गैर-पारंपरिक ऊर्जा पर इस समय पूरी दुनिया का ध्यान केंद्रित है। और इसे समझाना बहुत आसान है. उच्च ज्वार, निम्न ज्वार, समुद्री लहरें, छोटी और बड़ी नदियों की धाराएँ, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र और अंत में, हवा - ऊर्जा के अटूट स्रोत हैं, सस्ती और नवीकरणीय ऊर्जा, और इसका लाभ न उठाना एक बड़ी गलती होगी प्रकृति माँ का ऐसा उपहार। ऐसी ऊर्जा का एक अन्य लाभ दुर्गम क्षेत्रों, जैसे उच्च पर्वतीय क्षेत्रों या दूरदराज के टैगा गांवों, दूसरे शब्दों में, उन बस्तियों में सस्ती बिजली प्रदान करने की क्षमता है जहां बिजली लाइन बिछाना अव्यावहारिक है।

क्या आप जानते हैं कि रूस का 2/3 क्षेत्र ऊर्जा प्रणाली से नहीं जुड़ा है? ऐसी बस्तियाँ भी हैं जहाँ कभी बिजली नहीं रही, और ये आवश्यक रूप से सुदूर उत्तर या अंतहीन साइबेरिया के गाँव नहीं हैं। उदाहरण के लिए, उरल्स की कुछ बस्तियों में बिजली की आपूर्ति नहीं की जाती है, लेकिन इन क्षेत्रों को ऊर्जा के मामले में वंचित नहीं कहा जा सकता है। इस बीच, दुर्गम बस्तियों का विद्युतीकरण इतनी कठिन समस्या नहीं है, क्योंकि ऐसी बस्ती ढूंढना मुश्किल है जहां कोई नदी या कम से कम एक छोटी सी धारा न हो - यहां स्थिति से बाहर निकलने का एक रास्ता है। ऐसी जलधारा पर, नदी की तो बात ही छोड़िए, एक मिनी पनबिजली स्टेशन स्थापित किया जा सकता है।

तो मिनी और छोटे पनबिजली संयंत्र क्या हैं? ये छोटे स्टेशन हैं जो स्थानीय रूप से उपलब्ध जल संसाधनों के प्रवाह का उपयोग करके बिजली का उत्पादन करते हैं। 3 हजार किलोवाट से कम क्षमता वाले जलविद्युत संयंत्र छोटे माने जाते हैं। और वे छोटी ऊर्जा से संबंधित हैं। पिछले दशक में ऐसी ऊर्जा तेजी से विकसित होने लगी है। जो बदले में प्रकृति को यथासंभव कम पर्यावरणीय क्षति पहुंचाने की इच्छा से जुड़ा है, जिसे बड़े जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण के दौरान टाला नहीं जा सकता है। आख़िरकार, बड़े जलाशय परिदृश्य को बदल देते हैं, प्राकृतिक प्रजनन स्थलों को नष्ट कर देते हैं, मछलियों के प्रवास मार्गों को अवरुद्ध कर देते हैं, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि कुछ समय बाद वे निश्चित रूप से दलदल में बदल जाएंगे। लघु-स्तरीय ऊर्जा का विकास दुर्गम और अलग-थलग स्थानों तक ऊर्जा के प्रावधान के साथ-साथ निवेश पर तेजी से रिटर्न (पांच साल के भीतर) से भी जुड़ा है।

आमतौर पर, एक छोटे पनबिजली संयंत्र (एसएचपीपी) में एक जनरेटर, एक टरबाइन और एक नियंत्रण प्रणाली होती है। एसएचपीपी को भी उपयोग के प्रकार के अनुसार विभाजित किया गया है; ये मुख्य रूप से जलाशयों वाले बांध स्टेशन हैं जो एक छोटे से क्षेत्र पर कब्जा करते हैं। ऐसे स्टेशन हैं जो बांध के निर्माण के बिना, बल्कि नदी के मुक्त प्रवाह के कारण संचालित होते हैं। ऐसे स्टेशन हैं जिनके संचालन के लिए पहले से मौजूद प्राकृतिक या कृत्रिम पानी की बूंदों का उपयोग किया जाता है। प्राकृतिक बूंदें अक्सर पहाड़ी क्षेत्रों में पाई जाती हैं; कृत्रिम बूंदें सामान्य जल प्रबंधन सुविधाएं हैं, नेविगेशन के लिए अनुकूलित संरचनाओं से लेकर जल शुद्धिकरण परिसरों तक, जिसमें पीने के पानी की पाइपलाइनें और यहां तक ​​कि सीवेज नालियां भी शामिल हैं।

लघु जलविद्युत अपनी तकनीकी और आर्थिक क्षमताओं में पवन ऊर्जा, सौर ऊर्जा और बायोएनर्जी स्टेशनों का संयुक्त रूप से उपयोग करने वाले स्टेशनों जैसे लघु ऊर्जा के स्रोतों से आगे है। वर्तमान में, वे प्रति वर्ष लगभग 60 बिलियन kWh का उत्पादन कर सकते हैं, लेकिन, दुर्भाग्य से, इस क्षमता का उपयोग बेहद खराब तरीके से, केवल 1% द्वारा किया जाता है। 60 के दशक के अंत तक, हजारों एसएचपीपी परिचालन में थे; आज उनकी संख्या कई सौ है। ये सभी मूल्य निर्धारण नीति आदि से संबंधित सोवियत राज्य की विकृतियों के परिणाम हैं।

लेकिन आइए एसएचपीपी के निर्माण के दौरान पर्यावरणीय परिणामों के मुद्दे पर वापस आएं। छोटे जलविद्युत संयंत्रों का मुख्य लाभ पर्यावरण की दृष्टि से पूर्ण सुरक्षा है। इन सुविधाओं के निर्माण और संचालन के दौरान पानी के रासायनिक और भौतिक दोनों गुण नहीं बदलते हैं। जलाशयों का उपयोग पीने के पानी और मछली पालन के लिए जलाशयों के रूप में किया जा सकता है। लेकिन मुख्य लाभ यह है कि एसएचपीपी के लिए बड़े जलाशयों का निर्माण करना बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है जो भारी सामग्री क्षति और बड़े क्षेत्रों में बाढ़ का कारण बनते हैं।
इसके अलावा, ऐसे स्टेशनों के कई अन्य फायदे हैं: वे डिजाइन में सरल हैं और पूर्ण मशीनीकरण की संभावना है; उनके संचालन के दौरान, मानव उपस्थिति बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है। उत्पन्न बिजली वोल्टेज और आवृत्ति दोनों में आम तौर पर स्वीकृत मानकों का अनुपालन करती है। ऐसे स्टेशन की स्वायत्तता को भी एक बड़ा लाभ माना जा सकता है। एसएचपीपी का सेवा जीवन भी लंबा होता है - 40 वर्ष या उससे अधिक।

12/03/2014

हाल के वर्षों में, गैर-पारंपरिक ऊर्जा ने अधिक से अधिक विश्व का ध्यान आकर्षित किया है। यह पूरी तरह से वैध और समझने योग्य है: सौर, नदी, समुद्र और पवन ऊर्जा का उपयोग महंगे ईंधन के उपयोग की जगह लेता है, और छोटे स्टेशन दुर्गम क्षेत्रों की सेवा कर सकते हैं। यह तथ्य पर्वत श्रृंखलाओं या कम आबादी वाले क्षेत्रों वाले देशों के लिए प्रासंगिक है, जहां विद्युत नेटवर्क बिछाना आर्थिक रूप से संभव नहीं है।

