विद्युत ऊर्जा उत्पादन क्या है?
विद्युत ऊर्जा उत्पादन क्या है ?
ऊर्जा उत्पादन की परिभाषा
ऊर्जा प्रणाली में तीन मुख्य भाग होते हैं: उत्पादन, प्रसारण, और वितरण। यह लेख ऊर्जा उत्पादन पर केंद्रित है, जहाँ एक रूप की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। विद्युत ऊर्जा को विभिन्न प्राकृतिक स्रोतों से उत्पन्न किया जाता है।
ऊर्जा स्रोतों को नवीकरणीय और अनवीकरणीय प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है। वर्तमान में, अधिकांश विद्युत ऊर्जा को कोयला, तेल, और प्राकृतिक गैस जैसे अनवीकरणीय स्रोतों से उत्पन्न किया जाता है।
हालांकि, अनवीकरणीय स्रोत सीमित हैं। हमें उनका सावधानी से उपयोग करना चाहिए और विकल्प या नवीकरणीय स्रोतों की तलाश करनी चाहिए।
नवीकरणीय स्रोतों में सौर, पवन, जल, जल-चाप, और जैव द्रव्य शामिल हैं। ये पर्यावरण-अनुकूल, मुफ्त, और असीमित संसाधन हैं। आइए इन नवीकरणीय स्रोतों के बारे में अधिक जानें।
नवीकरणीय स्रोत
सौर, पवन, जल, जल-चाप, और जैव द्रव्य जैसे नवीकरणीय स्रोत पर्यावरण-अनुकूल और असीमित हैं।
सौर ऊर्जा उत्पादन
सौर ऊर्जा ऊर्जा उत्पादन के लिए एक महान विकल्प है। सूर्य की किरणों से विद्युत उत्पन्न करने के दो मुख्य तरीके हैं।
हम प्रत्यक्ष रूप से फोटोवोल्टेलिक (PV) सेल का उपयोग करके विद्युत उत्पन्न कर सकते हैं। फोटोवोल्टेलिक सेल सिलिकॉन से बना होता है। कई सेलों को श्रृंखला या समानांतर में जोड़कर एक सौर पैनल बनाया जाता है।
हम सूर्य की किरणों में दर्पणों की मदद से गर्मी (सौर थर्मल) उत्पन्न कर सकते हैं, और इस गर्मी का उपयोग पानी को भाप में परिवर्तित करने के लिए करते हैं। यह उच्च-तापमान वाली भाप टरबाइनों को घूमाती है।
सौर ऊर्जा प्रणाली के फायदे
स्वतंत्र सौर प्रणाली के लिए प्रसारण लागत शून्य है।
सौर विद्युत उत्पादन प्रणाली पर्यावरण-अनुकूल है।
रखरखाव की लागत कम है।
यह ग्रिड से जुड़े नहीं रहने वाले दूरस्थ स्थानों के लिए आदर्श स्रोत है।
सौर ऊर्जा प्रणाली के नुकसान
आरंभिक खर्च उच्च हैं।
बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए बड़े क्षेत्र की आवश्यकता होती है।
सौर विद्युत उत्पादन प्रणाली मौसम पर निर्भर है।
सौर ऊर्जा संचय (बैटरी) महंगा है।
पवन ऊर्जा प्रणाली
पवन टरबाइनों का उपयोग पवन ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। वायुमंडल में तापमान परिवर्तन के कारण पवन बहता है। पवन टरबाइन पवन ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। गतिज ऊर्जा टरबाइन को घुमाती है, और वह टरबाइन गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
पवन ऊर्जा प्रणाली के फायदे
पवन ऊर्जा एक असीमित, मुफ्त और साफ स्रोत है।
चालन लागत लगभग शून्य है।
पवन विद्युत उत्पादन प्रणाली दूरस्थ स्थानों पर विद्युत उत्पन्न कर सकती है।
पवन ऊर्जा प्रणाली के नुकसान
यह समय-समय पर समान मात्रा की विद्युत उत्पन्न नहीं कर सकता।
इसके लिए एक बड़ा खुला क्षेत्र की आवश्यकता होती है।
यह शोर का कारण बनता है।
पवन टरबाइन के निर्माण की प्रक्रिया महंगी है।
यह कम विद्युत उत्पादन देता है।
यह उड़ने वाले पक्षियों के लिए खतरा पैदा करता है।
जल ऊर्जा प्रणाली
नदी या महासागर के पानी से प्राप्त ऊर्जा को जल ऊर्जा कहते हैं। जल ऊर्जा संयंत्र गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों पर काम करते हैं। यहाँ हम पानी को बांध या जलाशय में संचित करते हैं। जब हम पानी को गिरने देते हैं, तो इस पानी का गतिज ऊर्जा उत्पन्न होता है जो टरबाइनों को घुमाता है।
