જળવિદ્યુત પાણીની સંભવિત ઊર્જાને વિદ્યુતમાં રૂપાંતરિત કરે છે. જળવિદ્યુત જળવિદ્યુત એ પુનઃપ્રાપ્ય ઊર્જાનું એક સ્વરૂપ છે, જે સંભવિત ઊર્જાનું પાણીમાંથી વિદ્યુત જંગલમાં માં રૂપાંતર કરીને ઉત્પન્ન થાય છે. તે વિદ્યુત જંગલમાં જનરેટરને સક્રિય કરતા ટર્બાઇનને સ્પિન કરવા માટે સામાન્ય રીતે પ્રવાહો, નદીઓ અથવા સરોવરોમાંથી ચાલતા પાણીના બળનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે. આ ઊર્જાનો ઉપયોગ વિશ્વભરમાં મોટા પાયે વીજ ઉત્પાદન માટે બહોળા પ્રમાણમાં થાય છે. જળાશય (અથવા ઇમ્પાઉન્ડમેન્ટ) હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ : આ છોડ પાણી સંગ્રહિત કરવા માટે ડેમ અને જળાશયથી સજ્જ છે. ટર્બાઇનને ફેરવવા અને વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે પેનસ્ટોક્સ દ્વારા જળાશયમાંથી પાણી છોડવામાં આવે છે. જળાશયોના પાવર પ્લાન્ટ્સ કદમાં મોટા હોઈ શકે છે અને સામાન્ય રીતે મોટી જળ સંગ્રહ ક્ષમતા ધરાવે છે, જે તેમને માંગ અનુસાર વીજ ઉત્પાદનને નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. રન-ઓફ-રિવર હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ : જળાશયોના પાવર પ્લાન્ટ્સની જેમ, રન-ઓફ-રિવર પાવર પ્લાન્ટ્સ પાસે ડેમ અથવા જળાશયો નથી. તેઓ ટર્બાઇન ફેરવવા અને વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ફક્ત પ્રવાહો અથવા નદીઓના કુદરતી પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે. આ છોડ સામાન્ય રીતે કદમાં નાના હોય છે અને તેમના વીજ ઉત્પાદન માટે હાઇડ્રોલોજિકલ પરિસ્થિતિઓ પર આધાર રાખે છે. પમ્પ્ડ સ્ટોરેજ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ : પમ્પ્ડ સ્ટોરેજ પાવર પ્લાન્ટ્સ બે ટાંકી, એક ઉપલી ટાંકી અને નીચલી ટાંકીનો ઉપયોગ કરીને ઊર્જાનો સંગ્રહ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યા છે. વીજળીની ઓછી માગના સમયગાળા દરમિયાન, સંભવિત ઊર્જાનો સંગ્રહ કરવા માટે નીચલા જળાશયોમાંથી ઉપરના જળાશયમાં પાણી પમ્પ કરવામાં આવે છે. જ્યારે વીજળીની માંગ વધુ હોય છે, ત્યારે ટર્બાઇનને સ્પિન કરવા અને વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉપરની ટાંકીમાંથી પાણી છોડવામાં આવે છે. માઇક્રો-હાઇડ્રોપાવર પ્લાન્ટ્સ : માઇક્રો-હાઇડ્રોપાવર પ્લાન્ટ્સ નાના હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક ઇન્સ્ટોલેશન્સ છે, જેની ક્ષમતા 100 કિલોવોટથી ઓછી હોય છે. તેને નાના ઝરણાં અથવા નદીઓ પર સ્થાપિત કરી શકાય છે, ઘણીવાર સ્થાનિક હેતુઓ માટે, જેમ કે દૂરસ્થ સમુદાયો અથવા ઔદ્યોગિક સ્થળોએ વીજળી પૂરી પાડવી. મિનિ-હાઇડ્રો પ્લાન્ટ્સ : મિનિ-હાઇડ્રો પ્લાન્ટ્સ માઇક્રો-પાવર પ્લાન્ટ્સ કરતા થોડી વધારે ઉત્પાદન ક્ષમતા ધરાવે છે, જે સામાન્ય રીતે કેટલાક મેગાવોટ સુધી હોય છે. તેઓ ઘણીવાર નાના શહેરો, ઉદ્યોગો અથવા દૂરના ગ્રામીણ વિસ્તારોને વીજળી આપવા માટે વપરાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ-આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સ પાણીના પ્રવાહ અને સ્તરમાં તફાવતનો ઉપયોગ કરે છે. ગુરુત્વાકર્ષણ-આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સ ગુરુત્વાકર્ષણ-આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સ પાણીના પ્રવાહ અને સ્તરમાં તફાવતનો લાભ લે છે. તેમને ટર્બાઇન ફ્લો અને તેમના માથાની ઊંચાઈ અનુસાર વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ-આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સ ત્રણ પ્રકારના હોય છે (હાઇડ્રોપાવર મિશ્રણમાં મહત્વના ક્રમમાં અહીં સૂચિબદ્ધ કરવામાં આવ્યા છે) : - રન-ઓફ-રિવર પાવર પ્લાન્ટ્સ નદીના પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે અને બેઝલોડ ઊર્જા પૂરી પાડે છે જે "રન-ઓફ-રિવર" ઉત્પાદિત થાય છે અને તરત જ ગ્રીડમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે. તેમને સરળ વિકાસની જરૂર પડે છે જે ઊંચા પાવર પ્લાન્ટ્સ કરતા ઘણા ઓછા ખર્ચાળ હોય છે : નાના ડાયવર્ઝન સ્ટ્રક્ચર્સ, ઉપલબ્ધ પ્રવાહને નદીમાંથી પાવર પ્લાન્ટ તરફ વાળવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા નાના બંધો, સંભવતઃ એક નાનો જળાશય જ્યારે નદીનો પ્રવાહ ખૂબ ઓછો હોય (2) 2 કલાકથી ઓછો હોય). તેમાં સામાન્ય રીતે પાણીનું સેવન, ટનલ અથવા નહેર, ત્યારબાદ પેનસ્ટોક અને નદીના કાંઠે સ્થિત હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટનો સમાવેશ થાય છે. ટનલ અથવા નહેરમાં નીચા દબાણનું ટીપું (3) પાણીને નદીના સંબંધમાં ઊંચાઈ પ્રાપ્ત કરવા દે છે અને તેથી સંભવિત ઊર્જા પ્રાપ્ત કરે છે; - રાઇન અથવા રોન જેવા પ્રમાણમાં સીધા ઢાળવાળી મોટી નદીઓમાં લોક પાવર પ્લાન્ટ્સ, નદી પરના અથવા નદીની સમાંતર નહેર પરના બંધો ડેકામેટ્રિક ધોધની શ્રેણીનું કારણ બને છે જે નદીને સમાંતર ડાઇકને કારણે સમગ્ર ખીણને ખલેલ પહોંચાડતા નથી. ડેમની તળેટીમાં મૂકવામાં આવેલા જળવિદ્યુત પ્લાન્ટ્સ નદીના પાણીને ટર્બાઇન કરે છે. બે બંધો વચ્ચે સંગ્રહિત પાણીના કાળજીપૂર્વકના વ્યવસ્થાપનને કારણે બેઝલોડ ઉપરાંત પીક એનર્જી પણ પૂરી પાડવાનું શક્ય બને છે. - તળાવ-પાવર પ્લાન્ટ્સ (અથવા હાઇ-હેડ પાવર પ્લાન્ટ્સ) પણ ડેમ દ્વારા બનાવવામાં આવેલા પાણીના જળાશય સાથે સંકળાયેલા છે. તેમનો વિશાળ જળાશય (200 કલાકથી વધુ સમયનું ખાલી થતું રહે છે) મોસમી પાણીના સંગ્રહ અને વિદ્યુત જંગલમાં ઉત્પાદનના મોડ્યુલેશનને મંજૂરી આપે છેઃ તળાવ પાવર પ્લાન્ટ્સને સૌથી વધુ વપરાશના કલાકો દરમિયાન બોલાવવામાં આવે છે અને શિખરો પર પ્રતિભાવ આપવાનું શક્ય બનાવે છે. તેમાંથી ઘણા ફ્રાન્સમાં છે. છોડ ડેમની તળેટીમાં અથવા ખૂબ નીચે સ્થિત હોઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, તળાવનો હવાલો સંભાળતી ટનલ દ્વારા પાણીને પાવર પ્લાન્ટના પ્રવેશદ્વાર સુધી સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે. તેમની પાસે બે બેસિન અને એક ઉલટાવી શકાય તેવું ઉપકરણ છે જે પંપ અથવા ટર્બાઇન તરીકે કાર્ય કરે છે. પમ્પ્ડ એનર્જી ટ્રાન્સફર સ્ટેશનો પમ્પ્ડ એનર્જી ટ્રાન્સફર સ્ટેશનોમાં બે બેઝિન હોય છે, એક ઉપરનો બેઝિન (દા.