पानी की एक बूंद को 19 बार कैसे पुन: उपयोग किया जा सकता है? एक लेख जलविद्युत उत्पादन के रहस्यों से पर्दा उठाता है।
लंबे समय से जलविद्युत उत्पादन बिजली आपूर्ति का एक महत्वपूर्ण साधन रहा है। हजारों मील तक बहने वाली यह नदी अपार ऊर्जा से परिपूर्ण है। प्राकृतिक जल ऊर्जा को विद्युत में परिवर्तित करने की प्रक्रिया को जलविद्युत उत्पादन कहा जाता है। जलविद्युत उत्पादन की प्रक्रिया वास्तव में ऊर्जा रूपांतरण की प्रक्रिया है।
1. पंप स्टोरेज पावर स्टेशन क्या है?
पंप स्टोरेज पावर स्टेशन वर्तमान में सबसे तकनीकी रूप से विकसित और स्थिर उच्च क्षमता वाली ऊर्जा भंडारण विधि है। मौजूदा दो जलाशयों का निर्माण या उपयोग करके एक गड्ढा बनाया जाता है, और कम लोड अवधि के दौरान बिजली प्रणाली से अतिरिक्त बिजली को भंडारण के लिए ऊंचे स्थानों पर पंप किया जाता है। पीक लोड अवधि के दौरान, पानी छोड़कर बिजली उत्पन्न की जाती है, जिसे "सुपर पावर बैंक" के रूप में जाना जाता है।
जलविद्युत संयंत्र ऐसी सुविधाएं हैं जो बिजली उत्पन्न करने के लिए जल प्रवाह की गतिज ऊर्जा का उपयोग करती हैं। इन्हें आमतौर पर नदियों के ऊंचे झरनों पर बनाया जाता है, जहां बांधों का उपयोग जल प्रवाह को रोककर जलाशय बनाने के लिए किया जाता है, जो फिर जल टरबाइन और जनरेटर के माध्यम से जल ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करते हैं।
हालांकि, एक ही जलविद्युत स्टेशन की विद्युत उत्पादन क्षमता उच्च नहीं होती, क्योंकि जलविद्युत स्टेशन से पानी बहने के बाद भी बहुत सी गतिज ऊर्जा अप्रयुक्त रह जाती है। यदि कई जलविद्युत स्टेशनों को श्रृंखला में जोड़कर एक जलप्रपात प्रणाली बनाई जाए, तो पानी की एक बूंद को अलग-अलग ऊंचाइयों पर कई बार सक्रिय किया जा सकता है, जिससे विद्युत उत्पादन क्षमता में सुधार होता है।
बिजली उत्पादन के अलावा जलविद्युत संयंत्रों के क्या लाभ हैं? वास्तव में, जलविद्युत संयंत्रों का निर्माण स्थानीय आर्थिक और सामाजिक विकास पर भी महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।
एक ओर, जलविद्युत संयंत्रों का निर्माण स्थानीय बुनियादी ढांचे के निर्माण और औद्योगिक विकास को गति प्रदान कर सकता है। जलविद्युत संयंत्रों के निर्माण में भारी मात्रा में जनशक्ति, सामग्री संसाधन और वित्तीय निवेश की आवश्यकता होती है, जिससे स्थानीय रोजगार के अवसर और बाजार की मांग बढ़ती है, संबंधित औद्योगिक श्रृंखलाओं का विकास होता है और स्थानीय राजकोषीय राजस्व में वृद्धि होती है। उदाहरण के लिए, वुडोंगडे जलविद्युत संयंत्र परियोजना का कुल निवेश लगभग 120 अरब युआन है, जो क्षेत्रीय स्तर पर 100 अरब युआन से 125 अरब युआन तक के संबंधित निवेश को बढ़ावा दे सकता है। निर्माण अवधि के दौरान, रोजगार में प्रति वर्ष औसतन लगभग 70,000 लोगों की वृद्धि होती है, जो स्थानीय आर्थिक विकास के लिए एक नई प्रेरक शक्ति का निर्माण करती है।
दूसरी ओर, जलविद्युत संयंत्रों के निर्माण से स्थानीय पारिस्थितिक पर्यावरण और लोगों के जीवन स्तर में सुधार हो सकता है। जलविद्युत संयंत्रों के निर्माण में न केवल कड़े पर्यावरणीय मानकों का पालन किया जाना चाहिए, बल्कि पारिस्थितिक बहाली और संरक्षण, दुर्लभ मछलियों का प्रजनन और जल में छोड़ना, नदी के परिदृश्य में सुधार और जैव विविधता को बढ़ावा देना भी आवश्यक है। उदाहरण के लिए, वुडोंगडे जलविद्युत संयंत्र की स्थापना के बाद से, स्प्लिट बेली फिश, व्हाइट टर्टल, लॉन्ग थिन लोच और बास कार्प जैसी 780,000 से