मनुष्य द्वारा पानी की ऊर्जा का उपयोग कैसे किया जाता है। जल ऊर्जा

हम में से कई लोगों के लिए, "आभा" शब्द दृढ़ता से रोजमर्रा की जिंदगी में प्रवेश कर गया है और अब पहले की तरह कुछ समझ से बाहर है और वास्तव में अलौकिक भी नहीं है। सबसे अधिक बार, "आभा" शब्द का अर्थ एक अदृश्य ऊर्जा-सूचनात्मक खोल है जो मानव शरीर को घेरता है।

हालाँकि, कम ही लोग जानते हैं कि आभा न केवल किसी व्यक्ति का "साथी" हो सकता है, बल्कि किसी भी जीवित प्राणी और यहाँ तक कि निर्जीव वस्तुओं का एक अभिन्न अंग भी हो सकता है। उदाहरण के लिए, ताबीज, प्राकृतिक प्राकृतिक पत्थर आदि में ऊर्जा होती है। क्या साधारण जल में आभामंडल होता है? तथ्य यह है कि पानी, एक व्यक्ति की तरह, सकारात्मक और नकारात्मक ऊर्जा भी है। और साथ ही, उसकी आभा संरचना में भिन्न है। विशेष फोटोग्राफिक विधियों के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिकों ने टेस्ट ट्यूब में मौजूद पानी की आभा की अनूठी छवियां प्राप्त कीं। पानी क्या है? यह ग्रह पर जीवन का मुख्य स्रोत है। पानी सबसे अनोखी और आश्चर्यजनक घटना है जिसमें वर्णन और अध्ययन से परे कई गुण हैं जो मानवता के लिए फायदेमंद और उपयोगी हो सकते हैं।

जल में अद्भुत ऊर्जा होती है। पानी की ऊर्जा कभी-कभी सूर्य और वायु की ऊर्जा के बराबर होती है।यह एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है, जिसे ग्रह पर वर्तमान स्थिति में विशेष रूप से ध्यान में रखा जाना चाहिए। हम में से अधिकांश अच्छी तरह से जानते हैं कि सांसारिक संसाधन सीमित हैं और किसी समय समाप्त हो सकते हैं। आज वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की खोज किसी भी राज्य और लोगों के लिए एक महत्वपूर्ण कार्य है। और अगर हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि पानी की ऊर्जा पहली ऊर्जाओं में से एक है जिसे लोगों ने अपने उद्देश्यों के लिए उपयोग करना शुरू किया, तो इस सिद्धांत के अनुसार कार्य करना आवश्यक है। भले ही आपको साधारण नदी मिलों का काम याद हो। उनका काम सरल है, लेकिन साथ ही शानदार भी है। जल प्रवाह पहिया को गतिमान बनाता है, जिससे पानी की गतिज ऊर्जा पहिया की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। वैसे, आधुनिक बिजली संयंत्र विशेष रूप से एक ही सिद्धांत पर काम करते हैं। केवल एक बिजली संयंत्र के मामले में प्राप्त ऊर्जा यांत्रिक नहीं है, बल्कि विद्युत है।

जल के प्रभामंडल और इसकी ऊर्जा को इसके रूप के आधार पर तीन प्रकारों में बांटा गया है जिसमें यह रूपांतरित होता है। यह:

• ज्वारीय ऊर्जा। अपने आप में, भाटा (ज्वार) की प्रकृति बहुत दिलचस्प है, लंबे समय तक इस घटना को किसी भी तरह से समझाया नहीं जा सका। यह पता चला कि सूर्य और चंद्रमा जैसे अंतरिक्ष पिंडों ने अपने गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के माध्यम से पूरे समुद्र में पानी का असमान वितरण किया, जिससे पानी की बूंदें बन गईं। पृथ्वी के घूर्णन के कारण इन अनियमितताओं का संचलन और तटों की ओर गति हुई। उच्च ज्वार की अवधि के दौरान, समुद्र तट के किनारे स्थापित विशेष जलाशय भर जाते हैं। इन जलाशयों का निर्माण बांधों के माध्यम से किया गया था। निम्न ज्वार का तात्पर्य पानी की उल्टी गति से भी है, जिसका उपयोग टर्बाइनों को घुमाने के लिए किया जाता था, और परिणामस्वरूप, ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए। इस स्थिति में यह बहुत महत्वपूर्ण है कि उच्च और निम्न ज्वार के दौरान ऊँचाई में बड़ा अंतर हो। यह इस कारण से है कि कम से कम 10 मीटर की ज्वार की ऊंचाई के साथ ज्वारीय बिजली संयंत्र बनाए गए और वर्तमान में बल्कि संकीर्ण स्थानों में बनाए जा रहे हैं। इस तरह के स्टेशनों में "माइनस" भी होते हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण यह है कि बांध के बड़े आयाम से भूमि की ओर समुद्र के पानी के प्रवाह में वृद्धि होती है, और इसके परिणामस्वरूप, सतह समुद्र के पानी से भर जाती है, जिससे एक उच्च नमक सामग्री। और इससे संपूर्ण जैविक प्रणाली के वनस्पतियों और जीवों में परिवर्तन होता है, सर्वश्रेष्ठ के लिए नहीं;


