శుభ్రమైన, పునరుత్పాదక జలవిద్యుత్ శక్తి చరిత్ర మరియు లక్షణాలు

జలశక్తి అనేది విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి నీటి గతి శక్తిని ఉపయోగించే పునరుత్పాదక శక్తి సాంకేతికత. ఇది పునరుత్పాదకత, తక్కువ ఉద్గారాలు, స్థిరత్వం మరియు నియంత్రణ వంటి అనేక ప్రయోజనాలతో విస్తృతంగా ఉపయోగించే స్వచ్ఛమైన శక్తి వనరు. జలశక్తి యొక్క పని సూత్రం ఒక సాధారణ భావనపై ఆధారపడి ఉంటుంది: టర్బైన్‌ను నడపడానికి నీటి ప్రవాహం యొక్క గతి శక్తిని ఉపయోగించడం, ఇది విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి జనరేటర్‌ను మారుస్తుంది. జలశక్తి ఉత్పత్తి దశలు: జలాశయం లేదా నది నుండి నీటి మళ్లింపు, దీనికి నీటి వనరు అవసరం, సాధారణంగా జలాశయం (కృత్రిమ జలాశయం) లేదా శక్తిని అందించే సహజ నది; నీటి ప్రవాహ మార్గదర్శకత్వం, ఇక్కడ నీటి ప్రవాహాన్ని మళ్లింపు ఛానల్ ద్వారా టర్బైన్ యొక్క బ్లేడ్‌లకు మళ్లిస్తారు. విద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని సర్దుబాటు చేయడానికి మళ్లింపు ఛానల్ నీటి ప్రవాహాన్ని నియంత్రించగలదు; టర్బైన్ నడుస్తోంది మరియు నీటి ప్రవాహం టర్బైన్ యొక్క బ్లేడ్‌లను తాకి, దానిని తిప్పడానికి కారణమవుతుంది. టర్బైన్ పవన విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో గాలి చక్రం వలె ఉంటుంది; జనరేటర్ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు టర్బైన్ యొక్క ఆపరేషన్ జనరేటర్‌ను తిప్పుతుంది, ఇది విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రం ద్వారా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది; విద్యుత్ ప్రసారంలో, ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్తు విద్యుత్ గ్రిడ్‌కు ప్రసారం చేయబడుతుంది మరియు నగరాలు, పరిశ్రమలు మరియు గృహాలకు సరఫరా చేయబడుతుంది. అనేక రకాల జలశక్తి ఉన్నాయి. వివిధ పని సూత్రాలు మరియు అనువర్తన దృశ్యాల ప్రకారం, దీనిని నది విద్యుత్ ఉత్పత్తి, జలాశయ విద్యుత్ ఉత్పత్తి, అలలు మరియు సముద్ర విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు చిన్న జలశక్తిగా విభజించవచ్చు. జలశక్తికి బహుళ ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి, కానీ కొన్ని ప్రతికూలతలు కూడా ఉన్నాయి. ప్రయోజనాలు ప్రధానంగా: జలశక్తి పునరుత్పాదక శక్తి వనరు. జలశక్తి నీటి ప్రసరణపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది పునరుత్పాదకమైనది మరియు అయిపోదు; ఇది స్వచ్ఛమైన శక్తి వనరు. జలశక్తి గ్రీన్హౌస్ వాయువులు మరియు వాయు కాలుష్య కారకాలను ఉత్పత్తి చేయదు మరియు పర్యావరణంపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది; ఇది నియంత్రించదగినది. విశ్వసనీయమైన ప్రాథమిక లోడ్ శక్తిని అందించడానికి డిమాండ్ ప్రకారం జలశక్తి కేంద్రాలను సర్దుబాటు చేయవచ్చు. ప్రధాన ప్రతికూలతలు: పెద్ద ఎత్తున జలశక్తి ప్రాజెక్టులు పర్యావరణ వ్యవస్థకు నష్టం కలిగించవచ్చు, అలాగే నివాసి వలస మరియు భూమిని స్వాధీనం చేసుకోవడం వంటి సామాజిక సమస్యలను కలిగిస్తాయి; జలశక్తి నీటి వనరుల లభ్యత ద్వారా పరిమితం చేయబడింది మరియు కరువు లేదా నీటి ప్రవాహం తగ్గుదల విద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేయవచ్చు.