ત. વધુ ઊંચાઇ ધરાવતું તળાવ) અને નીચું બેઝિન (દા.ત. કૃત્રિમ જળાશય) જેની વચ્ચે રિવર્સિબલ ડિવાઇસ મૂકવામાં આવે છે જે હાઇડ્રોલિક ભાગ માટે પંપ અથવા ટર્બાઇન તરીકે અને ઇલેક્ટ્રિકલ ભાગ માટે મોટર અથવા ઓલ્ટરનેટર તરીકે કામ કરી શકે છે. વીજળીના ઉત્પાદન માટે ઊંચી માંગના સમયગાળા દરમિયાન ઉપરના બેસિનમાં પાણીનું ટર્બાઇન કરવામાં આવે છે. પછી, જ્યારે ઊર્જા સસ્તી હોય ત્યારે આ પાણીને નીચલા બેઝિનમાંથી ઉપરના બેઝિનમાં પમ્પ કરવામાં આવે છે, વગેરે વગેરે. આ છોડને નવીનીકરણીય સ્ત્રોતોમાંથી ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવાનું માનવામાં આવતું નથી કારણ કે તેઓ ટર્બાઇન પાણી લાવવા માટે વીજળીનો વપરાશ કરે છે. આ ઊર્જા સંગ્રહની સગવડો છે. તેઓ નેટવર્કની વિનંતી પર ટૂંકા ગાળાના હસ્તક્ષેપ માટે અવારનવાર હસ્તક્ષેપ કરે છે અને લાંબા સમય સુધી હસ્તક્ષેપ માટે (અન્ય હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ પછી) છેલ્લા ઉપાય તરીકે હસ્તક્ષેપ કરે છે, ખાસ કરીને પાણીના ખર્ચને કારણે. ઉત્પાદિત ઊર્જા અને વપરાશમાં લેવાતી ઊર્જા વચ્ચેની કાર્યક્ષમતા 70% થી 80% ના ક્રમમાં હોય છે. જ્યારે ઓફ-પીક પીરિયડ્સ (ઓછી કિંમતની વીજળી ખરીદવી) અને પીક પીરિયડ્સ (ઊંચી કિંમતની વીજળીનું વેચાણ) વચ્ચે વીજળીના ભાવમાં તફાવત નોંધપાત્ર હોય ત્યારે આ કામગીરી નફાકારક છે. તકનીકી ક્રિયા જળવિદ્યુત પ્લાન્ટ્સ 2 મુખ્ય એકમોના બનેલા છે : - એક જળાશય અથવા પાણીનું સેવન (રન-ઓફ-રિવર પાવર પ્લાન્ટ્સના કિસ્સામાં) જે ધોધ બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે, સામાન્ય રીતે સ્ટોરેજ ટાંકી સાથે જેથી ઓછા પાણીના સમયગાળા દરમિયાન પણ પાવર પ્લાન્ટ કાર્યરત રહે. - પાછળથી આવતા વધારાના પાણીને ડેમના તળાવમાં વાળવા માટે ખોદવામાં આવેલી ડાયવર્ઝન ચેનલનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ઢોળાવનો માર્ગ નદીના પૂરને માળખાંને કોઈ પણ પ્રકારના જોખમ વિના પસાર થવા દે છે; પાવર પ્લાન્ટ, જેને ફેક્ટરી પણ કહેવામાં આવે છે, જે ધોધનો ઉપયોગ ટર્બાઇનને ચલાવવા માટે અને પછી ઓલ્ટરનેટર ચલાવવા માટે કરવાની મંજૂરી આપે છે. બંધો અત્યાર સુધીમાં સૌથી વધુ વખત પૃથ્વીના પાળાથી બનેલા અથવા વિસ્ફોટ દ્વારા ક્વોરીઓમાં મેળવવામાં આવતા પાકા બંધો છે. વોટરપ્રૂફિંગ કેન્દ્રીય (માટી અથવા બિટ્યુમિનસ કોંક્રિટ) અથવા અપસ્ટ્રીમ સપાટી (સિમેન્ટ કોંક્રિટ અથવા બિટ્યુમિનસ કોંક્રિટ) પર હોય છે. આ પ્રકારનો બંધ વિવિધ પ્રકારના ભૂસ્તરશાસ્ત્રો સાથે અનુકૂલન સાધે છે; ગુરુત્વાકર્ષણ બંધનું નિર્માણ પહેલા ચણતરમાં, પછી કોંક્રિટમાં અને તાજેતરમાં બીસીઆર રોલર સાથે કોમ્પેક્ટ કરવામાં આવેલા કોંક્રિટમાં) કરવામાં આવ્યું છે, જે સમય અને નાણાંમાં નોંધપાત્ર બચતને મંજૂરી આપે છે. પાયાનો ખડક સારી ગુણવત્તાનો હોવો જોઈએ; કોંક્રિટના કમાનવાળા બંધો પ્રમાણમાં સાંકડી ખીણોમાં અનુકૂળ છે અને જેની બેંકો સારી ગુણવત્તાવાળા ખડકથી બનેલી છે. તેમના આકારની