మానవ అభివృద్ధి మరియు జల విద్యుత్ వనరుల వినియోగం గురించి ప్రాథమిక జ్ఞానం

1、 జల శక్తి వనరులు
మానవ అభివృద్ధి మరియు జలవిద్యుత్ వనరుల వినియోగం యొక్క చరిత్ర పురాతన కాలం నాటిది. పీపుల్స్ రిపబ్లిక్ ఆఫ్ చైనా యొక్క పునరుత్పాదక శక్తి చట్టం యొక్క వివరణ (నేషనల్ పీపుల్స్ కాంగ్రెస్ స్టాండింగ్ కమిటీ లా వర్కింగ్ కమిటీ ద్వారా సవరించబడింది) ప్రకారం, నీటి శక్తి యొక్క నిర్వచనం: గాలి మరియు సూర్యుని వేడి నీటి ఆవిరికి కారణమవుతుంది, నీటి ఆవిరి వర్షం మరియు మంచును ఏర్పరుస్తుంది, వర్షం మరియు మంచు పడటం నదులు మరియు ప్రవాహాలను ఏర్పరుస్తుంది మరియు నీటి ప్రవాహం శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీనిని నీటి శక్తి అంటారు.
సమకాలీన జలశక్తి వనరుల అభివృద్ధి మరియు వినియోగం యొక్క ప్రధాన కంటెంట్ జలశక్తి వనరుల అభివృద్ధి మరియు వినియోగం, కాబట్టి ప్రజలు సాధారణంగా జలశక్తి వనరులు, జలశక్తి వనరులు మరియు జలవిద్యుత్ వనరులను పర్యాయపదాలుగా ఉపయోగిస్తారు. అయితే, వాస్తవానికి, జలశక్తి వనరులు జల ఉష్ణ శక్తి వనరులు, జలశక్తి వనరులు, జలశక్తి వనరులు మరియు సముద్రజల శక్తి వనరులు వంటి విస్తృత శ్రేణి కంటెంట్‌ను కలిగి ఉంటాయి.

(1) నీరు మరియు ఉష్ణ శక్తి వనరులు
నీరు మరియు ఉష్ణ శక్తి వనరులను సాధారణంగా సహజ వేడి నీటి బుగ్గలు అని పిలుస్తారు. పురాతన కాలంలో, ప్రజలు స్నానాలు నిర్మించడానికి, స్నానం చేయడానికి, అనారోగ్యాలకు చికిత్స చేయడానికి మరియు వ్యాయామం చేయడానికి సహజ వేడి నీటి బుగ్గల నీరు మరియు ఉష్ణ వనరులను నేరుగా ఉపయోగించడం ప్రారంభించారు. ఆధునిక ప్రజలు విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు వేడి చేయడానికి కూడా నీరు మరియు ఉష్ణ శక్తి వనరులను ఉపయోగిస్తున్నారు. ఉదాహరణకు, ఐస్లాండ్ 2003లో 7.08 బిలియన్ కిలోవాట్ గంటల జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తిని కలిగి ఉంది, వీటిలో 1.41 బిలియన్ కిలోవాట్ గంటలు భూఉష్ణ శక్తిని (అంటే నీటి ఉష్ణ శక్తి వనరులు) ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. దేశంలోని 86% నివాసితులు తాపన కోసం భూఉష్ణ శక్తిని (నీటి ఉష్ణ శక్తి వనరులు) ఉపయోగించారు. 25000 కిలోవాట్ల స్థాపిత సామర్థ్యం కలిగిన యాంగ్‌బాజింగ్ విద్యుత్ కేంద్రం జిజాంగ్‌లో నిర్మించబడింది, ఇది విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి భూఉష్ణ (నీరు మరియు ఉష్ణ శక్తి వనరులు) ను కూడా ఉపయోగిస్తుంది. నిపుణుల అంచనా ప్రకారం, ప్రతి సంవత్సరం చైనాలో దాదాపు 100 మీటర్ల లోపల నేల ద్వారా సేకరించగల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత శక్తి (భూగర్భ జలాలను మాధ్యమంగా ఉపయోగించడం) 150 బిలియన్ కిలోవాట్లకు చేరుకుంటుంది. ప్రస్తుతం, చైనాలో జియోథర్మల్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి యొక్క స్థాపిత సామర్థ్యం 35300 కిలోవాట్లు.
