पाण्याचा एक थेंब १९ वेळा कसा पुन्हा वापरता येईल? जलविद्युत निर्मितीचे रहस्य उलगडणारा एक लेख

पाण्याचा एक थेंब १९ वेळा कसा पुन्हा वापरता येईल? जलविद्युत निर्मितीचे रहस्य उलगडणारा एक लेख

बऱ्याच काळापासून, जलविद्युत निर्मिती हे वीज पुरवठ्याचे एक महत्त्वाचे साधन राहिले आहे. नदी हजारो मैलांपर्यंत वाहते, ज्यामध्ये प्रचंड ऊर्जा असते. नैसर्गिक जलऊर्जेचा वीजनिर्मितीत विकास आणि वापर करणे याला जलविद्युत ऊर्जा निर्मिती म्हणतात. जलविद्युत निर्मितीची प्रक्रिया ही प्रत्यक्षात ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया आहे.
१, पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन म्हणजे काय?
पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन्स सध्या सर्वात तांत्रिकदृष्ट्या परिपक्व आणि स्थिर उच्च-क्षमतेची ऊर्जा साठवणूक पद्धत आहेत. विद्यमान दोन जलाशय बांधून किंवा वापरून, एक थेंब तयार होतो आणि कमी भार कालावधीत वीज प्रणालीमधून अतिरिक्त वीज साठवणुकीसाठी उंच ठिकाणी पंप केली जाते. पीक लोड कालावधीत, "सुपर पॉवर बँक" म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या पाणी सोडून वीज निर्मिती केली जाते.
जलविद्युत केंद्रे ही अशी सुविधा आहेत जी वीज निर्मितीसाठी पाण्याच्या प्रवाहाच्या गतिज उर्जेचा वापर करतात. ती सहसा नद्यांच्या उंच धबधब्यांवर बांधली जातात, धरणांचा वापर करून पाण्याचा प्रवाह रोखला जातो आणि जलाशय तयार केले जातात, जे नंतर पाण्याच्या टर्बाइन आणि जनरेटरद्वारे पाण्याच्या उर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करतात.
तथापि, एकाच जलविद्युत केंद्राची वीज निर्मिती कार्यक्षमता जास्त नसते कारण जलविद्युत केंद्रातून पाणी वाहून गेल्यानंतरही बरीच गतिज ऊर्जा शिल्लक राहते जी वापरली जात नाही. जर अनेक जलविद्युत केंद्रांना कॅस्केड सिस्टम तयार करण्यासाठी मालिकेत जोडले जाऊ शकते, तर पाण्याचा एक थेंब वेगवेगळ्या उंचीवर अनेक वेळा सक्रिय केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे वीज निर्मिती कार्यक्षमता सुधारते.

