पनबिजली स्टेशन पर बिजली कैसे उत्पन्न होती है? पनबिजली स्टेशन के संचालन की विशेषताएं। हाइड्रोलिक पावर स्टेशन

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन (एचपीपी)- संरचनाओं और उपकरणों का एक सेट जिसके माध्यम से जल प्रवाह की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। पनबिजली संयंत्र आमतौर पर नदियों पर बांध और जलाशय बनाकर बनाए जाते हैं। पनबिजली संयंत्रों में बिजली के कुशल उत्पादन के लिए, दो मुख्य कारक आवश्यक हैं: पूरे वर्ष पानी की गारंटीकृत आपूर्ति और संभवतः बड़ी नदी ढलान। घाटी जैसा भूभाग हाइड्रोलिक निर्माण के लिए अनुकूल है।

एक समतल नदी पर जलविद्युत परिसर में शामिल हैं: एक बांध, एक बिजली संयंत्र भवन, स्पिलवे, नेविगेशन द्वार (ताले), मछली मार्ग संरचनाएं, आदि।

संचालन का सिद्धांत। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का संचालन सिद्धांत काफी सरल है (चित्र डी.1)। हाइड्रोलिक संरचनाओं की एक श्रृंखला आवश्यक पानी का दबाव प्रदान करती है, और बिजली उपकरण दबाव में चलने वाले पानी की ऊर्जा को टरबाइन आंदोलन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जो जनरेटर चलाते हैं जो बिजली का उत्पादन करते हैं।

चित्र D.1 - एक पनबिजली पावर स्टेशन का आरेख

पनबिजली स्टेशन की शक्ति पानी के प्रवाह और दबाव से निर्धारित होती है। एक पनबिजली स्टेशन पर, एक नियम के रूप में, पानी का दबाव बांध या डायवर्जन के निर्माण के माध्यम से उत्पन्न होता है - पानी का प्राकृतिक प्रवाह। कुछ मामलों में, आवश्यक जल दबाव प्राप्त करने के लिए बांध और डायवर्जन दोनों का एक साथ उपयोग किया जाता है। बांध के सामने के जल क्षेत्र को अपस्ट्रीम कहा जाता है, और बांध के नीचे के जल क्षेत्र को डाउनस्ट्रीम कहा जाता है। ऊपरी पूल (यूडब्ल्यूबी) और निचले पूल (यूएनबी) के स्तर के बीच का अंतर दबाव एन निर्धारित करता है। ऊपरी पूल एक जलाशय बनाता है जिसमें पानी जमा होता है, जिसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए आवश्यकतानुसार किया जाता है।

सभी बिजली उपकरण सीधे हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन भवन में ही स्थित हैं। उद्देश्य के आधार पर इसका अपना विशिष्ट विभाजन होता है। मशीन कक्ष में हाइड्रोलिक इकाइयाँ होती हैं जो जल प्रवाह की ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों, एक ट्रांसफार्मर स्टेशन, स्विचगियर्स और बहुत कुछ के संचालन के लिए सभी प्रकार के अतिरिक्त उपकरण, नियंत्रण और निगरानी उपकरण भी हैं।

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों का वर्गीकरण . जलविद्युत स्टेशनों को इसके आधार पर विभाजित किया गया है:

1) उत्पन्न बिजली:

शक्तिशाली - 25 मेगावाट और उससे अधिक का उत्पादन;

मध्यम - 25 मेगावाट तक;

छोटे पनबिजली संयंत्र - 5 मेगावाट तक।

2) पानी के दबाव का अधिकतम उपयोग:

उच्च दबाव - 60 मीटर से अधिक;

मध्यम दबाव - 25 मीटर से;

निम्न-दबाव - 3 से 25 मीटर तक।

3) प्राकृतिक संसाधनों के उपयोग का सिद्धांत, और, तदनुसार, परिणामी जल सांद्रता:

रन-ऑफ-रिवर और बांध पनबिजली स्टेशन। ये जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के सबसे सामान्य प्रकार हैं। उनमें पानी का दबाव एक बांध स्थापित करके बनाया जाता है जो नदी को पूरी तरह से अवरुद्ध कर देता है या उसमें जल स्तर को आवश्यक स्तर तक बढ़ा देता है। साथ ही, नदी घाटी में कुछ बाढ़ अपरिहार्य है। ऐसे पनबिजली स्टेशन उच्च पानी वाली मैदानी नदियों के साथ-साथ पहाड़ी नदियों पर भी बनाए जाते हैं, जहां नदी का तल संकरा और अधिक संकुचित होता है।

बांध पनबिजली स्टेशन. वे उच्च जल दबाव पर निर्मित होते हैं। इस मामले में, नदी एक बांध द्वारा पूरी तरह से अवरुद्ध है, और पनबिजली स्टेशन की इमारत बांध के पीछे, इसके निचले हिस्से में स्थित है। इस मामले में, टर्बाइनों को पानी की आपूर्ति विशेष दबाव सुरंगों के माध्यम से की जाती है, और सीधे नहीं, जैसा कि नदी के जलविद्युत संयंत्रों में किया जाता है।

डायवर्सन पनबिजली संयंत्र। ऐसे बिजली संयंत्र उन स्थानों पर बनाए जाते हैं जहां नदी का ढलान अधिक होता है। इस प्रकार के पनबिजली स्टेशन में आवश्यक जल सांद्रता डायवर्जन के माध्यम से बनाई जाती है। विशेष जल निकासी प्रणालियों के माध्यम से नदी तल से पानी निकाला जाता है। उत्तरार्द्ध सीधे हैं, और उनकी ढलान नदी की औसत ढलान से काफी कम है। परिणामस्वरूप, पानी की आपूर्ति सीधे पनबिजली स्टेशन भवन को की जाती है। डायवर्सन जलविद्युत संयंत्र विभिन्न प्रकार के हो सकते हैं - मुक्त-प्रवाह या दबाव डायवर्जन के साथ। दबाव मोड़ के मामले में, पानी की पाइपलाइन एक बड़े अनुदैर्ध्य ढलान के साथ बिछाई जाती है। एक अन्य मामले में, डायवर्जन की शुरुआत में, नदी पर एक ऊंचा बांध बनाया जाता है और एक जलाशय बनाया जाता है - इस योजना को मिश्रित डायवर्जन भी कहा जाता है, क्योंकि आवश्यक जल सांद्रता बनाने के दोनों तरीकों का उपयोग किया जाता है।

पम्पित भंडारण बिजली संयंत्र। ऐसे पंप भंडारण बिजली संयंत्र उत्पन्न बिजली को जमा करने और चरम भार के समय उपयोग में लाने में सक्षम हैं। ऐसे बिजली संयंत्रों का संचालन सिद्धांत इस प्रकार है: निश्चित अवधि (पीक लोड नहीं) के दौरान, पंप भंडारण बिजली संयंत्र इकाइयां बाहरी ऊर्जा स्रोतों से पंप के रूप में काम करती हैं और विशेष रूप से सुसज्जित ऊपरी पूल में पानी पंप करती हैं। जब मांग पैदा होती है, तो उनसे पानी दबाव पाइपलाइन में प्रवेश करता है और टर्बाइनों को चलाता है।

टरबाइन. पानी के दबाव के आधार पर, जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों में विभिन्न प्रकार के टर्बाइनों का उपयोग किया जाता है। उच्च दबाव के लिए - धातु सर्पिल कक्षों के साथ बाल्टी और रेडियल-अक्षीय टर्बाइन। मध्यम दबाव वाले पनबिजली संयंत्रों में, रोटरी-ब्लेड और रेडियल-अक्षीय टर्बाइन स्थापित किए जाते हैं, कम दबाव वाले पनबिजली स्टेशनों पर, रोटरी-ब्लेड टर्बाइन प्रबलित कंक्रीट कक्षों में स्थापित किए जाते हैं। सभी प्रकार के टरबाइनों का संचालन सिद्धांत समान है - दबाव में पानी (पानी का दबाव) टरबाइन ब्लेड में प्रवेश करता है, जो घूमना शुरू कर देता है। इस प्रकार यांत्रिक ऊर्जा को हाइड्रोजनेरेटर में स्थानांतरित किया जाता है, जो बिजली उत्पन्न करता है। टर्बाइन कुछ तकनीकी विशेषताओं के साथ-साथ कक्षों - स्टील या प्रबलित कंक्रीट में भिन्न होते हैं, और विभिन्न जल दबावों के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

हाइड्रोलिक इकाई द्वारा विकसित शक्ति दबाव एच और जल प्रवाह क्यू के समानुपाती होती है:

