মানব উন্নয়ন এবং জলবিদ্যুৎ সম্পদের ব্যবহার সম্পর্কে মৌলিক জ্ঞান

১, জলশক্তি সম্পদ
মানব উন্নয়ন এবং জলবিদ্যুৎ সম্পদের ব্যবহারের ইতিহাস প্রাচীনকাল থেকেই। গণপ্রজাতন্ত্রী চীনের নবায়নযোগ্য জ্বালানি আইনের ব্যাখ্যা (জাতীয় গণ কংগ্রেসের স্থায়ী কমিটির আইন কার্যকরী কমিটি দ্বারা সম্পাদিত) অনুসারে, জলশক্তির সংজ্ঞা হল: বাতাস এবং সূর্যের তাপ জলের বাষ্পীভবন ঘটায়, জলীয় বাষ্প বৃষ্টি এবং তুষার তৈরি করে, বৃষ্টি এবং তুষারপাত নদী এবং স্রোত তৈরি করে এবং জলের প্রবাহ শক্তি উৎপন্ন করে, যাকে জলশক্তি বলা হয়।
সমসাময়িক জলবিদ্যুৎ সম্পদ উন্নয়ন এবং ব্যবহারের মূল বিষয়বস্তু হল জলবিদ্যুৎ সম্পদের উন্নয়ন এবং ব্যবহার, তাই মানুষ সাধারণত জলবিদ্যুৎ সম্পদ, জলবিদ্যুৎ সম্পদ এবং জলবিদ্যুৎ সম্পদকে সমার্থক শব্দ হিসেবে ব্যবহার করে। তবে বাস্তবে, জলবিদ্যুৎ সম্পদের মধ্যে রয়েছে জলবিদ্যুৎ তাপীয় শক্তি সম্পদ, জলবিদ্যুৎ সম্পদ, জলবিদ্যুৎ সম্পদ এবং সমুদ্রের জল শক্তি সম্পদের মতো বিস্তৃত বিষয়বস্তু।

(১) জল এবং তাপ শক্তি সম্পদ
জল এবং তাপ শক্তির উৎসগুলিকে সাধারণত প্রাকৃতিক উষ্ণ প্রস্রবণ বলা হয়। প্রাচীনকালে, মানুষ স্নান, স্নান, অসুস্থতার চিকিৎসা এবং ব্যায়ামের জন্য প্রাকৃতিক উষ্ণ প্রস্রবণের পানি এবং তাপ সম্পদ সরাসরি ব্যবহার করতে শুরু করে। আধুনিক মানুষ বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং উত্তাপের জন্যও জল এবং তাপ শক্তি সম্পদ ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, ২০০৩ সালে আইসল্যান্ডে ৭.০৮ বিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা জলবিদ্যুৎ উৎপাদন ছিল, যার মধ্যে ১.৪১ বিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা ভূ-তাপীয় শক্তি (অর্থাৎ জল তাপ শক্তি সম্পদ) ব্যবহার করে উৎপাদিত হয়েছিল। দেশের ৮৬% বাসিন্দা তাপের জন্য ভূ-তাপীয় শক্তি (জল তাপ শক্তি সম্পদ) ব্যবহার করেছেন। জিজাং-এ ২৫০০০ কিলোওয়াট ক্ষমতাসম্পন্ন ইয়াংবাজিং বিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মিত হয়েছে, যা বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ভূ-তাপীয় (জল এবং তাপ শক্তি সম্পদ) ব্যবহার করে। বিশেষজ্ঞদের ভবিষ্যদ্বাণী অনুসারে, চীনে প্রতি বছর প্রায় ১০০ মিটারের মধ্যে মাটি দ্বারা সংগ্রহ করা যেতে পারে এমন নিম্ন-তাপমাত্রার শক্তি (ভূগর্ভস্থ জলকে মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করে) ১৫০ বিলিয়ন কিলোওয়াটে পৌঁছাতে পারে। বর্তমানে চীনে ভূ-তাপীয় বিদ্যুৎ উৎপাদনের স্থাপিত ক্ষমতা ৩৫৩০০ কিলোওয়াট।
(২) জলবাহী শক্তি সম্পদ
