હાઈડ્રોપાવર જનરેશનનો સિદ્ધાંત અને ચીનમાં હાઈડ્રોપાવર ડેવલપમેન્ટની વર્તમાન પરિસ્થિતિનું વિશ્લેષણ

1910માં ચીન દ્વારા શિલોંગબા હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશનનું નિર્માણ શરૂ કર્યાને 111 વર્ષ થયાં છે, જે 1910માં પ્રથમ હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશન હતું. આ 100 કરતાં વધુ વર્ષોમાં, શિલોંગબા હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશનની માત્ર 480 kWની સ્થાપિત ક્ષમતાથી માંડીને 370 મિલિયન KW હવે પ્રથમ ક્રમે છે. વિશ્વ, ચીનના પાણી અને વીજળી ઉદ્યોગે નોંધપાત્ર સિદ્ધિઓ કરી છે.અમે કોલસા ઉદ્યોગમાં છીએ, અને અમે હાઇડ્રોપાવર વિશે ઓછા કે ઓછા સમાચાર સાંભળીશું, પરંતુ અમે હાઇડ્રોપાવર ઉદ્યોગ વિશે વધુ જાણતા નથી.

01 હાઇડ્રોપાવરનો પાવર જનરેશન સિદ્ધાંત
હાઇડ્રોપાવર વાસ્તવમાં પાણીની સંભવિત ઊર્જાને યાંત્રિક ઊર્જામાં અને પછી યાંત્રિક ઊર્જામાંથી વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે.સામાન્ય રીતે કહીએ તો, વીજ ઉત્પાદન માટે મોટરને ચાલુ કરવા માટે વહેતી નદીના પાણીનો ઉપયોગ કરવાનો છે, અને નદી અથવા તેના તટપ્રદેશના અમુક ભાગમાં રહેલી ઉર્જા પાણીના જથ્થા અને ડ્રોપ પર આધારિત છે.
નદીના પાણીનું પ્રમાણ કોઈ કાનૂની વ્યક્તિ દ્વારા નિયંત્રિત નથી અને ડ્રોપ બરાબર છે.તેથી, હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશન બનાવતી વખતે, તમે ડેમ બનાવવાનું પસંદ કરી શકો છો અને ડ્રોપને કેન્દ્રિત કરવા માટે પાણીને ડાયવર્ટ કરી શકો છો, જેથી જળ સંસાધનોના ઉપયોગ દરમાં સુધારો કરી શકાય.
ડેમિંગ એટલે નદીના વિભાગમાં મોટા ડ્રોપ સાથે બંધ બાંધવો, પાણીનો સંગ્રહ કરવા માટે જળાશયની સ્થાપના કરવી અને પાણીનું સ્તર વધારવું, જેમ કે થ્રી ગોર્જ હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશન;ડાયવર્ઝન એ જિનપિંગ II હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશન જેવા ડાયવર્ઝન ચેનલ દ્વારા અપસ્ટ્રીમ જળાશયમાંથી ડાઉનસ્ટ્રીમમાં પાણીના ડાયવર્ઝનનો ઉલ્લેખ કરે છે.