टर्बाइन और जनरेटर सीधे बांध में या उसके पास स्थापित किए जा सकते हैं। कुछ मामलों में, एक पाइपलाइन का उपयोग किया जाता है जिसके माध्यम से दबावयुक्त पानी को बांध के स्तर से नीचे या जलविद्युत पावर स्टेशन की जल सेवन इकाई तक आपूर्ति की जाती है।

बाँध . बांध एक हाइड्रोलिक संरचना है जो जल स्तर को बढ़ाने के लिए जलस्रोत या जलाशय को अवरुद्ध करता है। यह संरचना के स्थान पर दबाव को केंद्रित करने और एक जलाशय बनाने का भी काम करता है।

बांध डिज़ाइन के आधार पर भिन्न हो सकते हैं और गुरुत्वाकर्षण, मेहराब आदि में विभाजित होते हैं। गुरुत्वाकर्षण बांध पत्थर या कंक्रीट बाधाओं की तरह दिखते हैं। इस प्रकार के निर्माण अपने भार से पानी के बहाव को रोकते हैं। धनुषाकार एक विशेष डिज़ाइन की बदौलत अपने कर्तव्यों को पूरा करते हैं। बांधों का सफल संचालन तीन संकेतकों पर निर्भर करता है: संरचना के ऊर्ध्वाधर तत्वों का प्रतिरोध, धनुषाकार संरचना का द्रव्यमान और विशेषताएं, जो तटीय तटबंधों पर टिकी हुई हैं। बांध बनाते समय कुछ बाहरी कारकों के प्रभाव को ध्यान में रखना आवश्यक है। ये तथाकथित कतरनी बल हैं, जिनकी उपस्थिति पानी, हवा, लहर के प्रभाव और तापमान परिवर्तन के प्रभाव के कारण होती है। उपरोक्त कारकों की बिल्डरों द्वारा उपेक्षा बांध के विनाश का कारण बन सकती है। इसलिए, कतरनी बलों के नकारात्मक प्रभावों को रोकने के लिए कुछ गणनाएँ की जाती हैं।

बरबाद करना . अपशिष्ट उत्पादन के स्रोत हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की इमारतें और संरचनाएं, स्टेशन के डिवीजनों की गतिविधियां, साथ ही अन्य आर्थिक गतिविधियों को सुनिश्चित करने के उद्देश्य से संबंधित गतिविधियां हैं। एक नियम के रूप में, मरम्मत और समर्थन कार्य करने वाली सहायक कंपनियां भी स्टेशनों के क्षेत्र में स्थित हैं।

मुख्य अपशिष्ट (4-5 खतरनाक वर्ग) यांत्रिक और जैविक अपशिष्ट जल उपचार, कपड़ा, निर्माण और अन्य अपशिष्ट, कागज और कार्डबोर्ड, कांच, डामर कंक्रीट या डामर कंक्रीट मिश्रण, प्रबलित कंक्रीट के विषम अपशिष्ट के दौरान उत्पन्न अपशिष्ट (कीचड़) हैं। साथ ही टूटी हुई इमारत की ईंटें और प्रबलित कंक्रीट उत्पाद, चूरा और लकड़ी के स्क्रैप, बिजली संयंत्रों की सुरक्षात्मक ग्रिलों से निकलने वाला कचरा आदि। इन वर्गों के कचरे को प्रबंधित करने का मुख्य तरीका इसे निपटान के लिए अन्य संगठनों में स्थानांतरित करना है।

खतरा वर्ग 1 और 2 के अपशिष्ट (पारा लैंप, फ्लोरोसेंट पारा युक्त ट्यूब जो समाप्त हो चुके हैं और ऊर्जा-बचत वाले से बदल दिए गए हैं) को निपटान के लिए विशेष संगठनों में स्थानांतरित किया जाता है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का संचालन सिद्धांत काफी सरल है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की हाइड्रोलिक संरचनाएं हाइड्रोलिक टरबाइन के ब्लेड में प्रवेश करने वाले पानी का आवश्यक प्रवाह प्रदान करती हैं, जिससे एक जनरेटर बनता है जो बिजली उत्पन्न करता है।

चित्र .1। हाइड्रोलिक टर्बाइनों के प्रकारों में से एक का आरेख

आवश्यक जल दबाव एक बांध (बांध-प्रकार के पनबिजली स्टेशन के मामले में) या डायवर्जन - पानी के प्राकृतिक प्रवाह (डायवर्जनल पनबिजली स्टेशन) द्वारा उत्पन्न होता है। कुछ मामलों में, आवश्यक जल दबाव प्राप्त करने के लिए, बांध और डायवर्जन दोनों का एक साथ उपयोग किया जाता है:

बांध पनबिजली स्टेशन (चित्र 2)। ये किर्गिस्तान में बड़े जलविद्युत संयंत्रों के सबसे आम प्रकार हैं। उनमें पानी का दबाव एक बांध स्थापित करके बनाया जाता है जो नदी को पूरी तरह से अवरुद्ध कर देता है और उसमें जल स्तर को आवश्यक ऊंचाई तक बढ़ा देता है। इस मामले में, हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की इमारत स्वयं बांध के पीछे, इसके निचले हिस्से में स्थित है। इस मामले में, पानी को विशेष दबाव सुरंगों के माध्यम से टर्बाइनों तक आपूर्ति की जाती है।
डायवर्सन पनबिजली स्टेशन (चित्र 3)। ऐसे बिजली संयंत्र उन जगहों पर बनाए जाते हैं जहां नदी का ढलान होता है। दबाव बनाने के लिए आवश्यक मात्रा में पानी को विशेष जल निकासी प्रणालियों (नहरों, शाखाओं, खाइयों) के माध्यम से नदी तल से हटा दिया जाता है। इनका ढलान नदी के औसत ढलान से काफी कम है। परिणामस्वरूप, पानी, एक निश्चित दूरी के बाद, आवश्यक ऊंचाई तक बढ़ जाता है और एक दबाव पूल में एकत्र हो जाता है। वहां से, एक दबाव पाइपलाइन के माध्यम से, पानी टरबाइन में प्रवेश करता है और अंततः, उसी नदी में फिर से समाप्त हो जाता है। कुछ मामलों में, डायवर्जन नहर की शुरुआत में एक बांध और एक छोटा जलाशय बनाया जाता है।

चावल। 2. बांध-प्रकार पनबिजली स्टेशन

चावल। 3. डायवर्जन प्रकार का जलविद्युत पावर स्टेशन

सभी बिजली उपकरण सीधे हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन भवन में ही स्थित हैं। उद्देश्य के आधार पर इसका अपना विशिष्ट विभाजन होता है। हाइड्रोजेनरेटर टरबाइन कक्ष में स्थित होते हैं, जो सीधे जल ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। इसमें विद्युत उपकरण भी हैं, जिसमें जलविद्युत ऊर्जा स्टेशनों, एक ट्रांसफार्मर स्टेशन, स्विचगियर्स और बहुत कुछ के संचालन के लिए नियंत्रण और निगरानी उपकरण शामिल हैं।

उत्पन्न बिजली के आधार पर जलविद्युत स्टेशनों को विभाजित किया गया है:

शक्तिशाली - 30 मेगावाट और उससे अधिक का उत्पादन;
छोटे पनबिजली संयंत्र - 1 मेगावाट से 30 मेगावाट तक;
मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन - 100 किलोवाट से 1 मेगावाट तक;
माइक्रो हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन - 5 किलोवाट से 100 किलोवाट तक;
पिको हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन - 5 किलोवाट तक।

एक पनबिजली स्टेशन की शक्ति पानी के दबाव और प्रवाह के साथ-साथ उपयोग किए गए टर्बाइनों और जनरेटर की दक्षता (दक्षता का गुणांक) पर निर्भर करती है। इस तथ्य के कारण कि, प्राकृतिक कारणों से, मौसम के आधार पर, साथ ही कई अन्य कारणों से, जल प्रवाह लगातार बदल रहा है, हाइड्रोइलेक्ट्रिक स्टेशन की शक्ति की अभिव्यक्ति के रूप में चक्रीय शक्ति लेने की प्रथा है। उदाहरण के लिए, पनबिजली स्टेशन के संचालन के वार्षिक, मासिक, साप्ताहिक या दैनिक चक्र होते हैं।

जल के प्रवाह और दबाव के आधार पर जलविद्युत संयंत्रों में विभिन्न प्रकार के टरबाइनों का उपयोग किया जाता है। उच्च दबाव के लिए - धातु सर्पिल कक्षों के साथ बाल्टी और रेडियल-अक्षीय टर्बाइन। मध्यम दबाव वाले पनबिजली संयंत्रों में, रोटरी-ब्लेड और रेडियल-अक्षीय टर्बाइन स्थापित किए जाते हैं, कम दबाव वाले पनबिजली स्टेशनों पर, रोटरी-ब्लेड टर्बाइन प्रबलित कंक्रीट या स्टील कक्षों में स्थापित किए जाते हैं। सभी प्रकार के टरबाइनों का संचालन सिद्धांत एक समान है - दबाव में पानी (पानी का दबाव) टरबाइन ब्लेड में प्रवेश करता है, जो घूमना शुरू कर देता है। इस प्रकार यांत्रिक ऊर्जा को जनरेटर में स्थानांतरित किया जाता है, जो बिजली उत्पन्न करता है। टर्बाइन कुछ तकनीकी विशेषताओं के साथ-साथ कक्षों - स्टील या प्रबलित कंक्रीट में भिन्न होते हैं, और विभिन्न जल दबावों के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

