پن بجلی کی پیداوار کا ایک جائزہ

ہائیڈرو پاور قدرتی دریاؤں کی پانی کی توانائی کو لوگوں کے استعمال کے لیے بجلی میں تبدیل کرنا ہے۔بجلی کی پیداوار میں توانائی کے مختلف ذرائع استعمال کیے جاتے ہیں، جیسے شمسی توانائی، دریاؤں میں پانی کی طاقت، اور ہوا کے بہاؤ سے پیدا ہونے والی ہوا کی طاقت۔پن بجلی کا استعمال کرتے ہوئے پن بجلی پیدا کرنے کی لاگت سستی ہے، اور پن بجلی گھروں کی تعمیر کو پانی کے تحفظ کے دیگر منصوبوں کے ساتھ بھی ملایا جا سکتا ہے۔ہمارا ملک پن بجلی کے وسائل سے بہت مالا مال ہے اور حالات بھی بہت اچھے ہیں۔ہائیڈرو پاور قومی معیشت کی تعمیر میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔
ایک دریا کے اوپری پانی کی سطح اس کے نیچے کی طرف پانی کی سطح سے زیادہ ہے۔دریا کے پانی کی سطح میں فرق کی وجہ سے پانی کی توانائی پیدا ہوتی ہے۔اس توانائی کو پوٹینشل انرجی یا پوٹینشل انرجی کہا جاتا ہے۔دریا کے پانی کی اونچائی کے درمیان فرق کو قطرہ کہتے ہیں، جسے پانی کی سطح کا فرق یا پانی کا سر بھی کہا جاتا ہے۔یہ ڈراپ ہائیڈرولک پاور کی تشکیل کے لیے ایک بنیادی شرط ہے۔اس کے علاوہ، ہائیڈرولک پاور کی شدت کا انحصار دریا میں پانی کے بہاؤ کی شدت پر بھی ہوتا ہے، جو کہ قطرے کی طرح اہم ایک اور بنیادی شرط ہے۔ڈراپ اور بہاؤ دونوں ہائیڈرولک پاور کو براہ راست متاثر کرتے ہیں۔قطرے کا پانی کا حجم جتنا بڑا ہوگا، ہائیڈرولک پاور اتنی ہی زیادہ ہوگی۔اگر قطرہ اور پانی کا حجم نسبتاً چھوٹا ہے، تو ہائیڈرو پاور سٹیشن کا آؤٹ پٹ چھوٹا ہو گا۔
ڈراپ کو عام طور پر میٹر میں ظاہر کیا جاتا ہے۔گراڈینٹ ڈراپ اور فاصلے کا تناسب ہے، جو ڈراپ کے ارتکاز کی ڈگری کی نشاندہی کر سکتا ہے۔ڈراپ زیادہ مرتکز ہے، اور ہائیڈرولک پاور کا استعمال زیادہ آسان ہے۔ہائیڈرو پاور سٹیشن کے ذریعے استعمال ہونے والا قطرہ ہائیڈرو پاور سٹیشن کے اوپر والے پانی کی سطح اور ٹربائن سے گزرنے کے بعد نیچے کی طرف پانی کی سطح کے درمیان فرق ہے۔

بہاؤ فی یونٹ وقت کے ایک دریا میں بہنے والے پانی کی مقدار ہے، اور اسے ایک سیکنڈ میں کیوبک میٹر میں ظاہر کیا جاتا ہے۔ایک کیوبک میٹر پانی ایک ٹن ہے۔دریا کا بہاؤ کسی بھی وقت بدلتا ہے، اس لیے جب ہم بہاؤ کے بارے میں بات کرتے ہیں، تو ہمیں اس کے بہنے کی مخصوص جگہ کے وقت کی وضاحت کرنی چاہیے۔بہاؤ وقت کے ساتھ بہت نمایاں طور پر تبدیل ہوتا ہے۔ہمارے ملک کے دریاؤں میں عام طور پر موسمِ گرما اور خزاں میں برسات کے موسم میں زیادہ بہاؤ ہوتا ہے اور سردیوں اور بہار میں نسبتاً کم ہوتا ہے۔عام طور پر، دریا کا بہاؤ اپ اسٹریم میں نسبتاً چھوٹا ہوتا ہے۔کیونکہ معاون دریا آپس میں مل جاتے ہیں، بہاو کا بہاؤ بتدریج بڑھتا ہے۔لہذا، اگرچہ اپ اسٹریم ڈراپ مرکوز ہے، بہاؤ چھوٹا ہے؛بہاؤ بہت بڑا ہے، لیکن قطرہ نسبتاً بکھرا ہوا ہے۔لہٰذا، دریا کے درمیانی راستوں میں ہائیڈرولک پاور کو استعمال کرنا اکثر اقتصادی ہے۔