• समुद्र की लहर ऊर्जा। इस तथ्य के बावजूद कि इस प्रकार की ऊर्जा की प्रकृति ज्वार और प्रवाह की ऊर्जा के समान है, यह अभी भी एक अलग समूह में प्रतिष्ठित है। समुद्री लहरों की ऊर्जा में सबसे अधिक विशिष्ट शक्ति होती है। समुद्र की लहरों का उपयोग करते समय जल ऊर्जा के बिजली में रूपांतरण का गुणांक काफी अधिक है - लगभग 85%। लेकिन इसके बावजूद, आज इस प्रकार की ऊर्जा का बहुत कम उपयोग किया जाता है क्योंकि प्रतिष्ठानों के निर्माण के दौरान उत्पन्न होने वाली कई कठिनाइयाँ;


• जलविद्युत संयंत्र। यहाँ पानी की ऊर्जा वायु और सूर्य की ऊर्जा के साथ परस्पर क्रिया करती है। जल निकायों की सतह से पानी वाष्पित हो जाता है, बादल बनते हैं, और हवा उन्हें उच्चतम क्षेत्रों में ले जाती है, जहां वे घनीभूत हो जाते हैं और वर्षा के रूप में बाहर गिर जाते हैं। यह वह वर्षा है जो अपने प्राथमिक स्रोतों में बहती है, जिसके रास्ते में पनबिजली स्टेशन स्थापित होते हैं, गिरते पानी की ऊर्जा को रोकते हैं और इस तरह इसे बिजली में परिवर्तित करते हैं। पानी गिरने की ऊंचाई जितनी अधिक होगी, स्टेशन द्वारा उत्पन्न ऊर्जा की शक्ति उतनी ही अधिक होगी। इसलिए, प्रवाह के परिमाण को विनियमित करने के लिए पनबिजली संयंत्रों में बांध स्थापित किए जाते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि पनबिजली संयंत्रों का निर्माण महंगा है, दुनिया के कई देशों में सुविधाओं का निर्माण किया गया है, क्योंकि यह ऊर्जा का एक अटूट स्रोत है। एचपीपी के फायदे और नुकसान दोनों हैं। पनबिजली संयंत्र के निर्माण से बहुत बड़े क्षेत्रों में महत्वपूर्ण बाढ़ आ जाती है, जिससे स्थानीय जीवों को अपूरणीय क्षति होती है। हालाँकि, इन परिस्थितियों को ध्यान में रखते हुए, किसी को ऐसी संरचनाओं की उच्च पर्यावरण मित्रता को याद रखना चाहिए, क्योंकि वे केवल स्थानीय क्षति का कारण बनती हैं और पृथ्वी के वातावरण को प्रदूषित नहीं करती हैं। आज, पनबिजली संयंत्रों के संचालन के नए तरीकों का विकास चल रहा है, और टर्बाइनों के डिजाइन में सुधार किया जा रहा है। जलविद्युत अत्यधिक विकसित है और कुल विश्व बिजली उत्पादन का लगभग 25% हिस्सा है। और अगर हम इसके विकास की गति को ध्यान में रखते हैं, तो हम सुरक्षित रूप से कह सकते हैं कि यह उद्योग एक बहुत ही आशाजनक दिशा है।

पारंपरिक ऊर्जा संसाधन शाश्वत नहीं हैं और देर-सबेर समाप्त हो जाएंगे, और बढ़ती ऊर्जा खपत को देखते हुए, यह जल्द से जल्द होगा, यही कारण है कि वैकल्पिक ऊर्जा का उपयोग इतना महत्वपूर्ण है।

काफी समय तक लोग नदियों के बहाव और झरनों के गिरने को देखकर समझ गए कि पानी की ऊर्जा का उपयोग कैसे किया जाए।

पनचक्की से सरल और अधिक सरल और क्या हो सकता है?