जलविद्युत ऊर्जा स्टेशनों में, उनके उद्देश्य के आधार पर, अतिरिक्त संरचनाएं भी शामिल हो सकती हैं, जैसे ताले, मछली मार्ग, सिंचाई के लिए उपयोग की जाने वाली जल सेवन संरचनाएं, और भी बहुत कुछ।

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों का मूल्य इस तथ्य में निहित है कि वे विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधनों का उपयोग करते हैं। इस तथ्य के कारण कि जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के लिए अतिरिक्त ईंधन की कोई आवश्यकता नहीं है, उत्पन्न बिजली की अंतिम लागत अन्य प्रकार के बिजली संयंत्रों का उपयोग करने की तुलना में काफी कम है।

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों की विशेषताएं (पेशेवर और विपक्ष)

(+) पनबिजली संयंत्रों में बिजली की लागत ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में दो गुना से भी कम है।
(+) जलविद्युत टर्बाइन शून्य से अधिकतम शक्ति तक सभी मोड में संचालन की अनुमति देते हैं और यदि आवश्यक हो तो बिजली उत्पादन के नियामक के रूप में कार्य करते हुए, आपको जल्दी से बिजली बदलने की अनुमति देते हैं।
(+) नदी का प्रवाह एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है
(+) अन्य प्रकार के बिजली संयंत्रों की तुलना में हवा और ग्लेशियरों पर काफी कम प्रभाव पड़ता है।
(-) अक्सर कुशल पनबिजली संयंत्र उपभोक्ताओं से अधिक दूर होते हैं और महंगी विद्युत पारेषण लाइनों (पीटीएल) के निर्माण की आवश्यकता होती है।
(-) जलाशय अक्सर बड़े क्षेत्रों पर कब्जा कर लेते हैं।
(-) बांध अक्सर मत्स्य पालन की प्रकृति को बदल देते हैं, क्योंकि वे प्रवासी मछलियों के लिए अंडे देने के रास्ते को अवरुद्ध कर देते हैं, लेकिन अक्सर जलाशय में मछली के स्टॉक में वृद्धि और मछली पालन के कार्यान्वयन का पक्ष लेते हैं।

लोगों ने लंबे समय से मिलों, मशीन टूल्स और आरा मिलों के इम्पेलर्स को घुमाने के लिए जल ऊर्जा का उपयोग करना सीखा है। लेकिन धीरे-धीरे मानव द्वारा उपयोग की जाने वाली कुल ऊर्जा में जलविद्युत की हिस्सेदारी कम हो गई। इसका कारण जल ऊर्जा को लंबी दूरी तक स्थानांतरित करने की सीमित क्षमता है। पानी से चलने वाली विद्युत टरबाइन के आगमन के साथ, जल विद्युत में नई संभावनाएँ हैं।

एक पनबिजली स्टेशन विभिन्न संरचनाओं और उपकरणों का एक जटिल है, जिसके उपयोग से जल ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करना संभव हो जाता है। हाइड्रोलिक संरचनाएं जल प्रवाह की आवश्यक एकाग्रता प्रदान करती हैं, और उपयुक्त उपकरणों का उपयोग करके आगे की प्रक्रियाएं की जाती हैं।

पनबिजली संयंत्र नदियों पर बांध और जलाशयों का निर्माण करके बनाए जाते हैं। स्टेशन की दक्षता के लिए स्थान का चुनाव बहुत महत्वपूर्ण है। दो कारक आवश्यक हैं: पूरे वर्ष पानी की गारंटीकृत आपूर्ति और नदी की अधिकतम संभव ढलान। पनबिजली संयंत्रों को बांध में विभाजित किया गया है (बांध के निर्माण के माध्यम से आवश्यक नदी स्तर सुनिश्चित किया जाता है) और डायवर्जन (पानी को नदी तल से ऐसे स्थान पर ले जाया जाता है जहां स्तर में बड़ा अंतर होता है)।

स्टेशन संरचनाओं का स्थान भी भिन्न हो सकता है। उदाहरण के लिए, एक स्टेशन भवन जल-दबाव संरचना (तथाकथित रन-ऑफ-रिवर स्टेशन) का हिस्सा हो सकता है या बांध (बांध-किनारे स्टेशन) के पीछे स्थित हो सकता है।

जलविद्युत पावर स्टेशन की परिभाषा

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन (एचपीपी) एक बिजली संयंत्र है जो ऊर्जा स्रोत के रूप में जल प्रवाह की ऊर्जा का उपयोग करता है। पनबिजली संयंत्र आमतौर पर नदियों पर बांध और जलाशय बनाकर बनाए जाते हैं।

पनबिजली स्टेशन पर बिजली के कुशल उत्पादन के लिए, दो मुख्य कारक आवश्यक हैं: पूरे वर्ष पानी की गारंटीकृत आपूर्ति और संभवतः नदी की बड़ी ढलान; घाटी जैसे इलाके हाइड्रोलिक निर्माण के लिए अनुकूल हैं।

प्रौद्योगिकियों

पनबिजली संयंत्रों का संचालन गिरते पानी की गतिज ऊर्जा के उपयोग पर आधारित है। इस ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए टरबाइन और जनरेटर का उपयोग किया जाता है। सबसे पहले, ये उपकरण यांत्रिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, और फिर बिजली। टर्बाइन और जनरेटर सीधे बांध में या उसके पास स्थापित किए जा सकते हैं। कुछ मामलों में, एक पाइपलाइन का उपयोग किया जाता है जिसके माध्यम से दबावयुक्त पानी को बांध के स्तर से नीचे या जलविद्युत पावर स्टेशन की जल सेवन इकाई तक आपूर्ति की जाती है।

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों की शक्ति के संकेतक दो चर हैं: जल प्रवाह, जिसे घन मीटर और हाइड्रोस्टैटिक हेड में मापा जाता है। अंतिम संकेतक जलप्रपात के आरंभ और समाप्ति बिंदुओं के बीच ऊंचाई में अंतर है। संयंत्र का डिज़ाइन इनमें से एक या दोनों संकेतकों पर आधारित हो सकता है।

जलविद्युत ऊर्जा के उत्पादन के लिए आधुनिक प्रौद्योगिकियाँ काफी उच्च दक्षता प्राप्त करना संभव बनाती हैं। कभी-कभी यह पारंपरिक ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में दोगुना होता है। कई मायनों में, यह दक्षता जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के उपकरणों की विशेषताओं द्वारा सुनिश्चित की जाती है। यह बहुत विश्वसनीय और उपयोग में आसान है।

इसके अलावा, उपयोग किए गए सभी उपकरणों का एक और महत्वपूर्ण लाभ है। इसकी लंबी सेवा जीवन है, जो विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान गर्मी की कमी के कारण है। और वास्तव में, उपकरण को बार-बार बदलने की आवश्यकता नहीं होती है; खराबी अत्यंत दुर्लभ होती है। बिजली संयंत्रों का न्यूनतम सेवा जीवन लगभग पचास वर्ष है। और पूर्व सोवियत संघ के विशाल विस्तार में, पिछली शताब्दी के बीस या तीस के दशक में निर्मित स्टेशन सफलतापूर्वक संचालित होते हैं। जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों को एक केंद्रीय केंद्र के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है और परिणामस्वरूप, ज्यादातर मामलों में, एक छोटा कर्मचारी होता है।

योजना:

1 विशेषताएं
2 संचालन सिद्धांत
3 विश्व में जलविद्युत
- 3.1 विश्व के सबसे बड़े पनबिजली स्टेशन
4 रूस के पनबिजली स्टेशन
- 4.1 रूस में सबसे बड़े पनबिजली स्टेशन
- 4.2 रूस में अन्य पनबिजली स्टेशन
- 4.3 रूस में हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग के विकास की पृष्ठभूमि
5 लाभ
6 नुकसान
7 प्रमुख दुर्घटनाएँ एवं घटनाएँ

परिचय

उत्पादन के मामले में सबसे बड़े रूसी जलविद्युत संयंत्रों में से एक ब्रात्स्काया है।