वीजनिर्मितीव्यतिरिक्त जलविद्युत केंद्रांचे काय फायदे आहेत? खरं तर, जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकामाचा स्थानिक आर्थिक आणि सामाजिक विकासावरही महत्त्वाचा प्रभाव पडतो.
एकीकडे, जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकामामुळे स्थानिक पायाभूत सुविधांचे बांधकाम आणि औद्योगिक विकासाला चालना मिळू शकते. जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकामासाठी मोठ्या प्रमाणात मनुष्यबळ, भौतिक संसाधने आणि आर्थिक गुंतवणूक आवश्यक असते, ज्यामुळे स्थानिक रोजगाराच्या संधी आणि बाजारपेठेतील मागणी उपलब्ध होते, संबंधित औद्योगिक साखळ्यांचा विकास होतो आणि स्थानिक वित्तीय महसूल वाढतो. उदाहरणार्थ, वुडोंगडे जलविद्युत केंद्र प्रकल्पाची एकूण गुंतवणूक सुमारे १२० अब्ज युआन आहे, जी १०० अब्ज युआन ते १२५ अब्ज युआन प्रादेशिक संबंधित गुंतवणूक वाढवू शकते. बांधकाम कालावधीत, रोजगारात सरासरी वार्षिक वाढ सुमारे ७०००० लोकांची आहे, जी स्थानिक आर्थिक विकासासाठी एक नवीन प्रेरक शक्ती तयार करते.
दुसरीकडे, जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकामामुळे स्थानिक पर्यावरणीय वातावरण आणि लोकांचे कल्याण सुधारू शकते. जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकामात केवळ कठोर पर्यावरणीय मानकांचे पालन केले पाहिजे असे नाही तर पर्यावरणीय पुनर्संचयित करणे आणि संरक्षण करणे, दुर्मिळ माशांचे प्रजनन आणि सोडणे, नदीच्या लँडस्केपमध्ये सुधारणा करणे आणि जैवविविधतेला चालना देणे देखील आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, वुडोंगडे जलविद्युत केंद्राच्या स्थापनेपासून, स्प्लिट बेली फिश, व्हाईट टर्टल, लांब पातळ लोच आणि बास कार्प सारख्या ७८०००० हून अधिक दुर्मिळ माशांचे तळणे सोडण्यात आले आहे. याव्यतिरिक्त, जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकामासाठी स्थलांतरितांचे स्थलांतर आणि पुनर्वसन देखील आवश्यक आहे, जे स्थानिक लोकांसाठी चांगली राहणीमान आणि विकासाच्या संधी प्रदान करते. उदाहरणार्थ, किआओजिया काउंटी हे बैहेतान जलविद्युत केंद्राचे स्थान आहे, ज्यामध्ये ४८५६३ लोकांचे स्थलांतर आणि पुनर्वसन समाविष्ट आहे. किआओजिया काउंटीने पुनर्वसन क्षेत्राचे आधुनिक शहरीकरण पुनर्वसन क्षेत्रात रूपांतर केले आहे, पायाभूत सुविधा आणि सार्वजनिक सेवा सुविधा सुधारल्या आहेत आणि स्थलांतरित लोकसंख्येच्या जीवनाची गुणवत्ता आणि आनंद सुधारला आहे.
जलविद्युत केंद्र हे केवळ एक वीज प्रकल्प नाही तर एक फायदेशीर प्रकल्प देखील आहे. ते केवळ देशासाठी स्वच्छ ऊर्जा प्रदान करत नाही तर स्थानिक क्षेत्रात हरित विकास देखील आणते. ही एक फायदेशीर परिस्थिती आहे जी आपल्या कौतुकास पात्र आहे आणि शिकण्यास पात्र आहे.

२, जलविद्युत निर्मितीचे मूलभूत प्रकार
सांद्रित थेंबाच्या सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या पद्धतींमध्ये धरण बांधणे, पाणी वळवणे किंवा दोन्हीचे संयोजन यांचा समावेश आहे.

