लघु जलविद्युत उत्पादन - स्वच्छ ऊर्जा से अधिक लोगों को लाभ

नवीकरणीय, प्रदूषण मुक्त और स्वच्छ ऊर्जा स्रोत के रूप में जलविद्युत उत्पादन को लोगों द्वारा लंबे समय से महत्व दिया जाता रहा है। आजकल, बड़े और मध्यम आकार के जलविद्युत स्टेशन दुनिया भर में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं और अपेक्षाकृत परिपक्व नवीकरणीय ऊर्जा तकनीकें हैं। उदाहरण के लिए, चीन में थ्री गॉर्ज हाइड्रोपावर स्टेशन दुनिया का सबसे बड़ा हाइड्रोपावर स्टेशन है। हालाँकि, बड़े और मध्यम आकार के जलविद्युत स्टेशनों का पर्यावरण पर कई नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जैसे कि प्राकृतिक नदियों के सुचारू प्रवाह को अवरुद्ध करने वाले बांध, तलछट के निर्वहन को रोकना और पारिस्थितिकी तंत्र के पर्यावरण को बदलना; जलविद्युत स्टेशनों के निर्माण के लिए भूमि के व्यापक जलप्लावन की भी आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी संख्या में अप्रवासी आते हैं।
एक नए ऊर्जा स्रोत के रूप में, छोटे जलविद्युत का पारिस्थितिकी तंत्र पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और इसलिए लोगों द्वारा इसे तेजी से महत्व दिया जा रहा है। बड़े और मध्यम आकार के जलविद्युत स्टेशनों की तरह छोटे जलविद्युत स्टेशन भी जलविद्युत संयंत्र हैं। आमतौर पर "छोटे जलविद्युत" का मतलब बहुत कम स्थापित क्षमता वाले जलविद्युत स्टेशन या जलविद्युत संयंत्र और बिजली प्रणाली से है, और उनकी स्थापित क्षमता प्रत्येक देश की राष्ट्रीय स्थितियों के आधार पर भिन्न होती है।
चीन में, "लघु जलविद्युत" का तात्पर्य 25 मेगावाट या उससे कम की स्थापित क्षमता वाले जलविद्युत स्टेशनों और सहायक स्थानीय बिजली ग्रिड से है, जिन्हें स्थानीय, सामूहिक या व्यक्तिगत संस्थाओं द्वारा वित्त पोषित और संचालित किया जाता है। लघु जलविद्युत गैर कार्बन स्वच्छ ऊर्जा से संबंधित है, जिसमें संसाधन की कमी की समस्या नहीं होती है और इससे पर्यावरण को प्रदूषण नहीं होता है। यह चीन की सतत विकास रणनीति के कार्यान्वयन का एक अनिवार्य घटक है।