(2) హైడ్రాలిక్ శక్తి వనరులు
జలశక్తిలో నీటి గతిశక్తి మరియు సంభావ్య శక్తి ఉంటాయి. పురాతన చైనాలో, అల్లకల్లోల నదులు, జలపాతాలు మరియు జలపాతాల యొక్క జలశక్తి వనరులు నీటి చక్రాలు, నీటి మిల్లులు మరియు నీటి నీటిపారుదల, ధాన్యం ప్రాసెసింగ్ మరియు బియ్యం పొట్టు కోసం నీటి మిల్లులు వంటి యంత్రాలను నిర్మించడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి. 1830లలో, పిండి మిల్లులు, పత్తి మిల్లులు మరియు మైనింగ్ వంటి పెద్ద-స్థాయి పరిశ్రమలకు శక్తిని అందించడానికి యూరప్‌లో హైడ్రాలిక్ స్టేషన్లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి మరియు ఉపయోగించబడ్డాయి. నీటి లిఫ్టింగ్ మరియు నీటిపారుదల కోసం సెంట్రిఫ్యూగల్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి సెంట్రిఫ్యూగల్ నీటి పంపులను నేరుగా నడిపించే ఆధునిక నీటి టర్బైన్లు, అలాగే నీటి సుత్తి ఒత్తిడిని ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు నీటి లిఫ్టింగ్ మరియు నీటిపారుదల కోసం అధిక నీటి పీడనాన్ని ఏర్పరిచే నీటి సుత్తి పంపు స్టేషన్లు అన్నీ నీటి శక్తి వనరుల ప్రత్యక్ష అభివృద్ధి మరియు వినియోగం.
(3) జలవిద్యుత్ వనరులు
1880లలో, విద్యుత్తు కనుగొనబడినప్పుడు, విద్యుదయస్కాంత సిద్ధాంతం ఆధారంగా విద్యుత్ మోటార్లు తయారు చేయబడ్డాయి మరియు జలవిద్యుత్ కేంద్రాల హైడ్రాలిక్ శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చి వినియోగదారులకు అందించడానికి జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు నిర్మించబడ్డాయి, ఇది జలవిద్యుత్ శక్తి వనరుల యొక్క శక్తివంతమైన అభివృద్ధి మరియు వినియోగానికి నాంది పలికింది.
మనం ఇప్పుడు ప్రస్తావిస్తున్న జలవిద్యుత్ వనరులను సాధారణంగా జలవిద్యుత్ వనరులు అంటారు. నదీ జల వనరులతో పాటు, సముద్రంలో అపారమైన అలలు, అలలు, ఉప్పు మరియు ఉష్ణోగ్రత శక్తి కూడా ఉన్నాయి. ప్రపంచ మహాసముద్ర జలవిద్యుత్ వనరులు 76 బిలియన్ కిలోవాట్లు అని అంచనా వేయబడింది, ఇది భూమి ఆధారిత నది జలవిద్యుత్ యొక్క సైద్ధాంతిక నిల్వల కంటే 15 రెట్లు ఎక్కువ. వాటిలో, టైడల్ శక్తి 3 బిలియన్ కిలోవాట్లు, తరంగ శక్తి 3 బిలియన్ కిలోవాట్లు, ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాస శక్తి 40 బిలియన్ కిలోవాట్లు మరియు ఉప్పు వ్యత్యాస శక్తి 30 బిలియన్ కిలోవాట్లు. ప్రస్తుతం, టైడల్ శక్తి యొక్క అభివృద్ధి మరియు వినియోగ సాంకేతికత మాత్రమే మానవులు సముద్ర జలవిద్యుత్ వనరుల వినియోగంలో పెద్ద ఎత్తున అభివృద్ధి చేయగల ఆచరణాత్మక దశకు చేరుకుంది. సాంకేతిక మరియు ఆర్థిక సాధ్యాసాధ్యాలలో పురోగతి ఫలితాలను సాధించడానికి మరియు ఆచరణాత్మక అభివృద్ధి మరియు వినియోగాన్ని సాధించడానికి ఇతర శక్తి వనరుల అభివృద్ధి మరియు వినియోగానికి ఇంకా పరిశోధన అవసరం. మనం సాధారణంగా సూచించే సముద్ర శక్తి అభివృద్ధి మరియు వినియోగం ప్రధానంగా టైడల్ శక్తి అభివృద్ధి మరియు వినియోగం. భూమి యొక్క సముద్ర ఉపరితలం పట్ల చంద్రుడు మరియు సూర్యుడి ఆకర్షణ నీటి స్థాయిలో ఆవర్తన హెచ్చుతగ్గులకు కారణమవుతుంది, దీనిని సముద్రపు అలలు అంటారు. సముద్రపు నీటి హెచ్చుతగ్గులు టైడల్ శక్తిని ఏర్పరుస్తాయి. సూత్రప్రాయంగా, టైడల్ శక్తి అనేది టైడల్ స్థాయిల హెచ్చుతగ్గుల ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే యాంత్రిక శక్తి.
