जलविद्युत निर्मितीला, एक नवीकरणीय, प्रदूषणमुक्त आणि स्वच्छ ऊर्जा स्त्रोत म्हणून लोकांकडून फार पूर्वीपासून महत्त्व दिले जात आहे. आजकाल, मोठी आणि मध्यम आकाराची जलविद्युत केंद्रे जगभरात मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात आणि तुलनेने एक प्रगत नवीकरणीय ऊर्जा तंत्रज्ञान आहे. उदाहरणार्थ, चीनमधील थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्र हे जगातील सर्वात मोठे जलविद्युत केंद्र आहे. तथापि, मोठ्या आणि मध्यम आकाराच्या जलविद्युत केंद्रांचे पर्यावरणावर अनेक नकारात्मक परिणाम होतात, जसे की धरणांमुळे नैसर्गिक नद्यांचा सुरळीत प्रवाह रोखला जातो, गाळाचा निचरा थांबतो आणि परिसंस्थेचे स्वरूप बदलते; जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकामासाठी मोठ्या प्रमाणावर जमीन पाण्याखाली आणावी लागते, ज्यामुळे मोठ्या संख्येने स्थलांतरितांना स्थलांतर करावे लागते.
एक नवीन ऊर्जा स्रोत म्हणून, लहान जलविद्युतचा पर्यावरणावर खूपच कमी परिणाम होतो आणि म्हणूनच लोकांकडून त्याला अधिकाधिक महत्त्व दिले जात आहे. लहान जलविद्युत केंद्रे, मोठ्या आणि मध्यम आकाराच्या जलविद्युत केंद्रांप्रमाणेच, दोन्ही जलविद्युत ऊर्जा प्रकल्प आहेत. सामान्यतः 'लहान जलविद्युत' म्हणून ओळखली जाणारी जलविद्युत केंद्रे किंवा जलविद्युत ऊर्जा प्रकल्प आणि ऊर्जा प्रणाली, यांची स्थापित क्षमता खूपच कमी असते आणि त्यांची स्थापित क्षमता प्रत्येक देशाच्या राष्ट्रीय परिस्थितीनुसार बदलते.
चीनमध्ये, “लघु जलविद्युत” म्हणजे २५ मेगावॅट किंवा त्याहून कमी स्थापित क्षमतेची जलविद्युत केंद्रे आणि त्यांना आधार देणारी स्थानिक वीज ग्रीड, ज्यांना स्थानिक, सामूहिक किंवा वैयक्तिक संस्थांद्वारे निधी पुरवला जातो आणि चालवले जाते. लघु जलविद्युत ही कार्बन-विरहित स्वच्छ ऊर्जा प्रकारात मोडते, ज्यामुळे संसाधनांच्या कमतरतेची समस्या उद्भवत नाही आणि पर्यावरणाचे प्रदूषण होत नाही. चीनच्या शाश्वत विकास धोरणाच्या अंमलबजावणीमध्ये हा एक अपरिहार्य घटक आहे.
स्थानिक परिस्थितीनुसार लहान जलविद्युत प्रकल्पांसारख्या नवीकरणीय ऊर्जा विकसित करणे आणि जलविद्युत संसाधनांचे उच्च-गुणवत्तेच्या विजेमध्ये रूपांतर करणे, याने राष्ट्रीय आर्थिक आणि सामाजिक विकास सुनिश्चित करण्यात, लोकांचे जीवनमान सुधारण्यात, वीज नसलेल्या भागांमधील विजेचा वापर आणि विजेच्या तुटवड्याची समस्या सोडवण्यात, नदी व्यवस्थापन, पर्यावरणीय सुधारणा, पर्यावरण संरक्षण आणि स्थानिक सामाजिक-आर्थिक विकासाला चालना देण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावली आहे.