জলবিদ্যুৎ শক্তির মধ্যে রয়েছে জলের গতিশক্তি এবং সম্ভাব্য শক্তি। প্রাচীন চীনে, উত্তাল নদী, জলপ্রপাত এবং জলপ্রপাতের জলবিদ্যুৎ সম্পদগুলি জল সেচ, শস্য প্রক্রিয়াকরণ এবং ধান কাটার জন্য জলচাকা, জলকল এবং জলকলের মতো যন্ত্রপাতি তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হত। ১৮৩০-এর দশকে, ইউরোপে ময়দা কল, তুলা কল এবং খনির মতো বৃহৎ শিল্পের জন্য বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য জলবিদ্যুৎ স্টেশনগুলি তৈরি এবং ব্যবহার করা হয়েছিল। আধুনিক জল টারবাইনগুলি যা জল উত্তোলন এবং সেচের জন্য কেন্দ্রাতিগ শক্তি উৎপন্ন করার জন্য কেন্দ্রাতিগ জল পাম্পগুলিকে সরাসরি চালিত করে, সেইসাথে জল হাতুড়ি পাম্প স্টেশনগুলি যা জলের হাতুড়ি চাপ উৎপন্ন করার জন্য জল প্রবাহ ব্যবহার করে এবং জল উত্তোলন এবং সেচের জন্য উচ্চ জলচাপ তৈরি করে, এগুলি সবই জল শক্তি সম্পদের সরাসরি বিকাশ এবং ব্যবহার।
(৩) জলবিদ্যুৎ শক্তি সম্পদ
১৮৮০-এর দশকে, যখন বিদ্যুৎ আবিষ্কৃত হয়, তখন তড়িৎ চৌম্বকীয় তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে বৈদ্যুতিক মোটর তৈরি করা হয়েছিল এবং জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির জলবাহী শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করার জন্য এবং ব্যবহারকারীদের কাছে পৌঁছে দেওয়ার জন্য জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র তৈরি করা হয়েছিল, যা জলবিদ্যুৎ শক্তি সম্পদের জোরালো উন্নয়ন এবং ব্যবহারের একটি যুগের সূচনা করেছিল।
আমরা এখন যে জলবিদ্যুৎ সম্পদের কথা বলছি সেগুলোকে সাধারণত জলবিদ্যুৎ সম্পদ বলা হয়। নদীর জল সম্পদ ছাড়াও, সমুদ্রে প্রচুর জোয়ার, তরঙ্গ, লবণ এবং তাপমাত্রা শক্তিও রয়েছে। অনুমান করা হয় যে বিশ্বব্যাপী সমুদ্র জলবিদ্যুৎ সম্পদের পরিমাণ ৭৬ বিলিয়ন কিলোওয়াট, যা স্থল-ভিত্তিক নদী জলবিদ্যুতের তাত্ত্বিক মজুদের ১৫ গুণেরও বেশি। এর মধ্যে, জোয়ার শক্তি ৩ বিলিয়ন কিলোওয়াট, তরঙ্গ শক্তি ৩ বিলিয়ন কিলোওয়াট, তাপমাত্রা পার্থক্য শক্তি ৪০ বিলিয়ন কিলোওয়াট এবং লবণ পার্থক্য শক্তি ৩০ বিলিয়ন কিলোওয়াট। বর্তমানে, কেবলমাত্র জোয়ার শক্তির উন্নয়ন এবং ব্যবহার প্রযুক্তি এমন একটি বাস্তব পর্যায়ে পৌঁছেছে যা মানুষের দ্বারা সামুদ্রিক জলবিদ্যুৎ সম্পদের ব্যবহারে বৃহৎ পরিসরে বিকশিত হতে পারে। প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা অর্জন এবং ব্যবহারিক উন্নয়ন এবং ব্যবহার অর্জনের জন্য অন্যান্য শক্তি উৎসের উন্নয়ন এবং ব্যবহারের জন্য এখনও আরও গবেষণা প্রয়োজন। আমরা সাধারণত যে সমুদ্র শক্তির উন্নয়ন এবং ব্যবহারকে উল্লেখ করি তা হল মূলত জোয়ার শক্তির উন্নয়ন এবং ব্যবহার। পৃথিবীর সমুদ্র পৃষ্ঠের প্রতি চাঁদ এবং সূর্যের আকর্ষণ জলস্তরে পর্যায়ক্রমিক ওঠানামা সৃষ্টি করে, যা সমুদ্র জোয়ার নামে পরিচিত। সমুদ্রের জলের ওঠানামা জোয়ার-ভাটার শক্তি তৈরি করে। নীতিগতভাবে, জোয়ার-ভাটার শক্তি হল জোয়ার-ভাটার স্তরের ওঠানামার ফলে উৎপন্ন একটি যান্ত্রিক শক্তি।