रूस में, लगभग 70% क्षेत्र विकेंद्रीकृत बिजली आपूर्ति के क्षेत्र से संबंधित है। आज भी हम ऐसे आबादी वाले क्षेत्र पा सकते हैं जहां बिजली उपलब्ध नहीं है। और यह हमेशा साइबेरिया या सुदूर उत्तर नहीं होता है। उरल्स के कुछ गाँव ऊर्जा के लिए बहुत प्रतिकूल हैं। लेकिन अगर आप देखें तो "मुश्किल" इलाकों में बिजली पहुंचाना इतना मुश्किल काम नहीं हो सकता है। आख़िरकार, सबसे सुदूर कोनों में भी आप एक नदी या नाला पा सकते हैं जहाँ एक माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन आसानी से स्थित हो सकता है।

इसके अलावा, हमारे देश में जल विद्युत के व्यापक विकास के लिए सभी स्थितियाँ मौजूद हैं। जल संसाधनों की रूसी क्षमता सभी मौजूदा बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पन्न बिजली की मात्रा के बराबर है। और लघु जलविद्युत की ऊर्जा क्षमता पवन, सौर और बायोमास की संयुक्त क्षमता से कई गुना अधिक है। लेकिन, दुर्भाग्य से, हमने नदियों की ऊर्जा का उपयोग जितना संभव था उसका केवल एक चौथाई ही किया। हालाँकि कई विशेषज्ञ निकट भविष्य में ऊर्जा उद्योग के विकास को इससे जोड़ते हैं।

जलविद्युत विभिन्न क्षमताओं के हाइड्रोलिक टर्बाइनों का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा का उत्पादन है जो स्थायी जलकुंडों पर स्थापित होते हैं। ज्यादातर मामलों में, हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन बनाते समय, हाइड्रोलिक टर्बाइनों की स्थापना के साथ एक बांध के निर्माण की आवश्यकता होती है, लेकिन बांध रहित स्टेशन बनाने की संभावना को बाहर नहीं किया जाता है। छोटी जलविद्युत सुविधाओं में छोटे जलविद्युत संयंत्र (100 किलोवाट से 30 मेगावाट तक की क्षमता वाली हाइड्रोलिक इकाइयां) और सूक्ष्म जलविद्युत पावर स्टेशन (100 किलोवाट तक की बिजली) शामिल हैं।

छोटे पनबिजली संयंत्र (एसएचपीपी) एक जनरेटर और एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के साथ एक टरबाइन हैं। और जल संसाधनों के उपयोग की प्रकृति के अनुसार, उन्हें नदी-नदी स्टेशनों में विभाजित किया गया है - छोटे जलाशयों वाले स्टेशन; स्टेशन जो नदी के मुक्त प्रवाह की उच्च गति वाली ऊर्जा का उपयोग करते हैं; जल स्तर अंतर के रूप में ऊर्जा स्रोत वाले स्टेशन।

एसएचपीपी के लिए ऊर्जा स्रोतों की श्रृंखला बहुत व्यापक है। ये छोटी नदियाँ और धाराएँ हैं; झील के जलग्रहण क्षेत्रों और सिंचाई प्रणालियों की सिंचाई नहरों की ऊँचाई में अंतर का भी उपयोग किया जाता है। छोटे बिजली संयंत्रों के टर्बाइन तरल उत्पादों को पंप करने वाली विभिन्न पाइपलाइनों की ऊंचाई में अंतर के लिए ऊर्जा अवशोषक हो सकते हैं। औद्योगिक या सीवेज संग्रहण जैसे प्रक्रिया जलस्रोतों पर छोटी हाइड्रोलिक इकाइयाँ स्थापित करना संभव है। माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों के साथ स्थिति और भी सरल है - वे लगभग किसी भी स्थान पर स्थापित किए जाते हैं और उनका उपयोग छुट्टियों वाले गांवों, खेतों, बस्तियों और छोटे उद्योगों में ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जा सकता है।

बिजली पैदा करने की प्रत्येक विधि के अपने फायदे और नुकसान हैं; छोटे जलविद्युत संयंत्र इस मामले में कोई अपवाद नहीं हैं। लघु जलविद्युत का मुख्य लाभ यह है कि यह पर्यावरण के अनुकूल है। निर्माण और संचालन की प्रक्रिया का जलाशय, वायुमंडल, वनस्पति या जीव, या स्थानीय माइक्रॉक्लाइमेट पर हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है। इसके अलावा, आधुनिक एसएचपीपी की विशेषता डिजाइन की सरलता और पूर्ण स्वचालन है। वे या तो स्वतंत्र रूप से या विद्युत नेटवर्क के अभिन्न अंग के रूप में काम कर सकते हैं, और इन इकाइयों का परिचालन जीवन कम से कम 40 वर्ष है।

यह भी महत्वपूर्ण है कि एसएचपीपी के संचालन को व्यवस्थित करने के लिए विशाल बाढ़ वाले क्षेत्रों वाले बड़े जलाशयों की आवश्यकता नहीं है। उनके निर्माण से क्षेत्र की ऊर्जा सुरक्षा बढ़ती है, महंगे ईंधन से स्वतंत्रता सुनिश्चित होती है और दुर्लभ जीवाश्म ईंधन की बचत होती है। ऐसे स्टेशनों के निर्माण के लिए बड़े पूंजी निवेश, बड़ी मात्रा में ऊर्जा-गहन निर्माण सामग्री और महत्वपूर्ण श्रम लागत की आवश्यकता नहीं होती है, और अपेक्षाकृत कम समय में भुगतान हो जाता है।

लघु जलविद्युत के नुकसान उतने महत्वपूर्ण नहीं हैं जितने कि कुछ अन्य प्रकार के ऊर्जा उत्पादन में हैं, लेकिन फिर भी, वे मौजूद हैं। सभी स्थानीय स्रोतों की तरह, संभावित विफलता की स्थिति में एसएचपीपी सुविधाएं असुरक्षित होती हैं, तब उपभोक्ताओं को बिजली के बिना रहने का जोखिम होता है। समस्या का समाधान आरक्षित उत्पादन क्षमता की शुरूआत है। सबसे आम दुर्घटनाएँ किसी बांध का तब नष्ट होना हो सकती हैं जब उसमें से पानी ओवरफ्लो हो जाता है, या अप्रत्याशित वृद्धि के दौरान। कभी-कभी छोटे पनबिजली स्टेशन जलाशयों में बाढ़ का कारण बनते हैं, और चैनल निर्माण की प्रक्रियाओं को भी प्रभावित कर सकते हैं। सर्दी और गर्मी की मंदी के कारण ऐसे स्टेशनों से बिजली उत्पादन असमान है। इसलिए, कई क्षेत्र बैकअप विकल्प के रूप में छोटी जल विद्युत का उपयोग करते हैं।

हाल के दशकों में, छोटे पनबिजली संयंत्र कई देशों में व्यापक हो गए हैं। उनमें से कुछ में, एसएचपीपी की कुल क्षमता 1 मिलियन किलोवाट से अधिक है। ऐसे परिणाम संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा, स्वीडन, स्पेन, फ्रांस और इटली में देखे गए हैं। इस क्षेत्र में निर्विवाद नेता चीन है। 13 मिलियन किलोवाट की संयुक्त क्षमता वाले बड़ी संख्या में छोटे पनबिजली स्टेशन हैं। इन देशों में, छोटे बिजली संयंत्र ऊर्जा के स्थानीय पर्यावरण अनुकूल स्रोतों के रूप में कार्य करते हैं। उनका काम पारंपरिक ईंधन बचाता है, जिससे हानिकारक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में काफी कमी आती है।