नदीच्या एका मोठ्या थेंबाच्या भागात धरण बांधा, पाणी साठवण्यासाठी आणि पाण्याची पातळी वाढवण्यासाठी जलाशय स्थापित करा, धरणाबाहेर पाण्याचे टर्बाइन बसवा आणि जलाशयातील पाणी जलवाहतूक वाहिनी (डायव्हर्शन वाहिनी) मधून धरणाच्या खालच्या भागात असलेल्या पाण्याच्या टर्बाइनमध्ये वाहते. पाणी टर्बाइन फिरवते आणि वीज निर्मितीसाठी जनरेटर चालवते आणि नंतर टेलरेस वाहिनीमधून नदीच्या प्रवाहात वाहते. वीज निर्मितीसाठी धरण बांधण्याचा आणि जलाशय बांधण्याचा हा मार्ग आहे.
धरणाच्या आतील जलाशयाच्या पाण्याच्या पृष्ठभागाच्या आणि धरणाबाहेरील हायड्रॉलिक टर्बाइनच्या बाहेर जाण्याच्या पृष्ठभागाच्या दरम्यान मोठ्या प्रमाणात पाण्याच्या पातळीतील फरक असल्याने, जलाशयातील मोठ्या प्रमाणात पाणी मोठ्या संभाव्य उर्जेद्वारे कामासाठी वापरले जाऊ शकते, ज्यामुळे उच्च जलसंपत्ती वापर दर प्राप्त होऊ शकतो. धरण बांधणीत एकाग्र ड्रॉप पद्धतीचा वापर करून स्थापित केलेल्या जलविद्युत केंद्राला धरण प्रकारचे जलविद्युत केंद्र म्हणतात, ज्यामध्ये प्रामुख्याने धरण प्रकारचे जलविद्युत केंद्र आणि नदीकाठचे जलविद्युत केंद्र असतात.
नदीच्या वरच्या भागात पाणी साठवण्यासाठी आणि पाण्याची पातळी वाढवण्यासाठी जलाशयाची स्थापना करणे, खालच्या भागात पाण्याचे टर्बाइन बसवणे आणि वरच्या जलाशयातील पाणी डायव्हर्शन चॅनेलद्वारे खालच्या वॉटर टर्बाइनकडे वळवणे. पाण्याचा प्रवाह टर्बाइनला फिरवतो आणि वीज निर्मितीसाठी जनरेटर चालवतो आणि नंतर टेलरेस चॅनेलमधून नदीच्या खालच्या भागात जातो. डायव्हर्शन चॅनेल लांब असेल आणि डोंगरातून जाईल, जो पाणी डायव्हर्शन आणि वीज निर्मितीचा एक मार्ग आहे.
अपस्ट्रीम जलाशय पृष्ठभाग आणि डाउनस्ट्रीम टर्बाइन आउटलेट पृष्ठभागामधील मोठ्या पाण्याच्या पातळीतील फरक H0 असल्याने, जलाशयातील मोठ्या प्रमाणात पाणी मोठ्या संभाव्य उर्जेद्वारे कार्य करते, ज्यामुळे उच्च जलसंपत्ती वापर कार्यक्षमता प्राप्त होऊ शकते. एकाग्र हेड ऑफ वॉटर डायव्हर्शन पद्धतीचा वापर करणारे जलविद्युत प्रकल्पांना डायव्हर्शन प्रकार जलविद्युत केंद्रे म्हणतात, ज्यामध्ये प्रामुख्याने प्रेशर डायव्हर्शन प्रकार जलविद्युत केंद्रे आणि नॉन प्रेशर डायव्हर्शन प्रकार जलविद्युत केंद्रे समाविष्ट आहेत.