चीनकडे लहान जलविद्युत संसाधनांचा मुबलक साठा आहे, ज्याचा सैद्धांतिक अंदाजित साठा १५० दशलक्ष किलोवॅट आहे आणि विकासासाठी ७०,००० मेगावॅटपेक्षा जास्त संभाव्य स्थापित क्षमता आहे. कमी-कार्बन पर्यावरण संरक्षण, ऊर्जा संवर्धन आणि उत्सर्जन कपात, आणि शाश्वत विकासाच्या संदर्भात ऊर्जा संरचना सुधारण्यासाठी लहान जलविद्युतचा जोरदार विकास करणे हा एक अपरिहार्य पर्याय आहे. जलसंपदा मंत्रालयाच्या योजनेनुसार, २०२० पर्यंत, चीन ५ दशलक्ष किलोवॅटपेक्षा जास्त स्थापित क्षमतेचे १० लहान जलविद्युत प्रांत, २००,००० किलोवॅटपेक्षा जास्त स्थापित क्षमतेचे १०० मोठे लहान जलविद्युत तळ आणि १००,००० किलोवॅटपेक्षा जास्त स्थापित क्षमतेचे ३०० लहान जलविद्युत जिल्हे उभारणार आहे. जलसंपदा मंत्रालयाच्या नियोजनानुसार, २०२३ पर्यंत लहान जलविद्युत निर्मिती केवळ २०२० चे उद्दिष्टच साध्य करणार नाही, तर या आधारावर अधिक विकासही साधेल.
जलविद्युत केंद्र ही एक वीज निर्मिती प्रणाली आहे, जी वॉटर टर्बाइनच्या माध्यमातून पाण्याच्या ऊर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करते, आणि लहान जलविद्युत प्रणालींमध्ये ऊर्जा रूपांतरण साध्य करण्यासाठी वॉटर टर्बाइन जनरेटर सेट हे मुख्य उपकरण आहे. जलविद्युत जनरेटर सेटची ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया दोन टप्प्यांमध्ये विभागलेली असते.
पहिला टप्पा पाण्याच्या स्थितीज ऊर्जेचे जल टर्बाइनच्या यांत्रिक ऊर्जेमध्ये रूपांतर करतो. वेगवेगळ्या उंचीवर आणि भूभागांवर पाण्याच्या प्रवाहात वेगवेगळी स्थितीज ऊर्जा असते. जेव्हा उंच ठिकाणाहून येणारा पाण्याचा प्रवाह खालच्या ठिकाणी असलेल्या टर्बाइनवर आदळतो, तेव्हा पाण्याच्या पातळीतील बदलामुळे निर्माण झालेल्या स्थितीज ऊर्जेचे टर्बाइनच्या यांत्रिक ऊर्जेमध्ये रूपांतर होते.
दुसऱ्या टप्प्यात, वॉटर टर्बाइनच्या यांत्रिक ऊर्जेचे प्रथम विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर केले जाते, जी नंतर पॉवर ग्रिडच्या पारेषण वाहिन्यांद्वारे विद्युत उपकरणांपर्यंत पोहोचवली जाते. पाण्याच्या प्रवाहाच्या प्रभावानंतर, वॉटर टर्बाइन समाक्षीय पद्धतीने जोडलेल्या जनरेटरला फिरवते. फिरणारा जनरेटर रोटर उत्तेजन चुंबकीय क्षेत्राला फिरवतो आणि जनरेटरची स्टेटर वायंडिंग उत्तेजन चुंबकीय क्षेत्राच्या रेषांना छेदून प्रेरित विद्युत-प्रेरक शक्ती निर्माण करते. यामुळे एकीकडे विद्युत ऊर्जा निर्माण होते आणि दुसरीकडे, रोटरच्या फिरण्याच्या विरुद्ध दिशेने एक विद्युतचुंबकीय ब्रेकिंग टॉर्क निर्माण होतो. पाण्याचा प्रवाह वॉटर टर्बाइन उपकरणावर सतत आदळत राहतो आणि पाण्याच्या प्रवाहामुळे वॉटर टर्बाइनला मिळणारा फिरण्याचा टॉर्क जनरेटर रोटरमध्ये निर्माण झालेल्या विद्युतचुंबकीय ब्रेकिंग टॉर्कवर मात करतो. जेव्हा हे दोन्ही समतोल साधतात, तेव्हा वॉटर टर्बाइन युनिट स्थिर गतीने कार्य करून स्थिरपणे वीज निर्माण करते आणि ऊर्जा रूपांतरण पूर्ण करते.