रूसी लघु जलविद्युत में अपार संभावनाएं हैं। हमारे पास 2.5 मिलियन से अधिक छोटी नदियाँ हैं, और उनका कुल प्रवाह 1000 किमी से अधिक है। प्रति वर्ष घन. विशेषज्ञों का अनुमान है कि आज हम छोटे जलविद्युत संयंत्रों की मदद से प्रति वर्ष 500 बिलियन kWh से अधिक बिजली पैदा करने में सक्षम हैं। छोटे पनबिजली स्टेशनों के विकास के लिए मुख्य संसाधन सुदूर पूर्व, आर्कान्जेस्क, मरमंस्क, कलिनिनग्राद, करेलिया, तुवा, याकुतिया और टूमेन क्षेत्र के क्षेत्रों में केंद्रित है।

हमारे देश में लघु जलविद्युत का विकास 20वीं सदी के पहले वर्षों में शुरू हुआ। ऐतिहासिक दस्तावेज़ बताते हैं कि 1913 में, रूस में 8.4 मेगावाट की कुल क्षमता के साथ 78 स्टेशन संचालित होते थे, जिनमें से सबसे बड़ा मुर्गब नदी पर स्थित था - 1.35 मेगावाट। इन संकेतकों के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ये जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र छोटे की श्रेणी में आते हैं। 1941 में, रूस में 600 से अधिक छोटे जलविद्युत स्टेशन संचालित थे, जिनकी कुल क्षमता 330 मेगावाट थी। 40-50 के दशक में छोटे स्टेशनों के निर्माण में तेजी देखी गई। 20वीं सदी, जब हर साल 1000 से अधिक कम-शक्ति वाली हाइड्रोलिक सुविधाएं चालू की गईं। द्वितीय विश्व युद्ध की समाप्ति के बाद इनकी कुल संख्या 6,500 इकाई थी।

लेकिन 50 के दशक में, बड़ी क्षमता वाले पनबिजली स्टेशनों के निर्माण और ग्रामीण उपभोक्ताओं को केंद्रीकृत ऊर्जा आपूर्ति में स्थानांतरित करने के लिए एक वैश्विक परिवर्तन हुआ, जिसके कारण छोटे पनबिजली स्टेशन उद्योग का पूर्ण पतन हुआ। यूएसएसआर के पतन के समय, देश में केवल 55 कार्यरत एसएचपीपी बचे थे। 2000 के दशक में, सरकार ने लघु जलविद्युत के विकास को प्रोत्साहित करने की कोशिश की, लेकिन संकट ने इसे रोक दिया। कुछ समय पहले तक, पनबिजली संयंत्रों द्वारा उत्पन्न ऊर्जा का प्रतिशत धीरे-धीरे लेकिन लगातार घट रहा था: 1995 में इसका हिस्सा 21% था, 1996 में - 18%, 1997 में - 16%। इसका कारण उपकरणों की टूट-फूट और देश के ऊर्जा संतुलन में एक अन्य ऊर्जा संसाधन, जो कि प्राकृतिक गैस है, की बढ़ती भूमिका है।

लेकिन, फिर भी, विशेषज्ञों का अनुमान है कि निकट भविष्य में छोटे जलविद्युत संयंत्रों से बिजली की हिस्सेदारी धीरे-धीरे बढ़ेगी। यह प्रक्रिया विकेंद्रीकृत आपूर्ति क्षेत्र के लिए सबसे अधिक प्रासंगिक होगी, जहां पुराने, अलाभकारी डीजल बिजली संयंत्रों को बदलने के लिए छोटे जलविद्युत संयंत्रों का उपयोग किया जाएगा। यह उपाय संघीय बजट व्यय को कम करेगा और "कठिन" क्षेत्रों की दक्षता और ऊर्जा सुरक्षा को बढ़ाएगा। इस प्रकार, सुदूर पूर्वी क्षेत्रों में, ऊर्जा अभी भी कई हजार डीजल बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पन्न की जाती है; डीजल ईंधन आपूर्ति पर बिजली आपूर्ति की निर्भरता लगभग 100% है। ऐसे उद्देश्यों के लिए डीजल ईंधन की लागत और वितरण बहुत अधिक है, इसलिए यहां अन्य ऊर्जा संसाधनों को पेश करने का मुद्दा बहुत जरूरी है।

ऐसे क्षेत्रों को छोटे जलविद्युत संयंत्रों सहित वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत उपलब्ध कराने का काम पहले ही शुरू हो चुका है। इस प्रकार, आदिगिया में, 2 छोटे पनबिजली स्टेशनों को परिचालन में लाया गया, जिनका काम पीने के पानी की आपूर्ति करना है। क्रास्नोडार क्षेत्र में 350 किलोवाट की क्षमता वाली कई छोटी हाइड्रोलिक इकाइयाँ स्थापित की गईं। टायवा और अल्ताई में 3 छोटे पनबिजली स्टेशन काम कर रहे हैं - 10, 50 और 200 किलोवाट। करेलिया और लेनिनग्राद क्षेत्र में 10 से 50 किलोवाट की क्षमता वाले 4 मिनी जलविद्युत संयंत्र हैं, बश्किरिया में 10 से 50 किलोवाट की इकाइयों से सुसज्जित 4 छोटे जलविद्युत संयंत्र हैं, और कई अन्य। 2020 तक, सरकार की योजना छोटे जलविद्युत संयंत्रों से बिजली की मात्रा को 1000 मेगावाट तक बढ़ाने की है।

मिनी पनबिजली स्टेशन. माइक्रोहाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट

लघु पनबिजली स्टेशन या लघु पनबिजली स्टेशन (एसएचपीपी) एक जलविद्युत पावर स्टेशन है जो अपेक्षाकृत कम मात्रा में बिजली उत्पन्न करता है और इसमें 1 से 3000 किलोवाट की स्थापित क्षमता वाले पनबिजली संयंत्र शामिल होते हैं।

सूक्ष्म पनबिजली संयंत्र विद्युत प्रणाली में उत्पन्न बिजली के आगे संचरण के लिए द्रव प्रवाह की हाइड्रोलिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। माइक्रो शब्द का अर्थ है कि यह हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन छोटे जल निकायों - छोटी नदियों या यहां तक ​​कि धाराओं, तकनीकी धाराओं या जल उपचार प्रणालियों की ऊंचाई में अंतर पर स्थापित किया गया है, और हाइड्रोलिक इकाई की शक्ति 10 किलोवाट से अधिक नहीं है।

एसएचपीपी को दो वर्गों में विभाजित किया गया है: माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट (200 किलोवाट तक) और मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट (3000 किलोवाट तक)। पूर्व का उपयोग मुख्य रूप से घरों और छोटे उद्यमों में किया जाता है, बाद वाले का उपयोग बड़ी सुविधाओं में किया जाता है। किसी देश के घर या छोटे व्यवसाय के मालिक के लिए, पूर्व स्पष्ट रूप से अधिक रुचि रखते हैं।

संचालन के सिद्धांत के आधार पर, सूक्ष्म जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों को निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया गया है:

पानी का चक्का . यह ब्लेड वाला एक पहिया है, जो पानी की सतह पर लंबवत लगा होता है और आधा पानी में डूबा होता है। ऑपरेशन के दौरान, पानी ब्लेड पर दबाव डालता है और पहिया घूमने का कारण बनता है।

निर्माण में आसानी और न्यूनतम लागत पर अधिकतम दक्षता प्राप्त करने की दृष्टि से यह डिज़ाइन अच्छा काम करता है। इसलिए, इसका उपयोग अक्सर व्यवहार में किया जाता है।

