1. जलविद्युत स्टेशन के मूल घटक और कार्य
बांध (नदी बाधा)
कार्य: बांध जलविद्युत स्टेशन का एक महत्वपूर्ण घटक है। इसका मुख्य कार्य नदी को रोकना और एक जलाशय बनाना है। पानी के स्तर को बढ़ाकर, यह बड़ी मात्रा में पानी को संचित करता है, जिससे पानी की संभावित ऊर्जा बढ़ जाती है। बांध उपनदी में पानी की मात्रा को नियंत्रित कर सकता है और जलाशय के पानी के स्तर और निर्गमन प्रवाह को विद्युत उत्पादन की आवश्यकताओं और निम्न धारा के जल उपयोग और बाढ़ नियंत्रण की समग्र आवश्यकताओं के अनुसार नियंत्रित कर सकता है।
इनलेट और विचलन प्रणाली
कार्य: इनलेट जलाशय में बांध के निचले भाग के पास स्थित होता है। इसकी भूमिका जलाशय से पानी को विद्युत उत्पादन प्रणाली में लाना है। इनलेट में आमतौर पर दरवाजे और रद्दी जालियाँ होती हैं। दरवाजे पानी के प्रवाह को नियंत्रित कर सकते हैं, और रद्दी जालियाँ पानी में तैरते वस्तुओं (जैसे डालियाँ, कचरा, आदि) को विचलन प्रणाली में प्रवेश करने से रोक सकती हैं, जिससे टर्बाइन जैसी उपकरणों को क्षति से बचाया जा सकता है। विचलन प्रणाली में दबाव टनल, पेनस्टॉक, आदि शामिल होते हैं। यह पानी को इनलेट से टर्बाइन तक पहुंचाता है और इस प्रक्रिया के दौरान, पानी को पर्याप्त दबाव और वेग देने के लिए गिरावट का उपयोग करता है। उदाहरण के लिए, कुछ छोटे जलविद्युत स्टेशनों में उच्च पहाड़ी घाटियों में, पानी को जलाशय से निम्न धारा में स्थित विद्युत उत्पादन संयंत्र तक लंबी दूरी के दबाव टनलों के माध्यम से लाया जाता है।
टर्बाइन
कार्य: टर्बाइन पानी के प्रवाह की ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने वाली मुख्य उपकरण है। जब एक निश्चित दबाव और वेग वाला पानी टर्बाइन के रनर पर प्रहार करता है, तो रनर घूमना शुरू कर देता है। टर्बाइन के प्रकार (जैसे फ्रांसिस टर्बाइन, कापलन टर्बाइन, ट्यूबुलर टर्बाइन, आदि) के आधार पर, रनर की संरचना और पानी का उस पर प्रभाव अलग-अलग होता है, लेकिन मूल सिद्धांत पानी की गतिज और संभावित ऊर्जा का उपयोग करके रनर को घूमाना है। उदाहरण के लिए, फ्रांसिस टर्बाइन मध्य से उच्च धारा जलविद्युत स्टेशनों के लिए उपयुक्त है। इसका रनर पानी के प्रवाह के कारण पानी की ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में दक्षतापूर्वक परिवर्तित कर सकता है, जिससे जनरेटर विद्युत उत्पन्न करता है।
जनरेटर
कार्य: जनरेटर सीधे टर्बाइन से जुड़ा होता है, और इसका कार्य टर्बाइन द्वारा उत्पन्न यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना है। जनरेटर का कार्य विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम पर आधारित है। जब टर्बाइन जनरेटर के रोटर को चुंबकीय क्षेत्र में घुमाता है, तो स्टेटर की वाइंडिंग में विद्युत बल प्रेरित होता है, जिससे प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न होती है। उदाहरण के लिए, बड़े जलविद्युत स्टेशनों में, जनरेटर की एकल इकाई की क्षमता लाखों किलोवाट तक पहुंच सकती है, जो टर्बाइन की यांत्रिक ऊर्जा को दूरी विद्युत प्रसारण के लिए उच्च वोल्टेज, बड़ी क्षमता वाली विद्युत ऊर्जा में दक्षतापूर्वक परिवर्तित करता है।
टेलरेस और आउटफॉल
कार्य: टेलरेस टर्बाइन से निकले पानी को निकालने का चैनल है। यह पानी को निम्न धारा के नदी चैनल तक ले जाता है। आउटफॉल टेलरेस और निम्न धारा के नदी चैनल के बीच का कनेक्शन बिंदु है। आउटफॉल के माध्यम से, पानी को नदी में डाल दिया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि निकासी निम्न धारा के नदी चैनल पर खोदने जैसे अनुकूल प्रभाव न पैदा करे, और पारिस्थितिक परिवेश की आवश्यकताओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए ताकि नदी का पारिस्थितिक प्रवाह बना रहे। उदाहरण के लिए, कुछ जलविद्युत स्टेशनों में आउटफॉल पर ऊर्जा नष्ट करने वाली सुविधाएँ, जैसे स्टिलिंग बेसिन, लगाई जाती हैं, जो पानी की गति को धीमी करती हैं और निम्न धारा के नदी तल और तटों को क्षति से बचाती हैं।
इताइपु जलविद्युत स्टेशन (ब्राजील और पेरागुए)
इताइपु जलविद्युत स्टेशन पेराना नदी पर स्थित है और यह ब्राजील और पेरागुए द्वारा एक साथ बनाया गया एक बड़ा जलविद्युत स्टेशन है। बांध एक कंक्रीट खोखला गुरुत्वाकर्षण बांध है, जिसकी ऊंचाई 196 मीटर और कुल संचयन क्षमता 290 बिलियन घन मीटर है। इताइपु जलविद्युत स्टेशन में 18 जलविद्युत उत्पादन इकाइयाँ हैं, जिनमें से प्रत्येक की क्षमता 700,000 किलोवाट है, और इसकी कुल स्थापित क्षमता 1,260,000 किलोवाट है। यह ब्राजील और पेरागुए के लिए बड़ी मात्रा में विद्युत प्रदान करता है, दक्षिण अमेरिका की ऊर्जा आपूर्ति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और स्थानीय आर्थिक विकास और बुनियादी ढांचे के निर्माण को भी प्रोत्साहित करता है।
अस्वान जलविद्युत स्टेशन (मिस्र)
अस्वान जलविद्युत स्टेशन नील नदी पर बनाया गया है और यह मिस्र की एक महत्वपूर्ण ऊर्जा बुनियादी ढांचा है। बांध एक मिट्टी के कोर वाला चट्टान फिल बांध है, जिसकी ऊंचाई 111 मीटर और जलाशय की संचयन क्षमता 1,689 बिलियन घन मीटर है। अस्वान जलविद्युत स्टेशन की स्थापित क्षमता 2,100,000 किलोवाट है। इसका निर्माण मिस्र की विद्युत आपूर्ति, कृषि सिंचन, और बाढ़ नियंत्रण के लिए दीर्घकालिक महत्व रखता है। नील नदी में पानी की मात्रा को नियंत्रित करके, अस्वान जलविद्युत स्टेशन मिस्र के कृषि सिंचन के लिए पानी की सुरक्षा और मिस्र के उद्योग और निवासियों के जीवन के लिए स्थिर विद्युत प्रदान करता है।