300 केवीए क्षमता वाले हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन टरबाइन का निर्माण। जलविद्युत शक्ति स्रोत

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले विकल्पों की विविधता और तकनीकी समाधानों की विशिष्टता अद्भुत है। दरअसल, दो समान स्टेशन ढूंढना इतना आसान नहीं है। लेकिन कुछ विशेषताओं-मानदंडों के आधार पर अभी भी उनका वर्गीकरण मौजूद है।

दबाव बनाने का तरीका

शायद सबसे स्पष्ट मानदंड है दबाव बनाने का तरीका:

• रन-ऑफ-रिवर हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन (एचपीपी);
• डायवर्सन हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन;
• पंपयुक्त भंडारण बिजली संयंत्र (पीएसपीपी);
• ज्वारीय विद्युत स्टेशन (टीपीपी)।

इन चार मुख्य प्रकार के जलविद्युत संयंत्रों के बीच विशिष्ट अंतर हैं। नदी पनबिजली स्टेशन एक नदी पर स्थित है, दबाव और जलाशय बनाने के लिए एक बांध के साथ इसके प्रवाह को अवरुद्ध कर दिया गया है। व्युत्पत्ति पनबिजली स्टेशन आमतौर पर घुमावदार पहाड़ी नदियों पर स्थित होते हैं, जहां नदी की शाखाओं को एक नाली से जोड़ना संभव होता है ताकि प्रवाह के हिस्से को छोटे रास्ते पर प्रवाहित किया जा सके। इस मामले में, इलाके में प्राकृतिक अंतर से दबाव बनता है, और जलाशय पूरी तरह से अनुपस्थित हो सकता है। पंपयुक्त भंडारण विद्युत संयंत्र इसमें विभिन्न स्तरों पर स्थित दो पूल शामिल हैं। पूल नाली द्वारा जुड़े हुए हैं जिसके माध्यम से पानी ऊपरी पूल से निचले पूल में बह सकता है और वापस पंप किया जा सकता है। ज्वारीय विद्युत स्टेशन जलाशय बनाने के लिए एक बांध द्वारा अवरुद्ध खाड़ी में स्थित है। भिन्न पंपयुक्त भंडारण बिजली संयंत्र टीईएस का परिचालन चक्र ज्वारीय घटना पर निर्भर करता है।

दबाव मान

हाइड्रोलिक संरचना (एचटीएस) द्वारा बनाए गए दबाव की मात्रा के आधार पर, पनबिजली स्टेशनों को 4 समूहों में विभाजित किया गया है:

• कम दबाव - 20 मीटर तक;
• मध्यम दबाव - 20 से 70 मीटर तक;
• उच्च दबाव - 70 से 200 मीटर तक;
• अति-उच्च दबाव - 200 मीटर से।

यह वर्गीकरण ध्यान देने योग्य है दबाव मानप्रकृति में सापेक्ष है और एक स्रोत से दूसरे स्रोत में भिन्न होता है।

स्थापित सत्ता

स्टेशन की स्थापित क्षमता के अनुसार - उस पर स्थापित उत्पादन उपकरण की रेटेड क्षमताओं का योग। इस वर्गीकरण में 3 समूह हैं:

• माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन - 5 किलोवाट से 1 मेगावाट तक;
• छोटे जलविद्युत संयंत्र - 1 किलोवाट से 10 मेगावाट तक;
• बड़े पनबिजली संयंत्र - 10 मेगावाट से अधिक।

द्वारा वर्गीकरण संस्थापित क्षमतासाथ ही दबाव के मामले में भी यह सख्त नहीं है. एक ही स्टेशन को अलग-अलग स्रोतों में अलग-अलग समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

बांध का डिज़ाइन

जलविद्युत बांधों के 4 मुख्य समूह हैं:

• गुरुत्वाकर्षण;
• बट्रेस;
• धनुषाकार;
• धनुषाकार-गुरुत्वाकर्षण.

गुरुत्वाकर्षण बांध यह एक विशाल संरचना है जो अपने वजन के कारण जलाशय में पानी रोक कर रखती है। बट्रेस बांध थोड़ा अलग तंत्र का उपयोग करता है - यह नदी के ऊपरी हिस्से से बांध के झुके हुए हिस्से पर दबाव डालने वाले पानी के वजन से इसके अपेक्षाकृत कम वजन की भरपाई करता है। आर्क बांध , शायद सबसे सुंदर, एक मेहराब के आकार का है, जिसका आधार किनारों पर टिका हुआ है और गोलाकार भाग जलाशय की ओर उत्तल है। बांध के सामने से नदी के किनारों तक दबाव के पुनर्वितरण के कारण आर्च बांध में पानी बरकरार रहता है।

मशीन कक्ष का स्थान

अधिक सटीक रूप से, के अनुसार बांध के सापेक्ष टरबाइन कक्ष का स्थान, लेआउट के साथ भ्रमित न हों! यह वर्गीकरण केवल रन-ऑफ-रिवर, डायवर्जन और ज्वारीय बिजली संयंत्रों के लिए प्रासंगिक है।

• चैनल प्रकार;
• बांध का प्रकार.

पर चैनल प्रकार टरबाइन कक्ष सीधे बांध के मुख्य भाग में स्थित है, बांध का प्रकार - बांध के ढांचे से अलग बनाया गया है और आमतौर पर इसके ठीक पीछे स्थित होता है।

लेआउट

इस संदर्भ में "लेआउट" शब्द का अर्थ नदी तल के सापेक्ष टरबाइन कक्ष का स्थान है। इस विषय पर अन्य साहित्य पढ़ते समय सावधान रहें, क्योंकि लेआउट शब्द का व्यापक अर्थ है। यह वर्गीकरण केवल रन-ऑफ-द-रिवर और डायवर्जन बिजली संयंत्रों के लिए मान्य है।

• चैनल;
• बाढ़ का मैदान;
• तटीय.

पर चैनल लेआउट टरबाइन हॉल भवन नदी तल में स्थित है, बाढ़ क्षेत्र का लेआउट - नदी के बाढ़ क्षेत्र में, और कब तटीय लेआउट - नदी तट पर.

अति नियमन

अर्थात्, नदी के प्रवाह के नियमन की डिग्री। वर्गीकरण केवल रन-ऑफ-द-रिवर और डायवर्जन पनबिजली संयंत्रों के लिए प्रासंगिक है।

• दैनिक विनियमन (संचालन चक्र - एक दिन);
• साप्ताहिक विनियमन (कार्य चक्र - एक सप्ताह);
• वार्षिक विनियमन (संचालन चक्र - एक वर्ष);
• दीर्घकालिक विनियमन (संचालन चक्र - कई वर्ष)।

वर्गीकरण दर्शाता है कि नदी के वार्षिक प्रवाह की मात्रा के संबंध में जलविद्युत जलाशय का भंडार कितना बड़ा है।

उपरोक्त सभी मानदंड परस्पर अनन्य नहीं हैं, अर्थात, एक ही पनबिजली स्टेशन नदी प्रकार, उच्च दबाव, मध्यम शक्ति, बांध-प्रकार की मशीन रूम, एक आर्च बांध और एक नदी के प्रवाह के लेआउट के साथ हो सकता है। वार्षिक विनियमन जलाशय.

प्रयुक्त स्रोतों की सूची

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प्रकाशित: जुलाई 21, 2016 दृश्य: 4.5 हजार

पनबिजली संयंत्र या पनबिजली संयंत्र नदी के पानी की संभावित ऊर्जा का उपयोग करते हैं और आज नवीकरणीय स्रोतों से बिजली उत्पादन का एक सामान्य साधन हैं।

जलविद्युत ऊर्जा दुनिया की 16% से अधिक बिजली (नॉर्वे में 99%, कनाडा में 58%, स्विट्जरलैंड में 55%, स्वीडन में 45%, संयुक्त राज्य अमेरिका में 7%, ऑस्ट्रेलिया में 6%) स्थापित 1060 गीगावॉट से अधिक की आपूर्ति करती है। क्षमता। इस क्षमता का आधा हिस्सा पाँच देशों में स्थित है: चीन (212 गीगावॉट), ब्राज़ील (82.2 गीगावॉट), यूएसए (79 गीगावॉट), कनाडा (76.4 गीगावॉट) और रूस (46 गीगावॉट)। सापेक्ष बहुतायत वाले इन चार देशों (नॉर्वे, कनाडा, स्विट्जरलैंड और स्वीडन) के अलावा, जलविद्युत का उपयोग आमतौर पर चरम भार पर किया जाता है क्योंकि जलविद्युत को आसानी से रोका और शुरू किया जा सकता है। इसका मतलब यह भी है कि यह ऑन-ग्रिड प्रणाली के लिए एक आदर्श अतिरिक्त है और डेनमार्क में इसका सबसे प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाता है।

जलविद्युत संयंत्र बिजली उत्पन्न करने के लिए गिरते पानी की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। टरबाइन गिरते H2O के गतिज बल को यांत्रिक बल में परिवर्तित करता है। फिर जनरेटर टरबाइन से यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

