergie électrique.
La production d'électricité se fait depuis la fin du XIXe siècle à partir de différentes sources d'énergie primaires. Les premières centrales électriques fonctionnaient au bois. Aujourd'hui, la production se fait à partir du pétrole, du gaz naturel, du charbon, de l'énergie nucléaire, de l'énergie hydraulique, de l'énergie solaire, de l'énergie éolienne et de l'énergie de la biomasse.
Les moyens mis en œuvre sont diversifiés, et dépendent de plusieurs facteurs :
L'électricité, comme toutes les formes ou vecteurs énergétiques, génère des impacts environnementaux, économiques et sociaux que l'on cherche à améliorer. Un des enjeux admis pour le XXIème siècle est celui d'une production à partir de ressources propres, sûres et renouvelables. Dans ce cadre, et face au Protocole de Kyoto notamment, nombre de producteurs cherchent à optimiser leurs techniques et diminuer leurs contributions directes ou indirectes au réchauffement des milieux et du climat, et donc aux émissions de gaz à effet de serre.
Fin 2007, une seconde phase du marché européen des quotas d'émission de gaz à effet de serre va s'ouvrir.
La plupart du temps, l'électricité est produite à partir d'une source de chaleur, en utilisant la vapeur d'eau comme colporteur d'énergie. La vapeur fait tourner des turbines qui sont couplées à des générateurs électriques. La vapeur peut être produite en utilisant la plupart des sources d'énergie. Les énergies hydrauliques et éoliennes étant des exceptions puisque c'est la force de l'eau et du vent en déplacement qui produit un travail directement dans une turbine couplée à un générateur.
Les centrales nucléaires utilisent souvent un circuit primaire et secondaire de vapeur, afin d'isoler physiquement le réacteur nucléaire de la salle des générateurs et du reste des installations.
De petites installations (brûlant habituellement du gaz naturel) combinent la génération d'électricité et de chaleur (pour le chauffage domestique ou pour des processus industriels). Ces centrales électriques combinées ont le meilleur rendement, après les centrales hydroélectriques. Cette technique porte le nom de cogénération.
Des expériences sont en cours pour utiliser la géothermie pour produire de l'électricité en creusant à très grande profondeur dans des roches dures, ce qui permet de réchauffer un fluide caloporteur alimentant en vapeur une turbine (via une pompe à chaleur quand la température est trop faible).
Tous les véhicules automobiles non électriques utilisent un petit alternateur couplé mécaniquement au moteur principal pour une génération locale d'électricité basse tension, une batterie d'accumulateur le remplace pendant l'arrêt du moteur principal.
Des unités d'appoint ou de secours, appelées groupes électrogènes permettent une fabrication d'électricité ponctuelle, ils utilisent tous un moteur à explosion pour entraîner la génératrice.
Les États-Unis en particulier comptent beaucoup sur les combustibles fossiles pour l'électricité (pétrole, gaz naturel, charbon). Les complexités de sécurité liées à l'énergie nucléaire font qu'on n'y a plus construit de centrale depuis les années 1970 (suite à l'accident de Three Mile Island).