पनबिजली

जलविद्युत उत्पादन एक इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी है जो किसी जल निकाय, जैसे नदी, झील या महासागर में निहित जल ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है।

1、सिद्धांत

जलविद्युत का सिद्धांत कार्य करने के लिए जल निकाय की संभावित ऊर्जा का उपयोग करना है, मुख्य कारक प्रवाह और दबाव है। प्रवाह का तात्पर्य समय की एक इकाई में किसी स्थान से गुजरने वाले पानी की मात्रा से है। दबाव बिजली उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने की प्रक्रिया में जल निकाय की ऊंचाई में अंतर है, जिसे ड्रॉप (हाइड्रोइलेक्ट्रिक हेड देखें) के रूप में भी जाना जाता है।
जलविद्युत शक्ति उत्पन्न करने की क्षमता को जलविद्युत शक्ति के रूप में व्यक्त किया जाता है। जलविद्युत शक्ति का मूल सूत्र है

जहाँ P शक्ति है, kW; η ऊर्जा विकास और रूपांतरण की प्रक्रिया में कुल दक्षता है; Q विद्युत उत्पादन के लिए प्रयुक्त प्रवाह दर है, m3/s; H विद्युत उत्पादन के लिए प्रयुक्त हेड है, m.

2、विशेषताएँ

जलविद्युत उत्पादन जल ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है, और यह एक ऐसी प्रक्रिया भी है जिसमें प्राथमिक ऊर्जा विकास और द्वितीयक ऊर्जा निर्माण एक ही समय में बनते हैं। इसकी निम्नलिखित विशेषताएं भी हैं:
(1) जलविद्युत एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है। जलविद्युत, प्रकृति के जल विज्ञान चक्र का उपयोग है, पृथ्वी की सतह की गति में जल निकाय, ऊर्जा की ऊँचाई की स्थिति में परिवर्तन के कारण जारी होता है। सूर्य की क्रिया के तहत, जल विज्ञान चक्र गोल-गोल घूमता रहता है और कभी नहीं रुकता। इसलिए, जलविद्युत में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा में बार-बार पुनर्जीवित होने और कभी समाप्त न होने की विशेषता होती है। ऊर्जा के वर्गीकरण में, जल ऊर्जा और सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, महासागर ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा और इसी तरह पुनर्योजी ऊर्जा से संबंधित हैं; कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस और इसी तरह उपभोग्य गैर-नवीकरणीय ऊर्जा से संबंधित हैं।
(2) जल ऊर्जा स्वच्छ ऊर्जा है। हाइड्रोलिक ऊर्जा प्राकृतिक रूप से भौतिक ऊर्जा के जल निकाय में निहित है, विकास में, बिना किसी रासायनिक परिवर्तन, हानिकारक पदार्थों के निर्वहन, पर्यावरण के प्रदूषण की प्रक्रिया में बिजली में रूपांतरण, और इसलिए एक स्वच्छ ऊर्जा है। जलाशयों वाले जलविद्युत स्टेशन भी पूरा होने के बाद स्थानीय जलवायु और पारिस्थितिक पर्यावरण में सुधार कर सकते हैं।
(3) जलविद्युत सस्ती ऊर्जा है। जलविद्युत स्टेशन के निर्माण के बाद, यह ईंधन की खपत के बिना अक्षय जल ऊर्जा संसाधनों का उपयोग कर सकता है, जिससे ईंधन की लागत बचती है; जलविद्युत संयंत्र के रखरखाव और प्रबंधन की लागत भी कम होती है।
(4) पनबिजली संचालन में लचीली है और इसके बहुत बड़े आर्थिक लाभ हैं। हाइड्रोपावर जनरेटिंग सेट जल्दी से शुरू होते हैं, आउटपुट को जल्दी से समायोजित करते हैं, लचीले ढंग से संचालन चलाते हैं, सबसे अच्छी बिजली प्रणाली पीक, आवृत्ति और दुर्घटना बैकअप बिजली की आपूर्ति है, बिजली प्रणाली के संचालन में सुधार करने, बिजली की गुणवत्ता में सुधार करने, दुर्घटना के विस्तार को रोकने के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका है, आर्थिक लाभ बहुत बड़े हैं।
(5) जलविद्युत उत्पादन की उच्च श्रम उत्पादकता। जलविद्युत स्टेशन के निर्माण में निवेश, एक निश्चित अर्थ में, कोयला खनन, रेलवे निर्माण और सभी परियोजनाओं के ताप विद्युत संयंत्रों के निर्माण में निवेश के बराबर है। जलविद्युत संयंत्र संचालक और परिचालन लागत कम है, श्रम उत्पादकता ताप विद्युत की तुलना में अधिक है।
(6) जलविद्युत के विकास से लाभ का व्यापक उपयोग होता है। जलविद्युत के विकास से नदी के जल संसाधनों का व्यापक उपयोग, बाढ़ नियंत्रण, सिंचाई, जल आपूर्ति, नौवहन, जलीय उत्पाद और पर्यटन आदि लाभ हो सकते हैं। सभी पहलुओं का व्यापक उपयोग, दोनों परस्पर सुदृढ़ीकरण, पूरक संबंध, लेकिन परस्पर बाधाएं, विरोधाभासी संबंध भी हैं। इसलिए, सर्वोत्तम सिद्धांत के रूप में समग्र लाभ प्राप्त करने के लिए, प्रत्येक क्षेत्र की उचित आवश्यकताओं पर विचार करना आवश्यक है।
(7) जलविद्युत स्टेशनों के बड़े और मध्यम आकार के जलाशयों का निर्माण, बाढ़ के नुकसान आम तौर पर बड़े होते हैं, आप्रवासियों का पुनर्वास अधिक जटिल होता है।
(8) नदी के प्रवाह में परिवर्तन से जलविद्युत उत्पादन प्रभावित होता है। जलाशयों के खराब विनियमन वाले जलविद्युत स्टेशनों में बाढ़ और सूखे पानी की अवधि के बीच बिजली उत्पादन में बड़ा अंतर होता है।