विश्व में जलविद्युत

जलविद्युत बड़े क्षेत्रों का उपयोग करता है और विकसित देशों में यह भविष्य के लिए एक प्रमुख विकल्प नहीं है क्योंकि इन देशों में जलविद्युत विकास की संभावना वाले अधिकांश बड़े स्थल या तो पहले से ही परिचालन में हैं या पर्यावरणीय चिंताओं जैसे अन्य कारणों से पहुंच योग्य नहीं हैं। मुख्य रूप से चीन और लैटिन अमेरिका में 2030 तक जलविद्युत विकास की उम्मीद है। चीन ने हाल के वर्षों में 26 बिलियन डॉलर मूल्य के पनबिजली संयंत्र चालू किए हैं, जो 22.5 गीगावॉट का उत्पादन करते हैं। चीन में जलविद्युत ने बांध स्थलों से 1.2 मिलियन से अधिक लोगों को विस्थापित करने में भूमिका निभाई है।

हाइड्रोलिक प्रणालियों का मुख्य लाभ मौसमी (साथ ही दैनिक) उच्च शिखर भार को संभालने की उनकी क्षमता है। व्यवहार में, संग्रहित जल ऊर्जा का उपयोग कभी-कभी सिंचाई आवश्यकताओं से जटिल हो जाता है जो चरम भार के साथ चरण से बाहर हो सकता है।

किसी नदी से हाइड्रोलिक सिस्टम चलाना आमतौर पर बांध बनाने की तुलना में बहुत सस्ता है और इसमें संभावित रूप से व्यापक अनुप्रयोग हैं। 10 मेगावाट से कम के छोटे जलविद्युत संयंत्र दुनिया की लगभग 10% क्षमता का प्रतिनिधित्व करते हैं और उनमें से अधिकांश नदियों से संचालित होते हैं।

जलविद्युत संरचनाएँ तीन प्रकार की होती हैं: जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र, पंपिंग स्टेशन और पंप भंडारण बिजली संयंत्र।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का संचालन सिद्धांत

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का संचालन सिद्धांत तब होता है जब जल ऊर्जा को हाइड्रोलिक टर्बाइनों के माध्यम से यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। जनरेटर इस यांत्रिक ऊर्जा को पानी से बिजली में परिवर्तित करता है।

जनरेटर का संचालन फैराडे सिद्धांतों पर आधारित है: जब एक चुंबक एक कंडक्टर से आगे बढ़ता है, तो बिजली उत्पन्न होती है। एक जनरेटर में, विद्युत चुम्बकों का निर्माण प्रत्यक्ष धारा द्वारा किया जाता है। वे ध्रुव क्षेत्र बनाते हैं और रोटर की परिधि के आसपास स्थापित होते हैं। रोटर एक शाफ्ट से जुड़ा होता है जो टर्बाइनों को एक निश्चित गति से घुमाता है। जब रोटर घूमता है, तो यह स्टेटर में लगे कंडक्टर में ध्रुवों में बदलाव का कारण बनता है। यह, बदले में, फैराडे के नियम के अनुसार, जनरेटर के टर्मिनलों पर बिजली उत्पन्न करता है।

पनबिजली स्टेशन की संरचना

पनबिजली संयंत्रों का आकार "सूक्ष्म जलविद्युत संयंत्रों" से लेकर कुछ घरों को बिजली देने वाले विशाल बांधों तक होता है जो लाखों लोगों को बिजली प्रदान करते हैं।

अधिकांश पारंपरिक जलविद्युत संयंत्रों में चार मुख्य घटक शामिल होते हैं:

पनबिजली का उपयोग 20वीं सदी के मध्य में चरम पर था, लेकिन बिजली पैदा करने के लिए H2O का उपयोग करने का विचार हजारों साल पुराना है। 2,000 से अधिक वर्ष पहले, यूनानियों ने गेहूं को आटा में पीसने के लिए पानी के पहिये का उपयोग किया था। ये प्राचीन पहिए आज टरबाइन की तरह हैं, जिनसे होकर पानी बहता है।

जलविद्युत संयंत्र दुनिया में नवीकरणीय ऊर्जा का सबसे बड़ा स्रोत हैं।

जलविद्युत ऊर्जा 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।



पारंपरिक जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के टर्बाइनों के विपरीत, छोटे हाइड्रोलिक टर्बाइन अपने संचालन के सिद्धांत में बहुत विशिष्ट होते हैं। माइक्रो-हाइड्रोलिक टरबाइन के संचालन की प्रक्रिया इस मायने में दिलचस्प है कि इसकी संरचना के गुण एक विशिष्ट वस्तु के लिए पानी के द्रव्यमान की मात्रा प्रदान कर सकते हैं जो हाइड्रोलिक टरबाइन (ब्लेड) के हिस्सों में प्रवाहित होगी, जनरेटर को काम करने की स्थिति में लाएगी। (जनरेटर बिजली पैदा करने की भूमिका निभाता है)।

