नैसर्गिक नद्यांमध्ये, पाणी गाळात मिसळून वरच्या प्रवाहापासून खालच्या प्रवाहाकडे वाहते आणि अनेकदा नदीच्या पात्रात आणि काठाच्या उतारांना धुवून टाकते, जे दर्शविते की पाण्यात विशिष्ट प्रमाणात ऊर्जा लपलेली आहे. नैसर्गिक परिस्थितीत, ही संभाव्य ऊर्जा गाळ काढण्यासाठी, गाळ ढकलण्यात आणि घर्षण प्रतिकारांवर मात करण्यासाठी वापरली जाते. जर आपण काही इमारती बांधल्या आणि पाण्याच्या टर्बाइनमधून पाण्याचा स्थिर प्रवाह करण्यासाठी काही आवश्यक उपकरणे बसवली, तर पाण्याचे टर्बाइन पाण्याच्या प्रवाहाने चालेल, जसे की पवनचक्की, जी सतत फिरू शकते आणि पाण्याची ऊर्जा यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित होईल. जेव्हा पाण्याचे टर्बाइन जनरेटरला एकत्र फिरवण्यासाठी चालवते, तेव्हा ते वीज निर्माण करू शकते आणि पाण्याची ऊर्जा विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित होते. हे जलविद्युत वीज निर्मितीचे मूलभूत तत्व आहे. जलविद्युत वीज निर्मितीसाठी पाण्याचे टर्बाइन आणि जनरेटर ही सर्वात मूलभूत उपकरणे आहेत. मी तुम्हाला जलविद्युत वीज निर्मितीबद्दलच्या थोड्याशा ज्ञानाची थोडक्यात ओळख करून देतो.
१. जलविद्युत आणि जलप्रवाह शक्ती
जलविद्युत केंद्राच्या रचनेत, वीज केंद्राचे प्रमाण निश्चित करण्यासाठी, वीज केंद्राची वीज निर्मिती क्षमता जाणून घेणे आवश्यक आहे. जलविद्युत निर्मितीच्या मूलभूत तत्त्वांनुसार, हे पाहणे कठीण नाही की वीज केंद्राची वीज निर्मिती क्षमता विद्युत प्रवाहाद्वारे करता येणाऱ्या कामाच्या प्रमाणात निश्चित केली जाते. आपण एका विशिष्ट कालावधीत पाणी करू शकणाऱ्या एकूण कामाला जल ऊर्जा म्हणतो आणि वेळेच्या एका युनिटमध्ये (सेकंद) करता येणाऱ्या कामाला विद्युत ऊर्जा म्हणतो. अर्थात, पाण्याच्या प्रवाहाची शक्ती जितकी जास्त असेल तितकी वीज केंद्राची वीज निर्मिती क्षमता जास्त असेल. म्हणून, वीज केंद्राची वीज निर्मिती क्षमता जाणून घेण्यासाठी, आपण प्रथम पाण्याच्या प्रवाहाची शक्ती मोजली पाहिजे. नदीतील पाण्याच्या प्रवाहाची शक्ती अशा प्रकारे मोजता येते, असे गृहीत धरून की नदीच्या एका विशिष्ट भागात पाण्याच्या पृष्ठभागावरील थेंब H (मीटर) आहे आणि नदीच्या क्रॉस-सेक्शनमधून जाणारे H चे पाणी युनिट वेळेत (सेकंद) Q (घन मीटर/सेकंद) आहे, तर प्रवाह विभागाची शक्ती पाण्याच्या वजनाच्या आणि थेंबाच्या गुणाकाराच्या समान असते. अर्थात, पाण्याचा थेंब जितका जास्त असेल तितका प्रवाह जास्त असेल आणि पाण्याचा प्रवाह शक्ती जास्त असेल.
