चीनने १९१० मध्ये पहिले जलविद्युत केंद्र असलेल्या शिलोंगबा जलविद्युत केंद्राचे बांधकाम सुरू केले, त्याला आता १११ वर्षे झाली आहेत. या १०० हून अधिक वर्षांमध्ये, शिलोंगबा जलविद्युत केंद्राच्या केवळ ४८० किलोवॅट स्थापित क्षमतेपासून ते आता जगात प्रथम क्रमांकावर असलेल्या ३७० दशलक्ष किलोवॅट क्षमतेपर्यंत, चीनच्या जल आणि विद्युत उद्योगाने उल्लेखनीय कामगिरी केली आहे. आपण कोळसा उद्योगात आहोत आणि आपल्याला जलविद्युतबद्दल कमी-अधिक प्रमाणात काही बातम्या ऐकायला मिळतात, परंतु आपल्याला जलविद्युत उद्योगाबद्दल फारशी माहिती नाही.
०१ जलविद्युत निर्मितीचे तत्त्व
जलविद्युत म्हणजे पाण्याच्या स्थितीज ऊर्जेचे यांत्रिक ऊर्जेत आणि नंतर यांत्रिक ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेत रूपांतर करण्याची प्रक्रिया आहे. सर्वसाधारणपणे सांगायचे झाल्यास, वीज निर्मितीसाठी वाहत्या नदीच्या पाण्याचा वापर करून मोटर फिरवणे, आणि नदीतील किंवा तिच्या खोऱ्यातील एखाद्या भागातील ऊर्जा ही पाण्याच्या प्रमाणावर आणि उतारावर अवलंबून असते.
नदीच्या पाण्याच्या प्रमाणावर कोणत्याही कायदेशीर संस्थेचे नियंत्रण नसते आणि पाण्याचा प्रवाह कमी होणे स्वाभाविक आहे. त्यामुळे, जलविद्युत केंद्र बांधताना, पाण्याचा प्रवाह अधिक केंद्रित करण्यासाठी धरण बांधून पाणी वळवण्याचा पर्याय निवडता येतो, जेणेकरून जलसंपत्तीच्या वापराचा दर सुधारता येईल.
धरण बांधणे म्हणजे नदीच्या मोठ्या उताराच्या भागात धरण बांधणे, पाणी साठवण्यासाठी जलाशय तयार करणे आणि पाण्याची पातळी वाढवणे, जसे की थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्र; वळवणे म्हणजे वरच्या बाजूच्या जलाशयातून वळवण कालव्याद्वारे खालच्या बाजूला पाणी वळवणे, जसे की जिनपिंग II जलविद्युत केंद्र.
०२ जलविद्युतची वैशिष्ट्ये
जलविद्युतच्या फायद्यांमध्ये प्रामुख्याने पर्यावरण संरक्षण आणि पुनर्निर्मिती, उच्च कार्यक्षमता आणि लवचिकता, कमी देखभाल खर्च इत्यादींचा समावेश होतो.
पर्यावरण संरक्षण आणि नवीकरणीयता हे जलविद्युतचे सर्वात मोठे वैशिष्ट्य असले पाहिजे. जलविद्युत केवळ पाण्यातील ऊर्जेचा वापर करते, पाण्याचा वापर करत नाही आणि प्रदूषणही करत नाही.
