विज्ञान सरलीकृत: जलविद्युत क्या है?

 पानी की शक्ति का उपयोग हजारों वर्षों से कार्य करने के लिए किया जाता रहा है। चूँकि बहते पानी में ऊर्जा होती है जिसे पकड़कर बिजली में बदला जा सकता है, पनबिजली, जिसे जल विद्युत भी कहा जाता है, 19वीं सदी के अंत में बिजली का स्रोत बन गई।

इस विज्ञान 101 में: जलविद्युत क्या है, इंजीनियर क्वेंटिन प्लूसार्ड और आर्गन नेशनल लेबोरेटरी के ऊर्जा, पर्यावरण और आर्थिक प्रणाली विश्लेषण केंद्र के निदेशक व्लादिमीर कोरिटारोव बताते हैं कि बिजली पैदा करने और भंडारण करने के लिए पानी का उपयोग कैसे किया जाता है। जलविद्युत पवन और सौर जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का समर्थन करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जो हमेशा बिजली का उत्पादन नहीं कर सकते हैं। जलविद्युत ऊर्जा को संग्रहित करने और आवश्यकता पड़ने पर उपयोग करने में सक्षम होने के कारण बैटरी की तरह कार्य करता है। 35 से अधिक वर्षों से, आर्गन कंप्यूटर मॉडल और उपकरण विकसित करके दुनिया भर के देशों को जलविद्युत की बढ़ती मांग को पूरा करने में मदद कर रहा है जो पावर ग्रिड, जल उपयोग और जलविद्युत संयंत्रों के बारे में निर्णय लेने में मदद करते हैं।

जलविद्युत आज नवीकरणीय ऊर्जा के सबसे बड़े उत्पादकों में से एक है। यह तेजी से बढ़ते सौर और पवन ऊर्जा जैसे अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का समर्थन करने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जब सूर्य चमक नहीं रहा होता है और हवा धीमी हो जाती है, तो वे ऊर्जा स्रोत बिजली का उत्पादन नहीं कर सकते हैं। बिजली उत्पादन बढ़ाने के लिए जलविद्युत अपने जलाशयों से अधिक पानी छोड़ कर मदद कर सकता है। दूसरी ओर, जब बहुत अधिक पवन और सौर ऊर्जा उपलब्ध होती है, तो जल विद्युत अतिरिक्त ऊर्जा को बाद में उपयोग के लिए जलाशयों में पानी के रूप में संग्रहीत कर सकता है।

जलविद्युत संयंत्र कई प्रकार के होते हैं:

नदी के किनारे स्थित पौधे बहुत कम या बिल्कुल भी ऊर्जा संग्रहीत नहीं करते हैं। बिजली पैदा करने की उनकी क्षमता नदी के जल प्रवाह के अनुसार भिन्न-भिन्न होती है।

जलाशय संयंत्रों में भंडारण क्षमताएं होती हैं, और वे मांग के आधार पर अपने बिजली उत्पादन को समायोजित कर सकते हैं।