ہائیڈرو پاور اسٹیشن کے ذریعے استعمال ہونے والے ڈراپ اور بہاؤ کو جانتے ہوئے، اس کی پیداوار کا حساب درج ذیل فارمولے سے کیا جا سکتا ہے:
N = GQH
فارمولے میں، کلو واٹ میں N–آؤٹ پٹ کو پاور بھی کہا جا سکتا ہے۔
Q– بہاؤ، کیوبک میٹر فی سیکنڈ میں؛
H - ڈراپ، میٹر میں؛
G = 9.8، کشش ثقل کی سرعت ہے، یونٹ: نیوٹن/کلوگرام
مندرجہ بالا فارمولے کے مطابق، نظریاتی طاقت کا حساب کسی نقصان کو کم کیے بغیر کیا جاتا ہے۔درحقیقت، ہائیڈرو پاور جنریشن کے عمل میں، ٹربائنز، ٹرانسمیشن کا سامان، جنریٹر وغیرہ سب کو بجلی کا ناگزیر نقصان ہوتا ہے۔لہذا، نظریاتی طاقت کو رعایت دی جانی چاہئے، یعنی، اصل طاقت جو ہم استعمال کر سکتے ہیں اسے کارکردگی کے عدد (علامت: K) سے ضرب دینا چاہیے۔
ہائیڈرو پاور اسٹیشن میں جنریٹر کی ڈیزائن کردہ پاور کو ریٹیڈ پاور کہا جاتا ہے، اور اصل پاور کو اصل پاور کہا جاتا ہے۔توانائی کی تبدیلی کے عمل میں، توانائی کا ایک حصہ کھونا ناگزیر ہے۔پن بجلی کی پیداوار کے عمل میں، بنیادی طور پر ٹربائنز اور جنریٹرز کے نقصانات ہیں (پائپ لائنوں میں بھی نقصانات ہیں)۔دیہی مائیکرو ہائیڈرو پاور اسٹیشن میں ہونے والے مختلف نقصانات کل نظریاتی طاقت کا تقریباً 40-50% ہوتے ہیں، اس لیے پن بجلی گھر کی پیداوار دراصل نظریاتی طاقت کا صرف 50-60% استعمال کر سکتی ہے، یعنی کارکردگی 0.5-0.60 (جن میں سے ٹربائن کی کارکردگی 0.70-0.85 ہے، جنریٹروں کی کارکردگی 0.85 سے 0.90 ہے، اور پائپ لائنوں اور ٹرانسمیشن آلات کی کارکردگی 0.80 سے 0.85 ہے)۔لہذا، ہائیڈرو پاور سٹیشن کی اصل طاقت (آؤٹ پٹ) کو مندرجہ ذیل کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے:
K– ہائیڈرو پاور اسٹیشن کی کارکردگی، (0.5～0.6) مائیکرو ہائیڈرو پاور اسٹیشن کے موٹے حساب کتاب میں استعمال ہوتی ہے۔اس قدر کو اس طرح آسان بنایا جا سکتا ہے:
N=(0.5～0.6)QHG اصل طاقت = کارکردگی × بہاؤ × ڈراپ × 9.8
ہائیڈرو پاور کا استعمال ایک مشین کو آگے بڑھانے کے لئے پانی کی طاقت کا استعمال کرنا ہے، جسے واٹر ٹربائن کہا جاتا ہے۔مثال کے طور پر، ہمارے ملک میں قدیم واٹر وہیل ایک بہت ہی سادہ واٹر ٹربائن ہے۔اس وقت استعمال ہونے والی مختلف ہائیڈرولک ٹربائنز کو مختلف مخصوص ہائیڈرولک حالات کے مطابق ڈھال لیا گیا ہے، تاکہ وہ زیادہ مؤثر طریقے سے گھوم سکیں اور پانی کی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کر سکیں۔ایک اور قسم کی مشینری، جنریٹر، ٹربائن سے منسلک ہوتی ہے، تاکہ جنریٹر کا روٹر ٹربائن کے ساتھ گھوم کر بجلی پیدا کرے۔