पानी के दबाव को बढ़ाने की प्रक्रिया "व्युत्पत्ति" के गठन से सुनिश्चित होती है - पानी एक मुक्त प्रवाह में निस्सृत होता है (बशर्ते कि यह माइक्रो हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन एक डायवर्जन प्रकार का हो) या एक बांध (बशर्ते कि यह एक मिनी थर्मल पावर प्लांट हो) बांध का प्रकार)

मिनी पनबिजली स्टेशन की शक्ति

एक मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का पावर स्तर सीधे उन स्थितियों पर निर्भर करता है जिनमें इसके हाइड्रोलिक गुण स्थित हैं:

1. जल प्रवाह जल द्रव्यमान (एल) की मात्रा है जो एक निश्चित अवधि में टरबाइन से गुजरती है। इस अवधि के लिए 1-2 सेकंड का समय लेने की प्रथा है।
2. पानी का दबाव पानी के द्रव्यमान के दो विपरीत बिंदुओं के बीच की दूरी है (एक शीर्ष पर स्थित है, दूसरा नीचे)। दबाव में कई विशिष्ट विशेषताएं होती हैं, जिन पर सूक्ष्म पनबिजली स्टेशनों के प्रकार निर्भर करते हैं (उच्च दबाव, मध्यम दबाव, निम्न दबाव)

माइक्रो हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के संचालन की ख़ासियत का आकलन उसके क्षेत्रीय स्थान के दृष्टिकोण से किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक प्रेशर माइक्रो हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन लकड़ी से बने एक विशेष चैनल के माध्यम से पानी के प्रवाह को मोड़कर काम करता है, जो झुकाव के एक निश्चित कोण पर स्थित होता है, जो पानी को तेजी से बहने की अनुमति देता है। ऐसे पनबिजली स्टेशन में पानी का दबाव इस बात पर निर्भर करता है कि चैनल कितना लंबा है। इसके बाद, पानी दबाव पाइपलाइन में बहता है, जिसके बाद यह हाइड्रोलिक इकाई में प्रवेश करता है, जो निचले हिस्से में स्थित है। फिर पुनर्नवीनीकृत पानी को एक्सट्रूज़न द्वारा वापस उसके स्रोत में भेज दिया जाता है।

मिनी पनबिजली स्टेशन का स्थान

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि निर्माण के प्रकार के आधार पर हाइड्रोलिक टरबाइन की स्थिति भिन्न हो सकती है:

1. क्षैतिज स्थिति।हाइड्रोलिक टरबाइन की इस स्थिति से मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के आकार में स्वाभाविक वृद्धि होती है (टरबाइन शाफ्ट की मदद से, जो रोटेशन के दौरान ऊर्जा प्रणाली के आकार को भी बढ़ाता है, साथ ही पैमाने में बदलाव भी करता है) टरबाइन कक्ष का) हालाँकि, यह ध्यान देने योग्य है कि ऐसे हाइड्रोलिक टर्बाइनों का निर्माण दूसरों की तुलना में अधिक जटिल नहीं है, बल्कि इसके विपरीत, इसे सरल बनाता है।
2. ऊर्ध्वाधर व्यवस्था.इस प्रकार की व्यवस्था जलविद्युत पावर स्टेशन के आकार को कम करने में मदद करती है, अक्षीय रेखाओं के संतुलन और इसकी कॉम्पैक्टनेस में सुधार करती है। इस प्लेसमेंट का निर्माण करना अधिक जटिल है, क्योंकि यह घूर्णी तत्व में अक्ष के विस्तृत संतुलन की आवश्यकता पैदा करता है। साथ ही ऐसी स्थिति में, कामकाजी मंजिल की अनिवार्य स्थिति, जब यह एक क्षैतिज रेखा में हो, और इसकी ताकत विशेषताओं के बारे में अधिक सावधान रहना महत्वपूर्ण है, ताकि वे पूरी संरचना के वजन का सामना करने में सक्षम हों। ऊर्ध्वाधर स्थिति संरचना की धुरी पर दबाव बढ़ाती है।

मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का अनुप्रयोग

सामान्य तौर पर, छोटे जलविद्युत संयंत्रों का उपयोग मुख्य रूप से आवासीय भवनों के दूरदराज के क्षेत्रों में उनके अनुप्रयोग के लिए किया जाता है। वे बड़े बिजली संयंत्रों के लिए गंभीर प्रतिस्पर्धी नहीं हो सकते, बल्कि ऊर्जा बचत सुनिश्चित करने का काम करते हैं। हाल ही में, कई लोग जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों, सौर बैटरी और विभिन्न पवन नियंत्रण प्रतिष्ठानों दोनों का उपयोग कर रहे हैं। इस लेख में वर्णित टर्बाइन जल्द ही इन नवीन ऊर्जा स्रोतों के साथ एक हो सकते हैं, जिससे अंततः नए विद्युत सर्किट और मॉडल का निर्माण होगा।

इन संरचनाओं का उपयोग किस लिए किया जा सकता है?