पानी, चक्र को घुमाता है, गतिमान धारा की गतिज ऊर्जा को पहिये के यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करता है। आधुनिक पनबिजली संयंत्र एक ही सिद्धांत पर काम करते हैं, लेकिन उनमें यांत्रिक ऊर्जा अतिरिक्त रूप से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

भाटा और प्रवाह ऊर्जा

एक लंबे समय के लिए, समय-समय पर आवर्ती, भाटा और प्रवाह की व्याख्या नहीं कर सका। अब यह स्पष्ट है कि सूर्य और चंद्रमा अपने गुरुत्वाकर्षण द्वारा समुद्र में पानी का असमान वितरण करते हैं।

पानी "कूबड़" दिखाई देता है, जो पृथ्वी के घूमने के कारण किनारे पर चला जाता है। लेकिन घूर्णन के कारण महासागर की स्थिति भी बदल जाती है, जिससे गुरुत्वाकर्षण में कमी आती है।

ज्वार विशेष जलाशयों को भरता है जो तट पर बांध बनाते हैं। कम ज्वार पर, पानी वापस चला जाता है और यह प्रवाह टर्बाइनों को घुमाता है।

उच्च और निम्न ज्वार के बीच जितना अधिक अंतर होता है, उतनी ही अधिक ऊर्जा का उपयोग होता है। जितना हो सके था। इसलिए, संकरी जगहों पर ज्वारीय बिजली संयंत्र बनाना अधिक लाभदायक है जहाँ ऊँचाई का अंतर कम से कम 10 मीटर है। एक उदाहरण फ्रांस में पहले नदी के मुहाने पर ज्वारीय बिजली संयंत्र है।

ऐसे स्टेशनों के नुकसान में यह तथ्य शामिल है कि जब एक बांध बनाया जाता है, तो ज्वार का आयाम बढ़ जाता है, और इससे भूमि में खारे पानी की बाढ़ आ जाती है और इसके परिणामस्वरूप पारिस्थितिकी बदल जाती है।

समुद्री लहरों की ऊर्जा

समुद्र की लहरों की ऊर्जा की प्रकृति ज्वार की ऊर्जा के समान है, लेकिन अभी भी इसे अलग से विचार करने की प्रथा है।

इस ऊर्जा में एक बड़ी विशिष्ट शक्ति होती है - समुद्र की औसत तरंग शक्ति 15 kW / m होती है, लगभग दो मीटर की तरंग ऊँचाई के साथ, यह मान 80 kW / m तक पहुँच सकता है। लेकिन यह अनुमानित डेटा है, क्योंकि। समुद्री तरंगों की सारी ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित नहीं होती - रूपांतरण कारक 85% है।

प्रतिष्ठानों को बनाने की जटिलता के कारण, समुद्री तरंग ऊर्जा के उपयोग को व्यापक आवेदन नहीं मिला है और यह केवल विकास के चरण में है।

लेकिन अगर इसमें महारत हासिल है, तो आप सुनिश्चित हो सकते हैं कि आधुनिक ऊर्जा अब विश्व स्तर पर जीवाश्म ऊर्जा स्रोतों: कोयला, तेल और गैस पर निर्भर नहीं रहेगी।

जलविद्युत ऊर्जा

मिलों के निर्माण के बाद से जल प्रवाह की ऊर्जा मनुष्य के लिए उपलब्ध रही है।
अब जल प्रवाह के मार्ग में पनबिजली संयंत्र स्थापित किए जा रहे हैं, जो इस ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।

ऊर्जा की शक्ति गिरने की ऊंचाई पर निर्भर करती है, इसलिए पनबिजली स्टेशन पर बांध बनाए जाते हैं, जो आपको वृद्धि के स्तर और जल प्रवाह की मात्रा को समायोजित करने की अनुमति देते हैं।