పునరుత్పాదక శక్తి రూపంగా జలశక్తికి సుదీర్ఘ చరిత్ర ఉంది. తొలి నీటి టర్బైన్లు మరియు నీటి చక్రాలు: క్రీస్తుపూర్వం 2వ శతాబ్దం ప్రారంభంలోనే, మిల్లులు మరియు సామిల్లులు వంటి యంత్రాలను నడపడానికి ప్రజలు నీటి టర్బైన్లు మరియు నీటి చక్రాలను ఉపయోగించడం ప్రారంభించారు. ఈ యంత్రాలు నీటి ప్రవాహం యొక్క గతి శక్తిని ఉపయోగించి పనిచేస్తాయి. విద్యుత్ ఉత్పత్తి ఆగమనం: 19వ శతాబ్దం చివరలో, నీటి శక్తిని విద్యుత్తుగా మార్చడానికి ప్రజలు జలవిద్యుత్ కేంద్రాలను ఉపయోగించడం ప్రారంభించారు. ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి వాణిజ్య జలవిద్యుత్ కేంద్రం 1882లో USAలోని విస్కాన్సిన్‌లో నిర్మించబడింది. ఆనకట్టలు మరియు జలాశయాల నిర్మాణం: 20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో, ఆనకట్టలు మరియు జలాశయాల నిర్మాణంతో జలవిద్యుత్ స్థాయి బాగా విస్తరించింది. ప్రసిద్ధ ఆనకట్ట ప్రాజెక్టులలో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని హూవర్ ఆనకట్ట మరియు చైనాలోని త్రీ గోర్జెస్ ఆనకట్ట ఉన్నాయి. సాంకేతిక పురోగతి: కాలక్రమేణా, జలవిద్యుత్ సాంకేతికత నిరంతరం మెరుగుపరచబడింది, ఇందులో టర్బైన్‌లు, హైడ్రో-జనరేటర్లు మరియు తెలివైన నియంత్రణ వ్యవస్థల పరిచయం ఉన్నాయి, ఇవి జలవిద్యుత్ యొక్క సామర్థ్యం మరియు విశ్వసనీయతను మెరుగుపరిచాయి.
జలశక్తి అనేది శుభ్రమైన, పునరుత్పాదక ఇంధన వనరు, మరియు దాని పరిశ్రమ గొలుసు నీటి వనరుల నిర్వహణ నుండి విద్యుత్ ప్రసారం వరకు అనేక కీలక లింకులను కలిగి ఉంటుంది. జలశక్తి పరిశ్రమ గొలుసులో మొదటి లింక్ నీటి వనరుల నిర్వహణ. విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం టర్బైన్‌లకు నీటిని స్థిరంగా సరఫరా చేయవచ్చని నిర్ధారించుకోవడానికి నీటి ప్రవాహాల షెడ్యూల్, నిల్వ మరియు పంపిణీ ఇందులో ఉంటుంది. తగిన నిర్ణయాలు తీసుకోవడానికి నీటి వనరుల నిర్వహణకు సాధారణంగా వర్షపాతం, నీటి ప్రవాహ వేగం మరియు నీటి మట్టం వంటి పారామితులను పర్యవేక్షించడం అవసరం. కరువు వంటి తీవ్రమైన పరిస్థితులలో కూడా విద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని నిర్వహించగలమని నిర్ధారించుకోవడానికి ఆధునిక జల వనరుల నిర్వహణ స్థిరత్వంపై దృష్టి పెడుతుంది. జలశక్తి పరిశ్రమ గొలుసులో ఆనకట్టలు మరియు జలాశయాలు కీలకమైన సౌకర్యాలు. ఆనకట్టలు సాధారణంగా నీటి మట్టాలను పెంచడానికి మరియు నీటి పీడనాన్ని ఏర్పరచడానికి ఉపయోగించబడతాయి, తద్వారా నీటి ప్రవాహం యొక్క గతి శక్తిని పెంచుతాయి. గరిష్ట