अल साल्वाडोर में सेरोन ग्रांडे बांध, बांध की ताकत बढ़ाने के लिए अवतल है

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन (एचपीपी)- एक बिजली संयंत्र जो जल प्रवाह की ऊर्जा को ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग करता है। पनबिजली संयंत्र आमतौर पर नदियों पर बांध और जलाशय बनाकर बनाए जाते हैं।

1. विशेषताएं

रूसी पनबिजली संयंत्रों में बिजली की लागत ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में दो गुना से भी कम है।
हाइड्रोइलेक्ट्रिक टर्बाइन शून्य से अधिकतम शक्ति तक सभी मोड में संचालन की अनुमति देते हैं और यदि आवश्यक हो तो बिजली उत्पादन के नियामक के रूप में कार्य करते हुए, आपको तुरंत बिजली बदलने की अनुमति देते हैं।
नदी का प्रवाह ऊर्जा का एक नवीकरणीय स्रोत है।
पनबिजली स्टेशन का पर्यावरण पर कोई हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है।
पनबिजली संयंत्रों का निर्माण आमतौर पर ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में अधिक पूंजी गहन होता है।
अक्सर कुशल पनबिजली संयंत्र ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में उपभोक्ताओं से अधिक दूर होते हैं।
जलाशय अक्सर बड़े क्षेत्रों पर कब्जा कर लेते हैं, लेकिन 1963 के बाद से, सुरक्षात्मक संरचनाओं (कीव हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन) का उपयोग किया जाने लगा, जिसने जलाशय के क्षेत्र को सीमित कर दिया, और परिणामस्वरूप, बाढ़ की सतह के क्षेत्र को सीमित कर दिया ( खेत, घास के मैदान, गाँव)।
बांध अक्सर मत्स्य पालन की प्रकृति को बदल देते हैं क्योंकि वे प्रवासी मछलियों को अंडे देने वाले स्थानों तक जाने से रोकते हैं, लेकिन वे अक्सर जलाशय में मछली के स्टॉक में वृद्धि और मछली पालन के कार्यान्वयन में योगदान करते हैं।
जलविद्युत ऊर्जा भंडार, एक ओर, नेविगेशन में सुधार करते हैं, लेकिन दूसरी ओर, उन्हें जहाजों को एक पूल से दूसरे पूल में स्थानांतरित करने के लिए तालों के उपयोग की आवश्यकता होती है।
जलाशय जलवायु को अधिक समशीतोष्ण बनाते हैं।

2. परिचालन सिद्धांत

जलविद्युत बांध आरेख

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का संचालन सिद्धांत काफी सरल है। हाइड्रोलिक संरचनाओं की एक श्रृंखला हाइड्रोलिक टरबाइन के ब्लेडों में बहने वाले पानी का आवश्यक दबाव प्रदान करती है, जो बिजली पैदा करने वाले जनरेटर को चलाती है।

आवश्यक जल दबाव एक बांध के निर्माण के माध्यम से बनता है, और एक निश्चित स्थान पर नदी की एकाग्रता के परिणामस्वरूप, या डायवर्जन के परिणामस्वरूप - पानी का प्राकृतिक प्रवाह होता है। कुछ मामलों में, आवश्यक जल दबाव प्राप्त करने के लिए बांध और डायवर्जन दोनों का एक साथ उपयोग किया जाता है।

जलविद्युत स्टेशनों को इसके आधार पर विभाजित किया गया है उत्पन्न शक्ति:

शक्तिशाली - 25 मेगावाट और उससे अधिक का उत्पादन;
मध्यम - 25 मेगावाट तक;
छोटे पनबिजली संयंत्र - 5 मेगावाट तक।

एक पनबिजली स्टेशन की शक्ति पानी के दबाव और प्रवाह के साथ-साथ उपयोग किए गए टर्बाइनों और जनरेटर की दक्षता पर निर्भर करती है। इस तथ्य के कारण कि, प्राकृतिक नियमों के अनुसार, मौसम के आधार पर, साथ ही कई अन्य कारणों से जल स्तर लगातार बदल रहा है, जलविद्युत स्टेशन की शक्ति की अभिव्यक्ति के रूप में चक्रीय शक्ति लेने की प्रथा है . उदाहरण के लिए, पनबिजली स्टेशन के संचालन के वार्षिक, मासिक, साप्ताहिक या दैनिक चक्र होते हैं।

चीन के पर्वतीय क्षेत्रों के लिए विशिष्ट एक छोटा पनबिजली स्टेशन (हौज़िबाओ पनबिजली स्टेशन, ज़िंगशान काउंटी, यिचांग जिला, हुबेई प्रांत)। पहाड़ से पानी काली पाइपलाइन से आता है

जलविद्युत संयंत्रों को भी अधिकतम उपयोग के अनुसार विभाजित किया गया है पानी का दबाव:

उच्च दबाव - 60 मीटर से अधिक;
मध्यम दबाव - 25 मीटर से;
निम्न-दबाव - 3 से 25 मीटर तक।

पानी के दबाव के आधार पर, जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों में विभिन्न प्रकार के टर्बाइनों का उपयोग किया जाता है। उच्च दबाव के लिए - धातु सर्पिल कक्षों के साथ बाल्टी और रेडियल-अक्षीय टर्बाइन। मध्यम दबाव वाले पनबिजली संयंत्रों में, रोटरी-ब्लेड और रेडियल-अक्षीय टर्बाइन स्थापित किए जाते हैं, कम दबाव वाले पनबिजली स्टेशनों पर, रोटरी-ब्लेड टर्बाइन प्रबलित कंक्रीट कक्षों में स्थापित किए जाते हैं। सभी प्रकार के टरबाइनों का संचालन सिद्धांत समान है - दबाव में पानी (पानी का दबाव) टरबाइन ब्लेड में प्रवेश करता है, जो घूमना शुरू कर देता है। इस प्रकार यांत्रिक ऊर्जा को हाइड्रोजनेरेटर में स्थानांतरित किया जाता है, जो बिजली उत्पन्न करता है। टर्बाइन कुछ तकनीकी विशेषताओं के साथ-साथ कक्षों - स्टील या प्रबलित कंक्रीट में भिन्न होते हैं, और विभिन्न जल दबावों के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

जलविद्युत स्टेशनों को भी इसके आधार पर विभाजित किया गया है सिद्धांतप्राकृतिक संसाधनों का उपयोग, और, तदनुसार, परिणामी जल सांद्रता। निम्नलिखित पनबिजली स्टेशनों को यहां प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

रन-ऑफ-रिवर और बांध पनबिजली स्टेशन। ये जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के सबसे सामान्य प्रकार हैं। उनमें पानी का दबाव एक बांध स्थापित करके बनाया जाता है जो नदी को पूरी तरह से अवरुद्ध कर देता है या उसमें जल स्तर को आवश्यक स्तर तक बढ़ा देता है। ऐसे पनबिजली स्टेशन उच्च पानी वाली मैदानी नदियों के साथ-साथ पहाड़ी नदियों पर भी बनाए जाते हैं, जहां नदी का तल संकरा और अधिक संकुचित होता है।
बांध पनबिजली स्टेशन। वे उच्च जल दबाव पर निर्मित होते हैं। इस मामले में, नदी एक बांध द्वारा पूरी तरह से अवरुद्ध है, और पनबिजली स्टेशन की इमारत बांध के पीछे, इसके निचले हिस्से में स्थित है। इस मामले में, टर्बाइनों को पानी की आपूर्ति विशेष दबाव सुरंगों के माध्यम से की जाती है, और सीधे नहीं, जैसा कि नदी के जलविद्युत संयंत्रों में किया जाता है।
डायवर्सन पनबिजली स्टेशन। ऐसे बिजली संयंत्र उन स्थानों पर बनाए जाते हैं जहां नदी का ढलान अधिक होता है। इस प्रकार के पनबिजली स्टेशन में आवश्यक जल सांद्रता डायवर्जन के माध्यम से बनाई जाती है। विशेष जल निकासी प्रणालियों के माध्यम से नदी तल से पानी निकाला जाता है। उत्तरार्द्ध सीधे हैं, और उनकी ढलान नदी की औसत ढलान से काफी कम है। परिणामस्वरूप, पानी की आपूर्ति सीधे पनबिजली स्टेशन भवन को की जाती है। डायवर्सन जलविद्युत संयंत्र विभिन्न प्रकार के हो सकते हैं - मुक्त-प्रवाह या दबाव डायवर्जन के साथ। दबाव मोड़ के मामले में, पानी की पाइपलाइन एक बड़े अनुदैर्ध्य ढलान के साथ बिछाई जाती है। एक अन्य मामले में, डायवर्जन की शुरुआत में, नदी पर एक ऊंचा बांध बनाया जाता है और एक जलाशय बनाया जाता है - इस योजना को मिश्रित डायवर्जन भी कहा जाता है, क्योंकि आवश्यक जल सांद्रता बनाने के दोनों तरीकों का उपयोग किया जाता है।
पंपयुक्त भंडारण बिजली संयंत्र। ऐसे पंप भंडारण बिजली संयंत्र उत्पन्न बिजली को जमा करने और चरम भार के समय उपयोग में लाने में सक्षम हैं। ऐसे बिजली संयंत्रों का संचालन सिद्धांत इस प्रकार है: निश्चित अवधि (पीक लोड नहीं) के दौरान, पंप भंडारण बिजली संयंत्र इकाइयां बाहरी ऊर्जा स्रोतों से पंप के रूप में काम करती हैं और विशेष रूप से सुसज्जित ऊपरी पूल में पानी पंप करती हैं। जब मांग पैदा होती है, तो उनसे पानी दबाव पाइपलाइन में प्रवेश करता है और टर्बाइनों को चलाता है।