جنریٹر کو دو حصوں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: وہ حصہ جو ٹربائن کے ساتھ گھومتا ہے اور جنریٹر کا مقررہ حصہ۔وہ حصہ جو ٹربائن سے جڑا ہوا ہے اور گھومتا ہے اسے جنریٹر کا روٹر کہا جاتا ہے، اور روٹر کے ارد گرد بہت سے مقناطیسی قطب ہیں؛روٹر کے گرد دائرہ جنریٹر کا مقررہ حصہ ہے، جسے جنریٹر کا سٹیٹر کہا جاتا ہے، اور سٹیٹر کو تانبے کے کئی کنڈلیوں سے لپیٹا جاتا ہے۔جب روٹر کے بہت سے مقناطیسی قطب اسٹیٹر کے تانبے کے کنڈلیوں کے بیچ میں گھومتے ہیں، تو تانبے کے تاروں پر کرنٹ پیدا ہوتا ہے، اور جنریٹر میکانکی توانائی کو برقی توانائی میں بدل دیتا ہے۔
پاور سٹیشن سے پیدا ہونے والی برقی توانائی مکینیکل انرجی (الیکٹرک موٹر یا موٹر)، لائٹ انرجی (الیکٹرک لیمپ)، تھرمل انرجی (الیکٹرک فرنس) اور اسی طرح مختلف برقی آلات میں تبدیل ہوتی ہے۔
ہائیڈرو پاور اسٹیشن کی ساخت
ہائیڈرو پاور اسٹیشن کی ساخت میں شامل ہیں: ہائیڈرولک ڈھانچے، مکینیکل آلات، اور برقی آلات۔
(1) ہائیڈرولک ڈھانچے
اس میں ویرز (ڈیم)، انٹیک گیٹس، چینلز (یا سرنگیں)، پریشر فور ٹینک (یا ریگولیٹنگ ٹینک)، پریشر پائپ، پاور ہاؤسز اور ٹیلریسس وغیرہ ہیں۔
دریا کے پانی کو روکنے اور آبی ذخائر بنانے کے لیے پانی کی سطح کو بلند کرنے کے لیے دریا میں ایک تار (ڈیم) بنایا گیا ہے۔اس طرح، ویر (ڈیم) پر ذخائر کی پانی کی سطح اور ڈیم کے نیچے دریا کی پانی کی سطح کے درمیان ایک مرتکز قطرہ بنتا ہے، اور پھر پانی کے پائپوں کے ذریعے پانی کو پن بجلی گھر میں داخل کیا جاتا ہے۔ یا سرنگیں.نسبتاً کھڑی ندیوں میں، ڈائیورژن چینلز کا استعمال بھی قطرہ بن سکتا ہے۔مثال کے طور پر: عام طور پر، قدرتی دریا کا فی کلومیٹر قطرہ 10 میٹر ہوتا ہے۔اگر ندی کے پانی کو متعارف کرانے کے لیے دریا کے اس حصے کے اوپری سرے پر ایک چینل کھولا جاتا ہے، تو اس چینل کو دریا کے ساتھ کھدائی کیا جائے گا، اور چینل کی ڈھلوان چاپلوسی ہوگی۔اگر چینل میں قطرہ فی کلومیٹر بنایا جائے تو یہ صرف 1 میٹر گرا، جس سے پانی چینل میں 5 کلومیٹر تک بہہ گیا، اور پانی کی سطح صرف 5 میٹر گر گئی، جب کہ قدرتی چینل میں 5 کلومیٹر سفر کرنے کے بعد پانی 50 میٹر گر گیا۔ .اس وقت، چینل سے پانی کو پانی کے پائپ یا سرنگ کے ذریعے دریا کے ذریعے پاور پلانٹ کی طرف واپس لے جایا جاتا ہے، اور وہاں 45 میٹر کا مرتکز قطرہ ہوتا ہے جسے بجلی پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔تصویر 2

ڈائیورژن چینلز، سرنگوں یا پانی کے پائپوں (جیسے پلاسٹک کے پائپ، سٹیل کے پائپ، کنکریٹ کے پائپ وغیرہ) کا استعمال ایک ہائیڈرو پاور سٹیشن کو مرکوز ڈراپ کے ساتھ بنانے کے لیے ڈائیورژن چینل ہائیڈرو پاور سٹیشن کہلاتا ہے، جو ہائیڈرو پاور سٹیشنوں کی ایک عام ترتیب ہے۔ .