3、जलविद्युत उत्पादन निर्माण की बुनियादी आवश्यकताएं

(1) संसाधन जनगणना और विभिन्न सर्वेक्षणों का अच्छा काम करें।
(2) नदी नियोजन को सावधानीपूर्वक तैयार करें, प्रारंभिक कार्य करें, सर्वोत्तम विकास परियोजनाओं का चयन करें और नदी सीढ़ी विकास को लागू करें।
(3) विद्युत प्रणाली में जल विद्युत उत्पादन के लाभों का पूरा लाभ उठाना तथा विद्युत प्रणाली की मितव्ययिता और विश्वसनीयता में सुधार करना।
(4) जलविद्युत निर्माण के सामाजिक, आर्थिक और पर्यावरणीय प्रभावों का सही मूल्यांकन करना, जिसमें शामिल हैं: व्यापक नदी उपयोग और विकास के लाभ, क्षेत्रीय आर्थिक और सामाजिक विकास को बढ़ावा देने के लाभ, बड़ी मात्रा में ईंधन की बचत के लाभ, और नौगम्यता, मछली और लकड़ी पार करने पर संभावित प्रभाव।
(5) प्राकृतिक और सामाजिक विशेषताओं के अनुसार जलविद्युत के निर्माण में बाढ़ और तलछट से निपटने पर ध्यान देना और जलाशयों की भूमि के जलप्लावन और पलायन के मुद्दे को सावधानी से निपटाना आवश्यक है।
लघु जलविद्युत विकास

दुनिया में सबसे पहले विकसित किए गए जलविद्युत संयंत्र छोटे थे, और फिर धीरे-धीरे मध्यम और बड़े हो गए। 1970 के दशक के बाद, विश्व ऊर्जा अर्थव्यवस्था में बदलाव के कारण, कुछ देशों ने छोटे जलविद्युत के विकास पर फिर से ध्यान दिया। चीन ने हमेशा छोटे जलविद्युत के विकास को बहुत महत्व दिया है, और 1999 के अंत तक, चीन ने 43,364 छोटे जलविद्युत स्टेशन बनाए थे, जिनकी कुल स्थापित क्षमता 25.58GW थी, और वार्षिक बिजली उत्पादन 72 बिलियन kW-h था। छोटे जलविद्युत चीन के ग्रामीण क्षेत्रों में मुख्य ऊर्जा स्रोतों में से एक बन गए हैं, और ग्रामीण निवासियों के जीवन को बेहतर बनाने, उनकी संस्कृति को बढ़ाने और अर्थव्यवस्था के विकास में एक बड़ी भूमिका निभाई है। चीन के छोटे जलविद्युत दुनिया में छोटे जलविद्युत की सबसे बड़ी संख्या, पैमाने और पैठ के लिए जिम्मेदार हैं।

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