• निजी संपत्ति को बिजली प्रदान करना;
• सुदूर औद्योगिक क्षेत्रों के लिए;
• इलेक्ट्रिक चार्जिंग स्टेशनों के लिए;
• अस्थायी उपयोग के लिए.

मिनी पनबिजली स्टेशनों के लाभ

छोटे जलविद्युत संयंत्रों के कई विशेष लाभ हैं:

• वे दो संस्करणों में उपलब्ध हैं: जलाशय के तल पर लगे हुए, और विशेष हुक के साथ जो आपको सतह पर काम करने की अनुमति देते हैं
• स्थापना 5 किलोवाट की शक्ति तक पहुंच सकती है, जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों की शक्ति और दक्षता बढ़ाने के लिए, टर्बाइनों को मॉड्यूल के रूप में स्थापित किया जाता है
• पनबिजली स्टेशन निर्माण प्रक्रिया के दौरान पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव नहीं डालते हैं, क्योंकि इसे बनाने के लिए, प्राकृतिक पानी का उपयोग किया जाता है, जिसे एक निश्चित प्रवाह में निर्देशित किया जाता है और ब्लेड को गति में सेट किया जाता है।

मिनी पनबिजली स्टेशनों के लिए टर्बाइन

अब आइए सीधे मिनी पनबिजली स्टेशनों के लिए हाइड्रोलिक टर्बाइनों के बारे में बात करते हैं और इसके निर्माण के लिए हमें क्या चाहिए। हाइड्रोलिक टरबाइन की विशेषताएं और परिचालन विशेषताएं:

1. टरबाइन को आपूर्ति किए गए पानी का तापमान +4 डिग्री सेल्सियस से अधिक होना चाहिए।
2. ब्लॉक मॉड्यूल में जो तापमान होना चाहिए वह +15 डिग्री सेल्सियस और उससे ऊपर होना चाहिए।
3. ध्वनि दबाव, जिसका स्रोत हाइड्रोलिक टरबाइन से 1 मीटर की दूरी पर स्थित है, 80 डीबी है और इससे अधिक नहीं।
4. हाइड्रोलिक टरबाइन की बाहरी सतह को +45°C से अधिक तापमान तक गर्म नहीं किया जाना चाहिए, बशर्ते कि हवा का तापमान +25°C के आसपास हो।

आइए आदर्श परिस्थितियों में एक अच्छी तरह से संतुलित और संचालित हाइड्रोलिक टरबाइन के उदाहरण पर विचार करें।

आइए मान लें कि हमारे पास एक फ्लो-थ्रू हाइड्रोलिक टरबाइन है, रेडियल, मध्यम दबाव के साथ दबाव-चालित, जो ब्लेड को पानी की एक स्पर्शरेखीय आपूर्ति प्रदान करता है, शाफ्ट क्षैतिज है। इस प्रकार के पाइपों को "शांत" के रूप में वर्गीकृत किया गया है। उनमें पर्यावरण, स्थापना स्थान और विभिन्न ऊंचाई दबाव अंतरों के अनुकूल होने की विशिष्टता है। यदि पानी का प्रवाह तेजी से बदलता है, तो टरबाइन दो-कक्ष बैग डिजाइन का उपयोग करता है, जो डिवाइस को बेहतर काम करता है।

किसी भी हाइड्रोलिक टरबाइन का शरीर संरचनात्मक स्टील से बना होता है, यह मजबूत और विश्वसनीय होता है। पारंपरिक जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के लिए हाइड्रोलिक टर्बाइनों की तुलना में सामग्री और निर्माण की लागत काफी कम हो जाती है। हाइड्रोलिक टरबाइन के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम सामग्री 90 से 120 मीटर तक के अंतर का सामना करेगी, कुछ हिस्से स्टेनलेस स्टील (आवरण, पाइपलाइन) से बने होते हैं।

नई पीढ़ी के हाइड्रोलिक टर्बाइनों में, गंभीर विरूपण और परिवर्तन के बिना जनरेटर और प्ररित करनेवाला को बदलना संभव है। यह ध्यान देने योग्य है कि ऑपरेशन के दौरान प्ररित करनेवाला क्षेत्र से गुजरने वाले पानी के प्रवाह के कारण प्ररित करनेवाला में स्वयं-सफाई की संपत्ति होती है। जनरेटर और हाइड्रोलिक टरबाइन के डिजाइन के दौरान ही गुहिकायन स्तर को कम करने के लिए कई उपाय किए जाते हैं। वर्तमान हाइड्रोलिक टर्बाइन इस समस्या से 100 प्रतिशत मुक्त हैं।