जल ऊर्जा प्रणाली के फायदे
इसे तुरंत सेवा में उपयोग किया जा सकता है।
इस प्रक्रिया के बाद, पानी को सिंचाई और अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है।
बांध लंबे समय के लिए डिजाइन किए जाते हैं, इसलिए यह कई वर्षों तक विद्युत ऊर्जा के उत्पादन में योगदान दे सकते हैं।
चलने और रखरखाव की लागत कम है।
कोई ईंधन परिवहन की आवश्यकता नहीं होती।
जल ऊर्जा प्रणाली के नुकसान
जल ऊर्जा संयंत्र की आरंभिक लागत उच्च है।
जल ऊर्जा संयंत्र पहाड़ी क्षेत्रों में स्थित होते हैं, जो लोड से बहुत दूर होते हैं। इसलिए, लंबे प्रसारण लाइनों की आवश्यकता होती है।
बांधों का निर्माण शहरों और नगरों को बाढ़ से प्रभावित कर सकता है।
यह भी मौसम पर निर्भर है।
कोयला और परमाणु ऊर्जा
कोयला ऊर्जा प्रणाली
थर्मल विद्युत संयंत्र में बायलर में कोयला जलाकर विद्युत उत्पन्न की जाती है। गर्मी का उपयोग पानी को भाप में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। यह उच्च दबाव और उच्च-तापमान वाली भाप टरबाइन में प्रवाहित होती है जो विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए जनरेटर को घुमाती है।
टरबाइन से गुजरने के बाद, भाप को कंडेंसर में ठंडा किया जाता है और फिर बायलर में भाप उत्पन्न करने के लिए पुनः उपयोग किया जाता है। थर्मल विद्युत संयंत्र रैंकिन चक्र के अनुसार काम करता है।
कोयला ऊर्जा प्रणाली के फायदे
कोयला सस्ता है।
यह नवीकरणीय विद्युत संयंत्रों की तुलना में कम आरंभिक लागत होती है।
यह जल ऊर्जा संयंत्र की तुलना में कम स्थान की आवश्यकता होती है।
हम किसी भी स्थान पर थर्मल विद्युत संयंत्र बना सकते हैं क्योंकि कोयला को संयंत्र की स्थिति के बावजूद वहाँ ले जाया जा सकता है।
थर्मल विद्युत संयंत्र का निर्माण और आयोजन जल ऊर्जा संयंत्र की तुलना में कम समय लेता है।
कोयला ऊर्जा प्रणाली के नुकसान
कोयला एक अनवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है।
चालन लागत उच्च और ईंधन की कीमत के अनुसार विचरित होती है।
यह धुएं और धुएं के कारण वायु को प्रदूषित करता है।
इसके लिए बड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है।
परमाणु ऊर्जा प्रणाली
परमाणु ऊर्जा का काम थर्मल विद्युत संयंत्र के लगभग समान है। थर्मल विद्युत संयंत्र में बायलर में कोयला का उपयोग गर्मी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।
परमाणु विद्युत संयंत्र में परमाणु रिएक्टर में यूरेनियम का उपयोग गर्मी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। दोनों संयंत्रों में, गर्मी ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
1 किलोग्राम यूरेनियम का उत्पन्न ऊर्जा 4500 टन कोयला या 2000 टन तेल जलाने से उत्पन्न ऊर्जा के बराबर होती है।
परमाणु ऊर्जा प्रणाली के फायदे
यह थर्मल विद्युत संयंत्र और जल ऊर्जा संयंत्र की तुलना में कम स्थान की आवश्यकता होती है।
यह एक संयंत्र से असाधारण रूप से अधिक विद्युत ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है।
यह CO2 नहीं उत्सर्जित करता है।
परमाणु विद्युत संयंत्र को कम मात्रा में ईंधन की आवश्यकता होती है।
परमाणु ऊर्जा प्रणाली के नुकसान
यह उच्च आरंभिक निर्माण लागत होती है।
यह उच्च चालन और रखरखाव की लागत होती है।