11వ శతాబ్దంలో టైడల్ మిల్లులు కనిపించాయి మరియు 20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో, జర్మనీ మరియు ఫ్రాన్స్ చిన్న టైడల్ విద్యుత్ కేంద్రాలను నిర్మించడం ప్రారంభించాయి.
ప్రపంచంలోని దోపిడీకి గురయ్యే టైడల్ శక్తి 1 బిలియన్ నుండి 1.1 బిలియన్ కిలోవాట్ల మధ్య ఉంటుందని అంచనా వేయబడింది, వార్షిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి సుమారు 1240 బిలియన్ కిలోవాట్ గంటలు. చైనా యొక్క టైడల్ శక్తి దోపిడీకి గురైన వనరులు 21.58 మిలియన్ కిలోవాట్ల స్థాపిత సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి మరియు వార్షిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి 30 బిలియన్ కిలోవాట్ గంటలు.
ప్రస్తుతం ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద టైడల్ పవర్ స్టేషన్ ఫ్రాన్స్‌లోని రెన్నెస్ టైడల్ పవర్ స్టేషన్, దీని స్థాపిత సామర్థ్యం 240000 కిలోవాట్లు. చైనాలో మొట్టమొదటి టైడల్ పవర్ స్టేషన్, గ్వాంగ్‌డాంగ్‌లోని జిజౌ టైడల్ పవర్ స్టేషన్, 1958లో 40 కిలోవాట్ల స్థాపిత సామర్థ్యంతో నిర్మించబడింది. 1985లో నిర్మించిన జెజియాంగ్ జియాంగ్జియా టైడల్ పవర్ స్టేషన్ మొత్తం స్థాపిత సామర్థ్యం 3200 కిలోవాట్లు, ప్రపంచంలో మూడవ స్థానంలో ఉంది.
అదనంగా, చైనా మహాసముద్రాలలో, తరంగ శక్తి నిల్వలు దాదాపు 12.85 మిలియన్ కిలోవాట్లు, టైడల్ శక్తి దాదాపు 13.94 మిలియన్ కిలోవాట్లు, ఉప్పు వ్యత్యాస శక్తి దాదాపు 125 మిలియన్ కిలోవాట్లు మరియు ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాస శక్తి దాదాపు 1.321 బిలియన్ కిలోవాట్లు. సారాంశంలో, చైనాలో మొత్తం సముద్ర శక్తి దాదాపు 1.5 బిలియన్ కిలోవాట్లు, ఇది 694 మిలియన్ కిలోవాట్ల భూ నది జలశక్తి యొక్క సైద్ధాంతిక నిల్వ కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ మరియు అభివృద్ధి మరియు వినియోగానికి విస్తృత అవకాశాలను కలిగి ఉంది. ఈ రోజుల్లో, ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న దేశాలు సముద్రంలో దాగి ఉన్న అపారమైన శక్తి వనరులను అభివృద్ధి చేయడానికి మరియు ఉపయోగించుకోవడానికి సాంకేతిక విధానాలను పరిశోధించడంలో భారీగా పెట్టుబడులు పెడుతున్నాయి.
2、 జలవిద్యుత్ వనరులు
జలవిద్యుత్ వనరులు సాధారణంగా నది నీటి ప్రవాహం యొక్క పొటెన్షియల్ మరియు గతిశక్తిని ఉపయోగించి నీటిని విడుదల చేసి, విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి జలవిద్యుత్ జనరేటర్ల భ్రమణాన్ని నడిపిస్తాయి. బొగ్గు, చమురు, సహజ వాయువు మరియు అణు విద్యుత్ ఉత్పత్తికి పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల వినియోగం అవసరం, అయితే జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి నీటి వనరులను వినియోగించదు, కానీ నది ప్రవాహం యొక్క శక్తిని ఉపయోగించుకుంటుంది.
(1) ప్రపంచ జలవిద్యుత్ శక్తి వనరులు
ప్రపంచవ్యాప్తంగా నదులలోని జలవిద్యుత్ వనరుల మొత్తం నిల్వలు 5.05 బిలియన్ కిలోవాట్లు, వార్షిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి 44.28 ట్రిలియన్ కిలోవాట్ గంటలు; సాంకేతికంగా దోపిడీకి గురయ్యే జలవిద్యుత్ వనరులు 2.26 బిలియన్ కిలోవాట్లు, మరియు వార్షిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి 9.8 ట్రిలియన్ కిలోవాట్ గంటలకు చేరుకుంటుంది.
