बांधों से बिजली कैसे बनती है?

बांधों से बिजली कैसे बनती है? जलविद्युत बांधों (Hydroelectric dams) द्वारा बड़े हाइड्रोस्टेटिक ऊर्जा जलाशयों का उत्पादन किया जाता है, और टर्बाइनों के माध्यम से वे जो पानी प्रवाहित करते हैं, वे बिजली पैदा करने वाले जनरेटर को घुमाते हैं। चीन की यांग्त्ज़ी नदी पर थ्री गोरजेस बांध (Three Gorges Dam), जो दुनिया का सबसे बड़ा पनबिजली बांध(Hydroelectric dam) है, में 22,500 मेगावाट ऊर्जा उत्पादन करने की क्षमता है। दुनिया में लगभग 6.7% बिजली पनबिजली संयंत्रों द्वारा उत्पादित की जाती है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांध (Hydroelectric dam) केसे बिजली बनाते हैं ?

ये विशाल पनबिजली बांध कैसे संचालित होते हैं? आइए एक पनबिजली बांध के मूल तत्वों और विश्वसनीय ऊर्जा के उत्पादन की प्रक्रिया की जांच करें।

1. स्थितिज ऊर्जा का उपयोग:

गरजती नदी द्वारा स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा और ध्वनि के रूप में निकलती है और गुरुत्वाकर्षण पानी के प्रवाह को एक निश्चित दिशा में निर्देशित करता है। बाँध इस गतिज ऊर्जा के निर्वहन को रोककर नदी की स्थितिज ऊर्जा को झील जैसे जलाशय में प्रभावी रूप से संग्रहित करते हैं। एक नदी के पानी और स्थितिज ऊर्जा को “आरक्षित” करके, पनबिजली बांध बिजली पैदा करते हैं। हाइड्रोइलेक्ट्रिक प्लांट का टर्बाइन पानी की गहराई और पानी के वेग से उत्पन्न हाइड्रोलिक हेड के कारण घूमता है क्योंकि यह बांध के पेनस्टॉक से गुजरता है।

2. पनबिजली जनरेटर को चालू करना:

यांत्रिक प्रशंसकों का आकार और रूप भिन्न हो सकता है। सामान्यतया, एक बड़े पंखे को हिलाना अधिक कठिन होता है। इसके अलावा, बड़े पंखों को स्पिन करने के लिए बड़ी मोटरों और अधिक वोल्टेज की आवश्यकता होती है। थ्री गोरजेस और कई अन्य पनबिजली बांधों पर फ्रांसिस टर्बाइनों की तरह बड़े टर्बाइनों का संचलन भी अधिक ऊर्जा-गहन है।

फ्रांसिस टर्बाइन को घुमाने के लिए हाइड्रोलिक हेड जरूरी है। यह हाइड्रोलिक हेड, जो द्रव के वेग के बढ़ने के साथ ऊपर उठता है, बांध की संभावित ऊर्जा द्वारा उत्पन्न हाइड्रोस्टेटिक दबाव द्वारा निर्मित होता है। सीधे शब्दों में कहा जाए तो एक लंबा बांध अधिक हाइड्रोलिक हेड उत्पन्न करता है और बड़ी टर्बाइनों को चलाने की क्षमता रखता है। टरबाइन के घूमते ही हाइड्रोलिक हेड गतिज ऊर्जा में बदल जाता है।

इस रूपांतरण के साथ, पानी के वेग और द्रवस्थैतिक दबाव को सफलतापूर्वक समाप्त कर दिया जाता है, जिससे यह बांध के आधार से धीरे-धीरे निकलने में सक्षम हो जाता है।

3. पनबिजली जनरेटर:

टरबाइन के घूमने से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न होती है। या तो सीधे या एक गियरबॉक्स या ट्रांसमिशन के माध्यम से जो जनरेटर के आर्मेचर और शाफ्ट को घुमाता है, टर्बाइन और विद्युत जनरेटर को जोड़ा जा सकता है। जनरेटर के कताई आर्मेचर द्वारा उसके स्टेटर के संबंध में उत्पादित बिजली का प्रवाह कम्यूटेटर और ब्रश असेंबली द्वारा कब्जा कर लिया जाता है।

बड़े जनरेटर, जैसे कि पनबिजली बांधों में उपयोग किए जाते हैं, यांत्रिक कताई के लिए पर्याप्त मात्रा में अनिच्छा, या प्रतिरोध उत्पन्न करते हैं, जिसे केवल टरबाइन के रोटेशन द्वारा उत्पन्न मजबूत टोक़ बलों द्वारा दूर किया जा सकता है। टर्बाइन की शक्ति को एक तंत्र के माध्यम से एक ऑटोमोबाइल में स्थानांतरित किया जाता है।

टर्बाइन की घूर्णन गति को ऑटोमोबाइल में देखे जाने वाले ट्रांसमिशन सिस्टम का उपयोग करके टोक़ और गति अनुपात की एक श्रृंखला में परिवर्तित किया जाता है।

4. जलविद्युत शक्ति का संग्रह और परिवहन

स्थानीय विद्युत उपयोगिता तब उत्पन्न बिजली को विद्युत लाइनों के माध्यम से प्रसारित करती है, जब यह तेजी से ग्रिड-स्तरीय वोल्टेज में बदल जाती है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांध अपेक्षाकृत कम उत्पन्न आउटपुट वोल्टेज को यूटिलिटी-स्केल वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करते हैं। कम विद्युत प्रवाह के साथ जो पनबिजली संयंत्रों को अधिक प्रभावी बनाता है, उच्च वोल्टेज जो उन्हें छोड़ते हैं वे लंबी दूरी की बिजली संचरण के लिए एकदम सही हैं। उदाहरण के लिए, पेज, एरिजोना में ग्लेन कैन्यन बांध उत्तरी नेब्रास्का में 900 मील दूर निवासों को ऊर्जा प्रदान करता है। यह सबसे अधिक संभावना 500kV ट्रांसमिशन के उपयोग से पूरा होता है।