स्थानीय परिस्थितियों के अनुसार लघु जलविद्युत जैसे नवीकरणीय ऊर्जा का विकास करना और जलविद्युत संसाधनों को उच्च गुणवत्ता वाली बिजली में बदलना राष्ट्रीय आर्थिक और सामाजिक विकास सुनिश्चित करने, लोगों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार लाने, बिजली रहित क्षेत्रों में बिजली की खपत और बिजली की कमी की समस्या को हल करने, नदी प्रशासन, पारिस्थितिक सुधार, पर्यावरण संरक्षण और स्थानीय सामाजिक-आर्थिक विकास को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
चीन में लघु जलविद्युत संसाधनों का प्रचुर भंडार है, जिसका सैद्धांतिक अनुमान 150 मिलियन किलोवाट है और विकास के लिए 70000 मेगावाट से अधिक की संभावित स्थापित क्षमता है। कम कार्बन पर्यावरण संरक्षण, ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन में कमी और सतत विकास के संदर्भ में ऊर्जा संरचना में सुधार के लिए लघु जलविद्युत को सख्ती से विकसित करना एक अपरिहार्य विकल्प है। जल संसाधन मंत्रालय की योजना के अनुसार, 2020 तक, चीन 5 मिलियन किलोवाट से अधिक स्थापित क्षमता वाले 10 छोटे जलविद्युत प्रांतों, 200000 किलोवाट से अधिक स्थापित क्षमता वाले 100 बड़े छोटे जलविद्युत ठिकानों और 100000 किलोवाट से अधिक स्थापित क्षमता वाले 300 छोटे जलविद्युत काउंटियों का निर्माण करेगा। 2023 तक, जैसा कि जल संसाधन मंत्रालय ने योजना बनाई है, लघु जलविद्युत उत्पादन न केवल 2020 के लक्ष्य को प्राप्त करेगा, बल्कि इस आधार पर अधिक विकास भी करेगा।
हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन एक बिजली उत्पादन प्रणाली है जो जल टरबाइन के माध्यम से जल ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करती है, और जल टरबाइन जनरेटर सेट छोटे जल विद्युत प्रणालियों में ऊर्जा रूपांतरण प्राप्त करने के लिए मुख्य उपकरण है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक जनरेटर सेट की ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया को दो चरणों में विभाजित किया गया है।
पहला चरण पानी की संभावित ऊर्जा को पानी के टरबाइन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। अलग-अलग ऊंचाई और भूभाग पर पानी के प्रवाह की अलग-अलग संभावित ऊर्जा होती है। जब ऊंचे स्थान से पानी का प्रवाह निचले स्थान पर स्थित टरबाइन से टकराता है, तो पानी के स्तर में बदलाव से उत्पन्न संभावित ऊर्जा टरबाइन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
दूसरे चरण में, जल टरबाइन की यांत्रिक ऊर्जा को पहले विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जिसे फिर पावर ग्रिड की ट्रांसमिशन लाइनों के माध्यम से विद्युत उपकरणों में प्रेषित किया जाता है। जल प्रवाह से प्रभावित होने के बाद, जल टरबाइन समाक्षीय रूप से जुड़े जनरेटर को घुमाने के लिए प्रेरित करता है। घूमने वाला जनरेटर रोटर घूमने के लिए उत्तेजना चुंबकीय क्षेत्र को चलाता है, और जनरेटर की स्टेटर वाइंडिंग प्रेरित विद्युत-शक्ति उत्पन्न करने के लिए उत्तेजना चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को काटती है। एक ओर, यह विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करता है, और दूसरी ओर, यह रोटर पर घूर्णन की विपरीत दिशा में एक विद्युत चुम्बकीय ब्रेकिंग टॉर्क उत्पन्न करता है। जल प्रवाह लगातार जल टरबाइन उपकरण पर प्रभाव डालता है, और जल प्रवाह से जल टरबाइन द्वारा प्राप्त घूर्णी टॉर्क जनरेटर रोटर में उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय ब्रेकिंग टॉर्क को पार कर जाता है। जब दोनों संतुलन पर पहुँचते हैं, तो जल टरबाइन इकाई स्थिर गति से बिजली उत्पन्न करने और ऊर्जा रूपांतरण को पूरा करने के लिए स्थिर गति से काम करेगी।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक जनरेटर सेट एक महत्वपूर्ण ऊर्जा रूपांतरण उपकरण है जो पानी की संभावित ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसमें आम तौर पर एक जल टरबाइन, जनरेटर, गति नियंत्रक, उत्तेजना प्रणाली, शीतलन प्रणाली और बिजली संयंत्र नियंत्रण उपकरण शामिल होते हैं। एक विशिष्ट हाइड्रोइलेक्ट्रिक जनरेटर सेट में मुख्य उपकरणों के प्रकार और कार्यों का संक्षिप्त परिचय इस प्रकार है:
1) जल टर्बाइन। जल टर्बाइन के दो सामान्य प्रकार हैं: आवेग और प्रतिक्रियाशील।
2) जनरेटर: अधिकांश जनरेटर विद्युत उत्तेजित तुल्यकालिक जनरेटर का उपयोग करते हैं।
3) उत्तेजना प्रणाली। इस तथ्य के कारण कि जनरेटर आम तौर पर विद्युत रूप से उत्तेजित तुल्यकालिक जनरेटर होते हैं, आउटपुट विद्युत ऊर्जा की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, वोल्टेज विनियमन, विद्युत ऊर्जा के सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति विनियमन को प्राप्त करने के लिए डीसी उत्तेजना प्रणाली को नियंत्रित करना आवश्यक है।
4) गति विनियमन और नियंत्रण उपकरण (गति नियामक और तेल दबाव उपकरण सहित)। गवर्नर का उपयोग जल टरबाइन की गति को विनियमित करने के लिए किया जाता है, ताकि आउटपुट विद्युत ऊर्जा की आवृत्ति बिजली आपूर्ति आवश्यकताओं को पूरा कर सके।
5) शीतलन प्रणाली: छोटे हाइड्रो जनरेटर मुख्य रूप से वायु शीतलन का उपयोग करते हैं, जिसमें गर्मी को फैलाने और जनरेटर के स्टेटर, रोटर और लौह कोर की सतह को ठंडा करने में मदद करने के लिए वेंटिलेशन सिस्टम का उपयोग किया जाता है।
6) ब्रेकिंग डिवाइस: एक निश्चित मान से अधिक रेटेड क्षमता वाले हाइड्रोलिक जनरेटर ब्रेकिंग डिवाइस से सुसज्जित होते हैं।
7) पावर प्लांट नियंत्रण उपकरण। अधिकांश पावर स्टेशन नियंत्रण उपकरण ग्रिड कनेक्शन, आवृत्ति विनियमन, वोल्टेज विनियमन, पावर फैक्टर विनियमन, सुरक्षा और जलविद्युत उत्पादन के संचार जैसे कार्यों को प्राप्त करने के लिए कंप्यूटर डिजिटल नियंत्रण को अपनाते हैं।

छोटे जलविद्युत संयंत्रों को संकेन्द्रित शीर्ष विधि के आधार पर डायवर्सन प्रकार, बांध प्रकार और संकर प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। चीन में अधिकांश छोटे जलविद्युत स्टेशन अपेक्षाकृत किफायती डायवर्सन प्रकार के छोटे जलविद्युत स्टेशन हैं।
छोटे पनबिजली उत्पादन की विशेषताएं हैं छोटे स्टेशन निर्माण पैमाने, सरल इंजीनियरिंग, उपकरणों की आसान खरीद, और मूल रूप से स्वयं का उपयोग, स्टेशन से दूर स्थानों पर बिजली संचारित किए बिना; छोटे पनबिजली ग्रिड की एक छोटी क्षमता है, और बिजली उत्पादन क्षमता भी छोटी है। छोटे पनबिजली की अस्वीकृति में मजबूत स्थानीय और बड़े पैमाने पर विशेषताएं हैं।
स्वच्छ ऊर्जा स्रोत के रूप में, छोटे जलविद्युत ने चीन में समाजवादी नए ऊर्जा गांवों के निर्माण में योगदान दिया है। हमारा मानना ​​है कि छोटे जलविद्युत और ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी के संयोजन से भविष्य में छोटे जलविद्युत का विकास और अधिक आकर्षक हो जाएगा!