गारलैंड मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन . यह नदी के एक किनारे से दूसरे किनारे तक फेंकी गई एक केबल है जिसके साथ रोटर मजबूती से जुड़े होते हैं। पानी का प्रवाह रोटर्स को घुमाता है, और उनसे रोटेशन एक केबल तक प्रसारित होता है, जिसका एक सिरा बेयरिंग से जुड़ा होता है, और दूसरा जनरेटर शाफ्ट से जुड़ा होता है।

गारलैंड हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के नुकसान: उच्च सामग्री की खपत, दूसरों के लिए खतरा (लंबी पानी के नीचे केबल, पानी में छिपे रोटर, नदी को अवरुद्ध करना), कम दक्षता।

रोटर डारिया . यह एक ऊर्ध्वाधर रोटर है जो अपने ब्लेड पर दबाव के अंतर के कारण घूमता है। जटिल सतहों के चारों ओर तरल के प्रवाह के कारण दबाव अंतर पैदा होता है। इसका प्रभाव हाइड्रोफॉइल के लिफ्ट या हवाई जहाज के पंख के लिफ्ट के समान है। वास्तव में, इस डिज़ाइन के एसएचपीपी समान नाम के पवन जनरेटर के समान हैं, लेकिन एक तरल माध्यम में स्थित हैं।

डारिया रोटर का निर्माण करना कठिन है; काम शुरू करने से पहले इसे खोलना पड़ता है। लेकिन यह आकर्षक है क्योंकि रोटर अक्ष लंबवत स्थित है और अतिरिक्त गियर के बिना, पानी के ऊपर से बिजली ली जा सकती है। ऐसा रोटर प्रवाह दिशा में किसी भी परिवर्तन के साथ घूमेगा। अपने हवाई समकक्ष की तरह, डैरियस रोटर की दक्षता प्रोपेलर-प्रकार के छोटे जलविद्युत संयंत्रों की तुलना में कम है।

प्रोपेलर . यह ऊर्ध्वाधर रोटर के साथ एक पानी के नीचे "पवनचक्की" है, जिसमें हवा के विपरीत, केवल 2 सेमी की न्यूनतम चौड़ाई के ब्लेड होते हैं। यह चौड़ाई न्यूनतम प्रतिरोध और अधिकतम घूर्णन गति प्रदान करती है और इसे सबसे सामान्य प्रवाह गति - 0.8 के लिए चुना गया था -2 मीटर प्रति सेकंड.

प्रोपेलर एसएचपीपी , साथ ही पहिये वाले, निर्माण में आसान होते हैं और अपेक्षाकृत उच्च दक्षता वाले होते हैं, जो उनके लगातार उपयोग का कारण है।

मिनी पनबिजली स्टेशनों का वर्गीकरण

बिजली उत्पादन द्वारा वर्गीकरण (आवेदन के क्षेत्र) .

माइक्रो हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन द्वारा उत्पन्न बिजली दो कारकों के संयोजन से निर्धारित होती है, पहला हाइड्रोलिक टरबाइन के ब्लेड पर बहने वाले पानी का दबाव है, जो बिजली पैदा करने वाले जनरेटर को चलाता है, और दूसरा कारक प्रवाह दर है, अर्थात। 1 सेकंड में टरबाइन से गुजरने वाले पानी की मात्रा। जलविद्युत ऊर्जा स्टेशन को एक विशिष्ट प्रकार के रूप में वर्गीकृत करते समय प्रवाह निर्धारण कारक होता है।

उत्पन्न बिजली के आधार पर, छोटे पनबिजली स्टेशनों को विभाजित किया गया है:

• 15 किलोवाट तक घरेलू बिजली: निजी घरों और खेतों को बिजली प्रदान करने के लिए उपयोग की जाती है।
• 180 किलोवाट तक वाणिज्यिक: छोटे व्यवसायों को बिजली की आपूर्ति।
• 180 किलोवाट से अधिक क्षमता वाले औद्योगिक: वे बिक्री के लिए बिजली उत्पन्न करते हैं, या ऊर्जा को उत्पादन में स्थानांतरित किया जाता है।

डिज़ाइन द्वारा वर्गीकरण

स्थापना स्थान के आधार पर वर्गीकरण

• उच्च दबाव - 60 मीटर से अधिक;
• मध्यम दबाव - 25 मीटर से;
• निम्न दाब - 3 से 25 मीटर तक।

इस वर्गीकरण का तात्पर्य है कि बिजली संयंत्र अलग-अलग गति से संचालित होता है, और इसे यांत्रिक रूप से स्थिर करने के लिए कई उपाय किए जाते हैं, क्योंकि प्रवाह दर दबाव पर निर्भर करती है.

मिनी पनबिजली स्टेशन के घटक

एक छोटे पनबिजली स्टेशन की बिजली उत्पादन स्थापना में एक टरबाइन, एक जनरेटर और एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली होती है। सिस्टम के कुछ तत्व या के समान हैं। प्रणाली के मुख्य तत्व:

• हाइड्रो टरबाइन ब्लेड के साथ, एक शाफ्ट द्वारा जनरेटर से जुड़ा हुआ
• जनक . प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया। टरबाइन शाफ्ट से जुड़ा हुआ। उत्पन्न धारा के पैरामीटर अपेक्षाकृत अस्थिर हैं, लेकिन पवन उत्पादन के दौरान बिजली वृद्धि जैसा कुछ भी नहीं होता है;
• हाइड्रो टरबाइन नियंत्रण इकाई हाइड्रोलिक यूनिट की शुरुआत और स्टॉप, बिजली प्रणाली से कनेक्ट होने पर जनरेटर का स्वचालित सिंक्रनाइज़ेशन, हाइड्रोलिक यूनिट के ऑपरेटिंग मोड का नियंत्रण और आपातकालीन स्टॉप प्रदान करता है।
• गिट्टी लोड ब्लॉक , उपभोक्ता द्वारा वर्तमान में अप्रयुक्त बिजली को नष्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया, विद्युत जनरेटर और निगरानी और नियंत्रण प्रणाली की विफलता से बचाता है।
• चार्ज नियंत्रक/स्टेबलाइज़र : बैटरी चार्ज को नियंत्रित करने, ब्लेड रोटेशन और वोल्टेज रूपांतरण को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया।
• बैंक एकेबी : एक भंडारण टैंक, जिसका आकार इसके द्वारा संचालित वस्तु के स्वायत्त संचालन की अवधि निर्धारित करता है।
• पलटनेवाला , कई हाइड्रो-जेनरेशन सिस्टम इन्वर्टर सिस्टम का उपयोग करते हैं। यदि बैटरी बैंक और चार्ज नियंत्रक है, तो हाइड्रोलिक सिस्टम नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने वाले अन्य सिस्टम से बहुत अलग नहीं हैं।

एक निजी घर के लिए मिनी पनबिजली स्टेशन

बिजली की बढ़ती दरें और पर्याप्त क्षमता की कमी घरों में नवीकरणीय स्रोतों से मुफ्त ऊर्जा के उपयोग पर तत्काल सवाल उठाती है। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के अन्य स्रोतों की तुलना में, मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन रुचिकर हैं, क्योंकि एक पवनचक्की और एक सौर बैटरी की समान शक्ति के साथ, वे समान अवधि में बहुत अधिक ऊर्जा देने में सक्षम हैं। उनके उपयोग पर एक प्राकृतिक सीमा नदी की कमी है

यदि आपके घर के पास कोई छोटी नदी, जलधारा बहती है, या झील के स्पिलवे पर ऊंचाई में परिवर्तन होता है, तो आपके पास एक मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन स्थापित करने की सभी शर्तें हैं। इसकी खरीद पर खर्च किया गया पैसा जल्दी ही भुगतान कर देगा - मौसम की स्थिति और अन्य बाहरी कारकों की परवाह किए बिना, आपको वर्ष के किसी भी समय सस्ती बिजली प्रदान की जाएगी।