अधिक दुर्लभ मछलियों के बच्चे जल में छोड़े जा चुके हैं। इसके अतिरिक्त, जलविद्युत संयंत्रों के निर्माण के लिए प्रवासियों के पुनर्वास और पुनर्स्थापन की भी आवश्यकता होती है, जिससे स्थानीय लोगों के लिए बेहतर जीवन स्तर और विकास के अवसर मिलते हैं। उदाहरण के लिए, कियाओजिया काउंटी में बैहेतान जलविद्युत संयंत्र स्थित है, जिसके लिए 48,563 लोगों का पुनर्वास और पुनर्स्थापन किया गया है। कियाओजिया काउंटी ने पुनर्वास क्षेत्र को एक आधुनिक शहरीकरण पुनर्वास क्षेत्र में बदल दिया है, बुनियादी ढांचे और सार्वजनिक सेवा सुविधाओं में सुधार किया है, और प्रवासी आबादी के जीवन स्तर और खुशहाली में वृद्धि की है।
जलविद्युत संयंत्र केवल एक विद्युत संयंत्र ही नहीं, बल्कि एक लाभकारी संयंत्र भी है। यह न केवल देश को स्वच्छ ऊर्जा प्रदान करता है, बल्कि स्थानीय क्षेत्र में हरित विकास भी लाता है। यह एक लाभकारी स्थिति है जिसकी सराहना और इससे सीखना अत्यंत महत्वपूर्ण है।
2. जलविद्युत उत्पादन के मूल प्रकार
केंद्रित जलप्रपात के सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले तरीकों में बांध निर्माण, जल का मार्ग परिवर्तन या दोनों का संयोजन शामिल है।
नदी के एक ऐसे हिस्से में बांध बनाएं जहां जलधारा अधिक हो, पानी जमा करने और जलस्तर बढ़ाने के लिए एक जलाशय स्थापित करें, बांध के बाहर एक जल टरबाइन लगाएं, और जलाशय से पानी जल परिवहन चैनल (मोड़न चैनल) के माध्यम से बांध के निचले हिस्से में स्थित जल टरबाइन तक पहुंचता है। यह पानी टरबाइन को घुमाता है जिससे जनरेटर चलता है और बिजली उत्पन्न होती है, और फिर यह टेलरेस चैनल के माध्यम से नदी के निचले हिस्से में बह जाता है। बिजली उत्पादन के लिए बांध और जलाशय बनाने का यही तरीका है।
बांध के भीतर जलाशय की जल सतह और बांध के बाहर हाइड्रोलिक टरबाइन की निकास सतह के बीच जल स्तर के बड़े अंतर के कारण, जलाशय में मौजूद बड़ी मात्रा में पानी का उपयोग उसकी विशाल संभावित ऊर्जा के माध्यम से कार्य में किया जा सकता है, जिससे जल संसाधन उपयोग की उच्च दर प्राप्त होती है। बांध निर्माण में केंद्रित जल प्रवाह विधि का उपयोग करके स्थापित जलविद्युत स्टेशन को बांध प्रकार का जलविद्युत स्टेशन कहा जाता है, जिसमें मुख्य रूप से बांध प्रकार के जलविद्युत स्टेशन और नदी तल प्रकार के जलविद्युत स्टेशन शामिल हैं।
नदी के ऊपरी हिस्सों में जल संग्रहण और जलस्तर बढ़ाने के लिए एक जलाशय का निर्माण करना, निचले हिस्सों में जल टरबाइन लगाना और जल को ऊपरी जलाशय से निचले जल टरबाइन तक मोड़ने के लिए एक नहर का उपयोग करना। जल प्रवाह टरबाइन को घुमाता है और जनरेटर को चलाकर बिजली उत्पन्न करता है, और फिर यह नहर के माध्यम से नदी के निचले हिस्सों में वापस चला जाता है। यह मोड़ नहर लंबी होगी और पहाड़ से होकर गुजरेगी, जो जल मोड़ने और बिजली उत्पादन का एक कारगर तरीका है।
जलाशय के ऊपरी सतह और टरबाइन के निचले आउटलेट सतह के बीच जलस्तर के बड़े अंतर (H0) के कारण, जलाशय में मौजूद बड़ी मात्रा में पानी अपनी विशाल संभावित ऊर्जा का उपयोग करता है, जिससे जल संसाधन का उच्चतर उपयोग संभव हो पाता है। जल मोड़ विधि द्वारा केंद्रित दबाव का उपयोग करने वाले जलविद्युत संयंत्रों को डायवर्जन प्रकार के जलविद्युत स्टेशन कहा जाता है, जिनमें मुख्य रूप से दबाव डायवर्जन प्रकार के जलविद्युत स्टेशन और गैर-दबाव डायवर्जन प्रकार के जलविद्युत स्टेशन शामिल हैं।
3. पानी की एक बूंद का 19 बार पुन: उपयोग कैसे किया जाए?