हाइड्रोलिक टरबाइन का मुख्य भाग प्ररित करनेवाला है। ब्लेड के निर्माण के लिए सामग्री अक्सर प्रोफ़ाइल-प्रकार का स्टील होती है। अपने गुणों के कारण, ब्लेड एक अक्षीय बल बना सकते हैं, जिससे बीयरिंगों का काम आसान हो जाता है, और इम्पेलर स्वयं निरंतर संतुलन में रहते हैं। प्ररित करनेवाला अक्ष के संचालन की अवधि इसकी स्थिति से निर्धारित होती है; लंबे समय तक संचालन के लिए इसे असर स्तर पर स्थापित किया जाता है।

मिनी पनबिजली स्टेशनों के लिए हाइड्रोलिक टर्बाइन की विशेषताएं

1. उच्च गुणवत्ता वाला पेयजल प्राप्त करने के लिए शुद्धिकरण प्रणालियों में उपयोग किया जा सकता है।
2. औद्योगिक जनरेटर को जोड़ना संभव है।
3. जनरेटर की विश्वसनीयता के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताएँ।

तकनीकी योजना की कुछ विशेषताएँ:

1. ऊंचाई का अंतर: 3 - 200 मीटर
2. जल प्रवाह: 0.03 - 13 घन मीटर प्रति सेकंड
3. पावर: 5 - 3,000 किलोवाट
4. अक्षीय क्षेत्र पर स्थित ब्लेडों की संख्या: 37
5. दक्षता: 84% - 87%

बेशक, मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों के ऊर्जा का मुख्य स्रोत बनने की संभावना नहीं है, लेकिन मुख्य बिजली आपूर्ति नेटवर्क पर भार को कम करने के साधन के रूप में उनका उपयोग काफी उचित है, खासकर चरम खपत की अवधि के दौरान।

पनबिजली स्टेशन जटिल हाइड्रोलिक संरचनाओं और उपकरणों का एक समूह है। इसका उद्देश्य जल प्रवाह की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना है। जलविद्युत तथाकथित नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में से एक है, यानी यह व्यावहारिक रूप से अटूट है।

सबसे महत्वपूर्ण हाइड्रोलिक संरचना एक बांध है। यह जलाशय में पानी बनाए रखता है और आवश्यक जल दबाव बनाता है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन में हाइड्रोलिक टरबाइन मुख्य इंजन होता है। इसकी मदद से, दबाव में चलने वाले पानी की ऊर्जा को यांत्रिक घूर्णी ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जिसे बाद में (एक विद्युत जनरेटर के लिए धन्यवाद) विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। हाइड्रोलिक टरबाइन, हाइड्रोजेनरेटर, स्वचालित निगरानी और नियंत्रण उपकरण - कंसोल हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के टरबाइन कक्ष में स्थित हैं। स्टेप-अप ट्रांसफार्मर इमारत के अंदर और खुले क्षेत्रों दोनों में स्थित हो सकते हैं। स्विचगियर्स अक्सर बिजली संयंत्र भवन के पास बाहर स्थापित किए जाते हैं।

सोवियत संघ में, जिसके पास बड़े जलविद्युत संसाधन (दुनिया के कुल का 11112%) हैं, जलविद्युत बिजली स्टेशनों का व्यापक निर्माण शुरू हो गया है। स्थापित जलविद्युत क्षमता के आधार पर। युद्ध के बाद के केवल 30 वर्षों में, 1950 से, स्टेशनों को छोटे में विभाजित किया गया - 1980 तक, बिजली उत्पादन 5 मेगावाट तक बढ़ गया, मध्यम - 5 से 25 तक और बड़े - जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों में 10 गुना से अधिक की वृद्धि हुई। 25 मेगावाट से अधिक. हमारे देश में 20 पनबिजली स्टेशन हैं, जिनमें से प्रत्येक की स्थापित क्षमता 500 मेगावाट से अधिक है। उनमें से सबसे बड़े क्रास्नोयार्स्क (6000 मेगावाट) और सयानो-शुशेंस्काया (6400 मेगावाट) पनबिजली स्टेशन हैं।