డిమాండ్ సమయంలో తగినంత నీటి ప్రవాహాన్ని అందించగలరని నిర్ధారించుకోవడానికి నీటిని నిల్వ చేయడానికి జలాశయాలను ఉపయోగిస్తారు. ఆనకట్టల రూపకల్పన మరియు నిర్మాణం భద్రత మరియు స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి భౌగోళిక పరిస్థితులు, నీటి ప్రవాహ లక్షణాలు మరియు పర్యావరణ ప్రభావాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. జలశక్తి పరిశ్రమ గొలుసులో టర్బైన్‌లు ప్రధాన భాగాలు. టర్బైన్ బ్లేడ్‌ల ద్వారా నీరు ప్రవహించినప్పుడు, దాని గతి శక్తి యాంత్రిక శక్తిగా మార్చబడుతుంది, ఇది టర్బైన్‌ను తిప్పేలా చేస్తుంది. అత్యధిక శక్తి సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి నీటి ప్రవాహ వేగం, ప్రవాహ రేటు మరియు ఎత్తు ప్రకారం టర్బైన్ రూపకల్పన మరియు రకాన్ని ఎంచుకోవచ్చు. టర్బైన్ తిరిగినప్పుడు, అది విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి అనుసంధానించబడిన జనరేటర్‌ను నడుపుతుంది. జనరేటర్ అనేది యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే కీలక పరికరం. సాధారణంగా, జనరేటర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా విద్యుత్తును ప్రేరేపించడం. విద్యుత్ డిమాండ్ మరియు నీటి ప్రవాహం యొక్క లక్షణాల ప్రకారం జనరేటర్ యొక్క రూపకల్పన మరియు సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించాలి. జనరేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం, దీనిని సాధారణంగా సబ్‌స్టేషన్ ద్వారా ప్రాసెస్ చేయాలి. సబ్‌స్టేషన్ యొక్క ప్రధాన విధులు స్టెప్పింగ్ అప్ (విద్యుత్ ప్రసారం చేయబడినప్పుడు శక్తి నష్టాన్ని తగ్గించడానికి వోల్టేజ్‌ను పెంచడం) మరియు విద్యుత్ ప్రసార వ్యవస్థ యొక్క అవసరాలను తీర్చడానికి కరెంట్ రకాన్ని (ACని DCకి మార్చడం లేదా దీనికి విరుద్ధంగా) మార్చడం. చివరి లింక్ విద్యుత్ ప్రసారం. విద్యుత్ కేంద్రం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్తు ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్ల ద్వారా పట్టణ, పారిశ్రామిక లేదా గ్రామీణ ప్రాంతాలలోని విద్యుత్ వినియోగదారులకు ప్రసారం చేయబడుతుంది. విద్యుత్తు సురక్షితంగా మరియు సమర్ధవంతంగా గమ్యస్థానానికి ప్రసారం అయ్యేలా చూసుకోవడానికి ట్రాన్స్మిషన్ లైన్లను ప్లాన్ చేయాలి, రూపొందించాలి మరియు నిర్వహించాలి. కొన్ని ప్రాంతాలలో, వివిధ వోల్టేజీలు మరియు పౌనఃపున్యాల అవసరాలను తీర్చడానికి విద్యుత్తును సబ్‌స్టేషన్ ద్వారా మళ్లీ ప్రాసెస్ చేయాల్సి రావచ్చు.