एक शक्तिशाली पनबिजली स्टेशन का निर्माण श्रमसाध्य और बहुत महंगा है, लेकिन समय के साथ यह पूरी तरह से खुद के लिए भुगतान करता है, क्योंकि। जल संसाधन अक्षय हैं और किसी भी समय उपलब्ध हैं।

पनबिजली संयंत्र बनाने के नुकसान में शामिल हैं:

• जल ऊर्जा के बड़े भंडार पर निर्माण की निर्भरता
• उपजाऊ भूमि की बाढ़
• उच्च भूकंपीयता के कारण पर्वतीय नदियों पर निर्माण का खतरा
• पारिस्थितिक तंत्र पर बाढ़ और अनियमित जल निर्वहन का प्रभाव।

स्टेशनों के संचालन के नए तरीकों से यह प्रभाव कम हो गया है, और जल संचयक इन तरीकों में से एक बन गए हैं।

टर्बाइनों से गुजरने के बाद पानी बड़े जलाशयों में जमा हो जाता है, और जब हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन पर भार न्यूनतम होता है, तो थर्मल या परमाणु ऊर्जा संयंत्र की ऊर्जा के कारण संचित पानी को वापस ऊपर पंप किया जाता है और चक्र दोहराता है।

फ्रांस में, वे गिरने वाली बारिश की ऊर्जा का उपयोग करने का विचार लेकर आए!

पीज़ोसिरामिक तत्व पर हो रही है, प्रत्येक बूंद एक विद्युत क्षमता की उपस्थिति का कारण बनती है। विद्युत आवेश को तब प्रयोग करने योग्य कंपन में संशोधित किया जाता है।

जलविद्युत अब कई देशों में विकसित है और कुल बिजली का 25% हिस्सा है। और इसके विकास की गति हमें इसे एक बहुत ही आशाजनक दिशा मानने की अनुमति देती है।

कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि हमारे ग्रह को पृथ्वी नहीं, बल्कि जल कहना अधिक सही होगा, क्योंकि ग्रह की सतह का लगभग तीन-चौथाई हिस्सा पानी से ढका है। विश्व महासागर ऊर्जा का एक विशाल संचयकर्ता है - यह सूर्य से आने वाली अधिकांश ऊर्जा को अवशोषित करता है। वे ज्वार-भाटे और प्रवाह, महासागरीय धाराओं, शक्तिशाली नदियों का भी उपयोग करते हैं जो समुद्र और महासागरों में पानी की विशाल मात्रा ले जाती हैं। पहले, सभी लोगों ने नदियों की ऊर्जा का उपयोग करना सीखा।

जल ऊर्जा (जल विद्युत)

जल ऊर्जा, या बायोएनेर्जी, भी सौर ऊर्जा में परिवर्तित होती है। गिरते पानी का लंबे समय से पैडल पहियों और टर्बाइनों को घुमाने के लिए इस्तेमाल किया जाता रहा है। पानी ऊर्जा का पहला स्रोत था, और पहली मशीन जिसके साथ मनुष्य ने पानी की ऊर्जा का उपयोग किया था, वह एक आदिम जल टरबाइन थी। 2000 से अधिक साल पहले, मध्य पूर्व में पर्वतारोहियों ने पहले से ही ब्लेड के साथ एक शाफ्ट के रूप में एक पानी के पहिये का इस्तेमाल किया था: ब्लेड पर दबाव डालने वाली धारा या नदी से पानी की एक धारा, उन्हें अपनी गतिज ऊर्जा स्थानांतरित कर रही थी। ब्लेड चले गए, और चूंकि वे शाफ्ट से सख्ती से जुड़े हुए थे, इसलिए शाफ्ट घूम गया। बदले में, एक चक्की का पत्थर इसके साथ जुड़ा हुआ था, जो शाफ्ट के साथ मिलकर अचल निचली चक्की के सापेक्ष घूमता था। इस तरह पहली "मशीनीकृत" अनाज मिलों ने काम किया। लेकिन वे केवल पहाड़ी क्षेत्रों में बनाए गए थे, जहाँ नदियों और नालों में बड़ी-बड़ी बूँदें और तेज़ दबाव था।

पानी, जो प्राचीन काल में यांत्रिक कार्य करने के लिए उपयोग किया जाता था, अभी भी ऊर्जा का एक अच्छा स्रोत है, अब विद्युत। गिरने वाले पानी की ऊर्जा, जो पानी के पहिये को घुमाती है, सीधे अनाज पीसने, लकड़ी काटने और कपड़े बनाने के काम आती है। हालाँकि, XIX सदी के 30 के दशक में, जब नदियों पर मिलें और आरा मिलें गायब होने लगीं। झरनों पर बिजली उत्पादन शुरू हुआ।