कई समस्याओं के व्यापक समाधान के बिना पनबिजली स्टेशनों का निर्माण अकल्पनीय है। यह न केवल ऊर्जा, बल्कि जल परिवहन, जल आपूर्ति, सिंचाई और मत्स्य पालन की जरूरतों को भी पूरा करना आवश्यक है। इन कार्यों को कैस्केडिंग के सिद्धांत द्वारा सबसे अच्छी तरह से पूरा किया जाता है जब नदी पर एक नहीं, बल्कि कई जलविद्युत स्टेशन बनाए जाते हैं, जो नदी के किनारे स्थित होते हैं। इससे विभिन्न स्तरों पर नदी पर क्रमिक रूप से स्थित कई जलाशयों का निर्माण संभव हो जाता है, जिसका अर्थ है नदी के प्रवाह, उसके ऊर्जा संसाधनों का पूरी तरह से उपयोग करना और व्यक्तिगत पनबिजली स्टेशनों की शक्ति का उपयोग करना। कई नदियों पर पनबिजली स्टेशनों के झरने बनाए गए हैं। वोल्ज़स्की के अलावा, कामा, नीपर, चिरचिक, ह्रज़्दान, इरतीश, रिओनी और स्विर पर झरने बनाए गए थे। दुनिया के सबसे बड़े पनबिजली स्टेशनों - ब्रात्स्क, क्रास्नोयार्स्क, सयानो-शुशेंस्काया और बोगुचान्स्काया के साथ सबसे शक्तिशाली अंगारा-येनिसी झरना, जिसकी कुल क्षमता लगभग 17 गीगावॉट और 76 बिलियन kWh बिजली का वार्षिक उत्पादन है।

कई प्रकार के बिजली संयंत्र हैं जो जल प्रवाह की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के अलावा, पंप भंडारण बिजली संयंत्र (पीएसपीपी) और ज्वारीय ऊर्जा संयंत्र (टीपीपी) भी बनाए जा रहे हैं। पहली नज़र में, आपको पारंपरिक जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र और जल-भंडारण विद्युत संयंत्र के बीच अंतर शायद ही नज़र आएगा। वही इमारत जहां मुख्य बिजली उपकरण स्थित हैं, वही बिजली लाइनें। बिजली पैदा करने की विधि में कोई बुनियादी अंतर नहीं है। पंपयुक्त भंडारण विद्युत संयंत्रों की विशेषताएं क्या हैं?

एक जलविद्युत ऊर्जा स्टेशन के विपरीत, एक पंप किए गए भंडारण स्टेशन के लिए दो जलाशयों (एक नहीं) की आवश्यकता होती है, जिनमें से प्रत्येक की क्षमता कई दसियों लाख घन मीटर होती है। एक का स्तर दूसरे से कई दसियों मीटर ऊँचा होना चाहिए। दोनों जलाशय पाइपलाइनों द्वारा एक दूसरे से जुड़े हुए हैं। निचले जलाशय पर एक पंप भंडारण पावर स्टेशन भवन बनाया जा रहा है। इसमें, तथाकथित प्रतिवर्ती हाइड्रोलिक इकाइयाँ - हाइड्रोलिक टर्बाइन और विद्युत जनरेटर एक ही शाफ्ट पर रखे जाते हैं। वे वर्तमान जनरेटर और विद्युत जल पंप दोनों के रूप में काम कर सकते हैं। जब ऊर्जा की खपत कम हो जाती है, उदाहरण के लिए रात में, हाइड्रोलिक टर्बाइन पंप के रूप में कार्य करते हैं, निचले जलाशय से ऊपरी जलाशय तक पानी पंप करते हैं। इस मामले में, जनरेटर विद्युत मोटर के रूप में कार्य करते हैं, थर्मल और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों से विद्युत ऊर्जा प्राप्त करते हैं। जब बिजली की खपत बढ़ती है, तो पंप किए गए स्टोरेज पावर प्लांट की हाइड्रोलिक इकाइयां रिवर्स रोटेशन पर स्विच हो जाती हैं। ऊपरी जलाशय से निचले जलाशय में गिरने वाला पानी हाइड्रोलिक टर्बाइनों को घुमाता है और जनरेटर विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। इस प्रकार, रात में, एक पंपयुक्त भंडारण बिजली संयंत्र, जैसा कि वह था, अन्य बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पन्न बिजली जमा करता है, और दिन के दौरान इसे जारी करता है। इसलिए, पंप किए गए भंडारण बिजली संयंत्र आम तौर पर काम करते हैं, जैसा कि बिजली इंजीनियरों का कहना है, लोड के "चोटियों" को कवर करने के लिए, यानी, यह तब ऊर्जा प्रदान करता है जब इसकी विशेष रूप से आवश्यकता होती है। दुनिया भर में 160 से अधिक पंप भंडारण बिजली संयंत्र काम कर रहे हैं। हमारे देश में, पहला पंप भंडारण बिजली संयंत्र कीव के पास बनाया गया था। इसका निचला सिर, केवल 73 मीटर और कुल शक्ति 225 मेगावाट है।