पंप भंडारण जलविद्युत (पीएसएच) संयंत्र बड़ी जल बैटरी के रूप में काम करते हैं। पीएसएच संयंत्र पानी के दो निकायों के बीच पानी प्रसारित करते हैं जो अलग-अलग ऊंचाई पर हैं - एक ऊंचा और एक निचला। ऊर्जा को संग्रहित करने के लिए पानी को पानी के ऊपरी हिस्से में पंप किया जाता है, और फिर बिजली पैदा करने की आवश्यकता होने पर पानी के निचले हिस्से में छोड़ दिया जाता है। पीएसएच संयंत्र वर्तमान में अमेरिका में सभी उपयोगिता-स्तरीय ऊर्जा भंडारण का लगभग 93% प्रदान करते हैंअमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी के वैज्ञानिक 35 वर्षों से अधिक समय से दुनिया की जलविद्युत की बढ़ती मांग को पूरा करने में मदद कर रहे हैं। चूंकि नए जलविद्युत संयंत्रों का निर्माण करना या मौजूदा जलविद्युत संयंत्रों को अद्यतन करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है, आर्गन ने ऐसे कंप्यूटर मॉडल विकसित किए हैं जिनका उपयोग अब 20 से अधिक देशों में सरकारों और ग्रिड ऑपरेटरों को अपने पावर ग्रिड की योजना बनाने, पानी के उपयोग में सुधार करने, क्षमताओं का निर्धारण करने और लागत-लाभ अनुमान प्रदान करने में मदद करने के लिए किया जाता है। जलविद्युत सेवाएँ।निर्णय लेने वालों को मौजूदा संयंत्रों का विस्तार करने या नई सुविधाएं बनाने में मदद करने के लिए एक मूल्यांकन गाइडबुक बनाने के लिए आर्गन के वैज्ञानिकों ने अन्य अमेरिकी राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं और पीएसएच डेवलपर्स के साथ मिलकर काम किया है।

आर्गोन की क्षमताएं जलविद्युत उद्योग को मदद करती हैं:

शोध करना कि सौर या पवन ऊर्जा अनुपलब्ध होने पर अंतराल को भरने के लिए आवश्यक बिजली प्रदान करके जलविद्युत स्वच्छ ऊर्जा में कैसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है

अत्याधुनिक मॉडलिंग टूल, एप्लिकेशन और विश्लेषण की पेशकश जिनका उपयोग दुनिया भर में किया जा सकता है।

आर्गन लीडरशिप कंप्यूटिंग सुविधा का उपयोग करके मॉडलिंग जटिलता का विस्तार करने और तेज़ परिणामों के लिए प्रसंस्करण समय को कम करने के लिए विश्व स्तरीय सुपरकंप्यूटिंग तक पहुंच प्रदान करना ।

जल विद्युत क्या है?

जलविद्युत नवीकरणीय ऊर्जा के सबसे पुराने और सबसे बड़े स्रोतों में से एक है।

जलविद्युत बिजली उत्पन्न करने के लिए बहते पानी के प्राकृतिक प्रवाह का उपयोग करता है। जलविद्युत संयंत्र दुनिया भर में लगभग 60% नवीकरणीय बिजली प्रदान करते हैं।

मुख्य प्रकार के जलविद्युत संयंत्रों में रन-ऑफ-रिवर, भंडारण और पंपयुक्त भंडारण जलविद्युत शामिल हैं। रन-ऑफ-रिवर जलविद्युत संयंत्रों में भंडारण क्षमता बहुत कम या बिल्कुल नहीं होती है। भंडारण जलविद्युत संयंत्रों में आमतौर पर महत्वपूर्ण भंडारण क्षमता वाले बड़े जलाशय होते हैं, जबकि पंप किए गए भंडारण जलविद्युत संयंत्र विशाल जल बैटरी के रूप में काम करते हैं।

पंप किए गए भंडारण जलविद्युत संयंत्र जरूरत पड़ने पर (1) ऊपरी जलाशय में पानी को नीचे की ओर घुमाकर (2) टर्बाइनों और (3) जनरेटरों में प्रवाहित करके बिजली उत्पन्न करते हैं, इस प्रकार बिजली पैदा करते हैं जिसे (4) ऊर्जा ग्रिड को सेकंडों में आपूर्ति की जा सकती है। जब बिजली प्रचुर मात्रा में और कम मूल्यवान होती है तो पानी को बाद में (5) ऊपरी जलाशय में वापस भेज दिया जाता है।

पंप भंडारण जलविद्युत वर्तमान में लंबी अवधि के भंडारण के लिए एकमात्र व्यावसायिक तकनीक है, जो पवन और सौर उत्पादन को शामिल करने के लिए बिजली प्रणाली विकसित होने के साथ-साथ अधिक मूल्यवान हो जाएगी।