एक आधुनिक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन (एचपीपी) में, पानी का एक द्रव्यमान टरबाइन ब्लेड पर तेज गति से दौड़ता है। पानी एक सुरक्षात्मक जाल और एक स्टील पाइपलाइन द्वारा एक समायोज्य गेट के माध्यम से टरबाइन तक बहता है, जिसके ऊपर जनरेटर स्थापित है। पानी की यांत्रिक ऊर्जा को टर्बाइन के माध्यम से जनरेटर में स्थानांतरित किया जाता है और वहां इसे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। उसके बाद, पानी अपनी गति खोते हुए, धीरे-धीरे विस्तार करते हुए, सुरंग के माध्यम से नदी में बहता है।

क्षमता के अनुसार, एचपीपी को छोटे (0.2 मेगावाट तक की स्थापित क्षमता के साथ), छोटे (2 मेगावाट तक), मध्यम (20 मेगावाट तक) और बड़े (20 मेगावाट से अधिक) में विभाजित किया गया है; दबाव के लिए - कम दबाव (10 मीटर तक सिर), मध्यम दबाव (100 मीटर तक) और उच्च दबाव (100 मीटर से अधिक)। कुछ मामलों में, उच्च दबाव वाले पनबिजली बांध 240 मीटर की ऊंचाई तक पहुंचते हैं। वे टर्बाइनों के सामने पानी की ऊर्जा को केंद्रित करते हैं, पानी जमा करते हैं और इसका स्तर बढ़ाते हैं। एक टर्बाइन ऊर्जावान रूप से बहुत फायदेमंद मशीन है, क्योंकि इसमें पानी आसानी से आगे की गति को घूर्णी गति में बदल देता है। एक ही सिद्धांत अक्सर मशीनों में प्रयोग किया जाता है जो पानी के पहिये की तरह कुछ भी नहीं दिखता है (यदि ब्लेड भाप से प्रभावित होते हैं, तो हम भाप टर्बाइनों के बारे में बात कर रहे हैं)। विशिष्ट एचपीपी में, दक्षता अक्सर 60-70% होती है, अर्थात, अवरोही जल की 60-70% ऊर्जा बिजली में परिवर्तित हो जाती है।

जलविद्युत संयंत्रों का निर्माण महंगा है और उन्हें महत्वपूर्ण परिचालन लागत की आवश्यकता होती है, लेकिन उनका "ईंधन" मुफ़्त है और किसी भी मुद्रास्फीति से खतरा नहीं है। ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत सूर्य है, यह महासागरों, समुद्रों और नदियों से पानी को वाष्पित करता है। जलवाष्प संघनित होकर वर्षा के रूप में ऊंचाई वाले क्षेत्रों में गिरती है और नीचे समुद्र में गिरती है। पानी की आवाजाही की ऊर्जा को पकड़ने के लिए इस अपवाह के रास्ते में पनबिजली संयंत्र बनाए गए हैं - ऊर्जा जो अन्यथा समुद्र में तलछट के परिवहन के लिए उपयोग की जाएगी।

इसलिए, जलविद्युत पूरी तरह से पर्यावरण के अनुकूल नहीं है।

नदियों पर बांधों के निर्माण से जुड़े प्रकृति के लिए कुछ नकारात्मक परिणामों पर विचार करें। जब नदी का प्रवाह धीमा हो जाता है, जैसा कि आमतौर पर तब होता है जब इसका पानी जलाशय में प्रवेश करता है, निलंबित तलछट नीचे की ओर डूबने लगती है। जलाशय के नीचे, साफ पानी, नदी में गिरना, नदी के किनारों को बहुत तेजी से मिटाता है, जैसे कि जलाशय में खोई हुई वर्षा की मात्रा को बहाल करना। इसलिए, जलाशय से नीचे की ओर किनारों का बढ़ा हुआ कटाव और घर्षण एक सामान्य घटना है।