जलविद्युत निर्मितीचे मुख्य ऊर्जा उपकरण असलेला वॉटर टर्बाइन जनरेटर सेट, केवळ कार्यक्षमच नाही, तर सुरू करण्यास आणि चालवण्यासही लवचिक आहे. तो स्थिर अवस्थेतून काही मिनिटांतच वेगाने कार्य सुरू करू शकतो आणि काही सेकंदात भार वाढवण्याचे व कमी करण्याचे काम पूर्ण करू शकतो. जलविद्युतचा उपयोग वीज प्रणालीतील पीक शेविंग, फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशन, लोड स्टँडबाय आणि अपघात स्टँडबाय यांसारखी कामे पार पाडण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
जलविद्युत निर्मितीमध्ये इंधनाचा वापर होत नाही, इंधनाच्या खाणकामात आणि वाहतुकीत मोठ्या प्रमाणात मनुष्यबळ आणि सुविधांची गुंतवणूक लागत नाही, उपकरणे साधी असतात, चालक कमी लागतात, सहाय्यक वीज कमी लागते, उपकरणांचे आयुष्य दीर्घ असते आणि संचालन व देखभालीचा खर्च कमी असतो. त्यामुळे, जलविद्युत केंद्राचा वीज उत्पादन खर्च कमी असतो, जो औष्णिक वीज केंद्राच्या खर्चाच्या केवळ १/५ ते १/८ इतकाच असतो, आणि जलविद्युत केंद्राचा ऊर्जा वापर दर ८५% पेक्षा जास्त असतो, तर याउलट कोळशावर चालणाऱ्या औष्णिक वीज केंद्राची ऊर्जा कार्यक्षमता केवळ ४०% असते.
जलविद्युतच्या तोट्यांमध्ये प्रामुख्याने हवामानाचा मोठा परिणाम, भौगोलिक परिस्थितीमुळे येणाऱ्या मर्यादा, सुरुवातीच्या टप्प्यात मोठी गुंतवणूक आणि पर्यावरणाची हानी यांचा समावेश होतो.
जलविद्युत निर्मितीवर पर्जन्यमानाचा मोठा परिणाम होतो. कोरडा ऋतू आहे की पावसाळा, हा औष्णिक वीज प्रकल्पाच्या कोळसा खरेदीसाठी एक महत्त्वाचा संदर्भ घटक असतो. जलविद्युत निर्मिती वर्ष आणि प्रांतानुसार स्थिर असते, परंतु जेव्हा महिना, तिमाही आणि प्रदेशानुसार तपशीलवार पाहिले जाते, तेव्हा ती 'वेळेवर' अवलंबून असते. ती औष्णिक विजेप्रमाणे स्थिर आणि विश्वसनीय वीज पुरवू शकत नाही.
दक्षिण आणि उत्तर भागांमध्ये पावसाळा आणि उन्हाळा यांमध्ये मोठा फरक आहे. तथापि, २०१३ ते २०२१ पर्यंतच्या प्रत्येक महिन्याच्या जलविद्युत निर्मितीच्या आकडेवारीनुसार, एकंदरीत चीनमध्ये पावसाळा साधारणपणे जून ते ऑक्टोबर असतो आणि उन्हाळा साधारणपणे डिसेंबर ते फेब्रुवारी असतो. या दोन्हींमधील फरक दुप्पटीहून अधिक असू शकतो. त्याच वेळी, आपण हे देखील पाहू शकतो की, वाढत्या स्थापित क्षमतेच्या पार्श्वभूमीवर, या वर्षी जानेवारी ते मार्च या कालावधीतील वीज निर्मिती मागील वर्षांच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी आहे आणि मार्चमधील वीज निर्मिती तर २०१५ च्या बरोबरीची आहे. यावरून आपल्याला जलविद्युत क्षेत्रातील “अस्थिरता” दिसून येते.
वस्तुनिष्ठ परिस्थितीमुळे मर्यादा येतात. जिथे पाणी आहे तिथे जलविद्युत केंद्रे बांधता येत नाहीत. जलविद्युत केंद्राचे बांधकाम भूगर्भशास्त्र, पाण्याची पातळी, प्रवाहाचा वेग, रहिवाशांचे स्थलांतर आणि अगदी प्रशासकीय विभागणीमुळेही मर्यादित होते. उदाहरणार्थ, १९५६ मध्ये राष्ट्रीय जनसभेत उल्लेखलेला हेशान दरी जलसंधारण प्रकल्प गांसू आणि निंगशिया यांच्यातील हितसंबंधांच्या सुमार समन्वयामुळे मंजूर होऊ शकला नाही. या वर्षीच्या दोन्ही अधिवेशनांच्या प्रस्तावात तो पुन्हा येईपर्यंत, त्याचे बांधकाम कधी सुरू होऊ शकेल हे अजूनही अज्ञात आहे.
