প্রাকৃতিক নদীতে, জল উজান থেকে ভাটির দিকে পলিমাটির সাথে মিশে প্রবাহিত হয় এবং প্রায়শই নদীর তলদেশ ও তীরের ঢাল ধুয়ে দেয়, যা প্রমাণ করে যে জলের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি লুকানো থাকে। প্রাকৃতিক অবস্থায়, এই স্থিতিশক্তি ক্ষয়, পলি ঠেলে সরানো এবং ঘর্ষণজনিত প্রতিরোধ অতিক্রম করার কাজে ব্যবহৃত হয়। যদি আমরা কিছু ভবন নির্মাণ করি এবং কিছু প্রয়োজনীয় সরঞ্জাম স্থাপন করে একটি জল টারবাইনের মধ্য দিয়ে জলের একটি অবিচ্ছিন্ন ধারা প্রবাহিত করি, তাহলে জল টারবাইনটি জলের স্রোত দ্বারা চালিত হয়ে একটি বায়ুকলের মতো অবিরাম ঘুরতে থাকবে এবং জলের শক্তি যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হবে। যখন জল টারবাইনটি জেনারেটরকে একসাথে ঘোরাতে চালিত করে, তখন এটি বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে পারে এবং জলের শক্তি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। এটাই জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের মূল নীতি। জল টারবাইন এবং জেনারেটর হলো জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের সবচেয়ে মৌলিক সরঞ্জাম। জলবিদ্যুৎ উৎপাদন সম্পর্কে সামান্য কিছু তথ্য আপনাদের সামনে তুলে ধরা যাক।
১. জলবিদ্যুৎ এবং জলপ্রবাহ শক্তি
একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের নকশা করার ক্ষেত্রে, কেন্দ্রটির আকার নির্ধারণ করার জন্য এর বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা জানা প্রয়োজন। জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের মৌলিক নীতি অনুসারে, এটি সহজেই বোঝা যায় যে একটি বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা নির্ভর করে স্রোত দ্বারা সম্পাদিত কাজের পরিমাণের উপর। একটি নির্দিষ্ট সময়ে জল যে মোট কাজ করতে পারে তাকে আমরা জলশক্তি বলি, এবং একক সময়ে (সেকেন্ডে) যে কাজ করা যায় তাকে স্রোত শক্তি বলা হয়। স্পষ্টতই, জলপ্রবাহের শক্তি যত বেশি হবে, বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতাও তত বেশি হবে। অতএব, বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিদ্যুৎ উৎপাদন ক্ষমতা জানার জন্য, আমাদের প্রথমে জলপ্রবাহ শক্তি গণনা করতে হবে। নদীতে জলপ্রবাহ শক্তি এইভাবে গণনা করা যেতে পারে, যদি ধরে নেওয়া হয় যে নদীর একটি নির্দিষ্ট অংশে জলের পৃষ্ঠের উচ্চতা H (মিটার), এবং একক সময়ে (সেকেন্ডে) নদীর প্রস্থচ্ছেদ দিয়ে প্রবাহিত জলের আয়তন H হলো Q (ঘনমিটার/সেকেন্ড), তাহলে প্রবাহ অংশের শক্তি হবে জলের ওজন এবং উচ্চতার গুণফলের সমান। স্পষ্টতই, জলের পতন যত বেশি হবে, প্রবাহ তত বেশি হবে এবং জলপ্রবাহের শক্তিও তত বেশি হবে।
২. জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের উৎপাদন
একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা ও প্রবাহের অধীনে, একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র যে পরিমাণ বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারে, তাকে জলবিদ্যুৎ উৎপাদন বলা হয়। স্পষ্টতই, উৎপাদিত শক্তি টারবাইনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত জলের শক্তির উপর নির্ভর করে। জলশক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়ায়, উজান থেকে ভাটির দিকে যাওয়ার পথে জলকে নদীগর্ভ বা ভবনগুলির বাধা অতিক্রম করতে হয়। জল টারবাইন, জেনারেটর এবং সঞ্চালন সরঞ্জামগুলিকেও কাজ করার সময় অনেক বাধা অতিক্রম করতে হয়। বাধা অতিক্রম করার জন্য কাজ করতে হয় এবং জলপ্রবাহের শক্তি খরচ হয়, যা অনিবার্য। অতএব, বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ব্যবহারযোগ্য জলপ্রবাহের শক্তি সূত্র দ্বারা প্রাপ্ত মানের চেয়ে কম হয়, অর্থাৎ, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের উৎপাদন জলপ্রবাহের শক্তিকে ১-এর চেয়ে কম একটি গুণক দ্বারা গুণ করার সমান হওয়া উচিত। এই গুণকটিকে জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের দক্ষতাও বলা হয়।
একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের দক্ষতার নির্দিষ্ট মান নির্ভর করে ভবন এবং ওয়াটার টারবাইন, সঞ্চালন সরঞ্জাম, জেনারেটর ইত্যাদির মধ্য দিয়ে জল প্রবাহিত হওয়ার সময় যে পরিমাণ শক্তি ক্ষয় হয় তার উপর; এই ক্ষয় যত বেশি হয়, দক্ষতা তত কম হয়। একটি ছোট জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে, এই ক্ষয়গুলোর সমষ্টি জলপ্রবাহের শক্তির প্রায় ২৫-৪০% হয়ে থাকে। অর্থাৎ, যে জলপ্রবাহ ১০০ কিলোওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারে, তা জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে প্রবেশ করে এবং জেনারেটরটি মাত্র ৬০ থেকে ৭৫ কিলোওয়াট বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে পারে, সেক্ষেত্রে জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রটির দক্ষতা হবে ৬০~৭৫%।
পূর্ববর্তী ভূমিকা থেকে দেখা যায় যে, যখন বিদ্যুৎ কেন্দ্রের প্রবাহ হার এবং জলস্তরের পার্থক্য স্থির থাকে, তখন বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিদ্যুৎ উৎপাদন তার দক্ষতার উপর নির্ভর করে। বাস্তবে প্রমাণিত হয়েছে যে, হাইড্রোলিক টারবাইন, জেনারেটর এবং সঞ্চালন যন্ত্রপাতির কার্যক্ষমতা ছাড়াও জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের দক্ষতাকে প্রভাবিত করে এমন অন্যান্য কারণ, যেমন—ভবন নির্মাণ ও সরঞ্জাম স্থাপনের গুণমান, পরিচালনা ও ব্যবস্থাপনার গুণমান এবং জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের নকশা সঠিক কিনা, এই সবই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের দক্ষতাকে প্রভাবিত করে এমন উপাদান। অবশ্যই, এই প্রভাবকগুলোর মধ্যে কিছু প্রাথমিক এবং কিছু গৌণ, এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে প্রাথমিক ও গৌণ উপাদানগুলো একে অপরের মধ্যে রূপান্তরিতও হয়।
তবে, কারণ যাই হোক না কেন, নির্ণায়ক বিষয়টি হলো এই যে, মানুষ কোনো বস্তু নয়, যন্ত্র মানুষের দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় এবং প্রযুক্তি চিন্তার দ্বারা পরিচালিত হয়। অতএব, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের নকশা, নির্মাণ এবং সরঞ্জাম নির্বাচনের ক্ষেত্রে মানুষের ব্যক্তিগত ভূমিকার পূর্ণ সদ্ব্যবহার করা এবং জলপ্রবাহের শক্তি অপচয় যথাসম্ভব কমানোর জন্য প্রযুক্তিতে উৎকর্ষ সাধনের প্রচেষ্টা চালানো প্রয়োজন। বিশেষ করে সেইসব জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের জন্য এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে জলের স্তর তুলনামূলকভাবে কম। একই সাথে, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলোর পরিচালন ও ব্যবস্থাপনাকে কার্যকরভাবে শক্তিশালী করা প্রয়োজন, যাতে বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলোর কার্যকারিতা উন্নত করা যায়, জলসম্পদের পূর্ণ ব্যবহার নিশ্চিত করা যায় এবং ছোট জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলোকে আরও বড় ভূমিকা পালনে সক্ষম করা যায়।
পোস্ট করার সময়: জুন-০৯-২০২১