जलाशय के तल को धीरे-धीरे तलछट की एक परत के साथ कवर किया जाता है, जो समय-समय पर सतह पर उगता है या पानी के निर्वहन या ज्वार के परिणामस्वरूप जल स्तर गिरने और बढ़ने पर फिर से भर जाता है। समय के साथ, वर्षा इतनी अधिक हो जाती है कि वे जलाशय के उपयोगी मात्रा के एक महत्वपूर्ण हिस्से पर कब्जा करना शुरू कर देते हैं। इसका मतलब यह है कि पानी जमा करने या बाढ़ को नियंत्रित करने के लिए बनाया गया जलाशय धीरे-धीरे अपनी प्रभावशीलता खो रहा है। जलाशय में बड़ी मात्रा में वर्षा के संचय को आंशिक रूप से जल प्रवाह द्वारा ले जाने वाले हानिकारक पदार्थों की मात्रा की नियमित निगरानी से रोका जा सकता है।

कुछ समय के लिए अदृश्य तलछट के ढेर, जो जलाशय में पानी कम होने पर ही दिखाई देते हैं, यही एकमात्र कारण नहीं है कि कई लोग बांधों के निर्माण का विरोध करते हैं। एक और, अधिक महत्वपूर्ण एक है: जलाशय को भरने के बाद, बहाली की संभावना के बिना, मूल्यवान भूमि पानी के नीचे हो जाती है। मूल्यवान जानवर और पौधे भी लुप्त हो रहे हैं, और केवल स्थलीय ही नहीं; एक बांध नदी में रहने वाली मछलियां भी गायब हो सकती हैं, क्योंकि बांध उनके स्पॉनिंग ग्राउंड के रास्ते को अवरुद्ध कर देता है।

बांधों और जलाशयों के निर्माण से जुड़ी अन्य समस्याएं भी हैं। निश्चित अवधि के दौरान, जलाशय में पानी की गुणवत्ता और, तदनुसार, इससे निकलने वाले पानी की गुणवत्ता बहुत कम हो सकती है। गर्मियों और शरद ऋतु के दौरान, जलाशय में पानी की निचली परतें ऑक्सीजन से भर जाती हैं, जो दो प्रक्रियाओं की एक साथ क्रिया के कारण होती है: पानी का अधूरा मिश्रण और नीचे की परतों में मृत पौधों के जीवाणु अनुसूची के लिए बड़ी मात्रा में आवश्यकता होती है। ऑक्सीजन। जब यह ऑक्सीजन-रहित पानी जलाशय से छोड़ा जाता है, तो मछली और अन्य जलीय जीवन नीचे की ओर सबसे पहले पीड़ित होते हैं।

इस सब के बावजूद, पनबिजली संयंत्रों के फायदे स्पष्ट हैं - प्रकृति द्वारा ऊर्जा की निरंतर नवीकरणीय आपूर्ति, संचालन में आसानी और पर्यावरण प्रदूषण की अनुपस्थिति।

आज, नदियों पर पनबिजली स्टेशनों के संचालन के लिए जलाशय बनाए गए हैं, अक्सर जलाशयों के झरने भी। दुनिया की सभी नदियों की वास्तविक पनबिजली क्षमता 2,900 GW होने का अनुमान है, और व्यवहार में 1,000 GW से कम का उपयोग पनबिजली उत्पादन के लिए किया जाता है। दुनिया में अब दसियों हज़ार पनबिजली स्टेशन काम कर रहे हैं। यानी अब तक पृथ्वी की जलविद्युत क्षमता का एक छोटा सा हिस्सा ही लोगों की सेवा करता है। हर साल बारिश और बर्फ के पिघलने से बनने वाली पानी की विशाल धाराएँ अप्रयुक्त होकर समुद्र में चली जाती हैं। यदि उन्हें बांधों की मदद से हिरासत में लिया गया, तो मानवता को भारी मात्रा में ऊर्जा प्राप्त होगी।

1 एम 3 पानी में संभावित ऊर्जा 124 मीटर - 1000 * 9.8 * 124 \u003d जे (क्रास्नोयार्स्क एचपीपी - रूस) की ऊंचाई पर है

रूस में सबसे बड़ा पनबिजली संयंत्र नाम क्षमता, GW औसत वार्षिक उत्पादन, बिलियन kWh भूगोल सयानो-शुशेंस्काया 6.4023.50 रगड़। येनिसी (सयानोगोर्स्क) क्रास्नोयार्स्क 6.0020.40 रगड़। येनिसी (दिव्नोगोर्स्क) ब्रात्स्काया 4.5022.60 रगड़। अंगारा (ब्रात्स्क) उस्त-इलिम्सकाया 4.3221.70 रगड़। अंगारा (उस्ट-इलिम्स्क)