जलविद्युत प्रकल्पांसाठी मोठी गुंतवणूक आवश्यक असते. जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकामासाठी लागणारी माती, खडक आणि काँक्रीटची कामे प्रचंड असतात, तसेच पुनर्वसनासाठी मोठा खर्च करावा लागतो; शिवाय, सुरुवातीच्या गुंतवणुकीचा परिणाम केवळ भांडवलीच नव्हे, तर वेळेच्या बाबतीतही दिसून येतो. पुनर्वसनाची गरज आणि विविध विभागांमधील समन्वयामुळे, अनेक जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकाम चक्राला नियोजित वेळेपेक्षा खूप जास्त विलंब होतो.
बांधकाम सुरू असलेल्या बाईहेतान जलविद्युत केंद्राचे उदाहरण घेतल्यास, हा प्रकल्प १९५८ मध्ये सुरू झाला आणि १९६५ मध्ये ‘तिसऱ्या पंचवार्षिक योजने’त समाविष्ट करण्यात आला. तथापि, अनेक अडथळ्यांनंतर, ऑगस्ट २०११ पर्यंत त्याचे अधिकृत काम सुरू झाले नाही. आजतागायत बाईहेतान जलविद्युत केंद्राचे बांधकाम पूर्ण झालेले नाही. प्राथमिक आराखडा आणि नियोजन वगळता, प्रत्यक्ष बांधकाम पूर्ण होण्यास किमान १० वर्षे लागतील.
मोठ्या जलाशयांमुळे धरणाच्या वरच्या भागात मोठ्या प्रमाणावर पूर येतो, ज्यामुळे कधीकधी सखल प्रदेश, नदीखोरे, जंगले आणि गवताळ प्रदेशांचे नुकसान होते. त्याच वेळी, त्याचा परिणाम प्रकल्पाच्या सभोवतालच्या जल-इकोसिस्टमवरही होतो. याचा मासे, पाणपक्षी आणि इतर प्राण्यांवर मोठा प्रभाव पडतो.
०३ चीनमधील जलविद्युत विकासाची सद्यस्थिती
अलिकडच्या वर्षांत जलविद्युत निर्मितीने वाढ कायम राखली आहे, परंतु गेल्या पाच वर्षांतील वाढीचा दर कमी आहे.
२०२० मध्ये, जलविद्युत निर्मिती क्षमता १३५५.२१ अब्ज किलोवॅट-तास होती, ज्यात मागील वर्षाच्या तुलनेत ३.९% वाढ झाली. तथापि, १३ व्या पंचवार्षिक योजनेच्या काळात, पवन ऊर्जा आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्सचा वेगाने विकास झाला आणि त्यांनी नियोजित उद्दिष्टे ओलांडली, तर जलविद्युतने केवळ निम्मीच नियोजित उद्दिष्टे पूर्ण केली. गेल्या २० वर्षांमध्ये, एकूण वीज निर्मितीमधील जलविद्युतचे प्रमाण १४% ते १९% दरम्यान तुलनेने स्थिर राहिले आहे.
चीनच्या वीज निर्मितीच्या वाढीच्या दरावरून असे दिसून येते की, गेल्या पाच वर्षांत जलविद्युतचा वाढीचा दर मंदावला असून तो साधारणपणे ५% वर स्थिर राहिला आहे.