एसएचपीपी के उपयोग की दक्षता को इंगित करने वाला मुख्य संकेतक जलाशय की प्रवाह दर है। यदि गति 1 मीटर/सेकेंड से कम है, तो इसे तेज करने के लिए अतिरिक्त उपाय करना आवश्यक है, उदाहरण के लिए, परिवर्तनीय क्रॉस-सेक्शन का बाईपास चैनल बनाना या कृत्रिम ऊंचाई अंतर व्यवस्थित करना।

माइक्रोहाइड्रोपावर के फायदे और नुकसान

घर के लिए मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन के फायदों में शामिल हैं:

• उपकरणों की पर्यावरणीय सुरक्षा (किशोर मछलियों के लिए आरक्षण के साथ) और भारी सामग्री क्षति के साथ बड़े क्षेत्रों में बाढ़ की आवश्यकता का अभाव;
• उत्पादित ऊर्जा की पारिस्थितिक शुद्धता। जल के गुणों एवं गुणवत्ता पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। जलाशयों का उपयोग मछली पकड़ने की गतिविधियों और आबादी के लिए जल आपूर्ति के स्रोत के रूप में किया जा सकता है;
• उत्पन्न बिजली की कम लागत, जो ताप विद्युत संयंत्रों में उत्पन्न होने वाली बिजली से कई गुना सस्ती है;
• उपयोग किए गए उपकरणों की सादगी और विश्वसनीयता, और स्वायत्त मोड में इसके संचालन की संभावना (बिजली आपूर्ति नेटवर्क के भीतर और बाहर दोनों)। उनके द्वारा उत्पन्न विद्युत धारा आवृत्ति और वोल्टेज के लिए GOST आवश्यकताओं को पूरा करती है;
• स्टेशन का पूर्ण सेवा जीवन कम से कम 40 वर्ष (बड़ी मरम्मत से पहले कम से कम 5 वर्ष) है;
• ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले संसाधनों की अक्षयता।

सूक्ष्म पनबिजली स्टेशनों का मुख्य नुकसान जलीय जीवों के निवासियों के लिए सापेक्ष खतरा है, क्योंकि घूमने वाले टरबाइन ब्लेड, विशेष रूप से उच्च गति वाले प्रवाह में, मछली या फ्राई के लिए खतरा पैदा कर सकते हैं। प्रौद्योगिकी का सीमित अनुप्रयोग भी एक नुकसान माना जा सकता है।

लघु और सूक्ष्म जलविद्युत के विषय पर, हम एक अलग सूचना वेबसाइट www.microhidro.ru चलाते हैं

अपरंपरागत ऊर्जा पर हाल ही में दुनिया भर में बारीकी से ध्यान दिया गया है। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों - हवा, सूरज, समुद्री ज्वार और नदी के पानी - का उपयोग करने में रुचि को आसानी से समझाया जा सकता है: महंगा ईंधन खरीदने की कोई आवश्यकता नहीं है, दुर्गम क्षेत्रों में बिजली प्रदान करने के लिए छोटे स्टेशनों का उपयोग करना संभव है। बाद वाली परिस्थिति उन देशों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां कम आबादी वाले क्षेत्र या पर्वत श्रृंखलाएं हैं, जहां विद्युत नेटवर्क बिछाना आर्थिक रूप से संभव नहीं है।

रूस का दो तिहाई क्षेत्र पावर ग्रिड से जुड़ा नहीं है

रूस में, विकेंद्रीकृत ऊर्जा आपूर्ति के क्षेत्र देश के 70% से अधिक क्षेत्र पर कब्जा करते हैं। आप अभी भी यहाँ ऐसी बस्तियाँ पा सकते हैं जिनमें कभी बिजली नहीं थी। इसके अलावा, ये हमेशा सुदूर उत्तर या साइबेरिया की बस्तियाँ नहीं होती हैं। उदाहरण के लिए, विद्युतीकरण ने कुछ यूराल गांवों को प्रभावित नहीं किया - एक ऐसा क्षेत्र जिसे ऊर्जा के मामले में शायद ही वंचित कहा जा सकता है। इस बीच, दूरस्थ और दुर्गम आबादी वाली बस्तियों का विद्युतीकरण इतना कठिन मामला नहीं है। तो, रूस के किसी भी कोने में एक नदी या नाला है जहाँ एक माइक्रो-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन स्थापित किया जा सकता है।

छोटे और सूक्ष्म जलविद्युत स्टेशन छोटी जलविद्युत सुविधाएं हैं। ऊर्जा उत्पादन का यह हिस्सा कम-शक्ति वाले जलविद्युत संयंत्रों (1 से 3000 किलोवाट तक) का उपयोग करके जल संसाधनों और हाइड्रोलिक प्रणालियों से ऊर्जा के उपयोग से संबंधित है। हाल के दशकों में दुनिया में छोटे पैमाने की ऊर्जा का विकास हुआ है, जिसका मुख्य कारण बड़े पनबिजली स्टेशनों के जलाशयों से होने वाले पर्यावरणीय नुकसान से बचने की इच्छा, दुर्गम और अलग-थलग क्षेत्रों में ऊर्जा आपूर्ति प्रदान करने की क्षमता है। साथ ही स्टेशनों के निर्माण में कम पूंजीगत लागत और निवेश पर त्वरित रिटर्न (5 वर्षों के भीतर) के कारण।

लघु पनबिजली स्टेशन कहाँ स्थापित किया जा सकता है?

एक छोटे पनबिजली स्टेशन (एसएचपीपी) की हाइड्रोलिक इकाई में एक टरबाइन, एक जनरेटर और एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली होती है। उपयोग किए गए जल संसाधनों की प्रकृति के आधार पर, एसएचपीपी को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: छोटे जलाशयों के साथ नए रन-ऑफ-रिवर या बांध स्टेशन; नदियों के मुक्त प्रवाह की उच्च गति ऊर्जा का उपयोग करने वाले स्टेशन; ऐसे स्टेशन जो विभिन्न प्रकार की जल प्रबंधन सुविधाओं में जल स्तर में मौजूदा अंतर का उपयोग करते हैं - शिपिंग सुविधाओं से लेकर जल उपचार संयंत्रों तक (और अब पीने के पानी की पाइपलाइनों के साथ-साथ औद्योगिक और सीवेज अपशिष्ट जल के उपयोग में पहले से ही अनुभव है)। छोटे पनबिजली स्टेशनों की मदद से छोटे जलस्रोतों की ऊर्जा का उपयोग हमारे देश में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के विकास के लिए सबसे प्रभावी क्षेत्रों में से एक है। रूस में लघु जलविद्युत के मुख्य संसाधन उत्तरी काकेशस, सुदूर पूर्व, उत्तर-पश्चिम (आर्कान्जेस्क, मरमंस्क, कलिनिनग्राद, करेलिया), अल्ताई, तुवा, याकुतिया और टूमेन क्षेत्र में केंद्रित हैं।

माइक्रो हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन (100 किलोवाट तक की क्षमता वाले) लगभग कहीं भी स्थापित किए जा सकते हैं। हाइड्रोलिक इकाई में एक बिजली इकाई, एक जल सेवन उपकरण और एक स्वचालित नियंत्रण उपकरण होता है। सूक्ष्म पनबिजली स्टेशनों का उपयोग छुट्टी वाले गांवों, खेतों, बस्तियों के साथ-साथ दुर्गम क्षेत्रों में छोटे उद्योगों के लिए बिजली के स्रोत के रूप में किया जाता है - जहां नेटवर्क बिछाना लाभहीन है।

