জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের একটি ওভারভিউ

জলবিদ্যুৎ হল প্রাকৃতিক নদীর জল শক্তিকে মানুষের ব্যবহারের জন্য বিদ্যুতে রূপান্তর করা।বিদ্যুত উত্পাদনে ব্যবহৃত শক্তির বিভিন্ন উত্স রয়েছে, যেমন সৌর শক্তি, নদীতে জল শক্তি এবং বায়ু প্রবাহ দ্বারা উত্পন্ন বায়ু শক্তি।জলবিদ্যুৎ ব্যবহার করে জলবিদ্যুৎ উৎপাদন খরচ সস্তা, এবং জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণ অন্যান্য জল সংরক্ষণ প্রকল্পের সাথে মিলিত হতে পারে।আমাদের দেশ জলবিদ্যুৎ সম্পদে অনেক সমৃদ্ধ এবং অবস্থাও খুব ভালো।জাতীয় অর্থনীতি নির্মাণে জলবিদ্যুৎ একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
একটি নদীর উজানের জলস্তর তার ভাটির জলস্তরের চেয়ে বেশি।নদীর পানির স্তরের পার্থক্যের কারণে পানির শক্তি উৎপন্ন হয়।এই শক্তিকে সম্ভাব্য শক্তি বা সম্ভাব্য শক্তি বলা হয়।নদীর পানির উচ্চতার পার্থক্যকে ড্রপ বলা হয়, একে পানির স্তরের পার্থক্য বা পানির মাথাও বলা হয়।এই ড্রপ জলবাহী শক্তি গঠনের জন্য একটি মৌলিক শর্ত।এছাড়াও, জলবাহী শক্তির মাত্রাও নদীর পানির প্রবাহের মাত্রার উপর নির্ভর করে, যা ড্রপের মতো গুরুত্বপূর্ণ আরেকটি মৌলিক শর্ত।ড্রপ এবং প্রবাহ উভয়ই সরাসরি জলবাহী শক্তিকে প্রভাবিত করে;ড্রপের জলের পরিমাণ যত বেশি হবে, জলবাহী শক্তি তত বেশি হবে;ড্রপ এবং জলের পরিমাণ তুলনামূলকভাবে ছোট হলে, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের আউটপুট ছোট হবে।
ড্রপ সাধারণত মিটারে প্রকাশ করা হয়।গ্রেডিয়েন্ট হল ড্রপ এবং দূরত্বের অনুপাত, যা ড্রপের ঘনত্বের ডিগ্রি নির্দেশ করতে পারে।ড্রপ আরো ঘনীভূত, এবং জলবাহী শক্তি ব্যবহার আরো সুবিধাজনক।একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের দ্বারা ব্যবহৃত ড্রপ হল জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের উজানের জলের পৃষ্ঠ এবং টারবাইনের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে নীচের দিকের জলের পৃষ্ঠের মধ্যে পার্থক্য।

প্রবাহ হল একটি নদীতে প্রতি ইউনিট সময়ের প্রবাহিত জলের পরিমাণ এবং এটি এক সেকেন্ডে ঘনমিটারে প্রকাশ করা হয়।এক ঘনমিটার পানি এক টন।একটি নদীর প্রবাহ যে কোন সময় পরিবর্তিত হয়, তাই আমরা যখন প্রবাহ সম্পর্কে কথা বলি, তখন আমাদের অবশ্যই নির্দিষ্ট স্থানে এটি প্রবাহিত হওয়ার সময় ব্যাখ্যা করতে হবে।প্রবাহ সময়ের সাথে খুব উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়।আমাদের দেশের নদীতে সাধারণত গ্রীষ্ম ও শরৎকালে বর্ষাকালে প্রবাহ বেশি থাকে এবং শীত ও বসন্তে অপেক্ষাকৃত ছোট।সাধারণত উজানে নদীর প্রবাহ তুলনামূলকভাবে কম থাকে;কারণ উপনদীগুলি একত্রিত হয়, নিম্নধারার প্রবাহ ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়।অতএব, যদিও আপস্ট্রিম ড্রপ ঘনীভূত, প্রবাহ ছোট;ভাটির প্রবাহ বড়, কিন্তু ড্রপ তুলনামূলকভাবে বিক্ষিপ্ত।অতএব, নদীর মাঝখানে জলবাহী শক্তি ব্যবহার করা প্রায়শই লাভজনক।
একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র দ্বারা ব্যবহৃত ড্রপ এবং প্রবাহ জেনে, এর আউটপুট নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:
N= GQH
সূত্রে, কিলোওয়াটে N–আউটপুটকে শক্তিও বলা যেতে পারে;
Q–প্রবাহ, প্রতি সেকেন্ডে ঘনমিটারে;
H - ড্রপ, মিটারে;
G = 9.8 , হল অভিকর্ষের ত্বরণ, একক: নিউটন/কেজি
উপরোক্ত সূত্র অনুসারে, তাত্ত্বিক শক্তি কোন ক্ষয়ক্ষতি ছাড়াই গণনা করা হয়।প্রকৃতপক্ষে, জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের প্রক্রিয়ায়, টারবাইন, ট্রান্সমিশন যন্ত্রপাতি, জেনারেটর ইত্যাদির অনিবার্য বিদ্যুতের ক্ষতি হয়।অতএব, তাত্ত্বিক শক্তিকে ছাড় দেওয়া উচিত, অর্থাৎ, আমরা যে প্রকৃত শক্তি ব্যবহার করতে পারি তা দক্ষতা সহগ (প্রতীক: কে) দ্বারা গুণিত হওয়া উচিত।
জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে জেনারেটরের ডিজাইন করা শক্তিকে রেট করা শক্তি বলা হয় এবং প্রকৃত শক্তিকে প্রকৃত শক্তি বলা হয়।শক্তি রূপান্তরের প্রক্রিয়ায়, শক্তির একটি অংশ হারানো অনিবার্য।জলবিদ্যুৎ উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, প্রধানত টারবাইন এবং জেনারেটরের ক্ষতি হয় (পাইপলাইনেও ক্ষতি রয়েছে)।গ্রামীণ মাইক্রো-জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের বিভিন্ন ক্ষয়ক্ষতি মোট তাত্ত্বিক শক্তির প্রায় 40-50% জন্য দায়ী, তাই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের আউটপুট প্রকৃতপক্ষে তাত্ত্বিক শক্তির 50-60% ব্যবহার করতে পারে, অর্থাৎ, দক্ষতা প্রায় 0.5-0.60 (যার মধ্যে টারবাইনের দক্ষতা 0.70-0.85, জেনারেটরের দক্ষতা 0.85 থেকে 0.90, এবং পাইপলাইন এবং ট্রান্সমিশন সরঞ্জামের দক্ষতা 0.80 থেকে 0.85)।অতএব, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের প্রকৃত শক্তি (আউটপুট) নিম্নরূপ গণনা করা যেতে পারে:
K–জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের কার্যক্ষমতা, (0.5～0.6) মাইক্রো-জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের মোটামুটি গণনার জন্য ব্যবহৃত হয়;এই মানটিকে সরলীকরণ করা যেতে পারে:
N=(0.5～0.6)QHG প্রকৃত শক্তি=দক্ষতা×প্রবাহ×ড্রপ×9.8
জলবিদ্যুতের ব্যবহার হল একটি যন্ত্রকে চালিত করার জন্য জল শক্তি ব্যবহার করা, যাকে জলের টারবাইন বলা হয়।যেমন, আমাদের দেশে প্রাচীন ওয়াটার হুইল একটি অতি সাধারণ ওয়াটার টারবাইন।বর্তমানে ব্যবহৃত বিভিন্ন হাইড্রোলিক টারবাইনগুলি বিভিন্ন নির্দিষ্ট জলবাহী অবস্থার সাথে অভিযোজিত হয়, যাতে তারা আরও দক্ষতার সাথে ঘুরতে পারে এবং জল শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করতে পারে।আরেক ধরনের যন্ত্রপাতি, একটি জেনারেটর, টারবাইনের সাথে সংযুক্ত থাকে, যাতে জেনারেটরের রটার টারবাইনের সাথে ঘোরে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে।জেনারেটরকে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: যে অংশটি টারবাইনের সাথে ঘোরে এবং জেনারেটরের নির্দিষ্ট অংশ।