जलविद्युतला विकासाचा मोठा इतिहास आणि एक संपूर्ण औद्योगिक साखळी आहे.
जलविद्युत हे एक अक्षय ऊर्जा तंत्रज्ञान आहे, जे वीज निर्माण करण्यासाठी पाण्याच्या गतिज ऊर्जेचा वापर करते. ही एक मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाणारी स्वच्छ ऊर्जा असून, तिचे अनेक फायदे आहेत, जसे की अक्षयता, कमी उत्सर्जन, स्थिरता आणि नियंत्रणक्षमता. जलविद्युतचे कार्यतत्त्व एका साध्या संकल्पनेवर आधारित आहे: पाण्याच्या प्रवाहाच्या गतिज ऊर्जेचा वापर करून टर्बाइन चालवणे, जे नंतर जनरेटरला फिरवून वीज निर्माण करते. जलविद्युत निर्मितीचे टप्पे खालीलप्रमाणे आहेत: जलाशय किंवा नदीतून पाण्याचे वळण, ज्यासाठी पाण्याच्या स्रोताची आवश्यकता असते, सामान्यतः जलाशय (कृत्रिम जलाशय) किंवा नैसर्गिक नदी, जी वीज पुरवते; पाण्याच्या प्रवाहाचे मार्गदर्शन, वळण वाहिनीद्वारे पाण्याचा प्रवाह टर्बाइनच्या पात्यांपर्यंत पोहोचवला जातो. वळण वाहिनी वीज निर्मिती क्षमता समायोजित करण्यासाठी पाण्याच्या प्रवाहावर नियंत्रण ठेवू शकते; टर्बाइन चालते, आणि पाण्याचा प्रवाह टर्बाइनच्या पात्यांवर आदळल्याने ते फिरते. टर्बाइन हे पवन ऊर्जा निर्मितीमधील पवनचक्रासारखेच असते; जनरेटर वीज निर्माण करतो, आणि टर्बाइनच्या कार्यामुळे जनरेटर फिरतो, जो विद्युत चुंबकीय प्रवर्तनाच्या तत्त्वाद्वारे वीज निर्माण करतो; वीज पारेषण, निर्माण झालेली वीज पॉवर ग्रिडमध्ये प्रसारित केली जाते आणि शहरे, उद्योग आणि घरांना पुरवली जाते. जलविद्युतचे अनेक प्रकार आहेत. विविध कार्यतत्त्वे आणि वापराच्या परिस्थितीनुसार, त्याची नदी वीज निर्मिती, जलाशय वीज निर्मिती, भरती-ओहोटी व सागरी वीज निर्मिती आणि लहान जलविद्युत यांमध्ये विभागणी करता येते. जलविद्युतचे अनेक फायदे आहेत, पण काही तोटेही आहेत. मुख्य फायदे असे आहेत: जलविद्युत हा एक अक्षय ऊर्जा स्रोत आहे. जलविद्युत पाण्याच्या प्रवाहावर अवलंबून असते, त्यामुळे ती अक्षय आहे आणि कधीही संपणार नाही; हा एक स्वच्छ ऊर्जा स्रोत आहे. जलविद्युतमुळे हरितगृह वायू आणि वायू प्रदूषक निर्माण होत नाहीत, आणि पर्यावरणावर त्याचा कमी परिणाम होतो; ती नियंत्रणीय आहे. मागणीनुसार जलविद्युत केंद्रांमध्ये बदल करून विश्वसनीय मूलभूत वीजपुरवठा करता येतो. मुख्य तोटे असे आहेत: मोठ्या जलविद्युत प्रकल्पांमुळे परिसंस्थेचे नुकसान होऊ शकते, तसेच रहिवाशांचे स्थलांतर आणि जमिनीचे अधिग्रहण यांसारख्या सामाजिक समस्या निर्माण होऊ शकतात; जलविद्युतची निर्मिती पाण्याच्या उपलब्धतेवर अवलंबून असते, आणि दुष्काळ किंवा पाण्याच्या प्रवाहातील घट वीज निर्मिती क्षमतेवर परिणाम करू शकते.