১১ শতকে জোয়ারভাটা মিলের আবির্ভাব ঘটে এবং ২০ শতকের গোড়ার দিকে জার্মানি এবং ফ্রান্স ছোট জোয়ারভাটা বিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণ শুরু করে।
অনুমান করা হয় যে বিশ্বের শোষণযোগ্য জোয়ার শক্তি ১ বিলিয়ন থেকে ১.১ বিলিয়ন কিলোওয়াট, যার বার্ষিক বিদ্যুৎ উৎপাদন প্রায় ১২৪০ বিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা। চীনের জোয়ার শক্তি শোষণযোগ্য সম্পদের ইনস্টলড ক্ষমতা ২১.৫৮ মিলিয়ন কিলোওয়াট এবং বার্ষিক বিদ্যুৎ উৎপাদন ৩০ বিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা।
বর্তমানে বিশ্বের বৃহত্তম জোয়ার বিদ্যুৎ কেন্দ্র হল ফ্রান্সের রেনেস জোয়ার বিদ্যুৎ কেন্দ্র, যার স্থাপিত ক্ষমতা 240000 কিলোওয়াট। চীনের প্রথম জোয়ার বিদ্যুৎ কেন্দ্র, গুয়াংডংয়ের জিঝো জোয়ার বিদ্যুৎ কেন্দ্র, 1958 সালে নির্মিত হয়েছিল যার স্থাপিত ক্ষমতা 40 কিলোওয়াট। 1985 সালে নির্মিত ঝেজিয়াং জিয়াংজিয়া জোয়ার বিদ্যুৎ কেন্দ্রের মোট স্থাপিত ক্ষমতা 3200 কিলোওয়াট, যা বিশ্বে তৃতীয় স্থানে রয়েছে।
এছাড়াও, চীনের মহাসাগরে তরঙ্গ শক্তির মজুদ প্রায় ১২.৮৫ মিলিয়ন কিলোওয়াট, জোয়ার-ভাটা শক্তি প্রায় ১৩.৯৪ মিলিয়ন কিলোওয়াট, লবণাক্ততা শক্তি প্রায় ১২৫ মিলিয়ন কিলোওয়াট এবং তাপমাত্রার পার্থক্য শক্তি প্রায় ১.৩২১ বিলিয়ন কিলোওয়াট। সংক্ষেপে, চীনে মোট সমুদ্র শক্তি প্রায় ১.৫ বিলিয়ন কিলোওয়াট, যা স্থল-নদী জলবিদ্যুতের তাত্ত্বিক রিজার্ভের দ্বিগুণেরও বেশি এবং এর উন্নয়ন ও ব্যবহারের ব্যাপক সম্ভাবনা রয়েছে। আজকাল, বিশ্বের বিভিন্ন দেশ সমুদ্রে লুকানো বিশাল শক্তি সম্পদের বিকাশ ও ব্যবহারের জন্য প্রযুক্তিগত পদ্ধতির গবেষণায় ব্যাপকভাবে বিনিয়োগ করছে।
২, জলবিদ্যুৎ শক্তি সম্পদ
জলবিদ্যুৎ শক্তি সম্পদ বলতে সাধারণত নদীর জলপ্রবাহের সম্ভাব্য এবং গতিশক্তির ব্যবহারকে জলবিদ্যুৎ জেনারেটরের ঘূর্ণনকে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্যবহার এবং নির্গমনকে চালিত করার জন্য বোঝায়। কয়লা, তেল, প্রাকৃতিক গ্যাস এবং পারমাণবিক বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য অ-নবায়নযোগ্য জ্বালানি সম্পদের ব্যবহার প্রয়োজন, যেখানে জলবিদ্যুৎ উৎপাদন জল সম্পদ ব্যবহার করে না, বরং নদীর প্রবাহের শক্তি ব্যবহার করে।
(১) বিশ্বব্যাপী জলবিদ্যুৎ শক্তি সম্পদ