मला वाटते की या मंदगतीची कारणे म्हणजे, एकीकडे लहान जलविद्युत प्रकल्पांचे बंद होणे, ज्याचा उल्लेख १३ व्या पंचवार्षिक योजनेत पर्यावरणीय संरक्षण आणि दुरुस्तीसाठी स्पष्टपणे करण्यात आला आहे. एकट्या सिचुआन प्रांतातच ४७०५ लहान जलविद्युत केंद्रे आहेत ज्यांची दुरुस्ती करून ती बंद करणे आवश्यक आहे;
दुसरीकडे, चीनची मोठ्या जलविद्युत विकासाची संसाधने अपुरी आहेत. चीनने थ्री गॉर्जेस, गेझोबा, वुडोंगडे, शियांगजियाबा आणि बाईहेतान यांसारखी अनेक जलविद्युत केंद्रे बांधली आहेत. मोठ्या जलविद्युत केंद्रांच्या पुनर्बांधणीसाठीचे संसाधन म्हणजे यारलुंग झांगबो नदीचे 'मोठे वळण' असू शकते. तथापि, या प्रदेशाची भूवैज्ञानिक रचना, निसर्ग राखीव क्षेत्रांचे पर्यावरणीय नियंत्रण आणि सभोवतालच्या देशांशी असलेले संबंध यांमुळे हा प्रश्न पूर्वी सोडवणे कठीण गेले आहे.
त्याच वेळी, गेल्या २० वर्षांतील वीज निर्मितीच्या वाढीच्या दरावरून हे देखील दिसून येते की, औष्णिक ऊर्जेचा वाढीचा दर हा एकूण वीज निर्मितीच्या वाढीच्या दराशी मूलतः सुसंगत आहे, तर जलविद्युत ऊर्जेचा वाढीचा दर हा एकूण वीज निर्मितीच्या वाढीच्या दराशी असंबंधित आहे, आणि तो 'दर दुसऱ्या वर्षी वाढणारी' स्थिती दर्शवतो. औष्णिक ऊर्जेच्या उच्च प्रमाणामागे कारणे असली तरी, ते काही प्रमाणात जलविद्युत ऊर्जेची अस्थिरता देखील प्रतिबिंबित करते.
औष्णिक ऊर्जेचे प्रमाण कमी होण्याच्या प्रक्रियेत जलविद्युतने फार मोठी भूमिका बजावलेली नाही. जरी तिचा झपाट्याने विकास होत असला तरी, राष्ट्रीय वीज निर्मितीतील मोठ्या वाढीच्या पार्श्वभूमीवर ती एकूण वीज निर्मितीमधील आपले प्रमाण केवळ टिकवून ठेवू शकली आहे. औष्णिक ऊर्जेच्या प्रमाणात झालेली घट ही प्रामुख्याने पवन ऊर्जा, सौर ऊर्जा, नैसर्गिक वायू, अणुऊर्जा इत्यादींसारख्या इतर स्वच्छ ऊर्जा स्रोतांमुळे आहे.
जलविद्युत संसाधनांचे अत्यधिक केंद्रीकरण
सिचुआन आणि युनान प्रांतांमधील एकूण जलविद्युत निर्मिती ही राष्ट्रीय जलविद्युत निर्मितीच्या जवळपास निम्मी आहे, आणि यामुळे निर्माण होणारी समस्या अशी आहे की, जलविद्युत संसाधनांनी समृद्ध असलेले प्रदेश स्थानिक जलविद्युत निर्मिती सामावून घेऊ शकत नाहीत, परिणामी ऊर्जेचा अपव्यय होतो. चीनमधील प्रमुख नदी खोऱ्यांमधील दोन-तृतीयांश सांडपाणी आणि वीज सिचुआन प्रांतातून येते, जे २०.२ अब्ज किलोवॅट-तास इतके आहे, तर सिचुआन प्रांतातील निम्म्याहून अधिक वाया जाणारी वीज दादू नदीच्या मुख्य प्रवाहातून येते.