छोटे पैमाने की ऊर्जा की मांग केवल 1% है

रूस में लघु जलविद्युत की तकनीकी और आर्थिक क्षमता पवन, सौर और बायोमास जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की क्षमता से अधिक है। वर्तमान में यह प्रति वर्ष 60 बिलियन kWh निर्धारित है। लेकिन इस क्षमता का उपयोग बेहद खराब तरीके से किया जाता है: केवल 1%। बहुत पहले नहीं, 1950-60 के दशक में, हमारे पास कई हजार छोटे पनबिजली स्टेशन परिचालन में थे। अब - केवल कुछ सौ - मूल्य निर्धारण नीति में विकृतियों और उपकरण डिजाइन में सुधार और अधिक उन्नत सामग्रियों और प्रौद्योगिकियों के उपयोग पर अपर्याप्त ध्यान के परिणाम प्रभावित हुए हैं।

पारिस्थितिकी के मुद्दे पर

छोटी जलविद्युत सुविधाओं का एक मुख्य लाभ पर्यावरण सुरक्षा है। इनके निर्माण और उसके बाद के संचालन के दौरान पानी के गुणों और गुणवत्ता पर कोई हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है। जलाशयों का उपयोग मछली पकड़ने की गतिविधियों और आबादी के लिए जल आपूर्ति के स्रोत के रूप में किया जा सकता है। हालाँकि, इसके अलावा, सूक्ष्म और लघु पनबिजली स्टेशनों के कई फायदे हैं। आधुनिक स्टेशन डिज़ाइन में सरल और पूरी तरह से स्वचालित हैं, यानी। ऑपरेशन के दौरान मानव उपस्थिति की आवश्यकता नहीं है। उनके द्वारा उत्पन्न विद्युत धारा आवृत्ति और वोल्टेज के लिए GOST आवश्यकताओं को पूरा करती है, और स्टेशन स्वायत्त मोड में काम कर सकते हैं, अर्थात। क्षेत्र या क्षेत्र की बिजली प्रणाली के पावर ग्रिड के बाहर, और इस पावर ग्रिड के हिस्से के रूप में। और स्टेशन का पूर्ण सेवा जीवन कम से कम 40 वर्ष (बड़ी मरम्मत से पहले कम से कम 5 वर्ष) है। खैर, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि छोटे पैमाने की ऊर्जा सुविधाओं के लिए क्षेत्र की बाढ़ और भारी सामग्री क्षति के साथ बड़े जलाशयों के संगठन की आवश्यकता नहीं होती है।

उपकरण निर्माताओं के बारे में

1990 के दशक में, रूस में बड़े जलविद्युत निर्माण की मात्रा में कमी के कारण, JSC LMZ और JSC NPO CKTI (सेंट पीटर्सबर्ग), JSC Tyazhmash (सिज़रान), आदि जैसे उद्यम, उसी समय, छोटे उद्यम और संयुक्त - छोटे पनबिजली स्टेशनों के लिए उपकरण बनाने वाली स्टॉक कंपनियां उभरीं, जिनमें रूपांतरण का हिस्सा भी शामिल था। उनमें से, सबसे प्रसिद्ध हैं सेंट पीटर्सबर्ग से जेएससी एमएनटीओ इनसेट और एनपीसी रैंड, और मॉस्को से जेएससी नेपोर, जेएससी एनआईआईईएस, जेएससी एनर्जोमैश। उपकरण आपूर्तिकर्ताओं के बीच, यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्षेत्रीय संगठन जो कभी ऑल-यूनियन इंस्टीट्यूट 'गिड्रोप्रोएक्ट' का हिस्सा थे। वर्तमान में रूसी बाजार में 1 से 250 मीटर के दबाव के साथ नेटवर्क और स्वायत्त एसएचपीपी के लिए स्वचालित नियंत्रण और विनियमन प्रणाली के साथ पूर्ण हाइड्रोलिक इकाइयां हैं, साथ ही गैर-मानक हाइड्रोमैकेनिकल और उठाने वाले उपकरण, दबाव पाइपलाइन, प्री-टरबाइन वाल्व, ट्रांसफार्मर सबस्टेशन भी हैं। , स्विचगियर्स और अन्य घटक, छोटे पैमाने की ऊर्जा सुविधाओं के निर्माण के लिए आवश्यक हैं। स्थैतिक दबाव का उपयोग करने वाले छोटे जलविद्युत संयंत्रों के लिए, रेडियल-अक्षीय, प्रोपेलर, बाल्टी, झुकाव और क्रॉस-जेट के साथ हाइड्रोलिक इकाइयों, सरलीकृत डिजाइन के फ्रंटल हाइड्रोलिक टर्बाइन का उपयोग किया जाता है। उच्च गति के दबाव का उपयोग करने वाले छोटे पनबिजली स्टेशनों के लिए, डैरियस, वेल्स, सवोनियस और अन्य प्रकार के हाइड्रोलिक टर्बाइनों का उपयोग किया जाता है। छोटे पनबिजली स्टेशनों के लिए जेनरेटर इलेक्ट्रोसिला जेएससी (सेंट पीटर्सबर्ग), यूराल-इलेक्ट्रोटाज़माश जेएससी, प्रिवोड जेएससी द्वारा उत्पादित किए जाते हैं। ' (लिस्वा), जेएससी 'एसईजीपीओ' (सारापुल), जेएससी 'एसईजेड' (सफोनोवो), आदि।

प्रकृति हमें ऊर्जा उत्पादन का सबसे सरल तरीका देती है। अफ़सोस, हम इसका प्रयोग लगभग कभी नहीं करते। हम केवल यह आशा कर सकते हैं कि भविष्य में, छोटे पैमाने पर उत्पादन के विकास के साथ, रूस के अनगिनत प्राकृतिक जलाशयों की ऊर्जा का उपयोग करने की आवश्यकता अभी भी उत्पन्न होगी।

लघु पनबिजली स्टेशन 'चाला'

पिछली शरद ऋतु में, सेंट पीटर्सबर्ग जेएससी एमएनटीओ इनसेट ने 1500 किलोवाट (प्रत्येक 500 किलोवाट की तीन जलविद्युत इकाइयाँ) की क्षमता के साथ जॉर्जियाई छोटे पनबिजली स्टेशन चला को चालू करने का काम पूरा किया। इस स्टेशन का निर्माण बहुत समय पहले, 1994 में शुरू हुआ था, और पहली हाइड्रोलिक इकाइयाँ 1995-1996 में वापस भेज दी गई थीं। हालाँकि, ग्राहक से धन की कमी के कारण निर्माण समय पर पूरा होने में बाधा उत्पन्न हुई - एक डिस्टिलरी प्लांट (पूर्व 'टियर्स ऑफ द वाइन' प्लांट, जो रूसी बाजार में प्रसिद्ध है)। हालाँकि, स्टेशन की आवश्यकता न केवल संयंत्र को थी: छोटे पनबिजली स्टेशन के बगल में स्थित गाँव में, हाल तक बिजली नहीं थी।

स्टेशन की ख़ासियत यह है कि इसमें बाल्टी टरबाइन के साथ हाइड्रोलिक इकाइयाँ हैं। रूस में लगभग 30 वर्षों से ऐसी हाइड्रोलिक इकाइयों का उत्पादन नहीं किया गया है। वे अपेक्षाकृत कम मात्रा में पानी के उच्च दबाव के लिए डिज़ाइन किए गए हैं; उन्हें उच्च पर्वतीय क्षेत्रों में स्थापित करने की सलाह दी जाती है: ट्रांसकेशिया, काबर्डिनो-बलकारिया, दागेस्तान, चेचन्या, कराची-चर्केसिया गणराज्य। छोटे पनबिजली स्टेशन 'चला' (दो सौ मीटर का दबाव) पर 500 किलोवाट की बिजली प्रदान करने के लिए 300 लीटर पानी पर्याप्त है।