जलविद्युत जनरेटर संच हे एक महत्त्वाचे ऊर्जा रूपांतरण उपकरण आहे, जे पाण्याच्या स्थितिज ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर करते. यामध्ये सामान्यतः वॉटर टर्बाइन, जनरेटर, वेग नियंत्रक, उत्तेजन प्रणाली, शीतकरण प्रणाली आणि ऊर्जा प्रकल्प नियंत्रण उपकरणे यांचा समावेश असतो. एका सामान्य जलविद्युत जनरेटर संचातील मुख्य उपकरणांचे प्रकार आणि कार्ये यांचा संक्षिप्त परिचय खालीलप्रमाणे आहे:
१) जल टर्बाइन. जल टर्बाइनचे दोन सामान्यतः वापरले जाणारे प्रकार आहेत: इम्पल्स आणि रिॲक्टिव्ह.
२) जनरेटर. बहुतेक जनरेटरमध्ये इलेक्ट्रिकली एक्साइटेड सिंक्रोनस जनरेटर वापरले जातात.
३) उत्तेजन प्रणाली. जनरेटर सामान्यतः विद्युत उत्तेजित सिंक्रोनस जनरेटर असल्यामुळे, आउटपुट विद्युत ऊर्जेची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी, व्होल्टेज नियमन, विद्युत ऊर्जेचे सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील शक्ती नियमन साध्य करण्याकरिता डीसी उत्तेजन प्रणाली नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.
४) वेग नियमन आणि नियंत्रण उपकरण (वेग नियामक आणि तेल दाब उपकरणासह). गव्हर्नरचा उपयोग वॉटर टर्बाइनचा वेग नियंत्रित करण्यासाठी केला जातो, जेणेकरून आउटपुट विद्युत ऊर्जेची वारंवारता वीज पुरवठ्याच्या आवश्यकता पूर्ण करेल.
५) शीतकरण प्रणाली. लहान जलविद्युत जनित्रे प्रामुख्याने वायु शीतकरणाचा वापर करतात, ज्यामध्ये वायुवीजन प्रणालीचा वापर करून उष्णता बाहेर टाकण्यास आणि जनित्राच्या स्टेटर, रोटर आणि लोह गाभ्याचा पृष्ठभाग थंड करण्यास मदत केली जाते.
६) ब्रेकिंग उपकरण. एका विशिष्ट मूल्यापेक्षा जास्त निर्धारित क्षमता असलेले हायड्रॉलिक जनरेटर ब्रेकिंग उपकरणांनी सुसज्ज असतात.
७) वीज केंद्रातील नियंत्रण उपकरणे. बहुतेक वीज केंद्रातील नियंत्रण उपकरणे, जलविद्युत निर्मितीचे ग्रिड कनेक्शन, फ्रिक्वेन्सी रेग्युलेशन, व्होल्टेज रेग्युलेशन, पॉवर फॅक्टर रेग्युलेशन, संरक्षण आणि संप्रेषण यांसारखी कार्ये साध्य करण्यासाठी संगणकीय डिजिटल नियंत्रणाचा अवलंब करतात.
केंद्रित शीर्ष पद्धतीच्या आधारावर लहान जलविद्युत प्रकल्पांचे वळण प्रकार, धरण प्रकार आणि संकरित प्रकारात वर्गीकरण केले जाऊ शकते. चीनमधील बहुतेक लहान जलविद्युत केंद्रे ही तुलनेने किफायतशीर वळण प्रकारची आहेत.
लहान जलविद्युत निर्मितीची वैशिष्ट्ये म्हणजे लहान केंद्र बांधकाम, साधे अभियांत्रिकी, उपकरणांची सुलभ खरेदी आणि मूलतः स्व-वापर, ज्यामुळे केंद्रापासून दूर असलेल्या ठिकाणी वीज प्रसारित करण्याची गरज नसते; लहान जलविद्युत ग्रीडची क्षमता कमी असते आणि वीज निर्मिती क्षमता देखील कमी असते. लहान जलविद्युत निर्मितीला मिळणारा विरोध हा तीव्र स्थानिक आणि व्यापक स्वरूपाचा असतो.
एक स्वच्छ ऊर्जा स्त्रोत म्हणून, लघु जलविद्युतने चीनमधील समाजवादी नवीन ऊर्जा गावांच्या उभारणीत योगदान दिले आहे. आमचा विश्वास आहे की, लघु जलविद्युत आणि ऊर्जा साठवण तंत्रज्ञानाच्या संयोगामुळे भविष्यात लघु जलविद्युतचा विकास अधिक लक्षवेधी होईल!
पोस्ट करण्याची वेळ: ११ डिसेंबर २०२३