जगभरात, गेल्या १० वर्षांत चीनच्या जलविद्युत क्षेत्राचा झपाट्याने विकास झाला आहे. चीनने जवळजवळ स्वतःच्या ताकदीवर जागतिक जलविद्युत क्षेत्राच्या वाढीला चालना दिली आहे. जागतिक जलविद्युत वापराच्या वाढीपैकी जवळपास ८०% वाढ चीनमुळे झाली आहे आणि एकूण जागतिक जलविद्युत वापरामध्ये चीनचा वाटा ३०% पेक्षा जास्त आहे.
तथापि, चीनच्या एकूण प्राथमिक ऊर्जा वापरामध्ये अशा प्रचंड जलविद्युत वापराचे प्रमाण जागतिक सरासरीपेक्षा किंचितच जास्त आहे, जे २०१९ मध्ये ८% पेक्षा कमी होते. कॅनडा आणि नॉर्वेसारख्या विकसित देशांशी तुलना केली नाही तरीही, जलविद्युत वापराचे प्रमाण ब्राझीलपेक्षा खूपच कमी आहे, जो एक विकसनशील देश आहे. चीनकडे ६८० दशलक्ष किलोवॅट क्षमतेचे जलविद्युत स्रोत असून, तो जगात पहिल्या क्रमांकावर आहे. २०२० पर्यंत, जलविद्युतची स्थापित क्षमता ३७० दशलक्ष किलोवॅट होईल. या दृष्टिकोनातून पाहिल्यास, चीनच्या जलविद्युत उद्योगात विकासासाठी अजूनही मोठी संधी आहे.
०४ चीनमधील जलविद्युतचा भविष्यातील विकासाचा कल
पुढील काही वर्षांत जलविद्युत आपल्या वाढीला गती देईल आणि एकूण वीज निर्मितीमधील त्याचे प्रमाण सतत वाढत राहील.
एकीकडे, १४ व्या पंचवार्षिक योजनेच्या काळात, चीनमध्ये ५० दशलक्ष किलोवॅटपेक्षा जास्त जलविद्युत क्षमता कार्यान्वित केली जाऊ शकते, ज्यामध्ये थ्री गॉर्जेस समूहातील वुडोंगडे, बाईहेतान जलविद्युत केंद्रे आणि यालोंग नदीच्या मध्य भागातील जलविद्युत केंद्राचा समावेश आहे. शिवाय, यारलुंग झांगबो नदीच्या खालच्या भागातील जलविद्युत विकास प्रकल्पाचा १४ व्या पंचवार्षिक योजनेत समावेश करण्यात आला आहे, ज्यामध्ये ७० दशलक्ष किलोवॅट तांत्रिकदृष्ट्या वापरण्यायोग्य संसाधने आहेत, जे थ्री गॉर्जेस समूहातील तीनपेक्षा जास्त जलविद्युत केंद्रांच्या बरोबरीचे आहे, याचा अर्थ असा की जलविद्युत क्षेत्रात पुन्हा एकदा मोठा विकास झाला आहे;
दुसरीकडे, औष्णिक ऊर्जा निर्मितीच्या प्रमाणात घट होणे हे साहजिकच अपेक्षित आहे. पर्यावरण संरक्षण, ऊर्जा सुरक्षा आणि तांत्रिक विकास या दृष्टिकोनातून पाहिल्यास, ऊर्जा क्षेत्रात औष्णिक ऊर्जेचे महत्त्व सातत्याने कमी होत जाईल.
पुढील काही वर्षांत, जलविद्युतच्या विकासाचा वेग अजूनही नव्या ऊर्जेच्या वेगाशी तुलना करण्याजोगा नाही. एकूण वीज निर्मितीच्या प्रमाणातही, नव्या ऊर्जेतील उशिरा येणाऱ्या स्पर्धकांकडून त्याला मागे टाकले जाऊ शकते. जर हा कालावधी आणखी लांबला, तर असे म्हणता येईल की नव्या ऊर्जेकडून त्याला नक्कीच मागे टाकले जाईल.
पोस्ट करण्याची वेळ: १२ एप्रिल २०२२