હાઇડ્રોપાવરની 02 લાક્ષણિકતાઓ
હાઇડ્રોપાવરના ફાયદાઓમાં મુખ્યત્વે પર્યાવરણીય સંરક્ષણ અને પુનર્જીવન, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને લવચીકતા, ઓછી જાળવણી ખર્ચ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.
પર્યાવરણીય સંરક્ષણ અને નવીનીકરણીય એ હાઇડ્રોપાવરનો સૌથી મોટો ફાયદો હોવો જોઈએ.હાઇડ્રોપાવર માત્ર પાણીમાં ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે, પાણીનો વપરાશ કરતું નથી અને પ્રદૂષણનું કારણ બનશે નહીં.
વોટર ટર્બાઇન જનરેટર સેટ, હાઇડ્રોપાવર જનરેશનનું મુખ્ય પાવર ઇક્વિપમેન્ટ, માત્ર કાર્યક્ષમ નથી, પણ સ્ટાર્ટ-અપ અને ઓપરેશનમાં લવચીક પણ છે.તે થોડી મિનિટોમાં સ્થિર સ્થિતિમાંથી ઝડપથી કામગીરી શરૂ કરી શકે છે અને થોડી સેકન્ડોમાં લોડને વધારવા અને ઘટાડવાનું કાર્ય પૂર્ણ કરી શકે છે.હાઇડ્રોપાવરનો ઉપયોગ પાવર સિસ્ટમના પીક શેવિંગ, ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન, લોડ સ્ટેન્ડબાય અને અકસ્માત સ્ટેન્ડબાયના કાર્યો હાથ ધરવા માટે થઈ શકે છે.
હાઇડ્રોપાવર જનરેશનમાં ઇંધણનો વપરાશ થતો નથી, ખાણકામ અને ઇંધણના પરિવહનમાં રોકાણ કરાયેલા ઘણા માનવબળ અને સુવિધાઓની જરૂર નથી, સરળ સાધનો, ઓછા ઓપરેટર્સ, ઓછી સહાયક શક્તિ, સાધનોની લાંબી સેવા જીવન અને ઓછા સંચાલન અને જાળવણી ખર્ચ છે.તેથી, હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશનનો વીજ ઉત્પાદન ખર્ચ ઓછો છે, જે થર્મલ પાવર સ્ટેશનના માત્ર 1/5-1/8 છે, અને હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશનનો ઉર્જા વપરાશ દર ઊંચો છે, 85% થી વધુ, જ્યારે કોલસો -ફાયર્ડ થર્મલ પાવર સ્ટેશનની થર્મલ ઉર્જા કાર્યક્ષમતા માત્ર 40% છે.

હાઇડ્રોપાવરના ગેરફાયદામાં મુખ્યત્વે આબોહવા દ્વારા ખૂબ પ્રભાવિત થવું, ભૌગોલિક પરિસ્થિતિઓ દ્વારા મર્યાદિત, પ્રારંભિક તબક્કામાં મોટું રોકાણ અને ઇકોલોજીકલ પર્યાવરણને નુકસાનનો સમાવેશ થાય છે.
વરસાદથી હાઇડ્રોપાવરને ખૂબ અસર થાય છે.શુષ્ક ઋતુ હોય કે ભીની ઋતુ થર્મલ પાવર પ્લાન્ટના પાવર કોલસાની પ્રાપ્તિ માટે મહત્વપૂર્ણ સંદર્ભ પરિબળ છે.હાઇડ્રોપાવર ઉત્પાદન વર્ષ અને પ્રાંત અનુસાર સ્થિર છે, પરંતુ તે "દિવસ" પર આધાર રાખે છે જ્યારે તે મહિનો, ત્રિમાસિક અને પ્રદેશની વિગતવાર છે.તે થર્મલ પાવર જેવી સ્થિર અને ભરોસાપાત્ર પાવર આપી શકતું નથી.
ભીની ઋતુ અને સૂકી ઋતુમાં દક્ષિણ અને ઉત્તર વચ્ચે ઘણો તફાવત છે.જો કે, 2013 થી 2021 સુધીના દરેક મહિનામાં હાઇડ્રોપાવર ઉત્પાદનના આંકડાઓ અનુસાર, એકંદરે, ચીનની ભીની મોસમ લગભગ જૂનથી ઓક્ટોબર અને શુષ્ક ઋતુ ડિસેમ્બરથી ફેબ્રુઆરીની હોય છે.બંને વચ્ચેનો તફાવત બમણા કરતા પણ વધી શકે છે.તે જ સમયે, આપણે એ પણ જોઈ શકીએ છીએ કે વધતી જતી સ્થાપિત ક્ષમતાની પૃષ્ઠભૂમિમાં, આ વર્ષે જાન્યુઆરીથી માર્ચ સુધીનું વીજ ઉત્પાદન અગાઉના વર્ષો કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછું છે, અને માર્ચમાં વીજ ઉત્પાદન 2015ની સમકક્ષ છે. આ અમને હાઇડ્રોપાવરની "અસ્થિરતા" જોવા માટે પૂરતું છે.