यह ज्ञात है कि नानशान जलविद्युत स्टेशन का निर्माण कार्य 30 अक्टूबर, 2019 को पूरा हुआ और इसे चालू कर दिया गया। यह स्टेशन सिचुआन प्रांत के लियांगशान यी स्वायत्त प्रान्त में यानयुआन काउंटी और बुतुओ काउंटी के जंक्शन पर स्थित है। इस जलविद्युत स्टेशन की कुल स्थापित क्षमता 102000 मेगावाट है। यह एक ऐसी जलविद्युत परियोजना है जो प्राकृतिक जल संसाधनों, पवन ऊर्जा और सौर ऊर्जा का व्यापक रूप से उपयोग करती है। सबसे खास बात यह है कि यह जलविद्युत स्टेशन न केवल बिजली उत्पन्न करता है, बल्कि तकनीकी साधनों के माध्यम से जल संसाधनों की अधिकतम दक्षता भी हासिल करता है। यह पानी की एक बूंद का 19 बार पुन: उपयोग करके अतिरिक्त 34.1 अरब किलोवाट घंटे बिजली का उत्पादन करता है, जो जलविद्युत उत्पादन के क्षेत्र में कई चमत्कारों को दर्शाता है।
सबसे पहले, नानशान जलविद्युत स्टेशन विश्व की अग्रणी हाइब्रिड जलविद्युत उत्पादन तकनीक को अपनाता है, जो प्राकृतिक जल संसाधनों, पवन ऊर्जा और सौर ऊर्जा का व्यापक रूप से उपयोग करता है, और तकनीकी माध्यमों से व्यवस्थित अनुकूलन और सहयोग प्राप्त करता है, जिससे सतत विकास हासिल होता है।
दूसरे, जलविद्युत संयंत्र अपनी परिचालन क्षमता को बेहतर बनाने के लिए यूनिट पैरामीटर, जल स्तर, हेड और जल प्रवाह जैसे विभिन्न पहलुओं को सटीक रूप से प्रबंधित करने हेतु बिग डेटा विश्लेषण, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसी अत्याधुनिक तकनीकों का उपयोग करता है। उदाहरण के लिए, निरंतर हेड प्रेशर की स्वचालित ट्रैकिंग और विनियमन तकनीक स्थापित करके, जल टरबाइन जनरेटर यूनिट सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करते हुए जल संसाधनों का अधिकतम उपयोग करती है, जिससे हेड ऑप्टिमाइजेशन के माध्यम से बिजली उत्पादन को अनुकूलित और बढ़ाने का लक्ष्य प्राप्त होता है। साथ ही, जलाशय में जल स्तर कम होने पर, जलविद्युत संयंत्र जलाशय के लिए एक गतिशील प्रबंधन प्रणाली स्थापित करता है ताकि जल स्तर में गिरावट की दर को धीमा किया जा सके, पुनर्चक्रण दक्षता में सुधार किया जा सके और बिजली उत्पादन क्षमता को प्रभावी ढंग से बढ़ाया जा सके।
इसके अलावा, नानशान जलविद्युत स्टेशन का उत्कृष्ट डिज़ाइन भी अपरिहार्य है। इसमें पीएम जल टरबाइन (पेल्टन मिशेल टरबाइन) का उपयोग किया गया है, जिसकी विशेषता यह है कि जब इम्पेलर पर पानी का छिड़काव किया जाता है, तो नोजल के अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल और इम्पेलर की ओर प्रवाह दर को घूर्णन द्वारा समायोजित किया जा सकता है, जिससे जल छिड़काव की दिशा और गति इम्पेलर की घूर्णन दिशा और गति के अनुरूप हो जाती है, जिससे विद्युत उत्पादन दक्षता अधिकतम हो जाती है। साथ ही, बहु-बिंदु जल छिड़काव तकनीक और घूर्णन खंडों को जोड़ने जैसी उन्नत तकनीकों को अपनाया गया है, जिससे विद्युत उत्पादन दक्षता में काफी सुधार हुआ है।
अंत में, नानशान जलविद्युत स्टेशन में विशेष ऊर्जा भंडारण तकनीक का उपयोग किया गया है। जल संग्रहण क्षेत्र में आपातकालीन जल निकासी व्यवस्था जोड़ी गई है। जल भंडारण जलाशय के माध्यम से जल संसाधनों को विभिन्न समय अवधियों में विभाजित किया जा सकता है, जिससे जल उत्पादन और विद्युत संचरण जैसे कई कार्य पूरे होते हैं और जल संसाधनों का किफायती और सुरक्षित उपयोग सुनिश्चित होता है।
कुल मिलाकर, नानशान जलविद्युत स्टेशन द्वारा "पानी की एक बूंद का 19 गुना पुन: उपयोग" का लक्ष्य हासिल करने के पीछे कई कारण हैं, जिनमें विश्व की अग्रणी हाइब्रिड जलविद्युत उत्पादन तकनीक, अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग, कुशल प्रबंधन तंत्र, उत्कृष्ट डिजाइन और अद्वितीय ऊर्जा भंडारण तकनीक शामिल हैं। इससे न केवल जलविद्युत उद्योग के विकास के लिए नए विचार और मॉडल सामने आते हैं, बल्कि चीन के ऊर्जा उद्योग के सतत विकास के लिए लाभकारी उदाहरण और प्रेरणा भी मिलती है।
पोस्ट करने का समय: 14 अगस्त 2023