বিশ্বব্যাপী নদীগুলিতে মোট জলবিদ্যুৎ সম্পদের মজুদ ৫.০৫ বিলিয়ন কিলোওয়াট, যার বার্ষিক বিদ্যুৎ উৎপাদন ৪৪.২৮ ট্রিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা পর্যন্ত; প্রযুক্তিগতভাবে ব্যবহারযোগ্য জলবিদ্যুৎ সম্পদের পরিমাণ ২.২৬ বিলিয়ন কিলোওয়াট, এবং বার্ষিক বিদ্যুৎ উৎপাদন ৯.৮ ট্রিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।
১৮৭৮ সালে, ফ্রান্স বিশ্বের প্রথম জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র তৈরি করে যার স্থাপিত ক্ষমতা ২৫ কিলোওয়াট। এখন পর্যন্ত, বিশ্বব্যাপী স্থাপিত জলবিদ্যুৎ ক্ষমতা ৭৬০ মিলিয়ন কিলোওয়াট ছাড়িয়ে গেছে, যার বার্ষিক বিদ্যুৎ উৎপাদন ৩ ট্রিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা।
(২) চীনের জলবিদ্যুৎ সম্পদ
চীন বিশ্বের সবচেয়ে ধনী জলবিদ্যুৎ শক্তি সম্পদের দেশগুলির মধ্যে একটি। জলবিদ্যুৎ সম্পদের সর্বশেষ জরিপ অনুসারে, চীনের নদীর জলশক্তির তাত্ত্বিক মজুদ ৬৯৪ মিলিয়ন কিলোওয়াট এবং বার্ষিক তাত্ত্বিক বিদ্যুৎ উৎপাদন ৬.০৮ ট্রিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা, যা জলবিদ্যুৎ তাত্ত্বিক মজুদের দিক থেকে বিশ্বে প্রথম স্থানে রয়েছে; চীনের জলবিদ্যুৎ সম্পদের টেকনিক্যালি শোষণযোগ্য ক্ষমতা ৫৪২ মিলিয়ন কিলোওয়াট, যার বার্ষিক বিদ্যুৎ উৎপাদন ২.৪৭ ট্রিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা, এবং অর্থনৈতিকভাবে শোষণযোগ্য ক্ষমতা ৪০২ মিলিয়ন কিলোওয়াট, যার বার্ষিক বিদ্যুৎ উৎপাদন ১.৭৫ ট্রিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা, উভয়ই বিশ্বে প্রথম স্থানে রয়েছে।
১৯০৫ সালের জুলাই মাসে, তাইওয়ান প্রদেশের গুইশান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রটি ৫০০ কেভিএ ক্ষমতাসম্পন্ন চীনের প্রথম জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র হিসেবে নির্মিত হয়। ১৯১২ সালে, চীনের মূল ভূখণ্ডের প্রথম জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র, ইউনান প্রদেশের কুনমিং-এ অবস্থিত শিলংবা জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রটি ৪৮০ কিলোওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য সম্পন্ন হয়। ১৯৪৯ সালে, দেশে জলবিদ্যুতের স্থাপিত ক্ষমতা ছিল ১৬৩,০০০ কিলোওয়াট; ১৯৯৯ সালের শেষ নাগাদ, এটি ৭২.৯৭ মিলিয়ন কিলোওয়াটে উন্নীত হয়, যা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পরে দ্বিতীয় এবং বিশ্বে দ্বিতীয় স্থানে ছিল; ২০০৫ সালের মধ্যে, চীনে জলবিদ্যুতের মোট স্থাপিত ক্ষমতা ১১৫ মিলিয়ন কিলোওয়াটে পৌঁছে যায়, যা বিশ্বে প্রথম স্থান অধিকার করে, যা শোষণযোগ্য জলবিদ্যুৎ ক্ষমতার ১৪.৪% এবং জাতীয় বিদ্যুৎ শিল্পের মোট স্থাপিত ক্ষমতার ২০%।
(৩) জলবিদ্যুৎ শক্তির বৈশিষ্ট্য
প্রকৃতির জলবিদ্যুৎ চক্রের সাথে জলবিদ্যুৎ শক্তি বারবার পুনরুজ্জীবিত হয় এবং মানুষ এটি ক্রমাগত ব্যবহার করতে পারে। জলবিদ্যুৎ শক্তির পুনর্নবীকরণযোগ্যতা বর্ণনা করার জন্য মানুষ প্রায়শই 'অক্ষয়' শব্দটি ব্যবহার করে।