સૂક્ષ્મતા કોંક્રિટના જથ્થાને ઘટાડવાનું અને આર્થિક બંધોનું નિર્માણ કરવાનું શક્ય બનાવે છે; મલ્ટી-કમાન અને બટડ્રેસ ડેમ હવે બંધાયેલા નથી. બીસીઆર ગ્રેવિટી ડેમો તેનું સ્થાન લે છે. ટર્બાઇન પાણીના પ્રવાહની ઊર્જાને યાંત્રિક પરિભ્રમણમાં પરિવર્તિત કરે છે ટર્બાઇન છોડ ટર્બાઇનથી સજ્જ છે જે વૈકલ્પિક ચલાવવા માટે પાણીના પ્રવાહની ઉર્જાને યાંત્રિક પરિભ્રમણમાં રૂપાંતરિત કરે છે. ઉપયોગમાં લેવાતા ટર્બાઇનનો પ્રકાર ધોધની ઊંચાઈ પર આધાર રાખે છેઃ - ખૂબ જ નીચી માથાની ઊંચાઈ (1થી 30 મીટર) માટે બલ્બ ટર્બાઇનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. - નીચા હેડફોલ્સ (5થી 50 મીટર) અને ઊંચા ફ્લો રેટ માટે કપલાન ટર્બાઇનને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છેઃ તેની બ્લેડ્સ સ્ટીયરેબલ હોય છે, જેના કારણે સારી કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખીને ટર્બાઇનનો પાવર માથાની ઊંચાઇએ એડજસ્ટ કરવાનું શક્ય બને છે. - ફ્રાન્સિસ ટર્બાઇનનો ઉપયોગ મધ્યમ માથા (40થી 600 મીટર) અને મધ્યમ પ્રવાહ માટે થાય છે. પાણી બ્લેડની પરિઘમાંથી પ્રવેશે છે અને તેના કેન્દ્ર પર છોડવામાં આવે છે; - પેલ્ટન ટર્બાઇન ઊંચા ધોધ (200થી 1,800 મીટર) અને નીચા પ્રવાહ માટે અનુકૂળ છે. તે ઇન્જેક્ટર (ડોલ પર પાણીની ગતિશીલ અસર) મારફતે ખૂબ ઊંચા દબાણ હેઠળ પાણી મેળવે છે. નાના જળવિદ્યુત પ્લાન્ટ્સ માટે ઓછી કિંમતના (અને ઓછા કાર્યક્ષમ) ટર્બાઇન અને સરળ ખ્યાલો નાના એકમોના ઇન્સ્ટોલેશનની સુવિધા આપે છે. ઊર્જા સમસ્યાઓ ખર્ચ-અસરકારકતા અને ઉત્પાદનની આગાહી બંધોના નિર્માણને રોકાણો દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે જે પતનની ઉંચાઈ જેટલી વધારે છે અને ખીણ જેટલી પહોળી છે. આ મૂડીગત ખર્ચમાં વિકાસની લાક્ષણિકતાઓ અને સામાજિક અને પર્યાવરણીય અવરોધોને લગતા આનુષંગિક ખર્ચ, ખાસ કરીને જપ્ત કરવામાં આવેલી જમીનની કિંમતને આધારે મોટા પ્રમાણમાં તફાવત હોય છે. વિદ્યુત જંગલમાં ઉત્પાદનની મોડ્યુલેશન ક્ષમતા સાથે સંકળાયેલા આર્થિક ફાયદાઓ આ રોકાણોને નફાકારક બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે કારણ કે જળ સંસાધન નિઃશુલ્ક છે અને જાળવણી ખર્ચમાં ઘટાડો થાય છે. જળવિદ્યુત વીજળીના ઉત્પાદનને સમાયોજિત કરવાની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવાનું શક્ય બનાવે છે, ખાસ કરીને મોટા જળાશયોમાં બંધ અથવા ડાઇક દ્વારા પાણીનો સંગ્રહ કરીને. જો કે, હાઇડ્રોપાવર ઉત્પાદનમાં વાર્ષિક વધઘટ નોંધપાત્ર છે. તેઓ મુખ્યત્વે વરસાદ સાથે સંબંધિત છે. જ્યારે જળ સંસાધનો ઊંચા હોય છે ત્યારે વર્ષોમાં ઉત્પાદનમાં 15 ટકાનો વધારો થઈ શકે છે અને મોટા દુષ્કાળના વર્ષોમાં 30 ટકાનો ઘટાડો થઈ શકે છે. સામાજિક અને પર્યાવરણીય અસર જળવિદ્યુતની કેટલીક વખત વસતીના વિસ્થાપન માટે ટીકા કરવામાં આવે છે, જેમાં નદીઓ અને ઝરણાંઓને આવાસ સ્થાપવા માટે વિશેષાધિકાર પ્રાપ્ત સ્થાનો આપવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચીનના થ્રી ગોર્જેસ ડેમે લગભગ 20 