अक्षय ऊर्जा प्रकार म्हणून जलविद्युतला एक मोठा इतिहास आहे. सुरुवातीचे जल टर्बाइन आणि जलचक्र: इसवी सन पूर्व दुसऱ्या शतकापासूनच, लोकांनी गिरण्या आणि लाकूड कापण्याच्या गिरण्यांसारखी यंत्रसामग्री चालवण्यासाठी जल टर्बाइन आणि जलचक्रांचा वापर करण्यास सुरुवात केली. ही यंत्रे काम करण्यासाठी पाण्याच्या प्रवाहातील गतिज ऊर्जेचा वापर करतात. वीज निर्मितीचा उदय: १९व्या शतकाच्या उत्तरार्धात, लोकांनी पाण्याच्या ऊर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी जलविद्युत प्रकल्पांचा वापर करण्यास सुरुवात केली. जगातील पहिला व्यावसायिक जलविद्युत प्रकल्प १८८२ मध्ये अमेरिकेतील विस्कॉन्सिन येथे बांधण्यात आला. धरणे आणि जलाशयांचे बांधकाम: २०व्या शतकाच्या सुरुवातीला, धरणे आणि जलाशयांच्या बांधकामामुळे जलविद्युतचा आवाका लक्षणीयरीत्या वाढला. प्रसिद्ध धरण प्रकल्पांमध्ये अमेरिकेतील हूवर धरण आणि चीनमधील थ्री गॉर्जेस धरणाचा समावेश आहे. तांत्रिक प्रगती: काळानुसार, जलविद्युत तंत्रज्ञानात सतत सुधारणा होत गेली आहे, ज्यामध्ये टर्बाइन, टर्बाइन जनरेटर आणि बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली यांचा समावेश आहे, ज्यामुळे जलविद्युतची कार्यक्षमता आणि विश्वसनीयता सुधारली आहे.
जलविद्युत हा एक स्वच्छ आणि अक्षय ऊर्जा स्रोत आहे, आणि त्याच्या औद्योगिक साखळीत जलस्रोत व्यवस्थापनापासून ते वीज प्रेषणापर्यंत अनेक महत्त्वाचे दुवे समाविष्ट आहेत. जलविद्युत उद्योग साखळीतील पहिला दुवा म्हणजे जलस्रोत व्यवस्थापन. यामध्ये वीज निर्मितीसाठी टर्बाइनला पाण्याचा स्थिर पुरवठा सुनिश्चित करण्याकरिता पाण्याच्या प्रवाहाचे नियोजन, साठवणूक आणि वितरण यांचा समावेश होतो. योग्य निर्णय घेण्यासाठी जलस्रोत व्यवस्थापनामध्ये सामान्यतः पर्जन्यमान, पाण्याचा प्रवाह दर आणि पाण्याची पातळी यांसारख्या मापदंडांवर देखरेख ठेवणे आवश्यक असते. आधुनिक जलस्रोत व्यवस्थापन शाश्वततेवरही लक्ष केंद्रित करते, जेणेकरून दुष्काळासारख्या अत्यंत प्रतिकूल परिस्थितीतही वीज उत्पादन क्षमता टिकवून ठेवता येईल. धरणे आणि जलाशय या जलविद्युत उद्योग साखळीतील प्रमुख सुविधा आहेत. धरणे सामान्यतः पाण्याची पातळी वाढवण्यासाठी, पाण्याचा दाब निर्माण करण्यासाठी आणि त्यामुळे पाण्याच्या प्रवाहाची गतिज ऊर्जा वाढवण्यासाठी वापरली जातात. जलाशयांचा उपयोग पाणी साठवण्यासाठी केला जातो, जेणेकरून मागणीच्या उच्च काळात पुरेसा पाणीपुरवठा करता येईल. सुरक्षितता आणि शाश्वतता सुनिश्चित करण्यासाठी धरणांची रचना आणि बांधकाम करताना भूवैज्ञानिक परिस्थिती, पाण्याच्या प्रवाहाची वैशिष्ट्ये आणि पर्यावरणीय परिणामांचा विचार करणे आवश्यक आहे. टर्बाइन हे जलविद्युत उद्योग साखळीतील मुख्य घटक आहेत. जेव्हा पाणी टर्बाइनच्या पात्यांमधून वाहते, तेव्हा त्याच्या गतिज ऊर्जेचे