ઉદ્દેશ્ય પરિસ્થિતિઓ દ્વારા મર્યાદિત.જ્યાં પાણી હોય ત્યાં હાઈડ્રોપાવર સ્ટેશન બનાવી શકાય નહીં.હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશનનું બાંધકામ ભૂસ્તરશાસ્ત્ર, ડ્રોપ, પ્રવાહ દર, રહેવાસીઓના સ્થાનાંતરણ અને વહીવટી વિભાગ દ્વારા મર્યાદિત છે.ઉદાહરણ તરીકે, 1956માં નેશનલ પીપલ્સ કોંગ્રેસમાં ઉલ્લેખિત હેઈશાન ગોર્જ વોટર કન્ઝર્વન્સી પ્રોજેક્ટ ગાંસુ અને નિંગ્ઝિયા વચ્ચેના હિતોના નબળા સંકલનને કારણે પસાર થયો નથી.આ વર્ષે બે સત્રોની દરખાસ્તમાં તે ફરીથી દેખાય ત્યાં સુધી, બાંધકામ ક્યારે શરૂ થઈ શકે તે હજુ પણ અજાણ છે.
હાઇડ્રોપાવર માટે જરૂરી રોકાણ મોટા પ્રમાણમાં છે.હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશનના નિર્માણ માટે પૃથ્વી ખડક અને કોંક્રિટ કામો વિશાળ છે, અને પુનઃસ્થાપનના વિશાળ ખર્ચ ચૂકવવા પડે છે;તદુપરાંત, પ્રારંભિક રોકાણ માત્ર મૂડીમાં જ નહીં, પણ સમયસર પણ પ્રતિબિંબિત થાય છે.પુનઃસ્થાપન અને વિવિધ વિભાગોના સંકલનની જરૂરિયાતને કારણે, ઘણા હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશનોના નિર્માણ ચક્ર આયોજિત કરતાં ઘણું વિલંબિત થશે.
નિર્માણાધીન બૈહેતન હાઈડ્રોપાવર સ્ટેશનને ઉદાહરણ તરીકે લઈએ તો, આ પ્રોજેક્ટ 1958માં શરૂ કરવામાં આવ્યો હતો અને 1965માં "ત્રીજી પંચવર્ષીય યોજના"માં સામેલ કરવામાં આવ્યો હતો. જો કે, ઘણા વળાંકો પછી, તે ઓગસ્ટ 2011 સુધી સત્તાવાર રીતે શરૂ થઈ શક્યું ન હતું. અત્યાર સુધી, બૈહેતન હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશન પૂર્ણ થયું નથી.પ્રારંભિક ડિઝાઇન અને આયોજનને બાદ કરતાં, વાસ્તવિક બાંધકામ ચક્ર ઓછામાં ઓછા 10 વર્ષ લેશે.
મોટા જળાશયો ડેમની ઉપરના ભાગમાં મોટા પાયે પાણી ભરે છે, કેટલીકવાર નીચાણવાળા વિસ્તારો, નદીની ખીણો, જંગલો અને ઘાસના મેદાનોને નુકસાન પહોંચાડે છે.તે જ સમયે, તે છોડની આસપાસના જળચર ઇકોસિસ્ટમને પણ અસર કરશે.માછલી, જળપક્ષી અને અન્ય પ્રાણીઓ પર તેની ઘણી અસર પડે છે.

03 ચીનમાં હાઇડ્રોપાવર વિકાસની વર્તમાન સ્થિતિ
તાજેતરના વર્ષોમાં, હાઇડ્રોપાવર ઉત્પાદને વૃદ્ધિ જાળવી રાખી છે, પરંતુ તાજેતરના પાંચ વર્ષમાં વૃદ્ધિ દર નીચો છે
2020 માં, હાઇડ્રોપાવર ઉત્પાદન ક્ષમતા 1355.21 અબજ kwh છે, જેમાં વાર્ષિક ધોરણે 3.9% નો વધારો થયો છે.જો કે, 13મી પંચવર્ષીય યોજનાના સમયગાળા દરમિયાન, 13મી પંચવર્ષીય યોજનાના સમયગાળા દરમિયાન પવન ઉર્જા અને ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સનો ઝડપથી વિકાસ થયો, જે આયોજનના ઉદ્દેશ્યો કરતાં વધી ગયો, જ્યારે હાઈડ્રોપાવરે માત્ર અડધા આયોજન ઉદ્દેશ્યોને પૂર્ણ કર્યા.છેલ્લા 20 વર્ષોમાં, કુલ વીજ ઉત્પાદનમાં હાઇડ્રોપાવરનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં સ્થિર રહ્યું છે, જે 14% - 19% જાળવવામાં આવ્યું છે.