લાખ લોકોને વિસ્થાપિત કર્યા છે. સુધારેલા જળ નિયમનને કારણે, ડેમના અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમમાં ઇકોસિસ્ટમ્સને ખલેલ પહોંચી શકે છે (જળચર પ્રજાતિઓના સ્થળાંતર સહિત) જો કે ફિશવે જેવા ઉપકરણો સ્થાપિત કરવામાં આવ્યા છે. માપનના એકમો અને ચાવીરૂપ આકૃતિઓ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવરનું માપન જળવિદ્યુત પ્લાન્ટની ઊર્જાની ગણતરી નીચેના સૂત્ર દ્વારા કરી શકાય છે : P = Q.ρ.H.g.r આની સાથે : P : પાવર (Wમાં વ્યક્ત) પ્ર : સરેરાશ પ્રવાહ પ્રતિ સેકંડ ક્યુબિક મીટરમાં માપવામાં આવે છે ρ : પાણીની ઘનતા, એટલે કે 1,000 કિ.ગ્રા./મી.3 H : મીટરમાં ઊંચાઈ જી : ગુરુત્વાકર્ષણ અચળ, એટલે કે લગભગ 9.8 (m/s2) એ. છોડની કાર્યક્ષમતા (૦.૬ અને ૦.૯ની વચ્ચે) કી આંકડાઓ દુનિયાભરમાં : વર્ષ 2018માં વૈશ્વિક વીજ ઉત્પાદનમાં હાઇડ્રોપાવરનો હિસ્સો આશરે 15.8 ટકા હતો (જેમાં વાર્ષિક ઉત્પાદન આશરે 4,193 ટીડબલ્યુએચ હતું); એક ડઝન દેશો, જેમાં યુરોપના ચાર દેશોનો પણ સમાવેશ થાય છે, હાઇડ્રોપાવરમાંથી તેમની અડધાથી વધુ વીજળીનું ઉત્પાદન કરે છે. નોર્વે સૌથી આગળ છે, ત્યારબાદ બ્રાઝિલ, કોલંબિયા, આઇસલેન્ડ, વેનેઝુએલા, કેનેડા, ઓસ્ટ્રિયા, ન્યૂઝીલેન્ડ અને સ્વિટ્ઝર્લેન્ડનો નંબર આવે છે. Copyright © 2020-2024 instrumentic.info contact@instrumentic.info તમને કોઈ પણ જાહેરાત વિના એક કૂકી-ફ્રી સાઇટ ઑફર કરતાં અમને ગર્વ થાય છે. તે તમારી આર્થિક સહાય છે જે અમને ચાલુ રાખે છે. ક્લિક !
ગુરુત્વાકર્ષણ-આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સ પાણીના પ્રવાહ અને સ્તરમાં તફાવતનો ઉપયોગ કરે છે. ગુરુત્વાકર્ષણ-આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સ ગુરુત્વાકર્ષણ-આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સ પાણીના પ્રવાહ અને સ્તરમાં તફાવતનો લાભ લે છે. તેમને ટર્બાઇન ફ્લો અને તેમના માથાની ઊંચાઈ અનુસાર વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ-આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સ ત્રણ પ્રકારના હોય છે (હાઇડ્રોપાવર મિશ્રણમાં મહત્વના ક્રમમાં અહીં સૂચિબદ્ધ કરવામાં આવ્યા છે) : - રન-ઓફ-રિવર પાવર પ્લાન્ટ્સ નદીના પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે અને બેઝલોડ ઊર્જા પૂરી પાડે છે જે "રન-ઓફ-રિવર" ઉત્પાદિત થાય છે અને તરત જ ગ્રીડમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે. તેમને સરળ વિકાસની જરૂર પડે છે જે ઊંચા પાવર પ્લાન્ટ્સ કરતા ઘણા ઓછા ખર્ચાળ હોય છે : નાના ડાયવર્ઝન સ્ટ્રક્ચર્સ, ઉપલબ્ધ પ્રવાહને નદીમાંથી પાવર પ્લાન્ટ તરફ વાળવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા નાના બંધો, સંભવતઃ એક નાનો જળાશય જ્યારે નદીનો પ્રવાહ ખૂબ ઓછો હોય (2) 2 કલાકથી ઓછો હોય). તેમાં સામાન્ય રીતે પાણીનું સેવન, ટનલ અથવા નહેર, ત્યારબાદ પેનસ્ટોક અને નદીના કાંઠે સ્થિત હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટનો સમાવેશ થાય