যে অংশটি টারবাইনের সাথে সংযুক্ত এবং ঘোরে তাকে জেনারেটরের রটার বলা হয় এবং রটারের চারপাশে অনেক চৌম্বকীয় খুঁটি রয়েছে;রটারের চারপাশে একটি বৃত্ত হল জেনারেটরের নির্দিষ্ট অংশ, যাকে জেনারেটরের স্টেটর বলা হয় এবং স্টেটরটি অনেকগুলি তামার কয়েল দিয়ে মোড়ানো থাকে।যখন রটারের অনেক চৌম্বকীয় খুঁটি স্টেটরের তামার কয়েলের মাঝখানে ঘোরে, তখন তামার তারে একটি কারেন্ট তৈরি হয় এবং জেনারেটর যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে।
পাওয়ার স্টেশন দ্বারা উত্পন্ন বৈদ্যুতিক শক্তি বিভিন্ন বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম দ্বারা যান্ত্রিক শক্তি (বৈদ্যুতিক মোটর বা মোটর), আলোক শক্তি (বৈদ্যুতিক বাতি), তাপ শক্তি (বৈদ্যুতিক চুল্লি) এবং আরও অনেক কিছুতে রূপান্তরিত হয়।
তিনি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের রচনা
একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের রচনার মধ্যে রয়েছে: জলবাহী কাঠামো, যান্ত্রিক সরঞ্জাম এবং বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম।
(1) জলবাহী কাঠামো
এতে রয়েছে উইয়ার (বাঁধ), ইনটেক গেট, চ্যানেল (বা টানেল), চাপের সামনের ট্যাঙ্ক (বা নিয়ন্ত্রণকারী ট্যাঙ্ক), চাপের পাইপ, পাওয়ার হাউস এবং টেলরেস ইত্যাদি।
নদীর পানি আটকাতে এবং জলাধার তৈরি করার জন্য জলের উপরিভাগ বাড়াতে নদীতে একটি ওয়্যার (বাঁধ) তৈরি করা হয়।এইভাবে, ওয়েয়ারের (বাঁধ) উপর জলাধারের জলের পৃষ্ঠ এবং বাঁধের নীচে নদীর জলের পৃষ্ঠের মধ্যে একটি ঘনীভূত ফোঁটা তৈরি হয় এবং তারপরে জলের পাইপ ব্যবহারের মাধ্যমে জল জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে প্রবেশ করা হয়। বা টানেল।অপেক্ষাকৃত খাড়া নদীতে, ডাইভারশন চ্যানেলের ব্যবহারও হ্রাস পেতে পারে।উদাহরণস্বরূপ: সাধারণত, একটি প্রাকৃতিক নদীর কিলোমিটার প্রতি ড্রপ 10 মিটার।যদি নদীর পানি প্রবর্তনের জন্য নদীর এই অংশের উপরের প্রান্তে একটি চ্যানেল খোলা হয়, তবে চ্যানেলটি নদীর ধারে খনন করা হবে এবং চ্যানেলের ঢাল চ্যাপ্টা হবে।যদি প্রতি কিলোমিটারে চ্যানেলে ড্রপ তৈরি করা হয় তবে এটি শুধুমাত্র 1 মিটার নেমে গেছে, যাতে জল চ্যানেলে 5 কিলোমিটার প্রবাহিত হয়েছিল এবং জলের পৃষ্ঠটি কেবল 5 মিটার পড়েছিল, যেখানে প্রাকৃতিক চ্যানেলে 5 কিলোমিটার ভ্রমণ করার পরে জল 50 মিটার পড়েছিল। .এই সময়ে, চ্যানেলের জল একটি জলের পাইপ বা টানেলের সাহায্যে নদীর ধারে পাওয়ার প্লান্টে নিয়ে যাওয়া হয় এবং সেখানে 45 মিটার ঘনীভূত ড্রপ থাকে যা বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।চিত্র ২

ডাইভারশন চ্যানেল, টানেল বা জলের পাইপ (যেমন প্লাস্টিকের পাইপ, স্টিলের পাইপ, কংক্রিট পাইপ ইত্যাদি) ব্যবহার করে একটি ঘনীভূত ড্রপ সহ একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র তৈরি করাকে ডাইভারশন চ্যানেল জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বলা হয়, যা জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির একটি সাধারণ বিন্যাস। .