जलविद्युत स्टेशनों में, उनके उद्देश्य के आधार पर, अतिरिक्त संरचनाएं भी शामिल हो सकती हैं, जैसे कि ताले या जहाज लिफ्ट जो जलाशय, मछली मार्ग, सिंचाई के लिए उपयोग किए जाने वाले जल सेवन संरचनाओं और बहुत कुछ के माध्यम से नेविगेशन की सुविधा प्रदान करते हैं।

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र का महत्व यह है कि यह विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधनों का उपयोग करता है। इस तथ्य के कारण कि जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के लिए अतिरिक्त ईंधन की कोई आवश्यकता नहीं है, उत्पन्न बिजली की अंतिम लागत अन्य प्रकार के बिजली संयंत्रों का उपयोग करने की तुलना में काफी कम है।

3. विश्व में जलविद्युत

2006 तक, जलविद्युत दुनिया में 88% तक नवीकरणीय और 20% तक बिजली का उत्पादन प्रदान करता है, स्थापित जलविद्युत क्षमता 777 गीगावॉट तक पहुँच जाती है।

आइसलैंड प्रति व्यक्ति जलविद्युत उत्पादन में पूर्ण अग्रणी है। इसके अलावा नॉर्वे (कुल उत्पादन में पनबिजली संयंत्रों की हिस्सेदारी 98%), कनाडा और स्वीडन में यह आंकड़ा सबसे ज्यादा है। पैराग्वे में, उत्पादित ऊर्जा का 100% जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों से आता है।

2000 के दशक की शुरुआत में सबसे सक्रिय हाइड्रोलिक निर्माण चीन द्वारा किया गया था, जिसके लिए जलविद्युत ऊर्जा का मुख्य संभावित स्रोत है। यह देश दुनिया के आधे छोटे जलविद्युत संयंत्रों के साथ-साथ दुनिया के सबसे बड़े जलविद्युत पावर स्टेशन, यांग्त्ज़ी नदी पर थ्री गोरजेस और निर्माणाधीन जलविद्युत पावर स्टेशनों के सबसे बड़े झरने की मेजबानी करता है। इससे भी बड़ा पनबिजली स्टेशन, ग्रैंड इंगा, जिसकी क्षमता 39 गीगावॉट है, कांगो लोकतांत्रिक गणराज्य (पूर्व में ज़ैरे) में कांगो नदी पर एक अंतरराष्ट्रीय संघ द्वारा निर्माण की योजना बनाई गई है।

2008 तक, निरपेक्ष रूप से जलविद्युत के सबसे बड़े उत्पादक (पंप भंडारण बिजली संयंत्रों में प्रसंस्करण सहित) निम्नलिखित देश हैं:

3.1. विश्व के सबसे बड़े पनबिजली स्टेशन

4. रूस के पनबिजली स्टेशन

2009 तक, रूस में 1000 मेगावाट (परिचालन, निर्माणाधीन, या जमे हुए निर्माण में) की क्षमता वाले 15 जलविद्युत संयंत्र हैं, और छोटी क्षमता के सौ से अधिक जलविद्युत संयंत्र हैं।

4.1. रूस में सबसे बड़े पनबिजली स्टेशन

नाम	शक्ति, गिनीकृमि	वार्षिक औसत आउटपुट, अरब किलोवाट	मालिक	भूगोल
सयानो-शुशेंस्काया एचपीपी	2.56 (6.40) [एसएन 1]	23.50 [एसएन 1]	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। येनिसी, सयानोगोर्स्क
क्रास्नोयार्स्क पनबिजली स्टेशन	6,00	20,40	जेएससी "क्रास्नोयार्स्क एचपीपी"	आर। येनिसी, डिव्नोगोर्स्क
ब्रैट्स्क पनबिजली स्टेशन	4,52	22,60	ओजेएससी इरकुत्स्कनेर्गो, आरएफबीआर	आर। अंगारा, ब्रात्स्क
उस्त-इलिम्स्काया एचपीपी	3,84	21,70	ओजेएससी इरकुत्स्कनेर्गो, आरएफबीआर	आर। अंगारा, उस्त-इलिम्स्क
बोगुचान्स्काया एचपीपी [एसएन 2]	3,00	17,60	जेएससी "बोगुचन्स्काया एचपीपी", जेएससी रुसहाइड्रो	आर। अंगारा, कोडिंस्क
वोल्ज़स्काया एचपीपी	2,58	12,30	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। वोल्गा, वोल्ज़्स्की
ज़िगुलेव्स्काया एचपीपी	2,32	10,50	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। वोल्गा, ज़िगुलेव्स्क
ब्यूरेस्काया एचपीपी	2,01	7,10	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। बुरेया, गांव तालकन
चेबोक्सरी एचपीपी	1.40 (0.8) [डीएन 3]	3.31 (2.2) [डीएन 3]	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। वोल्गा, नोवोचेबोक्सार्स्क
सेराटोव एचपीपी	1,36	5,7	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। वोल्गा, बालाकोवो
ज़ेस्काया एचपीपी	1,33	4,91	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। ज़ेया, ज़ेया
निज़नेकैमस्क एचपीपी	1.25 (0.45) [डीएन 3]	2.67 (1.8) [एसएन 3]	OJSC "जनरेटिंग कंपनी", OJSC "टैटनेर्गो"	आर। कामा, नबेरेज़्नी चेल्नी
ज़ागोर्स्काया पीएसपीपी	1,20	1,95	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। कुन्या, गांव बोगोरोडस्कॉय
वोटकिंस्काया एचपीपी	1,02	2,60	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। कामा, त्चिकोवस्की
चिरकी पनबिजली स्टेशन	1,00	2,47	जेएससी रुसहाइड्रो	आर। सुलक, डुबकी गांव

टिप्पणियाँ:

1 2 दुर्घटना (2009) के बाद बहाल, दुर्घटना-पूर्व मान कोष्ठक में दर्शाया गया है।
निर्माणाधीन वस्तुएँ।
1 2 3 4 जलाशय के डिज़ाइन स्तर पर क्षमता और उत्पादन; वर्तमान में, वास्तविक बिजली और आउटपुट काफी कम है, जिसे कोष्ठक में दिखाया गया है।

4.2. रूस में अन्य पनबिजली स्टेशन

4.3. रूस में हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग के विकास की पृष्ठभूमि

जलविद्युत पावर स्टेशन निर्माण का पहला चरण:

ऊर्जा विकास के सोवियत काल के दौरान, देश के विद्युतीकरण के लिए एकीकृत राष्ट्रीय आर्थिक योजना - GOELRO की विशेष भूमिका पर जोर दिया गया था, जिसे 22 दिसंबर, 1920 को मंजूरी दी गई थी। इस दिन को यूएसएसआर में एक पेशेवर अवकाश घोषित किया गया था - पावर इंजीनियर दिवस। जल विद्युत को समर्पित योजना के अध्याय को "विद्युतीकरण और जल ऊर्जा" कहा गया। इसने संकेत दिया कि पनबिजली संयंत्र आर्थिक रूप से लाभदायक हो सकते हैं, मुख्य रूप से जटिल उपयोग के मामले में: बिजली पैदा करने, नेविगेशन स्थितियों में सुधार या भूमि पुनर्ग्रहण के लिए। यह मान लिया गया था कि 10-15 वर्षों के भीतर देश में 21,254 हजार अश्वशक्ति (लगभग 15 मिलियन किलोवाट) की कुल क्षमता के साथ एक जलविद्युत स्टेशन बनाना संभव होगा, जिसमें रूस का यूरोपीय भाग भी शामिल है - 7,394 की क्षमता के साथ। , तुर्केस्तान में - 3,020, साइबेरिया में - 10,840 हजार एचपी अगले 10 वर्षों के लिए, 950 हजार किलोवाट की क्षमता वाला एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन बनाने की योजना बनाई गई थी, लेकिन बाद में 535 हजार किलोवाट की पहले चरण की कुल परिचालन क्षमता के साथ दस हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन बनाने की योजना बनाई गई थी।