एक पवन खेत एक या अधिक स्थानों में एकत्रित पवन टर्बाइनों का एक समूह है। बड़े पवन फार्मों में 100 या अधिक पवन टर्बाइन हो सकते हैं। कभी-कभी विंड फ़ार्म को विंड फ़ार्म कहा जाता है (अंग्रेजी से। विंड फ़ार्म)। पवन जनरेटर।

टाइडल पावर प्लांट (TPP) एक विशेष प्रकार का हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट है जो ज्वार की ऊर्जा का उपयोग करता है, लेकिन वास्तव में पृथ्वी के घूमने की गतिज ऊर्जा का उपयोग करता है। ज्वारीय ऊर्जा संयंत्र समुद्र के किनारों पर बनाए जाते हैं, जहाँ चंद्रमा और सूर्य के गुरुत्वाकर्षण बल दिन में दो बार जल स्तर को बदलते हैं। तट के पास जल स्तर में उतार-चढ़ाव 13 मीटर तक पहुंच सकता है। दुनिया का सबसे बड़ा ज्वारीय बिजली संयंत्र ला रेंस, फ्रांस

ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, खाड़ी या नदी के मुहाने को एक बांध द्वारा अवरुद्ध किया जाता है जिसमें जलविद्युत इकाइयाँ स्थापित होती हैं, जो जनरेटर मोड और पंप मोड दोनों में काम कर सकती हैं (ज्वार की अनुपस्थिति में बाद के संचालन के लिए जलाशय में पानी पंप करने के लिए) ). बाद के मामले में, उन्हें पंप स्टोरेज पावर प्लांट कहा जाता है।

रूस में, 1968 से, एक प्रायोगिक टीपीपी 0.4 मेगावाट की क्षमता के साथ बैरेंट्स सागर के तट पर किसलया खाड़ी में काम कर रहा है। व्हाइट सी पर मेजेन बे (मेगावाट क्षमता) में टीपीपी। इसके बांध की ऊंचाई 6 मीटर है, लंबाई 93 मीटर है। एक ज्वारीय बिजली संयंत्र का मॉडल

पनबिजली चैनल जलमार्गों और ज्वारीय आंदोलनों में जल द्रव्यमान के प्रवाह में केंद्रित ऊर्जा है। अक्सर गिरने वाले पानी की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। जल स्तर में अंतर को बढ़ाने के लिए, विशेषकर नदियों के निचले इलाकों में बांध बनाए जा रहे हैं। तकनीकी उद्देश्यों के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली पहली प्रकार की ऊर्जा। 19वीं शताब्दी के मध्य तक, पानी के पहियों का उपयोग इसके लिए किया जाता था, जो गतिमान पानी की ऊर्जा को घूर्णन शाफ्ट की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता था। बाद में, तेज और अधिक कुशल हाइड्रोलिक टर्बाइन दिखाई दिए। 19वीं शताब्दी के अंत तक, एक घूर्णन शाफ्ट की ऊर्जा का उपयोग सीधे तौर पर किया जाता था, उदाहरण के लिए, पानी की मिलों में अनाज को पीसने के लिए या धौंकनी और हथौड़ों को चलाने के लिए। अब लगभग सभी यांत्रिक ऊर्जा हाइड्रोटर्बाइन द्वारा उत्पन्न बिजली में परिवर्तित हो जाती है।

रोमन साम्राज्य के समय से मिलों और अन्य तंत्रों को चलाने के लिए जलाशयों में संचित पानी की संभावित ऊर्जा को रोटेशन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया गया है। 19वीं शताब्दी के अंत में जलविद्युत का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण संभव हुआ। भौतिकी और तकनीकी प्रगति की खोजों के लिए धन्यवाद। 19वीं और 20वीं सदी के अंत में बड़े पनबिजली संयंत्र दिखाई देने लगे।

पृथ्वी पर जलविद्युत संसाधन प्रति वर्ष 32,900 TWH अनुमानित हैं, जिनमें से लगभग 25% तकनीकी और आर्थिक रूप से उपयोग के लिए उपयुक्त हैं। तालिका 1 में विभिन्न देशों में जलविद्युत संसाधनों पर डेटा शामिल है।