यांत्रिक ऊर्जेमध्ये रूपांतर होते, ज्यामुळे टर्बाइन फिरू लागते. सर्वोच्च ऊर्जा कार्यक्षमता साध्य करण्यासाठी पाण्याच्या प्रवाहाचा वेग, प्रवाह दर आणि उंची यांवर आधारित टर्बाइनची रचना आणि प्रकार निवडला जाऊ शकतो. टर्बाइन फिरल्यानंतर, ते वीज निर्माण करण्यासाठी जोडलेल्या जनरेटरला चालवते. जनरेटर हे यांत्रिक ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर करणारे एक महत्त्वाचे उपकरण आहे. सामान्यतः, जनरेटरचे कार्यतत्त्व म्हणजे फिरत्या चुंबकीय क्षेत्राद्वारे विद्युत प्रवाह प्रेरित करून प्रत्यावर्ती प्रवाह निर्माण करणे. जनरेटरची रचना आणि क्षमता विजेची मागणी आणि पाण्याच्या प्रवाहाच्या वैशिष्ट्यांनुसार निश्चित करणे आवश्यक असते. जनरेटरद्वारे निर्माण झालेली वीज ही प्रत्यावर्ती प्रवाह असते, ज्यावर सामान्यतः सबस्टेशनद्वारे प्रक्रिया करणे आवश्यक असते. सबस्टेशन्सच्या मुख्य कार्यांमध्ये स्टेप-अप (वीज प्रेषणादरम्यान होणारा ऊर्जेचा अपव्यय कमी करण्यासाठी व्होल्टेज वाढवणे) आणि वीज पारेषण प्रणालीच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी विद्युत प्रवाहाच्या प्रकारांचे रूपांतरण (एसीचे डीसीमध्ये किंवा उलट रूपांतर करणे) यांचा समावेश होतो. शेवटचा टप्पा म्हणजे वीज पारेषण. वीज केंद्राद्वारे निर्माण झालेली वीज पारेषण वाहिन्यांद्वारे शहरांमधील, औद्योगिक क्षेत्रांमधील किंवा ग्रामीण भागांमधील वीज वापरकर्त्यांपर्यंत पोहोचवली जाते. वीज सुरक्षितपणे आणि कार्यक्षमतेने इच्छित स्थळी पोहोचवली जाईल हे सुनिश्चित करण्यासाठी पारेषण वाहिन्यांचे नियोजन, रचना आणि देखभाल करणे आवश्यक असते. काही भागांमध्ये, वेगवेगळ्या व्होल्टेज आणि फ्रिक्वेन्सीच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी उपकेंद्रांमार्फत विजेवर पुन्हा प्रक्रिया करण्याची गरज भासू शकते.
मुबलक जलविद्युत संसाधने आणि पुरेशी जलविद्युत निर्मिती
चीन हा मुबलक जलसंपदा आणि मोठ्या जलविद्युत प्रकल्पांसह जगातील सर्वात मोठा जलविद्युत निर्मिती करणारा देश आहे. चीनचा जलविद्युत उद्योग देशांतर्गत विजेची मागणी पूर्ण करण्यात, हरितगृह वायू उत्सर्जन कमी करण्यात आणि ऊर्जा संरचना सुधारण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतो. सामाजिक वीज वापर हा एक महत्त्वाचा आर्थिक निर्देशक आहे, जो एखाद्या देशातील किंवा प्रदेशातील वीज वापराची पातळी दर्शवतो आणि आर्थिक घडामोडी, वीज पुरवठा व पर्यावरणीय परिणाम मोजण्यासाठी तो अत्यंत महत्त्वाचा आहे. राष्ट्रीय ऊर्जा प्रशासनाने प्रसिद्ध केलेल्या आकडेवारीनुसार, आपल्या देशाच्या एकूण वीज वापरामध्ये स्थिर वाढीचा कल दिसून आला आहे. २०२२ च्या अखेरीस, आपल्या देशाचा एकूण वीज वापर ८६३.७२ अब्ज kWh होता, जो २०२१ च्या तुलनेत ३२४.४ अब्ज kWh ने वाढला असून, ही वार्षिक ३.९% वाढ आहे.