हालाँकि एक साल पहले ही, 1919 में, श्रम और रक्षा परिषद ने वोल्खोव और स्विर पनबिजली स्टेशनों के निर्माण को रक्षा महत्व की वस्तुओं के रूप में मान्यता दी थी। उसी वर्ष, वोल्खोव हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के निर्माण की तैयारी शुरू हुई, जो कि GOELRO योजना के अनुसार निर्मित हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों में से पहला था।

हालाँकि, वोल्खोव पनबिजली स्टेशन के निर्माण की शुरुआत से पहले ही, रूस के पास औद्योगिक हाइड्रोलिक निर्माण में काफी अनुभव था, मुख्य रूप से निजी कंपनियों और रियायतों के माध्यम से। 19वीं सदी के अंतिम दशक और बीसवीं सदी के पहले 20 वर्षों में रूस में निर्मित इन जलविद्युत स्टेशनों के बारे में जानकारी काफी खंडित, विरोधाभासी है और विशेष ऐतिहासिक शोध की आवश्यकता है।

यह सबसे विश्वसनीय माना जाता है कि रूस में पहला पनबिजली स्टेशन बेरेज़ोव्स्काया (ज़ायर्यानोव्स्काया) पनबिजली स्टेशन था, जिसे 1892 में बेरेज़ोव्का नदी (बुख्तरमा नदी की एक सहायक नदी) पर रुडनी अल्ताई में बनाया गया था। यह 200 किलोवाट की कुल शक्ति के साथ चार-टरबाइन था और इसका उद्देश्य ज़ायरीनोव्स्की खदान से खदान जल निकासी के लिए बिजली प्रदान करना था।

न्यग्री जलविद्युत स्टेशन, जो 1896 में न्यग्री नदी (वाचा नदी की एक सहायक नदी) पर इरकुत्स्क प्रांत में दिखाई दिया, भी पहला होने का दावा करता है। स्टेशन के बिजली उपकरण में एक सामान्य क्षैतिज शाफ्ट के साथ दो टर्बाइन शामिल थे, जो प्रत्येक 100 किलोवाट की शक्ति के साथ तीन डायनेमो घुमाते थे। प्राथमिक वोल्टेज को 10 केवी तक के चार तीन-चरण वर्तमान ट्रांसफार्मर द्वारा परिवर्तित किया गया था और दो उच्च-वोल्टेज लाइनों के माध्यम से पड़ोसी खदानों में प्रेषित किया गया था। ये रूस में पहली हाई-वोल्टेज बिजली लाइनें थीं। एक लाइन (9 किमी लंबी) लोचेस के माध्यम से नेगाडैनी खदान तक बिछाई गई थी, दूसरी (14 किमी) - न्यागरी घाटी से लेकर सुखोई लॉग झरने के मुहाने तक, जहां उन वर्षों में इवानोव्स्की खदान संचालित होती थी। खदानों में, वोल्टेज को 220 V में बदल दिया गया था। न्यग्रिंस्काया पनबिजली स्टेशन से बिजली के लिए धन्यवाद, खदानों में इलेक्ट्रिक लिफ्ट स्थापित की गईं। इसके अलावा, खदान रेलवे, जो अपशिष्ट चट्टान को हटाने का काम करती थी, का विद्युतीकरण किया गया, जो रूस में पहली विद्युतीकृत रेलवे बन गई।

5. लाभ

नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग.
बहुत सस्ती बिजली.
कार्य के साथ वातावरण में हानिकारक उत्सर्जन नहीं होता है।
स्टेशन चालू करने के बाद ऑपरेटिंग पावर आउटपुट मोड तक त्वरित (सीएचपी/सीएचपी के सापेक्ष) पहुंच।

6. नुकसान

कृषि योग्य भूमि की बाढ़.
निर्माण वहां किया जाता है जहां जल ऊर्जा के बड़े भंडार होते हैं।
पहाड़ी नदियाँ क्षेत्रों की उच्च भूकंपीयता के कारण खतरनाक हैं।

7. प्रमुख दुर्घटनाएँ एवं घटनाएँ

पनबिजली स्टेशनों के इतिहास में सबसे बड़ी दुर्घटना 1975 में चीनी बैंकियाओ जलाशय के बांध की विफलता थी। मरने वालों की संख्या 170,000 से अधिक थी, 11 मिलियन घायल हुए थे।
17 मई, 1943 - ब्रिटिश सैनिकों ने ऑपरेशन चैस्टिज़ के दौरान मोहने (मोनेसी जलाशय) और एडर (एडर्सी जलाशय) नदियों पर बने बांधों को उड़ा दिया, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 700 सोवियत युद्धबंदियों सहित 1,268 लोगों की मौत हो गई।
9 अक्टूबर, 1963 - उत्तरी इटली में वाजोंट बांध पर सबसे बड़ी हाइड्रोलिक दुर्घटनाओं में से एक।
11 फरवरी 2005 की रात, दक्षिण-पश्चिमी पाकिस्तान के बलूचिस्तान प्रांत में, पसनी शहर के पास 150 मीटर लंबा जलविद्युत बांध भारी बारिश के कारण टूट गया। परिणामस्वरूप, कई गाँवों में बाढ़ आ गई और 135 से अधिक लोगों की मृत्यु हो गई।
5 अक्टूबर, 2007 को, वियतनामी प्रांत थान होआ में चू नदी पर, जल स्तर में तेज वृद्धि के बाद, निर्माणाधीन क्यादत जलविद्युत स्टेशन का बांध टूट गया। लगभग 5 हजार घर बाढ़ क्षेत्र में थे, 35 लोगों की मौत हो गई।
17 अगस्त, 2009 - सयानो-शुशेंस्काया एचपीपी (सयानो-शुशेंस्काया एचपीपी रूस में सबसे शक्तिशाली बिजली संयंत्र है) में एक बड़ी दुर्घटना। दुर्घटना के परिणामस्वरूप, 75 लोगों की मृत्यु हो गई और स्टेशन के उपकरण और परिसर को गंभीर क्षति हुई।

प्रोफेसर दिमित्री सेल्युटिन के साथ साक्षात्कार। 08/22/2009, "समाचार" - www.youtube.com/watch?v=y6Vw0wTt1Iw
जलविद्युत स्टेशन (एचपीपी)
टी.एम.एल"एटैट पाउफिन एल"ओवरचर डेस बैराजेज ए ला कंसर्नेंस - www.lesechos.fr/info/energie/020239999544.htm // लेस इकोस. - पेरिस: 27/11/2009। - क्रमांक 20561. - पी. 21.
"विद्युत ऊर्जा उद्योग. रूस के बिल्डर्स। XX सदी।" एम.: मास्टर, 2003. पी.193. आईएसबीएन 5-9207-0002-5
GOELRO आयोग की सामग्री के आधार पर
बेरेज़ोव्स्काया एचपीपी - syrjanowsk.naroad.ru/html/beresowskajages.html
इरकुत्स्क क्षेत्र का विद्युत ऊर्जा उद्योग। समाचार पत्र "साइबेरिया में विज्ञान" संख्या 3-4 (2139-2140) 23 जनवरी 1998 - www-sbras.nsc.ru/HBC/hbc.phtml?26 170 1
एक हथियार के रूप में पनबिजली स्टेशन - प्रौद्योगिकी: हाई-टेक / infox.ru - www.infox.ru/hi-tech/tech/2009/08/21/Krupnyeyshiye_GES.phtml

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यह सार रूसी विकिपीडिया के एक लेख पर आधारित है। सिंक्रोनाइज़ेशन 07/09/11 16:21:30 को पूरा हुआ
समान सार: लघु पनबिजली स्टेशन।

पनबिजली संयंत्र क्या है?