स्टेशन की टरबाइन बाल्टियों के उत्पादन में सटीक कास्टिंग तकनीक का उपयोग किया गया था। इनका निर्माण नामित संयंत्र में किया गया था। क्लिमोवा (सेंट पीटर्सबर्ग)। टरबाइन इकाइयों का निर्माण किरोव संयंत्र के किरोव-एनर्जोमैश सीजेएससी के टरबाइन परिसर में किया गया था।

लेनिनग्राद मेटल प्लांट के सर्वश्रेष्ठ विशेषज्ञों में से एक, एम.वी. डोबरर ने स्टेशन पर हाइड्रोलिक इकाइयों की स्थापना और कमीशनिंग के काम का पर्यवेक्षण किया।

निकट भविष्य में, इनसेट कंपनी काबर्डिनो-बलकारिया में तीन और समान स्टेशन स्थापित करने की योजना बना रही है। उनमें से एक - 'एडाइल-सु', जिसकी क्षमता 1200 किलोवाट है, को पहले ही उपकरण की आपूर्ति की जा चुकी है।

पावेल प्रेस्नाकोव

हाल ही में, बढ़ती बिजली दरों के कारण, वस्तुतः मुफ्त ऊर्जा के नवीकरणीय स्रोत तेजी से प्रासंगिक होते जा रहे हैं।

लघु पनबिजली स्टेशनया लघु पनबिजली स्टेशन (एसएचपीपी) - एक पनबिजली स्टेशन जो अपेक्षाकृत कम मात्रा में बिजली उत्पन्न करता है और 1 से 3000 किलोवाट की क्षमता वाले जलविद्युत संयंत्रों पर आधारित है। सभी देशों के लिए आम तौर पर स्वीकृत छोटे पनबिजली स्टेशन की कोई अवधारणा नहीं है; ऐसे पनबिजली स्टेशनों की मुख्य विशेषता के रूप में उनकी स्थापित क्षमता को लिया जाता है।

लघु जलविद्युत के लिए प्रतिष्ठानों को शक्ति के आधार पर वर्गीकृत किया गया है:

• 100 किलोवाट तक की क्षमता वाले मिनी पनबिजली स्टेशनों के लिए उपकरण;
• 1000 किलोवाट तक की क्षमता वाले सूक्ष्म जलविद्युत संयंत्रों के लिए उपकरण।

प्रसिद्ध शास्त्रीय त्रय से: सौर पैनल, पवन जनरेटर, पनबिजली जनरेटर (पनबिजली संयंत्र), बाद वाला सबसे जटिल है। सबसे पहले, वे आक्रामक परिस्थितियों में काम करते हैं, और दूसरी बात, उनके पास समान अवधि में अधिकतम परिचालन समय होता है।

बांधरहित जलविद्युत स्टेशन बनाना सबसे आसान है, क्योंकि बांध का निर्माण काफी जटिल और महंगा है और इसके लिए अक्सर स्थानीय अधिकारियों या कम से कम पड़ोसियों के साथ समन्वय की आवश्यकता होती है। डैमलेस मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों को फ्लो-थ्रू कहा जाता है। ऐसे उपकरणों के लिए चार मुख्य विकल्प हैं।

मिनी पनबिजली स्टेशनों के प्रकार

पानी का चक्कायह एक पहिया है जिसके ब्लेड पानी की सतह पर लंबवत लगे होते हैं। पहिया प्रवाह में आधे से भी कम डूबा हुआ है। पानी ब्लेडों पर दबाव डालता है और पहिए को घुमाता है। तरल प्रवाह के लिए अनुकूलित विशेष ब्लेड वाले टरबाइन पहिये भी हैं। लेकिन ये काफी जटिल डिज़ाइन हैं, घर-निर्मित की तुलना में फ़ैक्टरी-निर्मित अधिक हैं।

गारलैंड मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन- एक केबल है जिसके साथ रोटर्स मजबूती से जुड़े होते हैं। केबल को नदी के एक किनारे से दूसरे किनारे तक फेंका जाता है। रोटार एक केबल पर मोतियों की तरह पिरोए जाते हैं और पूरी तरह से पानी में डूबे होते हैं। पानी का प्रवाह रोटर्स को घुमाता है, रोटर्स केबल को घुमाते हैं। केबल का एक सिरा बेयरिंग से जुड़ा है, दूसरा जनरेटर शाफ्ट से।

रोटर डारियाएक ऊर्ध्वाधर रोटर है जो अपने ब्लेड पर दबाव के अंतर के कारण घूमता है। जटिल सतहों के चारों ओर तरल के प्रवाह के कारण दबाव अंतर पैदा होता है। इसका प्रभाव हाइड्रोफॉइल के लिफ्ट या हवाई जहाज के पंख के लिफ्ट के समान है।

प्रोपेलरऊर्ध्वाधर रोटर के साथ एक पानी के नीचे "पवनचक्की" है। वायु प्रोपेलर के विपरीत, पानी के नीचे प्रोपेलर में न्यूनतम चौड़ाई के ब्लेड होते हैं। पानी के लिए, केवल 2 सेमी की ब्लेड चौड़ाई पर्याप्त है। ऐसी चौड़ाई के साथ, न्यूनतम प्रतिरोध और अधिकतम घूर्णन गति होगी। ब्लेड की यह चौड़ाई 0.8-2 मीटर प्रति सेकंड की प्रवाह गति के लिए चुनी गई थी। उच्च गति पर, अन्य आकार इष्टतम हो सकते हैं।

विभिन्न मिनी-पनबिजली संयंत्र प्रणालियों के फायदे और नुकसान

कमियां माला एसएचपीपीस्पष्ट: उच्च सामग्री की खपत, दूसरों के लिए खतरा (लंबी पानी के नीचे केबल, पानी में छिपे रोटर, नदी को अवरुद्ध करना), कम दक्षता। गारलिन्डनया पनबिजली स्टेशन एक छोटा बांध है। रोटर डारियानिर्माण करना कठिन है, काम की शुरुआत में इसे खोलना होगा। लेकिन यह आकर्षक है क्योंकि रोटर अक्ष लंबवत स्थित है और अतिरिक्त गियर के बिना, पानी के ऊपर से बिजली ली जा सकती है। ऐसा रोटर प्रवाह दिशा में किसी भी परिवर्तन के साथ घूमेगा।

इस प्रकार, निर्माण में आसानी और न्यूनतम लागत के साथ अधिकतम दक्षता प्राप्त करने की दृष्टि से, जैसे डिज़ाइन का चयन करना आवश्यक है पानी का चक्काया प्रोपेलर.

एक छोटे हाइड्रोलिक पावर स्टेशन का डिज़ाइन

एक छोटे पनबिजली स्टेशन का डिज़ाइनएक हाइड्रोलिक इकाई पर आधारित है, जिसमें एक बिजली इकाई, एक जल सेवन उपकरण और नियंत्रण तत्व शामिल हैं। छोटे जलविद्युत संयंत्रों द्वारा किन जल संसाधनों का उपयोग किया जाता है, इसके आधार पर उन्हें कई श्रेणियों में विभाजित किया जाता है:

छोटे जलाशयों वाले चैनल या बांध स्टेशन;

नदियों के मुक्त प्रवाह की ऊर्जा का उपयोग करने वाले स्थिर मिनी जलविद्युत स्टेशन;

एसएचपीपी जो विभिन्न जल प्रबंधन सुविधाओं में जल स्तर में मौजूदा अंतर का उपयोग करते हैं;

कंटेनरों में मोबाइल मिनी पनबिजली संयंत्र, दबाव मोड़ के रूप में प्लास्टिक पाइप या लचीली प्रबलित होसेस का उपयोग करते हैं।

छोटे जलविद्युत संयंत्रों के लिए हाइड्रोलिक इकाइयों के प्रकार

एक छोटे हाइड्रोलिक स्टेशन का आधार एक हाइड्रोलिक इकाई है, जो बदले में, एक या दूसरे प्रकार के टरबाइन पर आधारित होती है। इसके साथ हाइड्रोलिक इकाइयाँ हैं:

अक्षीय टर्बाइन;

रेडियल-अक्षीय टर्बाइन;

बाल्टी टर्बाइन;

रोटरी ब्लेड टर्बाइन.