मॉस्को क्षेत्र में 1.2 गीगावॉट की क्षमता और 100 मीटर की क्षमता वाला एक बड़ा पंप भंडारण बिजली संयंत्र परिचालन में आ गया है।

आमतौर पर पंपयुक्त भंडारण बिजली संयंत्र नदियों पर बनाये जाते हैं। लेकिन, जैसा कि यह निकला, ऐसे बिजली संयंत्र समुद्र और महासागरों के तटों पर बनाए जा सकते हैं। केवल वहां उन्हें एक अलग नाम मिला - ज्वारीय ऊर्जा संयंत्र (टीपीपी)।

दिन में दो बार एक ही समय पर समुद्र का स्तर बढ़ता और गिरता है। यह चंद्रमा और सूर्य की गुरुत्वाकर्षण शक्तियाँ हैं जो पानी के द्रव्यमान को आकर्षित करती हैं। तट से दूर, जल स्तर में उतार-चढ़ाव 1 मीटर से अधिक नहीं होता है, लेकिन तट के पास वे 13 मीटर तक पहुंच सकते हैं, उदाहरण के लिए, ओखोटस्क सागर पर पेनज़िंस्काया खाड़ी में।

यदि किसी खाड़ी या नदी के मुहाने को बांध से अवरुद्ध कर दिया जाता है, तो पानी में सबसे बड़ी वृद्धि के क्षण में, ऐसे कृत्रिम जलाशय में सैकड़ों लाखों क्यूबिक मीटर पानी को रोका जा सकता है। जब समुद्र में ज्वार निकलता है, तो जलाशय और समुद्र में जल स्तर के बीच अंतर पैदा हो जाता है, जो पीईएस भवनों में स्थापित हाइड्रोलिक टर्बाइनों को घुमाने के लिए पर्याप्त है। यदि केवल एक जलाशय है, तो पीईएस क्रमशः दिन में चार बार, 1-2 घंटे के ब्रेक के साथ 4-5 घंटे तक लगातार विद्युत ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है (जलाशय में पानी का स्तर उच्च और निम्न ज्वार के दौरान कई बार बदलता है) .

असमान बिजली उत्पादन को खत्म करने के लिए, स्टेशन के जलाशय को एक बांध द्वारा 2-3 छोटे हिस्सों में विभाजित किया गया है। एक निम्न ज्वार स्तर को बनाए रखता है, दूसरा उच्च ज्वार स्तर को बनाए रखता है, और तीसरा रिजर्व के रूप में कार्य करता है।

टीपीपी में हाइड्रोलिक इकाइयां स्थापित की गई हैं, जो जनरेटर (बिजली उत्पादन) और पंपिंग मोड (कम जल स्तर वाले जलाशय से उच्च स्तर वाले जलाशय में पानी पंप करना) दोनों में उच्च दक्षता के साथ काम करने में सक्षम हैं। पंप मोड में, पीईएस तब संचालित होता है जब बिजली प्रणाली में अतिरिक्त बिजली दिखाई देती है। इस मामले में, इकाइयाँ एक जलाशय से दूसरे जलाशय में पानी पंप करती हैं या बाहर निकालती हैं।

1968 में, हमारे देश में पहला पायलट औद्योगिक बिजली संयंत्र किसलय खाड़ी में बैरेंट्स सागर के तट पर बनाया गया था। पावर प्लांट की इमारत में 400 किलोवाट की क्षमता वाली 2 हाइड्रोलिक इकाइयाँ हैं।

पहले टीपीपी के संचालन में दस साल के अनुभव ने हमें ओखोटस्क सागर पर व्हाइट सी, पेनझिंस्काया और तुगुर्स्काया पर मेज़ेन टीपीपी के लिए परियोजनाएं तैयार करना शुरू करने की अनुमति दी।

विश्व के महासागरों के ज्वार-भाटे की महान शक्तियों का उपयोग करना, यहाँ तक कि स्वयं महासागर की लहरों का उपयोग करना, एक दिलचस्प समस्या है। वे अभी इसे हल करना शुरू कर रहे हैं। अभी बहुत कुछ अध्ययन, आविष्कार, डिज़ाइन किया जाना बाकी है।

बड़े ऊर्जा दिग्गजों का निर्माण - चाहे वह जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र हो, पंप भंडारण बिजली संयंत्र या बिजली संयंत्र हों - हर बार बिल्डरों के लिए एक परीक्षा होती है। यहां उच्चतम योग्यता और विभिन्न विशिष्टताओं के श्रमिकों का काम संयुक्त है - कंक्रीट मास्टर से लेकर पर्वतारोहियों तक।