पनबिजली संयंत्र ऊर्जा के बहुत कुशल स्रोत हैं। वे नवीकरणीय संसाधनों - गिरते पानी की यांत्रिक ऊर्जा - का उपयोग करते हैं। इसके लिए आवश्यक जल बैकअप नदियों और नहरों पर बनाए गए बांधों द्वारा तैयार किया जाता है। हाइड्रोलिक इंस्टॉलेशन से परिवहन को कम करना और खनिज ईंधन बचाना संभव हो जाता है (प्रति 1 kWh में लगभग 0.4 टन कोयले की खपत होती है)। इन्हें संचालित करना काफी आसान है और इनकी दक्षता बहुत अधिक (80% से अधिक) है। इस प्रकार की स्थापना की लागत थर्मल पावर प्लांटों की तुलना में 5-6 गुना कम है, और उन्हें बहुत कम रखरखाव कर्मियों की आवश्यकता होती है।

हाइड्रोलिक प्रतिष्ठानों का प्रतिनिधित्व जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों (एचपीपी), पंप भंडारण बिजली संयंत्रों (पीएसपी) और ज्वारीय ऊर्जा संयंत्रों (टीपीपी) द्वारा किया जाता है। उनका स्थान काफी हद तक प्राकृतिक परिस्थितियों पर निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, नदी की प्रकृति और व्यवस्था। पहाड़ी क्षेत्रों में, आमतौर पर उच्च दबाव वाले जलविद्युत संयंत्र बनाए जाते हैं; निचली नदियों पर, कम दबाव लेकिन उच्च जल प्रवाह वाले प्रतिष्ठानों का उपयोग किया जाता है। बांधों के नीचे नरम नींव की प्रबलता और प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए बड़े जलाशयों की आवश्यकता के कारण मैदानी इलाकों में हाइड्रोलिक निर्माण अधिक कठिन है। मैदानी इलाकों में पनबिजली स्टेशनों के निर्माण से निकटवर्ती क्षेत्रों में बाढ़ आ जाती है, जिससे महत्वपूर्ण भौतिक क्षति होती है।

एक पनबिजली स्टेशन में हाइड्रोलिक संरचनाओं की एक अनुक्रमिक श्रृंखला होती है जो जल प्रवाह की आवश्यक एकाग्रता और दबाव का निर्माण प्रदान करती है, और ऊर्जा उपकरण जो दबाव में चलने वाले पानी की ऊर्जा को यांत्रिक घूर्णी ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जो बदले में परिवर्तित होती है विद्युत ऊर्जा में.

पनबिजली स्टेशन का दबाव बांध, या डायवर्जन, या बांध और डायवर्जन द्वारा एक साथ उपयोग किए जा रहे स्थल पर नदी के गिरने की एकाग्रता से बनता है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का मुख्य बिजली उपकरण हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन भवन में स्थित है: पावर प्लांट के टरबाइन कक्ष में - हाइड्रोलिक इकाइयाँ, सहायक उपकरण, स्वचालित नियंत्रण और निगरानी उपकरण; केंद्रीय नियंत्रण पोस्ट में ऑपरेटर-प्रेषक या हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के स्वचालित ऑपरेटर के लिए एक नियंत्रण कक्ष होता है। स्टेप-अप ट्रांसफार्मर सबस्टेशन हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन भवन के अंदर और अलग-अलग इमारतों या खुले क्षेत्रों में स्थित है। स्विचगियर्स अक्सर खुले क्षेत्रों में स्थित होते हैं। एक जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र भवन को एक या अधिक इकाइयों और सहायक उपकरणों के साथ खंडों में विभाजित किया जा सकता है, जो भवन के आसन्न हिस्सों से अलग होते हैं। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के रखरखाव के लिए विभिन्न उपकरणों की असेंबली और मरम्मत और सहायक संचालन के लिए हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन भवन में या उसके अंदर एक इंस्टॉलेशन साइट बनाई जाती है।

स्थापित क्षमता (मेगावाट में) के आधार पर, पनबिजली स्टेशनों को शक्तिशाली (250 से अधिक), मध्यम (25 तक) और छोटे (5 तक) के बीच प्रतिष्ठित किया जाता है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की शक्ति दबाव एनबी (ऊपरी और निचले पूल के स्तर के बीच का अंतर), हाइड्रोलिक टरबाइन में उपयोग किए जाने वाले जल प्रवाह क्यू (एम 3/सेकंड) और हाइड्रोलिक यूनिट एचजी की दक्षता पर निर्भर करती है। कई कारणों से (उदाहरण के लिए, जलाशयों में जल स्तर में मौसमी परिवर्तन, बिजली प्रणाली के भार में उतार-चढ़ाव, हाइड्रोलिक इकाइयों या हाइड्रोलिक संरचनाओं की मरम्मत आदि), पानी का दबाव और प्रवाह लगातार बदलता रहता है , और इसके अलावा, जलविद्युत पावर स्टेशन की शक्ति को विनियमित करते समय प्रवाह बदल जाता है। पनबिजली स्टेशन संचालन के वार्षिक, साप्ताहिक और दैनिक चक्र होते हैं।

अधिकतम प्रयुक्त दबाव के अनुसार, पनबिजली स्टेशनों को उच्च दबाव (60 मीटर से अधिक), मध्यम दबाव (25 से 60 मीटर तक) और निम्न दबाव (3 से 25 मीटर तक) पनबिजली स्टेशनों में विभाजित किया जाता है। तराई की नदियों पर, दबाव शायद ही कभी 100 मीटर से अधिक होता है; पहाड़ी परिस्थितियों में, एक बांध का उपयोग करके 300 मीटर या उससे अधिक का दबाव बनाया जा सकता है, और मोड़ की मदद से - 1500 मीटर तक। दबाव द्वारा वर्गीकरण लगभग प्रकारों से मेल खाता है उपयोग किए जाने वाले बिजली उपकरणों की संख्या: उच्च दबाव वाले जलविद्युत स्टेशनों पर, बाल्टी और रेडियल जलविद्युत संयंत्रों का उपयोग किया जाता है। धातु सर्पिल कक्षों के साथ अक्षीय टर्बाइन; मध्यम दबाव वाले पर - प्रबलित कंक्रीट और धातु सर्पिल कक्षों के साथ रोटरी-ब्लेड और रेडियल-अक्षीय टर्बाइन, कम दबाव वाले पर - प्रबलित कंक्रीट सर्पिल कक्षों में रोटरी-ब्लेड टर्बाइन, कभी-कभी कैप्सूल में या खुले कक्षों में क्षैतिज टर्बाइन। उपयोग किए गए दबाव के अनुसार पनबिजली स्टेशनों का विभाजन अनुमानित, सशर्त प्रकृति का है।

जल संसाधन उपयोग और दबाव एकाग्रता की योजना के अनुसार, पनबिजली स्टेशनों को आम तौर पर नदी-प्रवाह, बांध-आधारित, दबाव और मुक्त-प्रवाह मोड़, मिश्रित, पंप भंडारण और ज्वारीय में विभाजित किया जाता है। रन-ऑफ-रिवर और बांध-आधारित जलविद्युत संयंत्रों में, पानी का दबाव एक बांध द्वारा बनाया जाता है जो नदी को अवरुद्ध करता है और ऊपरी पूल में जल स्तर बढ़ाता है। साथ ही, नदी घाटी में कुछ बाढ़ अपरिहार्य है। यदि नदी की एक ही धारा पर दो बाँध बनाये जाएँ तो बाढ़ क्षेत्र कम हो जाता है। निचली भूमि की नदियों पर, सबसे बड़ा आर्थिक रूप से अनुमेय बाढ़ क्षेत्र बांध की ऊंचाई को सीमित करता है। रन-ऑफ-रिवर और निकट-बांध पनबिजली स्टेशन निचली भूमि की उच्च पानी वाली नदियों और पहाड़ी नदियों पर, संकीर्ण संपीड़ित घाटियों में बनाए जाते हैं।

बांध के अलावा, रन-ऑफ-द-रिवर हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की संरचनाओं में हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन भवन और स्पिलवे संरचनाएं शामिल हैं। हाइड्रोलिक संरचनाओं की संरचना सिर की ऊंचाई और स्थापित शक्ति पर निर्भर करती है। रन-ऑफ-द-रिवर हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन पर, हाइड्रोलिक इकाइयों वाली इमारत बांध की निरंतरता के रूप में कार्य करती है और इसके साथ मिलकर एक दबाव मोर्चा बनाती है। वहीं, ऊपरी पूल एक तरफ पनबिजली स्टेशन की इमारत से सटा हुआ है, और निचला पूल दूसरी तरफ से सटा हुआ है। हाइड्रोलिक टर्बाइनों के आपूर्ति सर्पिल कक्षों को उनके इनलेट अनुभागों के साथ अपस्ट्रीम के स्तर के नीचे रखा जाता है, जबकि सक्शन पाइप के आउटलेट अनुभागों को डाउनस्ट्रीम के स्तर के नीचे डुबोया जाता है।