ચીનના વીજ ઉત્પાદનના વિકાસ દર પરથી જોઈ શકાય છે કે તાજેતરના પાંચ વર્ષોમાં હાઈડ્રોપાવરનો વિકાસ દર ધીમો પડ્યો છે, મૂળભૂત રીતે લગભગ 5% જાળવવામાં આવ્યો છે.
મને લાગે છે કે મંદીનાં કારણો એક તરફ, નાના હાઇડ્રોપાવરનું બંધ છે, જેનો ઇકોલોજીકલ પર્યાવરણના રક્ષણ અને સમારકામ માટે 13મી પંચવર્ષીય યોજનામાં સ્પષ્ટપણે ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે.એકલા સિચુઆન પ્રાંતમાં જ 4705 નાના હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશન છે જેને સુધારવાની અને પાછી ખેંચવાની જરૂર છે;
બીજી બાજુ, ચીનના મોટા જળવિદ્યુત વિકાસ સંસાધનો અપૂરતા છે.ચીને થ્રી ગોર્જ્સ, ગેઝોઉબા, વુડોંગડે, ઝિઆંગજીઆબા અને બૈહેતાન જેવા ઘણા હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશન બનાવ્યા છે.મોટા હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશનોના પુનઃનિર્માણ માટેના સંસાધનો ફક્ત યાર્લુંગ ઝાંગબો નદીના "મોટા વળાંક" હોઈ શકે છે.જો કે, કારણ કે આ પ્રદેશમાં ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય માળખું, પ્રકૃતિના ભંડારનું પર્યાવરણીય નિયંત્રણ અને આસપાસના દેશો સાથેના સંબંધોનો સમાવેશ થાય છે, તે પહેલાં ઉકેલવું મુશ્કેલ હતું.
તે જ સમયે, તાજેતરના 20 વર્ષોમાં વીજ ઉત્પાદનના વિકાસ દર પરથી એ પણ જોઈ શકાય છે કે થર્મલ પાવરનો વૃદ્ધિ દર મૂળભૂત રીતે કુલ વીજ ઉત્પાદનના વૃદ્ધિ દર સાથે સુમેળમાં છે, જ્યારે હાઈડ્રોપાવરનો વિકાસ દર અપ્રસ્તુત છે. કુલ વીજ ઉત્પાદનનો વૃદ્ધિ દર, "દર બીજા વર્ષે વધતી જતી" સ્થિતિ દર્શાવે છે.જો કે થર્મલ પાવરના ઊંચા પ્રમાણ માટે કારણો છે, તે અમુક હદ સુધી હાઇડ્રોપાવરની અસ્થિરતાને પણ દર્શાવે છે.
થર્મલ પાવરના પ્રમાણને ઘટાડવાની પ્રક્રિયામાં, હાઇડ્રોપાવર એ મોટી ભૂમિકા ભજવી નથી.જો કે તે ઝડપથી વિકાસ પામે છે, રાષ્ટ્રીય વીજ ઉત્પાદનના મોટા વધારાની પૃષ્ઠભૂમિ હેઠળ તે માત્ર કુલ વીજ ઉત્પાદનમાં તેનું પ્રમાણ જાળવી શકે છે.થર્મલ પાવરના પ્રમાણમાં ઘટાડો મુખ્યત્વે અન્ય સ્વચ્છ ઉર્જા સ્ત્રોતો, જેમ કે પવન ઉર્જા, ફોટોવોલ્ટેઇક, કુદરતી ગેસ, પરમાણુ ઉર્જા અને તેથી વધુને કારણે છે.

