प्राकृतिक नदीहरूमा, पानी तलछटसँग मिसिएर माथिल्लो भागबाट तलतिर बग्छ, र प्रायः नदीको किनार र किनारको ढलानलाई धुन्छ, जसले पानीमा निश्चित मात्रामा ऊर्जा लुकेको देखाउँछ। प्राकृतिक अवस्थामा, यो सम्भावित ऊर्जा तलछटलाई हटाउन, तलछटलाई धकेल्न र घर्षण प्रतिरोधलाई पार गर्न खपत हुन्छ। यदि हामीले केही भवनहरू निर्माण गर्यौं र पानी टर्बाइन मार्फत पानीको स्थिर प्रवाह बनाउन केही आवश्यक उपकरणहरू स्थापना गर्यौं भने, पानी टर्बाइन पानीको प्रवाहद्वारा संचालित हुनेछ, जस्तै पवनचक्की, जुन निरन्तर घुम्न सक्छ, र पानीको ऊर्जा यान्त्रिक ऊर्जामा रूपान्तरण हुनेछ। जब पानीको टर्बाइनले जेनेरेटरलाई सँगै घुमाउन चलाउँछ, यसले बिजुली उत्पादन गर्न सक्छ, र पानीको ऊर्जा विद्युत ऊर्जामा रूपान्तरण हुन्छ। यो जलविद्युत ऊर्जा उत्पादनको आधारभूत सिद्धान्त हो। पानी टर्बाइन र जेनेरेटरहरू जलविद्युत ऊर्जा उत्पादनको लागि सबैभन्दा आधारभूत उपकरण हुन्। म तपाईंलाई जलविद्युत ऊर्जा उत्पादनको बारेमा थोरै ज्ञानको संक्षिप्त परिचय दिन्छु।
१. जलविद्युत र पानी प्रवाह शक्ति
जलविद्युत स्टेशनको डिजाइनमा, पावर स्टेशनको स्केल निर्धारण गर्न, पावर स्टेशनको पावर उत्पादन क्षमता जान्न आवश्यक छ। जलविद्युत उत्पादनको आधारभूत सिद्धान्तहरू अनुसार, यो बुझ्न गाह्रो छैन कि पावर स्टेशनको पावर उत्पादन क्षमता करेन्टले गर्न सक्ने कामको मात्राबाट निर्धारण गरिन्छ। हामी निश्चित समयावधिमा पानीले गर्न सक्ने कुल कामलाई पानी ऊर्जा भन्छौं, र समयको एकाइ (सेकेन्ड) मा गर्न सकिने कामलाई करेन्ट पावर भनिन्छ। स्पष्ट रूपमा, पानीको प्रवाहको शक्ति जति बढी हुन्छ, पावर स्टेशनको पावर उत्पादन क्षमता त्यति नै बढी हुन्छ। त्यसकारण, पावर स्टेशनको पावर उत्पादन क्षमता जान्नको लागि, हामीले पहिले पानी प्रवाहको पावर गणना गर्नुपर्छ। नदीमा पानीको प्रवाह शक्ति यसरी गणना गर्न सकिन्छ, मानौं नदीको कुनै निश्चित खण्डमा पानीको सतहको थोपा H (मिटर) छ, र एकाइ समय (सेकेन्ड) मा नदीको क्रस-सेक्शनबाट गुज्रने H को पानीको आयतन Q (घन मिटर/सेकेन्ड) छ, त्यसपछि प्रवाह खण्ड शक्ति पानीको तौल र थोपाको गुणनफल बराबर हुन्छ। स्पष्ट रूपमा, पानीको थोपा जति उच्च हुन्छ, प्रवाह त्यति नै ठूलो हुन्छ, र पानीको प्रवाह शक्ति त्यति नै ठूलो हुन्छ।
२. जलविद्युत स्टेशनहरूको उत्पादन
एक निश्चित शीर्षक र प्रवाह अन्तर्गत, जलविद्युत स्टेशनले उत्पादन गर्न सक्ने बिजुलीलाई जलविद्युत उत्पादन भनिन्छ। स्पष्ट रूपमा, उत्पादन शक्ति टर्बाइनबाट पानीको प्रवाहको शक्तिमा निर्भर गर्दछ। पानी ऊर्जालाई विद्युत ऊर्जामा रूपान्तरण गर्ने प्रक्रियामा, पानीले माथिल्लो भागबाट तलतिर जाने बाटोमा नदीको किनार वा भवनहरूको प्रतिरोधलाई पार गर्नुपर्छ। पानी टर्बाइन, जेनेरेटर र