जलकार्यों के उद्देश्य के अनुसार, इसमें शिपिंग ताले या जहाज लिफ्ट, मछली मार्ग संरचनाएं, सिंचाई और जल आपूर्ति के लिए जल सेवन संरचनाएं शामिल हो सकती हैं। रन-ऑफ-द-रिवर जलविद्युत संयंत्रों में, कभी-कभी एकमात्र संरचना जो पानी को गुजरने की अनुमति देती है वह बिजली संयंत्र की इमारत होती है। इन मामलों में, उपयोगी पानी क्रमिक रूप से अपशिष्ट-धारण करने वाली झंझरी, एक सर्पिल कक्ष, एक हाइड्रोलिक टरबाइन और एक सक्शन पाइप के साथ इनलेट अनुभाग से गुजरता है, और नदी के बाढ़ प्रवाह को आसन्न टरबाइन कक्षों के बीच विशेष नाली के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है। रन-ऑफ-रिवर पनबिजली संयंत्रों की विशेषता 30-40 मीटर तक का दबाव है; सबसे सरल रन-ऑफ-रिवर पनबिजली संयंत्रों में पहले से निर्मित छोटी क्षमता के ग्रामीण (पनबिजली स्टेशन) पनबिजली स्टेशन भी शामिल हैं। बड़ी तराई नदियों पर, मुख्य चैनल एक मिट्टी के बांध से अवरुद्ध है, जिसके बगल में एक कंक्रीट स्पिलवे बांध है और एक जलविद्युत पावर स्टेशन भवन का निर्माण किया गया है। यह व्यवस्था बड़ी तराई नदियों पर स्थित कई घरेलू जलविद्युत संयंत्रों के लिए विशिष्ट है। वोल्ज़स्काया एचपीपी का नाम रखा गया। सीपीएसयू की 22वीं कांग्रेस - नदी-तल स्टेशनों में सबसे बड़ी।

सबसे शक्तिशाली पनबिजली स्टेशन वोल्गा, कामा, अंगारा, येनिसी, ओब और इरतीश पर बनाए गए थे। जलविद्युत ऊर्जा स्टेशनों का झरना जलविद्युत ऊर्जा स्टेशनों का एक समूह है जो अपनी ऊर्जा का पूरी तरह से क्रमिक रूप से उपयोग करने के उद्देश्य से जल प्रवाह के साथ चरणों में स्थित होता है। कैस्केड में प्रतिष्ठान आम तौर पर एक सामान्य शासन से जुड़े होते हैं जिसमें ऊपरी चरणों के जलाशयों का निचले चरणों के जलाशयों पर नियामक प्रभाव होता है। पूर्वी क्षेत्रों में पनबिजली स्टेशनों के आधार पर ऊर्जा-गहन उद्योगों में विशेषज्ञता वाले औद्योगिक परिसरों का गठन किया जा रहा है।

तकनीकी और आर्थिक संकेतकों के मामले में सबसे कुशल संसाधन साइबेरिया में केंद्रित हैं। इसका एक उदाहरण अंगारा-येनिसी झरना है, जिसमें देश के सबसे बड़े पनबिजली स्टेशन शामिल हैं: सयानो-शुशेंस्काया (6.4 मिलियन किलोवाट), क्रास्नोयार्स्क (6 मिलियन किलोवाट), ब्रात्स्क (4.6 मिलियन किलोवाट), उस्त-इलिम्स्काया (4.3) मिलियन किलोवाट)। बोगुचनोव्स्काया हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन (4 मिलियन किलोवाट) निर्माणाधीन है। कैस्केड की कुल क्षमता वर्तमान में 20 मिलियन किलोवाट से अधिक है।

पनबिजली स्टेशनों का निर्माण करते समय, लक्ष्य आमतौर पर बिजली पैदा करना, नदी पर नेविगेशन की स्थिति में सुधार करना और भूमि की सिंचाई करना होता है। पनबिजली संयंत्रों में आम तौर पर जलाशय होते हैं जो उन्हें पानी जमा करने और उसके प्रवाह को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं और इसलिए, स्टेशन की परिचालन शक्ति को समग्र रूप से ऊर्जा प्रणाली के लिए सबसे फायदेमंद मोड प्रदान करते हैं।

नियामक प्रक्रिया इस प्रकार है. ऐसे समय के दौरान जब बिजली प्रणाली पर भार कम होता है (या नदी में पानी का प्राकृतिक प्रवाह बड़ा होता है), पनबिजली स्टेशन प्राकृतिक प्रवाह से कम मात्रा में पानी का उपभोग करता है। इस मामले में, जलाशय में पानी जमा हो जाता है, और स्टेशन की परिचालन क्षमता अपेक्षाकृत छोटी होती है। अन्य समय में, जब सिस्टम लोड अधिक होता है (या पानी का प्रवाह छोटा होता है), जलविद्युत संयंत्र प्राकृतिक प्रवाह से अधिक मात्रा में पानी का उपयोग करता है। इस मामले में, जलाशय में जमा पानी की खपत होती है, और स्टेशन की परिचालन शक्ति अधिकतम तक बढ़ जाती है। जलाशय की मात्रा के आधार पर, विनियमन अवधि, या जलाशय को भरने और संचालित करने के लिए आवश्यक समय, एक दिन, एक सप्ताह, कई महीने या अधिक हो सकता है। इस समय के दौरान, जलविद्युत संयंत्र प्राकृतिक प्रवाह द्वारा निर्धारित पानी की एक कड़ाई से परिभाषित मात्रा का उपयोग कर सकता है।

जब पनबिजली संयंत्र थर्मल और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के साथ मिलकर काम करते हैं, तो बिजली प्रणाली का भार उनके बीच वितरित किया जाता है ताकि, विचाराधीन अवधि के दौरान दिए गए जल प्रवाह पर, विद्युत ऊर्जा की मांग न्यूनतम ईंधन खपत (या) के साथ पूरी हो सके। सिस्टम में न्यूनतम ईंधन लागत)। ऊर्जा प्रणालियों के संचालन में अनुभव से पता चलता है कि वर्ष के अधिकांश समय के दौरान जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों को पीक मोड में संचालित करने की सलाह दी जाती है। इसका मतलब यह है कि दिन के दौरान हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की ऑपरेटिंग पावर व्यापक सीमाओं के भीतर भिन्न होनी चाहिए - न्यूनतम घंटों के दौरान जब बिजली प्रणाली पर लोड कम होता है, सिस्टम पर उच्चतम लोड के घंटों के दौरान अधिकतम तक। पनबिजली स्टेशनों के इस उपयोग से थर्मल स्टेशनों का भार संतुलित हो जाता है और उनका संचालन अधिक किफायती हो जाता है।

बाढ़ की अवधि के दौरान, जब नदी में पानी का प्राकृतिक प्रवाह अधिक होता है, तो अधिकतम के करीब परिचालन क्षमता वाले पनबिजली स्टेशनों का चौबीसों घंटे उपयोग करने की सलाह दी जाती है, और इस प्रकार बांध के माध्यम से निष्क्रिय पानी के निर्वहन को कम किया जाता है। जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र का सबसे लाभदायक तरीका कई कारकों पर निर्भर करता है और इसे उचित गणना द्वारा निर्धारित किया जाना चाहिए।

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के संचालन में इकाइयों के बार-बार शुरू होने और रुकने, परिचालन शक्ति में शून्य से नाममात्र तक तेजी से बदलाव की विशेषता होती है। हाइड्रोलिक टर्बाइन अपनी प्रकृति से इस शासन के लिए अनुकूलित होते हैं। हाइड्रोजन जनरेटर के लिए, यह मोड भी स्वीकार्य है, क्योंकि, भाप टरबाइन जनरेटर के विपरीत, हाइड्रोजन जनरेटर की अक्षीय लंबाई अपेक्षाकृत छोटी होती है और घुमावदार छड़ों का तापमान विरूपण कम स्पष्ट होता है। हाइड्रोलिक यूनिट को शुरू करने और बिजली प्राप्त करने की प्रक्रिया पूरी तरह से स्वचालित है और इसमें केवल कुछ मिनट लगते हैं।

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों की स्थापित क्षमता के उपयोग की अवधि आमतौर पर ताप विद्युत संयंत्रों की तुलना में कम होती है। पीक स्टेशनों के लिए यह 1500-3000 घंटे और बेस स्टेशनों के लिए 5000-6000 घंटे तक है।

निर्माण कार्य की बड़ी मात्रा के कारण जलविद्युत स्टेशन की इकाई लागत (आरयूबी/मेगावाट) समान क्षमता के थर्मल स्टेशन की इकाई लागत से अधिक है। पनबिजली स्टेशन का निर्माण समय थर्मल स्टेशन के निर्माण समय से भी अधिक होता है। हालाँकि, जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों द्वारा उत्पन्न बिजली की लागत थर्मल पावर संयंत्रों से ऊर्जा की लागत से काफी कम है, क्योंकि परिचालन लागत में ईंधन की लागत शामिल नहीं है।

पर्वतीय और अर्धकेंद्रीय नदियों पर पनबिजली स्टेशन बनाने की सलाह दी जाती है। तराई की नदियों पर, उनके निर्माण से बाढ़ के मैदानों और कृषि योग्य भूमि, जंगलों के बड़े क्षेत्रों में बाढ़ आ सकती है, मछली के भंडार में कमी और अन्य परिणाम हो सकते हैं।