(2) مکینیکل اور برقی آلات
مندرجہ بالا ہائیڈرولک کاموں (ویئرز، چینلز، فورکورٹس، پریشر پائپ، ورکشاپس) کے علاوہ ہائیڈرو پاور اسٹیشن کو درج ذیل آلات کی بھی ضرورت ہے:
(1) مکینیکل سامان
ٹربائنز، گورنرز، گیٹ والوز، ٹرانسمیشن کا سامان اور نان جنریٹنگ آلات موجود ہیں۔
(2) بجلی کا سامان
جنریٹرز، ڈسٹری بیوشن کنٹرول پینلز، ٹرانسفارمرز اور ٹرانسمیشن لائنیں ہیں۔
لیکن تمام چھوٹے ہائیڈرو پاور اسٹیشنوں میں مذکورہ بالا ہائیڈرولک ڈھانچے اور مکینیکل اور برقی آلات نہیں ہیں۔اگر لو-ہیڈ ہائیڈرو پاور اسٹیشن میں واٹر ہیڈ 6 میٹر سے کم ہے تو، واٹر گائیڈ چینل اور اوپن چینل واٹر چینل عام طور پر استعمال ہوتے ہیں، اور کوئی پریشر فورپول اور پریشر واٹر پائپ نہیں ہوتا ہے۔چھوٹے پاور سپلائی رینج اور کم ٹرانسمیشن فاصلے کے ساتھ پاور سٹیشنوں کے لئے، براہ راست پاور ٹرانسمیشن کو اپنایا جاتا ہے اور کسی ٹرانسفارمر کی ضرورت نہیں ہے.آبی ذخائر والے ہائیڈرو پاور اسٹیشنوں کو ڈیم بنانے کی ضرورت نہیں ہے۔گہرے انٹیک، ڈیم کے اندرونی پائپوں (یا سرنگوں) اور سپل ویز کا استعمال ہائیڈرولک ڈھانچے جیسے ویرز، انٹیک گیٹس، چینلز اور پریشر فور پولز کی ضرورت کو ختم کرتا ہے۔
ہائیڈرو پاور سٹیشن کی تعمیر کے لیے سب سے پہلے محتاط سروے اور ڈیزائن کا کام کرنا ہوگا۔ڈیزائن کے کام میں، ڈیزائن کے تین مراحل ہیں: ابتدائی ڈیزائن، تکنیکی ڈیزائن اور تعمیراتی تفصیلات۔ڈیزائن کے کام میں اچھا کام کرنے کے لیے، سب سے پہلے مکمل سروے کا کام انجام دینا ضروری ہے، یعنی مقامی قدرتی اور معاشی حالات کو پوری طرح سمجھنا، یعنی ٹپوگرافی، جیولوجی، ہائیڈرولوجی، کیپٹل وغیرہ۔ان حالات میں مہارت حاصل کرنے اور ان کا تجزیہ کرنے کے بعد ہی ڈیزائن کی درستگی اور وشوسنییتا کی ضمانت دی جا سکتی ہے۔
چھوٹے پن بجلی گھروں کے اجزاء پن بجلی گھر کی قسم کے لحاظ سے مختلف شکلیں رکھتے ہیں۔
3. ٹپوگرافک سروے
ٹپوگرافک سروے کے کام کے معیار کا انجینئرنگ کی ترتیب اور انجینئرنگ کی مقدار کے تخمینہ پر بہت زیادہ اثر پڑتا ہے۔
جیولوجیکل ایکسپلوریشن (ارضیاتی حالات کی تفہیم) واٹرشیڈ اور دریا کے کنارے کی ارضیات پر عام فہم اور تحقیق کے علاوہ، یہ سمجھنا بھی ضروری ہے کہ آیا مشین روم کی بنیاد ٹھوس ہے، جو براہ راست بجلی کی حفاظت کو متاثر کرتی ہے۔ اسٹیشن خود.ایک بار جب ایک مخصوص ذخائر کے حجم کے ساتھ بیراج تباہ ہو جاتا ہے، تو یہ نہ صرف ہائیڈرو پاور سٹیشن کو نقصان پہنچائے گا، بلکہ نیچے کی طرف جان اور املاک کا بھی بڑا نقصان ہو گا۔
4. ہائیڈرولوجیکل ٹیسٹ
ہائیڈرو پاور سٹیشنوں کے لیے، سب سے اہم ہائیڈروولوجیکل ڈیٹا دریا کے پانی کی سطح، بہاؤ، تلچھٹ کے مواد، برفانی صورتحال، موسمیاتی ڈیٹا اور سیلاب کے سروے کے اعداد و شمار کے ریکارڈ ہوتے ہیں۔دریا کے بہاؤ کا حجم ہائیڈرو پاور سٹیشن کے سپل وے کی ترتیب کو متاثر کرتا ہے۔سیلاب کی شدت کو کم کرنے سے ڈیم کو نقصان پہنچے گا۔دریا کی طرف سے لے جانے والی تلچھٹ بدترین صورت میں ذخائر کو تیزی سے بھر سکتی ہے۔مثال کے طور پر، انفلو چینل کی وجہ سے چینل گاد ہو جائے گا، اور موٹے دانے دار تلچھٹ ٹربائن سے گزرے گا اور ٹربائن کو خراب کر دے گا۔اس لیے ہائیڈرو پاور اسٹیشنوں کی تعمیر کے لیے ضروری ہے کہ ہائیڈروولوجیکل ڈیٹا کافی ہو۔