છે. ટનલ અથવા નહેરમાં નીચા દબાણનું ટીપું (3) પાણીને નદીના સંબંધમાં ઊંચાઈ પ્રાપ્ત કરવા દે છે અને તેથી સંભવિત ઊર્જા પ્રાપ્ત કરે છે; - રાઇન અથવા રોન જેવા પ્રમાણમાં સીધા ઢાળવાળી મોટી નદીઓમાં લોક પાવર પ્લાન્ટ્સ, નદી પરના અથવા નદીની સમાંતર નહેર પરના બંધો ડેકામેટ્રિક ધોધની શ્રેણીનું કારણ બને છે જે નદીને સમાંતર ડાઇકને કારણે સમગ્ર ખીણને ખલેલ પહોંચાડતા નથી. ડેમની તળેટીમાં મૂકવામાં આવેલા જળવિદ્યુત પ્લાન્ટ્સ નદીના પાણીને ટર્બાઇન કરે છે. બે બંધો વચ્ચે સંગ્રહિત પાણીના કાળજીપૂર્વકના વ્યવસ્થાપનને કારણે બેઝલોડ ઉપરાંત પીક એનર્જી પણ પૂરી પાડવાનું શક્ય બને છે. - તળાવ-પાવર પ્લાન્ટ્સ (અથવા હાઇ-હેડ પાવર પ્લાન્ટ્સ) પણ ડેમ દ્વારા બનાવવામાં આવેલા પાણીના જળાશય સાથે સંકળાયેલા છે. તેમનો વિશાળ જળાશય (200 કલાકથી વધુ સમયનું ખાલી થતું રહે છે) મોસમી પાણીના સંગ્રહ અને વિદ્યુત જંગલમાં ઉત્પાદનના મોડ્યુલેશનને મંજૂરી આપે છેઃ તળાવ પાવર પ્લાન્ટ્સને સૌથી વધુ વપરાશના કલાકો દરમિયાન બોલાવવામાં આવે છે અને શિખરો પર પ્રતિભાવ આપવાનું શક્ય બનાવે છે. તેમાંથી ઘણા ફ્રાન્સમાં છે. છોડ ડેમની તળેટીમાં અથવા ખૂબ નીચે સ્થિત હોઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, તળાવનો હવાલો સંભાળતી ટનલ દ્વારા પાણીને પાવર પ્લાન્ટના પ્રવેશદ્વાર સુધી સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે.
તેમની પાસે બે બેસિન અને એક ઉલટાવી શકાય તેવું ઉપકરણ છે જે પંપ અથવા ટર્બાઇન તરીકે કાર્ય કરે છે. પમ્પ્ડ એનર્જી ટ્રાન્સફર સ્ટેશનો પમ્પ્ડ એનર્જી ટ્રાન્સફર સ્ટેશનોમાં બે બેઝિન હોય છે, એક ઉપરનો બેઝિન (દા.ત. વધુ ઊંચાઇ ધરાવતું તળાવ) અને નીચું બેઝિન (દા.ત. કૃત્રિમ જળાશય) જેની વચ્ચે રિવર્સિબલ ડિવાઇસ મૂકવામાં આવે છે જે હાઇડ્રોલિક ભાગ માટે પંપ અથવા ટર્બાઇન તરીકે અને ઇલેક્ટ્રિકલ ભાગ માટે મોટર અથવા ઓલ્ટરનેટર તરીકે કામ કરી શકે છે. વીજળીના ઉત્પાદન માટે ઊંચી માંગના સમયગાળા દરમિયાન ઉપરના બેસિનમાં પાણીનું ટર્બાઇન કરવામાં આવે છે. પછી, જ્યારે ઊર્જા સસ્તી હોય ત્યારે આ પાણીને નીચલા બેઝિનમાંથી ઉપરના બેઝિનમાં પમ્પ કરવામાં આવે છે, વગેરે વગેરે. આ છોડને નવીનીકરણીય સ્ત્રોતોમાંથી ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવાનું માનવામાં આવતું નથી કારણ કે તેઓ ટર્બાઇન પાણી લાવવા માટે વીજળીનો વપરાશ કરે છે. આ ઊર્જા સંગ્રહની સગવડો છે. તેઓ નેટવર્કની વિનંતી પર ટૂંકા ગાળાના હસ્તક્ષેપ માટે અવારનવાર હસ્તક્ષેપ કરે છે અને લાંબા સમય સુધી હસ્તક્ષેપ માટે (અન્ય હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ પછી) છેલ્લા ઉપાય તરીકે હસ્તક્ષેપ કરે છે, ખાસ કરીને પાણીના ખર્ચને કારણે. ઉત્પાદિત ઊર્જા અને વપરાશમાં લેવાતી ઊર્જા વચ્ચેની કાર્યક્ષમતા 70% થી 80% ના ક્રમમાં હોય છે. જ્યારે ઓફ-પીક પીરિયડ્સ (ઓછી કિંમતની વીજળી ખરીદવી) અને પીક પીરિયડ્સ (ઊંચી કિંમતની વીજળીનું વેચાણ) વચ્ચે વીજળીના ભાવમાં તફાવત નોંધપાત્ર હોય ત્યારે આ કામગીરી નફાકારક છે.