1878లో, ఫ్రాన్స్ 25 కిలోవాట్ల స్థాపిత సామర్థ్యంతో ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి జలవిద్యుత్ కేంద్రాన్ని నిర్మించింది. ఇప్పటివరకు, ప్రపంచవ్యాప్తంగా వ్యవస్థాపించబడిన జలవిద్యుత్ సామర్థ్యం 760 మిలియన్ కిలోవాట్లను అధిగమించింది, వార్షిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి 3 ట్రిలియన్ కిలోవాట్ గంటలు.
(2) చైనా జల విద్యుత్ వనరులు
ప్రపంచంలోనే అత్యంత సంపన్నమైన జలవిద్యుత్ వనరులను కలిగి ఉన్న దేశాలలో చైనా ఒకటి. జలవిద్యుత్ వనరుల తాజా సర్వే ప్రకారం, చైనాలో నదీ జలాల శక్తి యొక్క సైద్ధాంతిక నిల్వలు 694 మిలియన్ కిలోవాట్లు, మరియు వార్షిక సైద్ధాంతిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి 6.08 ట్రిలియన్ కిలోవాట్ గంటలు, జలవిద్యుత్ సైద్ధాంతిక నిల్వల పరంగా ప్రపంచంలో మొదటి స్థానంలో ఉంది; చైనా జలవిద్యుత్ వనరుల సాంకేతికంగా దోపిడీ చేయగల సామర్థ్యం 542 మిలియన్ కిలోవాట్లు, వార్షిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి 2.47 ట్రిలియన్ కిలోవాట్ గంటలు, మరియు ఆర్థికంగా దోపిడీ చేయగల సామర్థ్యం 402 ​​మిలియన్ కిలోవాట్లు, వార్షిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి 1.75 ట్రిలియన్ కిలోవాట్ గంటలు, రెండూ ప్రపంచంలోనే మొదటి స్థానంలో ఉన్నాయి.
జూలై 1905లో, చైనా యొక్క మొట్టమొదటి జలవిద్యుత్ కేంద్రం, తైవాన్ ప్రావిన్స్‌లోని గుయిషాన్ జలవిద్యుత్ కేంద్రం, 500 kVA స్థాపిత సామర్థ్యంతో నిర్మించబడింది. 1912లో, చైనీస్ మెయిన్‌ల్యాండ్‌లోని మొదటి జలవిద్యుత్ కేంద్రం, యునాన్ ప్రావిన్స్‌లోని కున్మింగ్‌లోని షిలోంగ్బా జలవిద్యుత్ కేంద్రం, 480 కిలోవాట్ల స్థాపిత సామర్థ్యంతో విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం పూర్తయింది. 1949లో, దేశంలో జలవిద్యుత్ వ్యవస్థాపిత సామర్థ్యం 163000 కిలోవాట్లు; 1999 చివరి నాటికి, ఇది 72.97 మిలియన్ కిలోవాట్లకు అభివృద్ధి చెందింది, యునైటెడ్ స్టేట్స్ తర్వాత రెండవ స్థానంలో మరియు ప్రపంచంలో రెండవ స్థానంలో ఉంది; 2005 నాటికి, చైనాలో మొత్తం జలవిద్యుత్ వ్యవస్థాపిత సామర్థ్యం 115 మిలియన్ కిలోవాట్లకు చేరుకుంది, ప్రపంచంలో మొదటి స్థానంలో ఉంది, దోపిడీకి గురయ్యే జలవిద్యుత్ సామర్థ్యంలో 14.4% మరియు జాతీయ విద్యుత్ పరిశ్రమ యొక్క మొత్తం స్థాపిత సామర్థ్యంలో 20%.
(3) జలవిద్యుత్ శక్తి యొక్క లక్షణాలు
ప్రకృతి యొక్క జలసంబంధమైన చక్రంతో జలవిద్యుత్ శక్తి పదే పదే పునరుత్పత్తి చేయబడుతుంది మరియు మానవులు దీనిని నిరంతరం ఉపయోగించవచ్చు. జలవిద్యుత్ శక్తి యొక్క పునరుత్పాదకతను వివరించడానికి ప్రజలు తరచుగా 'అక్షయమైనది' అనే పదబంధాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
ఉత్పత్తి మరియు ఆపరేషన్ సమయంలో జలవిద్యుత్ ఇంధనాన్ని వినియోగించదు లేదా హానికరమైన పదార్థాలను విడుదల చేయదు. దీని నిర్వహణ మరియు ఆపరేషన్ ఖర్చులు, విద్యుత్ ఉత్పత్తి ఖర్చులు మరియు పర్యావరణ ప్రభావం థర్మల్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటాయి, ఇది తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన గ్రీన్ ఎనర్జీ వనరుగా మారుతుంది.