एसएचपीपी को पानी के दबाव के अधिकतम उपयोग के आधार पर भी वर्गीकृत किया जाता है:

उच्च दबाव - 60 मीटर से अधिक;

मध्यम दबाव - 25 मीटर से;

निम्न दाब - 3 से 25 मीटर तक।

उपकरण में उपयोग किए जाने वाले टर्बाइनों के प्रकार भी माइक्रोहाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट द्वारा उपयोग किए जाने वाले पानी के दबाव के आधार पर भिन्न होते हैं। बाल्टी और रेडियल-अक्षीय टर्बाइन उच्च दबाव वाले जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। मध्यम दबाव वाले स्टेशनों पर रोटरी-ब्लेड और रेडियल-अक्षीय टर्बाइन का उपयोग किया जाता है। कम दबाव वाले छोटे पनबिजली स्टेशनों (एसएचपीपी) पर, रोटरी-ब्लेड टर्बाइन मुख्य रूप से प्रबलित कंक्रीट कक्षों में स्थापित किए जाते हैं।

मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन टरबाइन के संचालन सिद्धांत के लिए, यह सभी डिज़ाइनों में लगभग समान है: दबाव में पानी टरबाइन ब्लेड पर बहता है, जो घूमना शुरू कर देता है। घूर्णी ऊर्जा को हाइड्रोजनेरेटर में स्थानांतरित किया जाता है, जो बिजली पैदा करने के लिए जिम्मेदार है। वस्तुओं के लिए टर्बाइनों का चयन कुछ तकनीकी विशेषताओं के अनुसार किया जाता है, जिनमें से मुख्य है पानी का दबाव। इसके अलावा, टर्बाइनों का चयन किट के साथ आने वाले चैम्बर के प्रकार - स्टील या प्रबलित कंक्रीट के आधार पर किया जाता है।

मिनी-हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट की शक्ति पानी के दबाव और प्रवाह के साथ-साथ उपयोग किए जाने वाले टर्बाइन और जनरेटर की दक्षता पर निर्भर करती है। इस तथ्य के कारण कि, प्राकृतिक नियमों के अनुसार, मौसम के आधार पर, साथ ही कई अन्य कारणों से जल स्तर लगातार बदल रहा है, जलविद्युत स्टेशन की शक्ति की अभिव्यक्ति के रूप में चक्रीय शक्ति लेने की प्रथा है . उदाहरण के लिए, वार्षिक, मासिक, साप्ताहिक या दैनिक कार्य चक्र होते हैं।

मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन चुनते समय, आपको ऐसे बिजली उपकरणों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए जो सुविधा की विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुकूल हों और जैसे मानदंडों को पूरा करते हों:

विश्वसनीय और उपयोग में आसान नियंत्रण और निगरानी उपकरणों की उपलब्धता;

यदि आवश्यक हो तो मैन्युअल नियंत्रण पर स्विच करने की क्षमता के साथ स्वचालित मोड में उपकरण नियंत्रण;

हाइड्रोलिक इकाई के जनरेटर और टरबाइन को संभावित आपातकालीन स्थितियों के खिलाफ विश्वसनीय सुरक्षा होनी चाहिए;

छोटे पनबिजली स्टेशनों की स्थापना के लिए निर्माण कार्य का क्षेत्र और मात्रा न्यूनतम होनी चाहिए।

मिनी पनबिजली स्टेशनों का उपयोग करने के लाभ:

कम-शक्ति वाले पनबिजली संयंत्रों के कई फायदे हैं जो इस उपकरण को तेजी से लोकप्रिय बनाते हैं। सबसे पहले, यह मिनी पनबिजली संयंत्रों की पर्यावरणीय सुरक्षा पर ध्यान देने योग्य है - एक मानदंड जो पर्यावरण संरक्षण समस्याओं के आलोक में तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है। छोटे पनबिजली संयंत्रों का पानी के गुणों या गुणवत्ता पर कोई हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है। जल क्षेत्र जहां कम-शक्ति पनबिजली स्टेशन स्थापित किया गया है, उसका उपयोग मछली पकड़ने की गतिविधियों और आबादी वाले क्षेत्रों के लिए जल आपूर्ति के स्रोत के रूप में किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, छोटे जलविद्युत ऊर्जा स्टेशनों के संचालन के लिए बड़े जलाशयों की आवश्यकता नहीं होती है। वे छोटी नदियों और यहां तक ​​कि झरनों के प्रवाह की ऊर्जा का उपयोग करके कार्य कर सकते हैं।

जहां तक ​​आर्थिक दक्षता की बात है तो यहां भी सूक्ष्म और लघु पनबिजली संयंत्रों के कई फायदे हैं। आधुनिक तकनीकों को ध्यान में रखते हुए विकसित किए गए स्टेशनों को संचालित करना आसान है और वे पूरी तरह से स्वचालित हैं। इस प्रकार, उपकरण को मानव उपस्थिति की आवश्यकता नहीं है। विशेषज्ञ ध्यान दें कि छोटे जलविद्युत संयंत्रों द्वारा उत्पन्न करंट की गुणवत्ता वोल्टेज और आवृत्ति दोनों के लिए GOST आवश्यकताओं को पूरा करती है। साथ ही, मिनी हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन स्वायत्त रूप से और पावर ग्रिड के हिस्से के रूप में काम कर सकते हैं।

छोटे पनबिजली संयंत्रों के बारे में बोलते हुए, यह उनके लाभ पर ध्यान देने योग्य है, जैसे कि उनकी पूर्ण सेवा जीवन, जो कम से कम 40 वर्ष है। खैर, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि छोटे पैमाने की ऊर्जा सुविधाओं के लिए क्षेत्र की बाढ़ और भारी सामग्री क्षति के साथ बड़े जलाशयों के संगठन की आवश्यकता नहीं होती है।

सबसे महत्वपूर्ण आर्थिक कारकों में से एक हाइड्रोलिक संसाधनों की शाश्वत नवीकरणीयता है। यदि हम छोटे जलविद्युत संयंत्रों के उपयोग से होने वाले शाब्दिक लाभों की गणना करें, तो पता चलता है कि उनके द्वारा उत्पन्न बिजली उपभोक्ता को ताप विद्युत संयंत्रों से प्राप्त होने वाली बिजली से लगभग 4 गुना सस्ती है। यही कारण है कि आज विद्युत गहन उद्योगों को बिजली की आपूर्ति करने के लिए जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है।

आइए यह न भूलें कि छोटे जलविद्युत संयंत्रों को किसी भी ईंधन की खरीद की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अलावा, वे बिजली पैदा करने की अपेक्षाकृत सरल तकनीक से प्रतिष्ठित हैं, जिसके परिणामस्वरूप जलविद्युत संयंत्रों में बिजली की प्रति यूनिट श्रम लागत थर्मल पावर संयंत्रों की तुलना में लगभग 10 गुना कम है।