તકનીકી ક્રિયા જળવિદ્યુત પ્લાન્ટ્સ 2 મુખ્ય એકમોના બનેલા છે : - એક જળાશય અથવા પાણીનું સેવન (રન-ઓફ-રિવર પાવર પ્લાન્ટ્સના કિસ્સામાં) જે ધોધ બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે, સામાન્ય રીતે સ્ટોરેજ ટાંકી સાથે જેથી ઓછા પાણીના સમયગાળા દરમિયાન પણ પાવર પ્લાન્ટ કાર્યરત રહે. - પાછળથી આવતા વધારાના પાણીને ડેમના તળાવમાં વાળવા માટે ખોદવામાં આવેલી ડાયવર્ઝન ચેનલનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ઢોળાવનો માર્ગ નદીના પૂરને માળખાંને કોઈ પણ પ્રકારના જોખમ વિના પસાર થવા દે છે; પાવર પ્લાન્ટ, જેને ફેક્ટરી પણ કહેવામાં આવે છે, જે ધોધનો ઉપયોગ ટર્બાઇનને ચલાવવા માટે અને પછી ઓલ્ટરનેટર ચલાવવા માટે કરવાની મંજૂરી આપે છે.
બંધો અત્યાર સુધીમાં સૌથી વધુ વખત પૃથ્વીના પાળાથી બનેલા અથવા વિસ્ફોટ દ્વારા ક્વોરીઓમાં મેળવવામાં આવતા પાકા બંધો છે. વોટરપ્રૂફિંગ કેન્દ્રીય (માટી અથવા બિટ્યુમિનસ કોંક્રિટ) અથવા અપસ્ટ્રીમ સપાટી (સિમેન્ટ કોંક્રિટ અથવા બિટ્યુમિનસ કોંક્રિટ) પર હોય છે. આ પ્રકારનો બંધ વિવિધ પ્રકારના ભૂસ્તરશાસ્ત્રો સાથે અનુકૂલન સાધે છે; ગુરુત્વાકર્ષણ બંધનું નિર્માણ પહેલા ચણતરમાં, પછી કોંક્રિટમાં અને તાજેતરમાં બીસીઆર રોલર સાથે કોમ્પેક્ટ કરવામાં આવેલા કોંક્રિટમાં) કરવામાં આવ્યું છે, જે સમય અને નાણાંમાં નોંધપાત્ર બચતને મંજૂરી આપે છે. પાયાનો ખડક સારી ગુણવત્તાનો હોવો જોઈએ; કોંક્રિટના કમાનવાળા બંધો પ્રમાણમાં સાંકડી ખીણોમાં અનુકૂળ છે અને જેની બેંકો સારી ગુણવત્તાવાળા ખડકથી બનેલી છે. તેમના આકારની સૂક્ષ્મતા કોંક્રિટના જથ્થાને ઘટાડવાનું અને આર્થિક બંધોનું નિર્માણ કરવાનું શક્ય બનાવે છે; મલ્ટી-કમાન અને બટડ્રેસ ડેમ હવે બંધાયેલા નથી. બીસીઆર ગ્રેવિટી ડેમો તેનું સ્થાન લે છે.
ટર્બાઇન પાણીના પ્રવાહની ઊર્જાને યાંત્રિક પરિભ્રમણમાં પરિવર્તિત કરે છે ટર્બાઇન છોડ ટર્બાઇનથી સજ્જ છે જે વૈકલ્પિક ચલાવવા માટે પાણીના પ્રવાહની ઉર્જાને યાંત્રિક પરિભ્રમણમાં રૂપાંતરિત કરે છે. ઉપયોગમાં લેવાતા ટર્બાઇનનો પ્રકાર ધોધની ઊંચાઈ પર આધાર રાખે છેઃ - ખૂબ જ નીચી માથાની ઊંચાઈ (1થી 30 મીટર) માટે બલ્બ ટર્બાઇનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. - નીચા હેડફોલ્સ (5થી 50 મીટર) અને ઊંચા ફ્લો રેટ માટે કપલાન ટર્બાઇનને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છેઃ તેની બ્લેડ્સ સ્ટીયરેબલ હોય છે, જેના કારણે સારી કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખીને ટર્બાઇનનો પાવર માથાની ઊંચાઇએ એડજસ્ટ કરવાનું શક્ય બને છે. - ફ્રાન્સિસ ટર્બાઇનનો ઉપયોગ મધ્યમ માથા (40થી 600 મીટર) અને મધ્યમ પ્રવાહ માટે થાય છે. પાણી બ્લેડની પરિઘમાંથી પ્રવેશે છે અને તેના કેન્દ્ર પર છોડવામાં આવે છે; - પેલ્ટન ટર્બાઇન ઊંચા ધોધ (200થી 1,800 મીટર) અને નીચા પ્રવાહ માટે અનુકૂળ છે. તે ઇન્જેક્ટર (ડોલ પર પાણીની ગતિશીલ અસર) મારફતે ખૂબ ઊંચા દબાણ હેઠળ પાણી મેળવે છે. નાના જળવિદ્યુત પ્લાન્ટ્સ માટે ઓછી કિંમતના (અને ઓછા કાર્યક્ષમ) ટર્બાઇન અને સરળ ખ્યાલો નાના એકમોના ઇન્સ્ટોલેશનની સુવિધા આપે છે.