चीन विद्युत परिषदेने प्रसिद्ध केलेल्या आकडेवारीनुसार, माझ्या देशात विजेचा सर्वाधिक वापर द्वितीयक उद्योगात होतो, त्यानंतर तृतीयक उद्योगाचा क्रमांक लागतो. प्राथमिक उद्योगाने ११४.६ अब्ज kWh विजेचा वापर केला, जो मागील वर्षाच्या तुलनेत १०.४% नी वाढला आहे. त्यापैकी, कृषी, मत्स्यपालन आणि पशुपालन क्षेत्रातील विजेच्या वापरात अनुक्रमे ६.३%, १२.६% आणि १६.३% नी वाढ झाली. ग्रामीण पुनरुज्जीवन धोरणाचा व्यापक प्रचार, ग्रामीण भागातील विजेच्या परिस्थितीत झालेली लक्षणीय सुधारणा आणि अलिकडच्या वर्षांत विद्युतीकरणाच्या पातळीत झालेली सातत्यपूर्ण सुधारणा यांमुळे प्राथमिक उद्योगातील विजेच्या वापरात जलद वाढ झाली आहे. द्वितीयक उद्योगाने ५.७० ट्रिलियन kWh विजेचा वापर केला, जो मागील वर्षाच्या तुलनेत १.२% नी वाढला आहे. त्यापैकी, उच्च-तंत्रज्ञान आणि उपकरण निर्मिती उद्योगांच्या वार्षिक विजेच्या वापरात २.८% नी वाढ झाली, आणि विद्युत यंत्रसामग्री व उपकरण निर्मिती, औषध निर्मिती, संगणक संचार आणि इतर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण निर्मिती उद्योगांच्या वार्षिक विजेच्या वापरात ५% पेक्षा जास्त वाढ झाली; नवीन ऊर्जा वाहनांच्या निर्मितीमधील विजेच्या वापरात ७१.१% नी लक्षणीय वाढ झाली. तृतीयक उद्योगाचा विजेचा वापर १.४९ ट्रिलियन kWh होता, जो मागील वर्षाच्या तुलनेत ४.४% नी वाढला. चौथे म्हणजे, शहरी आणि ग्रामीण रहिवाशांचा विजेचा वापर १.३४ ट्रिलियन kWh होता, जो मागील वर्षाच्या तुलनेत १३.८% नी वाढला.
चीनचे जलविद्युत प्रकल्प देशभरात पसरलेले आहेत, ज्यात मोठी जलविद्युत केंद्रे, लहान जलविद्युत केंद्रे आणि विकेंद्रित जलविद्युत प्रकल्पांचा समावेश आहे. प्रसिद्ध जलविद्युत प्रकल्पांमध्ये थ्री गॉर्जेस पॉवर स्टेशनचा समावेश आहे, जे चीन आणि जगातील सर्वात मोठ्या जलविद्युत केंद्रांपैकी एक आहे आणि यांगत्झे नदीच्या वरच्या भागात असलेल्या थ्री गॉर्जेस परिसरात वसलेले आहे. त्याची वीज निर्मिती क्षमता प्रचंड असून ते उद्योग आणि शहरांना वीजपुरवठा करते; शियांगजियाबा पॉवर स्टेशन, जे सिचुआन प्रांतात वसलेले आहे आणि नैऋत्य चीनमधील सर्वात मोठ्या जलविद्युत केंद्रांपैकी एक आहे. ते जिनशा नदीवर वसलेले असून या प्रदेशाला वीजपुरवठा करते; सैलिमू लेक पॉवर स्टेशन, जे शिनजियांग उइघुर स्वायत्त प्रदेशात वसलेले आहे आणि पश्चिम चीनमधील महत्त्वाच्या जलविद्युत प्रकल्पांपैकी एक आहे. ते सैलिमू तलावावर वसलेले असून वीजपुरवठ्याचे महत्त्वपूर्ण कार्य करते. राष्ट्रीय सांख्यिकी ब्युरोने प्रसिद्ध केलेल्या आकडेवारीनुसार, आपल्या देशातील जलविद्युत निर्मिती दरवर्षी सातत्याने वाढत आहे. २०२२ च्या अखेरीस, माझ्या देशाची जलविद्युत निर्मिती १,३५२.१९५ अब्ज kWh होती, जी मागील वर्षाच्या तुलनेत ०.९९% नी वाढली होती. ऑगस्ट २०२३ पर्यंत, माझ्या देशाची जलविद्युत निर्मिती ७१८.७४ अब्ज kWh होती, जी मागील वर्षीच्या याच कालावधीच्या तुलनेत किंचित कमी होती, म्हणजेच वार्षिक ०.१६% ची घट झाली. याचे मुख्य कारण म्हणजे हवामानाच्या प्रभावामुळे, २०२३ मध्ये पर्जन्यमानात लक्षणीय घट झाली.
पोस्ट करण्याची वेळ: १९-डिसेंबर-२०२४
