내연기관을 이용해 전기를 생산하는 방식이다. 내연기관(주로 디젤기관이나 가솔린기관)의 회전을 통해 발전기를 가동하여 전기를 발생하는 것으로 넓은 범위의 화력발전으로 보기도 한다.
똑같이 석탄연료를 사용하는 화력발전과는 구분되는 데, 화력발전은 "기력발전"의 일종으로 수증기를 터빈에 통과시켜 발전기를 돌리는 방식이며, 내연발전은 연료의 힘으로 발전기를 곧장 돌린다는 차이가 있다.
장점
- 설비가 간단하다
- 내연기관에 발전기를 연결한 방식이라 상대적으로 크기가 작고 가벼운 편이다. 이런 이유로 육상에서 전력을 끌어쓰기 어려운 도서지역의 주 발전장치는 기본적으로 내연발전에 의존하고 있으며 심지어 차량에 발전기를 싣고다니는 비상발전차도 있을 정도이다.
- 가동 및 정지가 쉽다
- 평범한 엔진을 다룰 뿐이니 시동은 스타터모터를 돌리거나 리코일 스타터를 당기기만 하면 되고, 정지는 연료차단을 해주면 된다.
- 열효율이 높다
- 증기를 이용해 간접적으로 에너지를 전달하는 게 아니라 직접 회전력을 제공한다.
단점
- 대규모 지속발전이 불가능 : 내연기관 특유의 진동 문제 등이 있어 발전기의 크기를 무한정 크게 만드는 것이 불가능하다.
- 연료비가 무지막지하게 들어갈 수 있다: 디젤발전기의 경우 경유외엔 사용이 불가능하며 가솔린발전기의 경우 휘발유만 사용가능하다. 기력발전을 하는 화력발전소의 경우 상대적으로 유종을 적게 가리는데 비해 이쪽은 사용 가능한 연료가 정해져 있으며 가격도 만만치가 않다.
- 대기오염물빌 배출량이 꽤 된다 : 내연기관에서 내뿜는 배기가스가 그닥 좋은 물질은 아니다. SOX, NOX등의 오염물질에 디젤발전기의 경우 미세먼지 배출량도 상당한 편이다.
주로 사용되는 곳
- 비상발전기 : 주로 병원이나 화력발전소, 원자력발전소의 비상전원으로 사용된다. 만일 전체 전력망이 뻗어버리는 대정전(블랙아웃)이 발생할 경우 전력망 복구를 위해 단계별로 발전소를 가동하게 되는데 이 때 발전소를 가동하는 기본 전력의 역할을 이 내연발전기들이 담당하게 된다. 또한 24시간 내내 안정적인 전력공급이 필요한경우, 비상부하에 대응하기 위해 대형 건물이나 병원 등에도 이 내연발전기가 비상발전설비로 붙어있다. 여담으로 서울시내 비상발전기의 숫자만 1만5천개가 넘는다.
- 도서지역의 전기생산 : 설비가 간단하여 설치가 편하기 때문에 육지에서 멀리 떨어진 도서지역의 주 발전설비로 이용한다.
- 자가발전용 : 개인적으로 들고다니는 자가발전기를 비롯하여 열차(HEP를 사용하지 않는 발전차)나 선박에서 사용하는 발전기도 죄다 내연발전에 해당한다.(단, 원자력 선박은 제외)
기타
- 한국의 내연발전기는 개인용 자가발전기를 제외하면 디젤 또는 가스터빈방식을 사용하고 있으며 비상발전기를 제외하면 모두 도서지역에서 생산/소비하는 형태로 이루어져 국내 전력계통과는 무관하게 운용중이다.