विद्युत शक्ति उत्पादन क्या है?
शक्ति उत्पादन की परिभाषा
शक्ति प्रणाली में तीन मुख्य भाग होते हैं: उत्पादन, प्रसारण, और वितरण। यह लेख विद्युत शक्ति के उत्पादन पर केंद्रित है, जहाँ एक ऊर्जा का रूप विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होता है। विद्युत ऊर्जा विभिन्न प्राकृतिक स्रोतों से उत्पन्न होती है।
ऊर्जा स्रोतों को अनवीकरणीय और नवीकरणीय दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है। वर्तमान में, अधिकांश विद्युत ऊर्जा कोयला, तेल, और प्राकृतिक गैस जैसे अनवीकरणीय स्रोतों से उत्पन्न होती है।
हालांकि, अनवीकरणीय स्रोतों की सीमा होती है। हमें इन्हें सावधानी से उपयोग करना चाहिए और वैकल्पिक या नवीकरणीय स्रोतों की खोज करनी चाहिए।
नवीकरणीय स्रोतों में सौर, पवन, जल, जल-चाप, और जैव शामिल हैं। ये पर्यावरण-अनुकूल, निःशुल्क, और असीमित संसाधन हैं। आइए इन नवीकरणीय स्रोतों के बारे में अधिक जानें।
नवीकरणीय स्रोत
सौर, पवन, जल, जल-चाप, और जैव जैसे नवीकरणीय स्रोत पर्यावरण-अनुकूल और असीमित हैं।
सौर शक्ति उत्पादन
सौर ऊर्जा विद्युत उत्पादन के लिए एक महान विकल्प है। सूर्य की रोशनी से विद्युत उत्पन्न करने के दो मुख्य तरीके हैं।
हम फोटोवोल्टेलिक (PV) कोशिका का उपयोग करके विद्युत को प्रत्यक्ष रूप से उत्पन्न कर सकते हैं। फोटोवोल्टेलिक कोशिका सिलिकॉन से बनी होती है। कई कोशिकाओं को श्रृंखला या समानांतर में जोड़कर एक सौर पैनल बनाया जाता है।
हम सूर्य की रोशनी 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 किया जाता है। यह उच्च-तापमान वाली भाप टर्बाइनों 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 ऐसे दूरस्थ स्थानों के लिए आदर्श स्रोत है जो ग्रिड से जुड़ने में असमर्थ हैं।
सौर ऊर्जा प्रणाली के नुकसान
आरंभिक खर्च उच्च हैं।
बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए बड़ा क्षेत्र आवश्यक है।
सौर विद्युत उत्पादन प्रणाली मौसम-निर्भर है।
सौर ऊर्जा का संचय (बैटरी) महंगा है।
पवन ऊर्जा प्रणाली
पवन टर्बाइनों का उपयोग पवन ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। पवन वायुमंडल में तापमान परिवर्तनों के कारण बहता है। पवन टर्बाइन पवन ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। गतिज ऊर्जा इंडक्शन जनरेटर को घुमाती है, और वह जनरेटर गतिज ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
पवन ऊर्जा प्रणाली के फायदे
पवन ऊर्जा एक असीमित, निःशुल्क और स्वच्छ ऊर्जा का स्रोत है।
चालन लागत लगभग शून्य है।
पवन विद्युत उत्पादन प्रणाली दूरस्थ स्थानों में शक्ति उत्पन्न कर सकती है।
पवन ऊर्जा प्रणाली के नुकसान
यह सभी समय समान मात्रा में विद्युत उत्पन्न नहीं कर सकता।
इसके लिए एक बड़ा खुला क्षेत्र आवश्यक है।
यह शोर उत्पन्न करता है।
पवन टर्बाइन का निर्माण प्रक्रिया महंगी है।
यह कम विद्युत उत्पादन देता है।
यह उड़ने वाले पक्षियों के लिए खतरा पैदा करता है।
जल ऊर्जा प्रणाली
नदी या समुद्र के पानी से प्राप्त शक्ति को जल ऊर्जा कहा जाता है। जल शक्ति संयंत्र गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव पर काम करते हैं। यहाँ हम पानी को बांध या भंडार में संचित करते हैं। जब हम पानी को गिरने देते हैं, तो पानी की गति जब यह नीचे की ओर बहता है, टर्बाइन को घुमाने वाली गतिज ऊर्जा का कारण बनती 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।
चलना और रखरखाव की लागत कम है।
ईंधन का परिवहन आवश्यक नहीं है।
जल ऊर्जा प्रणाली के नुकसान
जल शक्ति संयंत्र की आरंभिक लागत उच्च है।
जल शक्ति संयंत्र पहाड़ी क्षेत्रों में स्थित होते हैं, और ये लोड से बहुत दूर होते हैं। इसलिए, इनके लिए लंबी प्रसारण लाइन की आवश्यकता होती है।
बांधों का निर्माण शहरों और नगरों को बाढ़ से ग्रस्त कर सकता है।
यह भी मौसम-निर्भर है।
कोयला और परमाणु शक्ति
कोयला ऊर्जा प्रणाली
थर्मल विद्युत संयंत्र में कोयला को बॉयलर में 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 टर्बाइन में प्रवाहित होती है, जो एक जनरेटर को घुमाकर विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करती है।
जब यह टर्बाइन से गुजरती है, तो भाप को एक कंडेनसर में ठंडा किया जाता है और फिर से बॉयलर में भाप उत्पन्न करने के लिए 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 शक्ति संयंत्र की तुलना में कम जगह लेता है।
हम किसी भी स्थान पर थर्मल विद्युत संयंत्र बना सकते हैं क्योंकि कोयला संयंत्र की स्थिति के बिना भी वहाँ ले जाया जा सकता है।
थर्मल विद्युत संयंत्र का निर्माण और आयोजन जल शक्ति 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 धुआं और धुंआदार के कारण वायुमंडल को प्रदूषित करता है।
यह बड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है।
परमाणु ऊर्जा प्रणाली
परमाणु शक्ति का कार्य थर्मल विद्युत संयंत्र के लगभग समान होता है। थर्मल विद्युत संयंत्र में, बॉयलर 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 विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।
1 किलोग्राम यूरेनियम 4500 टन कोयला या 2000 टन तेल को जलाने से उत्पन्न ऊर्जा के बराबर ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है।
परमाणु ऊर्जा प्रणाली के फायदे
यह थर्मल विद्युत संयंत्र और जल शक्ति संयंत्र की तुलना में कम जगह लेता है।
यह एक ही संयंत्र से असाधारण रूप से उच्च मात्रा में विद्युत ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है।
यह CO2 उत्सर्जित नहीं करता है।
परमाणु विद्युत संयंत्र को छोटी मात्रा में ईंधन की आवश्यकता होती है।
परमाणु ऊर्जा प्रणाली के नुकसान
इसकी आरंभिक निर्माण लागत उच्च है।
इसकी चालन और