पूर्व USSR की नदियों की जलविद्युत क्षमता महान है - 4000 TWh (औसत वार्षिक शक्ति का 450 मिलियन kW), या दुनिया की नदियों की क्षमता का 12%।

जलविद्युत दुर्घटना भौतिक

तालिका एक

गिरने वाले पानी की ऊर्जा को बिजली में बदलने की प्रक्रिया के भौतिक सिद्धांत काफी सरल हैं, लेकिन उनका तकनीकी कार्यान्वयन काफी श्रमसाध्य है। बांध द्वारा बनाए गए दबाव में पानी नाली में भेजा जाता है, जो टरबाइन के साथ समाप्त होता है। टर्बाइन शाफ्ट को घुमाता है जिससे जनरेटर रोटर जुड़ा हुआ है। बिजली उत्पादन जलाशय में जमा पानी की संभावित ऊर्जा और बिजली में इसके रूपांतरण की दक्षता पर निर्भर करता है। एक पनबिजली स्टेशन की क्षमता पानी की मात्रा और जलाशय की पानी की सतह और पनबिजली इकाइयों की स्थापना के स्तर के बीच के अंतर पर निर्भर करती है; इस अंतर को दाब कहते हैं। उच्च दाब पर टर्बाइन में प्रवेश करने वाले पानी में कम दबाव की तुलना में अधिक संभावित ऊर्जा होती है, इसलिए एक उच्च दबाव वाले पनबिजली संयंत्र को समान शक्ति प्राप्त करने के लिए कम पानी की आवश्यकता होती है। दबाव जितना अधिक होगा, टरबाइन के आवश्यक आयाम उतने ही छोटे होंगे, जिससे संपूर्ण संरचना की लागत कम हो जाती है। CIS में लगभग 775 हजार नदियाँ हैं जिनकी कुल लंबाई 5 मिलियन किलोमीटर से अधिक है। औसत वार्षिक नदी अपवाह की कुल मात्रा 4720 किमी 3 है। सबसे बड़ी नदियों में येनिसी हैं - औसत वार्षिक अपवाह 623 किमी3, लीना - 508 है; ओबी - 397, अमूर - 373, वोल्गा - 251, पिकोरा - 131, नेवा - 78, अमु दरिया - 72, नीपर - 52, सीर दरिया - 36 किमी3। पूरे देश में जलविद्युत संसाधनों का वितरण और 1980 के अंत तक उनके उपयोग के आंकड़े तालिका 2 में दिए गए हैं।

तालिका 2

जल ऊर्जा का उपयोग करने का एक अन्य तरीका ज्वारीय पनबिजली संयंत्र (टीपीपी) है। महासागरों के कुछ क्षेत्रों में, ज्वार की लहर का एक बहुत बड़ा आयाम देखा जाता है और ऊपरी और निचले ज्वार के निशान के बीच का अंतर 10 मीटर तक पहुँच जाता है। यदि आप उस समय बांध में ताला खोलते हैं जब ज्वार की लहर ऊँचाई प्राप्त कर रही होती है, जलाशय को भरने की अनुमति दें और फिर ज्वार के उच्चतम बिंदु पर ताला बंद कर दें, फिर संचित पानी को कम ज्वार पर टर्बाइनों के माध्यम से पारित किया जा सकता है और इस प्रकार बिजली उत्पन्न की जा सकती है। यदि टर्बाइनों को उत्क्रमणीय बनाया जाए तो यह अधिक कुशल होता है, जिस स्थिति में जलाशय भरे जाने और खाली होने पर वे दोनों काम करेंगे। हालांकि, टीपीपी में बिजली का उत्पादन दिन के निश्चित समय पर ही संभव है, जिससे बड़ी बिजली प्रणालियों में ज्वारीय ऊर्जा का उपयोग करना मुश्किल हो जाता है। विशेषज्ञों के अनुसार कुल ऊर्जा क्षमता का मूल्य 13,000 मेगावाट है। फ्रांस में, दो टीपीपी बनाए गए हैं: एक 9 मेगावाट की क्षमता वाला, दूसरा 240 मेगावाट की क्षमता वाला। रूसी संघ में एक प्रायोगिक टीपीपी संचालित है; 7 मेगावाट की क्षमता वाले कोला प्रायद्वीप पर।