ઊર્જા સમસ્યાઓ ખર્ચ-અસરકારકતા અને ઉત્પાદનની આગાહી બંધોના નિર્માણને રોકાણો દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે જે પતનની ઉંચાઈ જેટલી વધારે છે અને ખીણ જેટલી પહોળી છે. આ મૂડીગત ખર્ચમાં વિકાસની લાક્ષણિકતાઓ અને સામાજિક અને પર્યાવરણીય અવરોધોને લગતા આનુષંગિક ખર્ચ, ખાસ કરીને જપ્ત કરવામાં આવેલી જમીનની કિંમતને આધારે મોટા પ્રમાણમાં તફાવત હોય છે. વિદ્યુત જંગલમાં ઉત્પાદનની મોડ્યુલેશન ક્ષમતા સાથે સંકળાયેલા આર્થિક ફાયદાઓ આ રોકાણોને નફાકારક બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે કારણ કે જળ સંસાધન નિઃશુલ્ક છે અને જાળવણી ખર્ચમાં ઘટાડો થાય છે. જળવિદ્યુત વીજળીના ઉત્પાદનને સમાયોજિત કરવાની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવાનું શક્ય બનાવે છે, ખાસ કરીને મોટા જળાશયોમાં બંધ અથવા ડાઇક દ્વારા પાણીનો સંગ્રહ કરીને. જો કે, હાઇડ્રોપાવર ઉત્પાદનમાં વાર્ષિક વધઘટ નોંધપાત્ર છે. તેઓ મુખ્યત્વે વરસાદ સાથે સંબંધિત છે. જ્યારે જળ સંસાધનો ઊંચા હોય છે ત્યારે વર્ષોમાં ઉત્પાદનમાં 15 ટકાનો વધારો થઈ શકે છે અને મોટા દુષ્કાળના વર્ષોમાં 30 ટકાનો ઘટાડો થઈ શકે છે.
સામાજિક અને પર્યાવરણીય અસર જળવિદ્યુતની કેટલીક વખત વસતીના વિસ્થાપન માટે ટીકા કરવામાં આવે છે, જેમાં નદીઓ અને ઝરણાંઓને આવાસ સ્થાપવા માટે વિશેષાધિકાર પ્રાપ્ત સ્થાનો આપવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચીનના થ્રી ગોર્જેસ ડેમે લગભગ 20 લાખ લોકોને વિસ્થાપિત કર્યા છે. સુધારેલા જળ નિયમનને કારણે, ડેમના અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમમાં ઇકોસિસ્ટમ્સને ખલેલ પહોંચી શકે છે (જળચર પ્રજાતિઓના સ્થળાંતર સહિત) જો કે ફિશવે જેવા ઉપકરણો સ્થાપિત કરવામાં આવ્યા છે.
માપનના એકમો અને ચાવીરૂપ આકૃતિઓ હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવરનું માપન જળવિદ્યુત પ્લાન્ટની ઊર્જાની ગણતરી નીચેના સૂત્ર દ્વારા કરી શકાય છે : P = Q.ρ.H.g.r આની સાથે : P : પાવર (Wમાં વ્યક્ત) પ્ર : સરેરાશ પ્રવાહ પ્રતિ સેકંડ ક્યુબિક મીટરમાં માપવામાં આવે છે ρ : પાણીની ઘનતા, એટલે કે 1,000 કિ.ગ્રા./મી.3 H : મીટરમાં ઊંચાઈ જી : ગુરુત્વાકર્ષણ અચળ, એટલે કે લગભગ 9.8 (m/s2) એ. છોડની કાર્યક્ષમતા (૦.૬ અને ૦.૯ની વચ્ચે)
કી આંકડાઓ દુનિયાભરમાં : વર્ષ 2018માં વૈશ્વિક વીજ ઉત્પાદનમાં હાઇડ્રોપાવરનો હિસ્સો આશરે 15.8 ટકા હતો (જેમાં વાર્ષિક ઉત્પાદન આશરે 4,193 ટીડબલ્યુએચ હતું); એક ડઝન દેશો, જેમાં યુરોપના ચાર દેશોનો પણ સમાવેશ થાય છે, હાઇડ્રોપાવરમાંથી તેમની અડધાથી વધુ વીજળીનું ઉત્પાદન કરે છે. નોર્વે સૌથી આગળ છે, ત્યારબાદ બ્રાઝિલ, કોલંબિયા, આઇસલેન્ડ, વેનેઝુએલા, કેનેડા, ઓસ્ટ્રિયા, ન્યૂઝીલેન્ડ અને સ્વિટ્ઝર્લેન્ડનો નંબર આવે છે.