२. जलविद्युत केंद्रांचे उत्पादन
एका विशिष्ट मर्यादेखाली आणि प्रवाहाखाली, जलविद्युत केंद्र निर्माण करू शकणारी वीज जलविद्युत उत्पादन म्हणतात. अर्थात, उत्पादन शक्ती टर्बाइनमधून जाणाऱ्या पाण्याच्या प्रवाहाच्या शक्तीवर अवलंबून असते. पाण्याच्या ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्याच्या प्रक्रियेत, पाण्याने वरच्या प्रवाहापासून खालच्या प्रवाहात जाणाऱ्या नदीपात्रांच्या किंवा इमारतींच्या प्रतिकारांवर मात केली पाहिजे. पाण्याच्या टर्बाइन, जनरेटर आणि ट्रान्समिशन उपकरणांना काम करताना अनेक प्रतिकारांवर मात करावी लागते. प्रतिकारावर मात करण्यासाठी, काम करावे लागते आणि पाण्याच्या प्रवाहाची शक्ती वापरली जाईल, जी अपरिहार्य आहे. म्हणून, वीज निर्मितीसाठी वापरता येणारी जलप्रवाह शक्ती सूत्राद्वारे मिळवलेल्या मूल्यापेक्षा कमी असते, म्हणजेच जलविद्युत केंद्राचे उत्पादन 1 पेक्षा कमी घटकाने गुणाकार केलेल्या जलप्रवाह शक्तीइतके असावे. या गुणांकाला जलविद्युत केंद्राची कार्यक्षमता देखील म्हणतात.
जलविद्युत केंद्राच्या कार्यक्षमतेचे विशिष्ट मूल्य इमारतीतून पाणी वाहते तेव्हा होणाऱ्या ऊर्जेच्या नुकसानाच्या प्रमाणात आणि पाण्याच्या टर्बाइन, ट्रान्समिशन उपकरणे, जनरेटर इत्यादींशी संबंधित असते, जितके जास्त नुकसान होईल तितकी कार्यक्षमता कमी होईल. एका लहान जलविद्युत केंद्रात, या नुकसानाची बेरीज पाण्याच्या प्रवाहाच्या उर्जेच्या सुमारे २५-४०% असते. म्हणजेच, १०० किलोवॅट वीज निर्माण करू शकणारा पाण्याचा प्रवाह जलविद्युत केंद्रात प्रवेश करतो आणि जनरेटर फक्त ६० ते ७५ किलोवॅट वीज निर्माण करू शकतो, म्हणून जलविद्युत केंद्राची कार्यक्षमता ६० ~ ७५% च्या समतुल्य आहे.
मागील प्रस्तावनेवरून असे दिसून येते की जेव्हा पॉवर स्टेशनचा प्रवाह दर आणि पाण्याच्या पातळीतील फरक स्थिर असतो, तेव्हा पॉवर स्टेशनचे पॉवर आउटपुट कार्यक्षमतेवर अवलंबून असते. सरावाने हे सिद्ध केले आहे की हायड्रॉलिक टर्बाइन, जनरेटर आणि ट्रान्समिशन उपकरणांच्या कामगिरीव्यतिरिक्त, जलविद्युत केंद्रांच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करणारे इतर घटक, जसे की इमारत बांधकाम आणि उपकरणे स्थापनेची गुणवत्ता, ऑपरेशन आणि व्यवस्थापनाची गुणवत्ता आणि जलविद्युत केंद्राचे डिझाइन योग्य आहे की नाही, हे सर्व घटक जलविद्युत केंद्राच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करतात. अर्थात, यापैकी काही प्रभावशाली घटक प्राथमिक आहेत आणि काही दुय्यम आहेत आणि काही विशिष्ट परिस्थितीत, प्राथमिक आणि दुय्यम घटक देखील एकमेकांमध्ये रूपांतरित होतील.
तथापि, घटक काहीही असो, निर्णायक घटक म्हणजे लोक वस्तू नाहीत, यंत्रे मानवाद्वारे नियंत्रित केली जातात आणि तंत्रज्ञान विचारांनी नियंत्रित केले जाते. म्हणून, जलविद्युत केंद्रांच्या डिझाइन, बांधकाम आणि उपकरणांच्या निवडीमध्ये, मानवांच्या व्यक्तिनिष्ठ भूमिकेला पूर्ण भूमिका देणे आवश्यक आहे आणि पाण्याच्या प्रवाहाची ऊर्जा हानी शक्य तितकी कमी करण्यासाठी तंत्रज्ञानात उत्कृष्टतेसाठी प्रयत्न करणे आवश्यक आहे. हे काही जलविद्युत केंद्रांसाठी आहे जिथे पाण्याचा थेंब स्वतःच तुलनेने कमी असतो. हे विशेषतः महत्वाचे आहे. त्याच वेळी, जलविद्युत केंद्रांचे ऑपरेशन आणि व्यवस्थापन प्रभावीपणे मजबूत करणे आवश्यक आहे, जेणेकरून वीज केंद्रांची कार्यक्षमता सुधारता येईल, जलसंपत्तीचा पूर्ण वापर करता येईल आणि लहान जलविद्युत केंद्रांना मोठी भूमिका बजावता येईल.
पोस्ट वेळ: जून-०९-२०२१