জলবিদ্যুৎ শক্তি উৎপাদন ও পরিচালনার সময় জ্বালানি খরচ করে না বা ক্ষতিকারক পদার্থ নির্গত করে না। এর ব্যবস্থাপনা ও পরিচালনা খরচ, বিদ্যুৎ উৎপাদন খরচ এবং পরিবেশগত প্রভাব তাপ বিদ্যুৎ উৎপাদনের তুলনায় অনেক কম, যা এটিকে একটি কম খরচের সবুজ শক্তির উৎস করে তোলে।
জলবিদ্যুৎ শক্তির নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা ভালো, দ্রুত শুরু হয় এবং পাওয়ার গ্রিড পরিচালনায় শীর্ষস্থানীয় ভূমিকা পালন করে। এটি দ্রুত এবং কার্যকর, জরুরি ও দুর্ঘটনার পরিস্থিতিতে বিদ্যুৎ সরবরাহের ক্ষতি হ্রাস করে এবং বিদ্যুৎ সরবরাহের নিরাপত্তা নিশ্চিত করে।
জলবিদ্যুৎ শক্তি এবং খনিজ শক্তি সম্পদ-ভিত্তিক প্রাথমিক শক্তির অন্তর্গত, যা বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং যাকে গৌণ শক্তি বলা হয়। জলবিদ্যুৎ শক্তি উন্নয়ন হল একটি শক্তির উৎস যা প্রাথমিক শক্তি উন্নয়ন এবং গৌণ শক্তি উৎপাদন উভয়ই একই সাথে সম্পন্ন করে, যার দ্বৈত কার্যাবলী প্রাথমিক শক্তি নির্মাণ এবং গৌণ শক্তি নির্মাণ; একক শক্তি খনিজ নিষ্কাশন, পরিবহন এবং সঞ্চয় প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয় না, যা জ্বালানি খরচ ব্যাপকভাবে হ্রাস করে।
জলবিদ্যুৎ উন্নয়নের জন্য জলাধার নির্মাণ স্থানীয় এলাকার পরিবেশগত পরিবেশকে বদলে দেবে। একদিকে, এর জন্য কিছু জমি ডুবে যেতে হবে, যার ফলে অভিবাসীদের স্থানান্তরিত হতে হবে; অন্যদিকে, এটি অঞ্চলের ক্ষুদ্র জলবায়ু পুনরুদ্ধার করতে পারে, একটি নতুন জলজ পরিবেশগত পরিবেশ তৈরি করতে পারে, জীবের বেঁচে থাকার প্রচার করতে পারে এবং মানব বন্যা নিয়ন্ত্রণ, সেচ, পর্যটন এবং জাহাজ চলাচলের উন্নয়নকে সহজতর করতে পারে। অতএব, জলবিদ্যুৎ প্রকল্প পরিকল্পনার ক্ষেত্রে, পরিবেশগত পরিবেশের উপর প্রতিকূল প্রভাব কমানোর দিকে সামগ্রিকভাবে বিবেচনা করা উচিত এবং জলবিদ্যুৎ উন্নয়নের অসুবিধার চেয়ে সুবিধা বেশি।
জলবিদ্যুৎ শক্তির সুবিধার কারণে, বিশ্বের দেশগুলি এখন জলবিদ্যুৎ উন্নয়নকে অগ্রাধিকার দেওয়ার নীতি গ্রহণ করছে। ১৯৯০-এর দশকে, ব্রাজিলের মোট স্থাপিত ক্ষমতার ৯৩.২% ছিল জলবিদ্যুৎ, যেখানে নরওয়ে, সুইজারল্যান্ড, নিউজিল্যান্ড এবং কানাডার মতো দেশগুলিতে জলবিদ্যুৎ অনুপাত ৫০%-এর বেশি ছিল।
১৯৯০ সালে, বিশ্বের কিছু দেশে জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের সাথে শোষণযোগ্য বিদ্যুতের অনুপাত ছিল ফ্রান্সে ৭৪%, সুইজারল্যান্ডে ৭২%, জাপানে ৬৬%, প্যারাগুয়েতে ৬১%, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ৫৫%, মিশরে ৫৪%, কানাডায় ৫০%, ব্রাজিলে ১৭.৩%, ভারতে ১১% এবং চীনে ৬.৬%।