(2) যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম
উপরে উল্লিখিত জলবাহী কাজগুলি (ওয়্যার, চ্যানেল, ফোরকোর্ট, চাপ পাইপ, ওয়ার্কশপ) ছাড়াও জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের নিম্নলিখিত সরঞ্জামগুলিরও প্রয়োজন:
(1) যান্ত্রিক সরঞ্জাম
টারবাইন, গভর্নর, গেট ভালভ, ট্রান্সমিশন ইকুইপমেন্ট এবং নন-জেনারেটিং ইকুইপমেন্ট আছে।
(2) বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম
এখানে জেনারেটর, ডিস্ট্রিবিউশন কন্ট্রোল প্যানেল, ট্রান্সফরমার এবং ট্রান্সমিশন লাইন রয়েছে।
কিন্তু সমস্ত ছোট জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রে উপরে উল্লিখিত জলবাহী কাঠামো এবং যান্ত্রিক ও বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম নেই।যদি লো-হেড হাইড্রোপাওয়ার স্টেশনে জলের মাথাটি 6 মিটারের কম হয়, তবে সাধারণত জল গাইড চ্যানেল এবং খোলা চ্যানেলের জলের চ্যানেল ব্যবহার করা হয় এবং কোনও চাপ ফোরপুল এবং চাপ জলের পাইপ নেই।ছোট পাওয়ার সাপ্লাই রেঞ্জ এবং কম ট্রান্সমিশন দূরত্ব সহ পাওয়ার স্টেশনগুলির জন্য, সরাসরি পাওয়ার ট্রান্সমিশন গ্রহণ করা হয় এবং কোনও ট্রান্সফরমারের প্রয়োজন হয় না।জলাধার সহ জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির বাঁধ নির্মাণের প্রয়োজন নেই।ডিপ ইনটেক, ড্যামের অভ্যন্তরীণ পাইপ (বা টানেল) এবং স্পিলওয়ের ব্যবহার জলবাহী কাঠামো যেমন উইয়ার, ইনটেক গেট, চ্যানেল এবং প্রেসার ফোর-পুলের প্রয়োজনীয়তা দূর করে।
একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের জন্য, সর্বপ্রথম, সাবধানে জরিপ এবং নকশা কাজ সম্পন্ন করা আবশ্যক।নকশার কাজে, নকশার তিনটি ধাপ রয়েছে: প্রাথমিক নকশা, প্রযুক্তিগত নকশা এবং নির্মাণের বিবরণ।ডিজাইনের কাজে ভালো কাজ করার জন্য প্রথমেই প্রয়োজন পুঙ্খানুপুঙ্খ জরিপ কাজ, অর্থাৎ স্থানীয় প্রাকৃতিক ও অর্থনৈতিক অবস্থা- যেমন টপোগ্রাফি, ভূতত্ত্ব, হাইড্রোলজি, ক্যাপিটাল ইত্যাদি সম্পূর্ণভাবে বোঝা।এই পরিস্থিতিগুলি আয়ত্ত করার এবং বিশ্লেষণ করার পরেই নকশার সঠিকতা এবং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করা যেতে পারে।
জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের ধরণের উপর নির্ভর করে ছোট জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির উপাদানগুলির বিভিন্ন রূপ রয়েছে।
3. টপোগ্রাফিক সার্ভে
টপোগ্রাফিক জরিপ কাজের গুণমান প্রকৌশল বিন্যাস এবং প্রকৌশল পরিমাণের অনুমানের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে।
ভূতাত্ত্বিক অন্বেষণ (ভূতাত্ত্বিক অবস্থার বোঝা) জলাধার এবং নদীর ধারের ভূতত্ত্বের উপর সাধারণ বোঝার এবং গবেষণা ছাড়াও, মেশিন রুমের ভিত্তি শক্ত কিনা তাও বোঝা প্রয়োজন, যা সরাসরি শক্তির নিরাপত্তাকে প্রভাবিত করে। স্টেশন নিজেই।একবার একটি নির্দিষ্ট জলাধারের আয়তনের ব্যারেজটি ধ্বংস হয়ে গেলে, এটি কেবল জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রেরই ক্ষতি করবে না, বরং প্রবাহে জীবন ও সম্পত্তির ব্যাপক ক্ষতিও ঘটাবে।
4. হাইড্রোলজিক্যাল পরীক্ষা
জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির জন্য, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জলবিদ্যুত তথ্য হল নদীর জলের স্তর, প্রবাহ, পলির পরিমাণ, বরফের অবস্থা, আবহাওয়া সংক্রান্ত তথ্য এবং বন্যা জরিপের তথ্য।নদীর প্রবাহের আকার জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের স্পিলওয়ের বিন্যাসকে প্রভাবিত করে।বন্যার তীব্রতাকে অবমূল্যায়ন করা বাঁধের ক্ষতির কারণ হবে;নদী দ্বারা বাহিত পলল সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে জলাধারটি দ্রুত ভরাট করতে পারে।উদাহরণস্বরূপ, ইনফ্লো চ্যানেলের কারণে চ্যানেলটি পলি হয়ে যাবে এবং মোটা দানাযুক্ত পলি টারবাইনের মধ্য দিয়ে যাবে এবং টারবাইনের পরিধান ঘটাবে।অতএব, জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণে পর্যাপ্ত জলবিদ্যুৎ সংক্রান্ত তথ্য থাকতে হবে।
অতএব, একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের সিদ্ধান্ত নেওয়ার আগে, আমাদের প্রথমে বিদ্যুৎ সরবরাহ এলাকায় অর্থনৈতিক উন্নয়নের দিক এবং বিদ্যুতের ভবিষ্যত চাহিদা অনুসন্ধান করতে হবে।একই সময়ে, উন্নয়ন এলাকায় অন্যান্য শক্তি উৎসের অবস্থা অনুমান করুন।উপরোক্ত পরিস্থিতির গবেষণা ও বিশ্লেষণের পরই আমরা সিদ্ধান্ত নিতে পারব যে জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণ করা দরকার এবং স্কেল কত বড় হওয়া উচিত।
সাধারণভাবে, জলবিদ্যুৎ জরিপ কাজের উদ্দেশ্য হল জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির নকশা এবং নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় সঠিক এবং নির্ভরযোগ্য মৌলিক তথ্য সরবরাহ করা।
5. সাইট নির্বাচনের জন্য সাধারণ শর্তাবলী
একটি সাইট নির্বাচনের জন্য সাধারণ শর্তগুলি নিম্নলিখিত চারটি দিক থেকে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে:
(1) নির্বাচিত সাইটটি সবচেয়ে সাশ্রয়ী উপায়ে জল শক্তি ব্যবহার করতে এবং খরচ সাশ্রয়ের নীতি মেনে চলতে সক্ষম হওয়া উচিত, অর্থাৎ, পাওয়ার স্টেশনটি সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, সর্বনিম্ন পরিমাণ অর্থ ব্যয় করা হয় এবং সর্বাধিক বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়। .এটি সাধারণত বার্ষিক বিদ্যুৎ উৎপাদনের রাজস্ব এবং স্টেশন নির্মাণে বিনিয়োগের অনুমান করে পরিমাপ করা যেতে পারে যাতে কত সময় বিনিয়োগ করা মূলধন পুনরুদ্ধার করা যায়।যাইহোক, বিভিন্ন জায়গায় জলবিদ্যুত এবং টপোগ্রাফিক অবস্থা ভিন্ন, এবং বিদ্যুতের চাহিদাও ভিন্ন, তাই নির্মাণ ব্যয় এবং বিনিয়োগ নির্দিষ্ট মান দ্বারা সীমাবদ্ধ করা উচিত নয়।
(2) নির্বাচিত স্থানের টপোগ্রাফিক, ভূতাত্ত্বিক এবং জলবিদ্যাগত অবস্থা তুলনামূলকভাবে উচ্চতর হওয়া উচিত এবং নকশা এবং নির্মাণে সম্ভাবনা থাকা উচিত।ছোট জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণে, নির্মাণ সামগ্রীর ব্যবহার যতটা সম্ভব "স্থানীয় উপকরণ" নীতি অনুসারে হওয়া উচিত।
(3) নির্বাচিত সাইটটি পাওয়ার ট্রান্সমিশন সরঞ্জামের বিনিয়োগ এবং বিদ্যুতের ক্ষতি কমাতে যতটা সম্ভব পাওয়ার সাপ্লাই এবং প্রক্রিয়াকরণ এলাকার কাছাকাছি হওয়া প্রয়োজন।
(4) সাইট নির্বাচন করার সময়, বিদ্যমান হাইড্রোলিক কাঠামো যতটা সম্ভব ব্যবহার করা উচিত।উদাহরণস্বরূপ, জলের ফোঁটা একটি সেচ চ্যানেলে একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, বা সেচ প্রবাহ থেকে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করার জন্য একটি সেচ জলাধারের পাশে একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র তৈরি করা যেতে পারে, ইত্যাদি।যেহেতু এই জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি জল থাকলে বিদ্যুৎ উৎপাদনের নীতি পূরণ করতে পারে, তাদের অর্থনৈতিক তাত্পর্য আরও স্পষ্ট।