اس لیے، ہائیڈرو پاور اسٹیشن بنانے کا فیصلہ کرنے سے پہلے، ہمیں پہلے بجلی کی فراہمی کے علاقے میں اقتصادی ترقی کی سمت اور مستقبل میں بجلی کی طلب کی چھان بین کرنی چاہیے۔ایک ہی وقت میں، ترقیاتی علاقے میں بجلی کے دیگر ذرائع کی صورتحال کا اندازہ لگائیں۔مندرجہ بالا صورتحال کی تحقیق اور تجزیہ کے بعد ہی ہم یہ فیصلہ کر سکتے ہیں کہ ہائیڈرو پاور سٹیشن بنانے کی ضرورت ہے اور پیمانہ کتنا بڑا ہونا چاہیے۔
عام طور پر، ہائیڈرو پاور سروے کے کام کا مقصد ہائیڈرو پاور اسٹیشنوں کے ڈیزائن اور تعمیر کے لیے ضروری درست اور قابل اعتماد بنیادی معلومات فراہم کرنا ہے۔
5. سائٹ کے انتخاب کے لیے عمومی شرائط
سائٹ کے انتخاب کی عمومی شرائط کو درج ذیل چار پہلوؤں سے بیان کیا جا سکتا ہے۔
(1) منتخب کردہ سائٹ کو پانی کی توانائی کو انتہائی کفایتی طریقے سے استعمال کرنے اور لاگت کی بچت کے اصول پر عمل کرنے کے قابل ہونا چاہیے، یعنی پاور اسٹیشن مکمل ہونے کے بعد، کم سے کم رقم خرچ کی جائے اور سب سے زیادہ بجلی پیدا کی جائے۔ .یہ عام طور پر سالانہ بجلی پیدا کرنے کی آمدنی اور اسٹیشن کی تعمیر میں ہونے والی سرمایہ کاری کا تخمینہ لگا کر ناپا جا سکتا ہے تاکہ یہ دیکھا جا سکے کہ لگائے گئے سرمائے کو کتنے وقت میں واپس کیا جا سکتا ہے۔تاہم، مختلف جگہوں پر ہائیڈرولوجیکل اور ٹپوگرافیکل حالات مختلف ہیں، اور بجلی کی ضروریات بھی مختلف ہیں، اس لیے تعمیراتی لاگت اور سرمایہ کاری کو کچھ اقدار کے ذریعے محدود نہیں کیا جانا چاہیے۔
(2) منتخب سائٹ کے ٹپوگرافک، ارضیاتی اور ہائیڈرولوجیکل حالات نسبتاً بہتر ہونے چاہئیں، اور ڈیزائن اور تعمیر میں امکانات ہونے چاہئیں۔چھوٹے پن بجلی گھروں کی تعمیر میں، تعمیراتی سامان کا استعمال "مقامی مواد" کے اصول کے مطابق زیادہ سے زیادہ ہونا چاہیے۔
(3) بجلی کی ترسیل کے آلات کی سرمایہ کاری اور بجلی کے ضیاع کو کم کرنے کے لیے منتخب کردہ سائٹ کو زیادہ سے زیادہ پاور سپلائی اور پروسیسنگ ایریا کے قریب ہونا ضروری ہے۔
(4) سائٹ کا انتخاب کرتے وقت، موجودہ ہائیڈرولک ڈھانچے کو زیادہ سے زیادہ استعمال کرنا چاہیے۔مثال کے طور پر، پانی کے قطرے کو آبپاشی کے راستے میں ہائیڈرو پاور اسٹیشن بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، یا آبپاشی کے بہاؤ سے بجلی پیدا کرنے کے لیے آبپاشی کے ذخائر کے ساتھ ایک ہائیڈرو پاور اسٹیشن بنایا جا سکتا ہے، وغیرہ۔چونکہ یہ ہائیڈرو پاور پلانٹس پانی کے ہونے پر بجلی پیدا کرنے کے اصول پر پورا اتر سکتے ہیں، اس لیے ان کی معاشی اہمیت زیادہ واضح ہے۔