३, "पाण्याच्या थेंबाचा १९ वेळा पुनर्वापर" कसा करायचा?
सिचुआन प्रांतातील लियांगशान यी स्वायत्त प्रीफेक्चरमधील यानयुआन काउंटी आणि बुटुओ काउंटीच्या जंक्शनवर स्थित नानशान जलविद्युत केंद्र अधिकृतपणे ३० ऑक्टोबर २०१९ रोजी पूर्ण झाले आणि कार्यान्वित झाले असे समजते. जलविद्युत केंद्राची एकूण स्थापित क्षमता १०२००० मेगावॅट आहे, जी एक जलविद्युत प्रकल्प आहे जी नैसर्गिक जलसंपत्ती, पवन ऊर्जा आणि सौरऊर्जेचा व्यापक वापर करते. आणि सर्वात लक्षवेधी गोष्ट म्हणजे हे जलविद्युत केंद्र केवळ वीज निर्मिती करत नाही तर तांत्रिक माध्यमांद्वारे जलसंपत्तीची अंतिम कार्यक्षमता देखील साध्य करते. ते १९ वेळा वारंवार पाण्याचा एक थेंब वापरते, ज्यामुळे अतिरिक्त ३४.१ अब्ज किलोवॅट तास वीज निर्माण होते, ज्यामुळे जलविद्युत निर्मितीच्या क्षेत्रात अनेक चमत्कार घडतात.
प्रथम, नानशान जलविद्युत केंद्र जगातील आघाडीच्या हायब्रिड जलविद्युत निर्मिती तंत्रज्ञानाचा अवलंब करते, जे नैसर्गिक जलसंपत्ती, पवन ऊर्जा आणि सौर ऊर्जेचा व्यापक वापर करते आणि तांत्रिक माध्यमांद्वारे पद्धतशीर ऑप्टिमायझेशन आणि सहकार्य साध्य करते, अशा प्रकारे शाश्वत विकास साध्य करते.
दुसरे म्हणजे, जलविद्युत केंद्रात बिग डेटा विश्लेषण, कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज सारख्या अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो ज्यामुळे जलविद्युत केंद्राची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी युनिट पॅरामीटर्स, पाण्याची पातळी, हेड आणि पाण्याचा प्रवाह यासारख्या विविध पैलूंचे बारकाईने व्यवस्थापन केले जाते. उदाहरणार्थ, स्थिर हेड प्रेशर ऑटोमॅटिक ट्रॅकिंग आणि रेग्युलेशन तंत्रज्ञान स्थापित करून, वॉटर टर्बाइन जनरेटर युनिट सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करताना जलसंपत्तीचा जास्तीत जास्त वापर करते, हेड ऑप्टिमायझेशनद्वारे वीज निर्मिती ऑप्टिमायझेशन आणि वाढवण्याचे ध्येय साध्य करते. त्याच वेळी, जेव्हा जलाशयातील पाण्याची पातळी कमी असते, तेव्हा जलविद्युत केंद्रे जलाशयासाठी एक गतिमान व्यवस्थापन प्रणाली स्थापित करतात ज्यामुळे पाण्याची पातळी कमी होण्याचा दर कमी होतो, पुनर्वापर कार्यक्षमता सुधारते आणि वीज निर्मिती क्षमता प्रभावीपणे वाढते.
याव्यतिरिक्त, नानशान जलविद्युत केंद्राची उत्कृष्ट रचना देखील अपरिहार्य आहे. ते पीएम वॉटर टर्बाइन (पेल्टन मिशेल टर्बाइन) वापरते, ज्याचे वैशिष्ट्य म्हणजे जेव्हा इम्पेलरवर पाणी फवारले जाते तेव्हा नोझलचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र आणि इम्पेलरकडे जाणारा प्रवाह दर रोटेशनद्वारे समायोजित केला जाऊ शकतो, जेणेकरून पाण्याच्या स्प्रेची दिशा आणि वेग इम्पेलरच्या रोटेशन दिशा आणि वेगाशी जुळेल, ज्यामुळे वीज निर्मितीची कार्यक्षमता जास्तीत जास्त होईल. याव्यतिरिक्त, मल्टी-पॉइंट वॉटर स्प्रे तंत्रज्ञान आणि फिरणारे विभाग जोडणे यासारख्या प्रगत तंत्रज्ञानाचा अवलंब करण्यात आला आहे, ज्यामुळे वीज निर्मिती कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारली आहे.
शेवटी, नानशान जलविद्युत केंद्र देखील विशेष ऊर्जा साठवण तंत्रज्ञानाचा अवलंब करते. पाणी साठवण क्षेत्रात आपत्कालीन जलस्तरीय ड्रेनेज सुविधांचा संच जोडण्यात आला आहे. पाणी साठवण जलाशयाद्वारे, जलसंपत्ती वेगवेगळ्या कालावधीत विभागली जाऊ शकते, ज्यामुळे पाणी उत्पादन आणि वीज प्रसारण अशी अनेक कार्ये साध्य होतात आणि जलसंपत्तीचा आर्थिक आणि सुरक्षित वापर सुनिश्चित होतो.

एकंदरीत, नानशान जलविद्युत केंद्राने "पाण्याच्या थेंबाच्या १९ वेळा पुनर्वापराचे" उद्दिष्ट साध्य करण्याचे कारण जगातील आघाडीचे हायब्रिड जलविद्युत निर्मिती तंत्रज्ञान, अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाचा वापर, कार्यक्षम व्यवस्थापन यंत्रणा, उत्कृष्ट डिझाइन आणि अद्वितीय ऊर्जा साठवण तंत्रज्ञान यासह विविध घटकांमुळे आहे. हे केवळ जलविद्युत उद्योगाच्या विकासासाठी नवीन कल्पना आणि मॉडेल्स आणत नाही तर चीनच्या ऊर्जा उद्योगाच्या शाश्वत विकासासाठी फायदेशीर प्रात्यक्षिके आणि प्रेरणा देखील प्रदान करते.