జలశక్తి శక్తి మంచి నియంత్రణ పనితీరును కలిగి ఉంటుంది, వేగవంతమైన ప్రారంభాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు పవర్ గ్రిడ్ యొక్క ఆపరేషన్‌లో పీక్ షేవింగ్ పాత్రను పోషిస్తుంది.ఇది వేగవంతమైనది మరియు ప్రభావవంతమైనది, అత్యవసర మరియు ప్రమాద పరిస్థితుల్లో విద్యుత్ సరఫరా నష్టాలను తగ్గిస్తుంది మరియు విద్యుత్ సరఫరా భద్రతను నిర్ధారిస్తుంది.
జలవిద్యుత్ శక్తి మరియు ఖనిజ శక్తి వనరుల ఆధారిత ప్రాథమిక శక్తికి చెందినవి, దీనిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చి ద్వితీయ శక్తి అని పిలుస్తారు. జలవిద్యుత్ శక్తి అభివృద్ధి అనేది ప్రాథమిక శక్తి అభివృద్ధి మరియు ద్వితీయ శక్తి ఉత్పత్తి రెండింటినీ ఏకకాలంలో పూర్తి చేసే శక్తి వనరు, ప్రాథమిక శక్తి నిర్మాణం మరియు ద్వితీయ శక్తి నిర్మాణం అనే ద్వంద్వ విధులతో; ఒకే శక్తి ఖనిజ వెలికితీత, రవాణా మరియు నిల్వ ప్రక్రియ అవసరం లేదు, ఇంధన ఖర్చులను బాగా తగ్గిస్తుంది.
జల విద్యుత్ అభివృద్ధి కోసం జలాశయాల నిర్మాణం స్థానిక ప్రాంతాల పర్యావరణ వాతావరణాన్ని మారుస్తుంది. ఒక వైపు, దీనికి కొంత భూమి మునిగిపోవాల్సి వస్తుంది, ఫలితంగా వలసదారులు పునరావాసం పొందుతారు; మరోవైపు, ఇది ఈ ప్రాంతం యొక్క మైక్రోక్లైమేట్‌ను పునరుద్ధరించగలదు, కొత్త జల పర్యావరణ వాతావరణాన్ని సృష్టించగలదు, జీవుల మనుగడను ప్రోత్సహించగలదు మరియు మానవ వరద నియంత్రణ, నీటిపారుదల, పర్యాటకం మరియు షిప్పింగ్ అభివృద్ధిని సులభతరం చేస్తుంది. అందువల్ల, జల విద్యుత్ ప్రాజెక్టుల ప్రణాళికలో, పర్యావరణ పర్యావరణంపై ప్రతికూల ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి మొత్తంగా పరిగణించాలి మరియు జల విద్యుత్ అభివృద్ధి ప్రతికూలతల కంటే ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది.
జల విద్యుత్ శక్తి యొక్క ప్రయోజనాల కారణంగా, ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న దేశాలు ఇప్పుడు జల విద్యుత్ అభివృద్ధికి ప్రాధాన్యతనిచ్చే విధానాలను అవలంబిస్తున్నాయి. 1990లలో, బ్రెజిల్ మొత్తం స్థాపిత సామర్థ్యంలో జల విద్యుత్ 93.2% వాటాను కలిగి ఉండగా, నార్వే, స్విట్జర్లాండ్, న్యూజిలాండ్ మరియు కెనడా వంటి దేశాలు 50% కంటే ఎక్కువ జల విద్యుత్ నిష్పత్తులను కలిగి ఉన్నాయి.
1990లో, ప్రపంచంలోని కొన్ని దేశాలలో జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు దోపిడీకి గురికాగల విద్యుత్ నిష్పత్తి ఫ్రాన్స్‌లో 74%, స్విట్జర్లాండ్‌లో 72%, జపాన్‌లో 66%, పరాగ్వేలో 61%, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో 55%, ఈజిప్ట్‌లో 54%, కెనడాలో 50%, బ్రెజిల్‌లో 17.3%, భారతదేశంలో 11% మరియు చైనాలో 6.6%గా ఉంది.