प्रसारण उपकरणहरूले पनि कामको क्रममा धेरै प्रतिरोधहरूलाई पार गर्नुपर्छ। प्रतिरोधलाई पार गर्न, काम गर्नुपर्छ, र पानी प्रवाह शक्ति खपत हुनेछ, जुन अपरिहार्य छ। त्यसकारण, बिजुली उत्पादन गर्न प्रयोग गर्न सकिने पानी प्रवाह शक्ति सूत्रद्वारा प्राप्त मान भन्दा सानो छ, अर्थात्, जलविद्युत स्टेशनको उत्पादन १ भन्दा कम कारकले गुणा गरिएको पानी प्रवाह शक्ति बराबर हुनुपर्छ। यो गुणांकलाई जलविद्युत स्टेशनको दक्षता पनि भनिन्छ।
जलविद्युत स्टेशनको दक्षताको विशिष्ट मूल्य भवन र पानी टर्बाइन, प्रसारण उपकरण, जेनेरेटर, आदिबाट पानी बग्दा हुने ऊर्जा क्षतिको मात्रासँग सम्बन्धित छ, क्षति जति बढी हुन्छ, दक्षता त्यति नै कम हुन्छ। सानो जलविद्युत स्टेशनमा, यी क्षतिहरूको योगफल पानी प्रवाहको शक्तिको लगभग २५-४०% हुन्छ। अर्थात्, १०० किलोवाट बिजुली उत्पादन गर्न सक्ने पानीको प्रवाह जलविद्युत स्टेशनमा प्रवेश गर्छ, र जेनेरेटरले ६० देखि ७५ किलोवाट मात्र बिजुली उत्पादन गर्न सक्छ, त्यसैले जलविद्युत स्टेशनको दक्षता ६० ~ ७५% बराबर हुन्छ।
अघिल्लो परिचयबाट यो देख्न सकिन्छ कि जब पावर स्टेशनको प्रवाह दर र पानीको स्तर भिन्नता स्थिर हुन्छ, पावर स्टेशनको पावर आउटपुट दक्षतामा निर्भर गर्दछ। अभ्यासले प्रमाणित गरेको छ कि हाइड्रोलिक टर्बाइन, जेनेरेटर र प्रसारण उपकरणहरूको कार्यसम्पादनको अतिरिक्त, भवन निर्माण र उपकरण स्थापनाको गुणस्तर, सञ्चालन र व्यवस्थापनको गुणस्तर, र जलविद्युत स्टेशनको डिजाइन सही छ कि छैन जस्ता जलविद्युत स्टेशनहरूको दक्षतालाई असर गर्ने अन्य कारकहरू जलविद्युत स्टेशनको दक्षतालाई असर गर्ने सबै कारकहरू हुन्। अवश्य पनि, यी प्रभाव पार्ने कारकहरू मध्ये केही प्राथमिक छन् र केही माध्यमिक छन्, र निश्चित परिस्थितिहरूमा, प्राथमिक र माध्यमिक कारकहरू पनि एकअर्कामा रूपान्तरण हुनेछन्।
यद्यपि, कारक जेसुकै होस्, निर्णायक कारक भनेको मानिसहरू वस्तु होइनन्, मेसिनहरू मानिसहरूद्वारा नियन्त्रित हुन्छन्, र प्रविधि विचारद्वारा नियन्त्रित हुन्छ। त्यसकारण, जलविद्युत स्टेशनहरूको डिजाइन, निर्माण र उपकरण छनोटमा, मानवको व्यक्तिपरक भूमिकालाई पूर्ण रूपमा खेल दिनु आवश्यक छ, र पानीको प्रवाहको ऊर्जा हानिलाई सकेसम्म कम गर्न प्रविधिमा उत्कृष्टताको लागि प्रयास गर्नु आवश्यक छ। यो केही जलविद्युत स्टेशनहरूको लागि हो जहाँ पानीको थोपा आफैं अपेक्षाकृत कम हुन्छ। यो विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ। साथै, जलविद्युत स्टेशनहरूको सञ्चालन र व्यवस्थापनलाई प्रभावकारी रूपमा बलियो बनाउनु आवश्यक छ, ताकि पावर स्टेशनहरूको दक्षता सुधार गर्न, पानीको स्रोतको पूर्ण उपयोग गर्न र साना जलविद्युत स्टेशनहरूलाई ठूलो भूमिका खेल्न सक्षम बनाउन सकियोस्।
पोस्ट समय: जुन-०९-२०२१
