विद्युत ऊर्जा एक प्रकार की ऊर्जा हो जो चालक में इलेक्ट्रॉनों के एक स्थान से दूसरे स्थान तक गति से परिणत होती हो। यह एक द्वितीयक ऊर्जा स्रोत हो, जिसका अर्थ हो कि यह अन्य प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों, जैसे फॉसिल ईंधन, परमाणु शक्ति, सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जल ऊर्जा, आदि से प्राप्त की जाती हो। इन प्राथमिक ऊर्जा स्रोतों को विभिन्न तरीकों से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता हो, जो उनकी प्रकृति और उपलब्धता पर निर्भर करता हो। इस लेख में, हामी विद्युत ऊर्जा के मुख्य स्रोतों और उनके उपयोग को विद्युत उत्पादन के लिए खोजेंगे।
विद्युत ऊर्जा को विद्युत धारा द्वारा किये गए कार्य या विद्युत क्षेत्र में संचित संभावित ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता हो। विद्युत ऊर्जा को विद्युत परिपथों द्वारा एक स्थान से दूसरे स्थान तक स्थानांतरित किया जा सकता हो और यह गर्मी, प्रकाश, ध्वनि, यांत्रिक गति, आदि जैसे अन्य ऊर्जा के रूपों में परिवर्तित किया जा सकता हो। विद्युत ऊर्जा को जूल (J) या वाट-घंटा (Wh) में मापा जाता हो।
विद्युत ऊर्जा के मुख्य स्रोतों को दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता हो: नवीकरणीय और गैर-नवीकरणीय। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत वे हो जो संक्षिप्त समय में प्राकृतिक या कृत्रिम रूप से पुनः भरे जा सकते हो, जैसे सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जल ऊर्जा, जैव ऊर्जा, आदि। गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत वे हो जिनकी आपूर्ति सीमित हो और उन्हें आसानी से पुनर्जीवित नहीं किया जा सकता, जैसे फॉसिल ईंधन, परमाणु शक्ति, आदि।
निम्नलिखित सारणी में विद्युत ऊर्जा के मुख्य स्रोत और उनके लाभ और हानियों का सारांश दिया गया हो:
| स्रोत | विवरण | लाभ | हानि |
|---|---|---|---|
| सौर ऊर्जा | प्रकाशविद्युत सेलों या सौर ऊष्मीय संयंत्रों द्वारा प्रकाश को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | शुद्ध, अनंत, नवीकरणीय, कम रखरखाव की लागत। | अस्थिर, मौसम और स्थान पर निर्भर, उच्च प्रारंभिक लागत, बड़े क्षेत्र की आवश्यकता। |
| पवन ऊर्जा | पवन टर्बाइनों द्वारा पवन गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | शुद्ध, नवीकरणीय, कम संचालन लागत। | अस्थिर, पवन गति और दिशा पर निर्भर, शोर, दृश्य प्रभाव, जीव जंतुओं को हानि पहुंचा सकता हो। |
| जल ऊर्जा | जल विद्युत संयंत्रों या टर्बाइनों द्वारा जल की संभावित ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | शुद्ध, नवीकरणीय, विश्वसनीय, कम संचालन लागत, ऊर्जा को संचित कर सकता हो। | वायु प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का कारण बन सकता हो और खाद्य उत्पादन और भू-उपयोग के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता हो। |
| जैव ऊर्जा | उच्च प्रारंभिक लागत, और पर्यावरणीय प्रभाव, लोगों और जीव जंतुओं को विस्थापित कर सकता हो, और जल गुणवत्ता और मात्रा पर प्रभाव डाल सकता हो। | नवीकरणीय, अपशिष्ट निपटान समस्या को कम करता हो, मौजूदा ढांचे का उपयोग कर सकता हो। | अस्थिर, मौसम और स्थान पर निर्भर, उच्च प्रारंभिक लागत, बड़े क्षेत्र की आवश्यकता। |
| फॉसिल ईंधन | काठ, फसल, और अपशिष्ट जैसे जैविक पदार्थ को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना जलने या गैसीकरण द्वारा। | प्रचुर, सस्ता, विश्वसनीय, आसानी से परिवहन और संचय। | गैर-नवीकरणीय, वायु प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का कारण बनता हो, संसाधनों को खत्म कर सकता हो, और कीमतों को बढ़ा सकता हो। |
| परमाणु शक्ति | परमाणु रिएक्टरों द्वारा यूरेनियम जैसे रेडियोधर्मी पदार्थों द्वारा रिलीज होने वाली परमाणु फिशन ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | थर्मल विद्युत संयंत्रों में जलने द्वारा कोयला, तेल, या प्राकृतिक गैस में संचित रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना। | गैर-नवीकरणीय, रेडियोधर्मी अपशिष्ट का कारण बनता हो, परमाणु सुरक्षा और सुरक्षा जोखिम, और यूरेनियम उपलब्धता पर निर्भर। |
परमाणु शक्ति विद्युत ऊर्जा का सबसे विवादित स्रोतों में से एक हो, क्योंकि इसके दोनों लाभ और हानियाँ हो। एक ओर, परमाणु शक्ति एक विश्वसनीय, बड़े पैमाने का, और कार्बन-कम ऊर्जा स्रोत हो जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और फॉसिल ईंधन पर निर्भरता को कम कर सकता हो। दूसरी ओर, परमाणु शक्ति में उच्च निवेश लागत, जटिल अपशिष्ट प्रबंधन, संभावित दुर्घटनाएं, और प्रसार विषय, और यूरेनियम आपूर्ति की अनिश्चितता शामिल हो।
विद्युत उत्पादन की प्रक्रिया उपयोग किए जाने वाले ऊर्जा स्रोत पर निर्भर करती हो। हालांकि, अधिकांश विधियाँ किसी रूप की यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए जनरेटर का उपयोग करती हो। जनरेटर एक उपकरण हो जो घूर्णन गति को विद्युत धारा में परिवर्तित करता हो विद्युत चुंबकीय प्रेरण का उपयोग करके। विद्युत चुंबकीय प्रेरण का मूल सिद्धांत हो कि एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र एक चालक में विद्युत वोल्टेज को प्रेरित करता हो।
चित्र में दिखाए गए अनुसार, विद्युत ऊर्जा के अधिकांश स्रोतों के लिए एक टर्बाइन की आवश्यकता हो जो एक जनरेटर को घुमाए। टर्बाइन एक मशीन हो जो तरल प्रवाह (जैसे पानी, भाप, या हवा) को घूर्णन गति में परिवर्तित करता हो। तरल प्रवाह को विभिन्न तरीकों से उत्पन्न किया जा सकता हो, जैसे फॉसिल ईंधन को जलाना, परमाणु फिशन द्वारा पानी को गर्म करना, पवन या पानी की गतिज ऊर्जा को पकड़ना, आदि।
कुछ विद्युत ऊर्जा के स्रोत टर्बाइन या जनरेटर की आवश्यकता नहीं हो विद्युत उत्पन्न करने के लिए। उदाहरण के लिए, सौर ऊर्जा प्रकाशविद्युत सेलों का उपयोग कर प्रकाश को तुरंत विद्युत धारा में परिवर्तित करती हो फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करके। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव वह घटना हो जिसमें कुछ सामग्रियाँ प्रकाश से संपर्क में