હાઇડ્રોપાવર સંસાધનોની અતિશય સાંદ્રતા
સિચુઆન અને યુનાન પ્રાંતનું કુલ જળવિદ્યુત ઉત્પાદન રાષ્ટ્રીય જળવિદ્યુત ઉત્પાદનનો લગભગ અડધો હિસ્સો ધરાવે છે, અને પરિણામી સમસ્યા એ છે કે હાઇડ્રોપાવર સંસાધનોથી સમૃદ્ધ વિસ્તારો સ્થાનિક હાઇડ્રોપાવર ઉત્પાદનને શોષી શકતા નથી, પરિણામે ઊર્જાનો બગાડ થાય છે.ચીનમાં મુખ્ય નદીના તટપ્રદેશોમાં બે તૃતીયાંશ કચરો પાણી અને વીજળી સિચુઆન પ્રાંતમાંથી આવે છે, 20.2 અબજ kwh સુધી, જ્યારે સિચુઆન પ્રાંતમાં અડધાથી વધુ કચરો વીજળી દાદુ નદીના મુખ્ય પ્રવાહમાંથી આવે છે.
વિશ્વભરમાં, છેલ્લા 10 વર્ષોમાં ચીનની હાઇડ્રોપાવરનો ઝડપથી વિકાસ થયો છે.ચીને પોતાની તાકાતથી વૈશ્વિક હાઈડ્રોપાવરના વિકાસને લગભગ આગળ વધાર્યો છે.વૈશ્વિક હાઈડ્રોપાવર વપરાશમાં લગભગ 80% વૃદ્ધિ ચીનમાંથી આવે છે, અને ચીનનો હાઈડ્રોપાવર વપરાશ વૈશ્વિક હાઈડ્રોપાવર વપરાશના 30% કરતા વધુનો હિસ્સો ધરાવે છે.
જો કે, ચીનના કુલ પ્રાથમિક ઉર્જા વપરાશમાં આવા જંગી હાઇડ્રોપાવર વપરાશનું પ્રમાણ વિશ્વની સરેરાશ કરતાં થોડું વધારે છે, જે 2019માં 8% કરતાં ઓછું છે. જો કેનેડા અને નોર્વે જેવા વિકસિત દેશો સાથે સરખામણી ન કરવામાં આવે તો પણ, હાઇડ્રોપાવર વપરાશનું પ્રમાણ છે. બ્રાઝિલ કરતા ઘણો ઓછો છે, જે વિકાસશીલ દેશ પણ છે.ચીન પાસે 680 મિલિયન કિલોવોટ હાઇડ્રોપાવર સંસાધનો છે, જે વિશ્વમાં પ્રથમ ક્રમે છે.2020 સુધીમાં, હાઇડ્રોપાવરની સ્થાપિત ક્ષમતા 370 મિલિયન કિલોવોટ હશે.આ પરિપ્રેક્ષ્યમાં, ચીનના હાઇડ્રોપાવર ઉદ્યોગમાં હજુ પણ વિકાસ માટે મોટી જગ્યા છે.

04 ચીનમાં હાઇડ્રોપાવરનો ભાવિ વિકાસ વલણ
હાઇડ્રોપાવર આગામી થોડા વર્ષોમાં તેની વૃદ્ધિને વેગ આપશે અને કુલ વીજ ઉત્પાદનના પ્રમાણમાં સતત વધારો કરશે.
એક તરફ, 14મી પંચવર્ષીય યોજનાના સમયગાળા દરમિયાન, ચીનમાં 50 મિલિયન કિલોવોટથી વધુ હાઇડ્રોપાવર કાર્યરત થઈ શકે છે, જેમાં વુડોન્ગડે, થ્રી ગોર્જ્સ જૂથના બૈહેતાન હાઈડ્રોપાવર સ્ટેશનો અને યાલોંગ નદીના હાઈડ્રોપાવર સ્ટેશનની વચ્ચેની પહોંચનો સમાવેશ થાય છે.તદુપરાંત, યાર્લુંગ ઝાંગબો નદીના નીચલા ભાગોમાં હાઇડ્રોપાવર ડેવલપમેન્ટ પ્રોજેક્ટનો 14મી પંચવર્ષીય યોજનામાં સમાવેશ કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં 70 મિલિયન કિલોવોટ તકનીકી રીતે શોષી શકાય તેવા સંસાધનો છે, જે ત્રણ કરતાં વધુ થ્રી ગોર્જ હાઇડ્રોપાવર સ્ટેશનની સમકક્ષ છે, જેનો અર્થ છે કે હાઇડ્રોપાવર ફરીથી મહાન વિકાસની શરૂઆત કરી છે;
બીજી તરફ, થર્મલ પાવર સ્કેલમાં ઘટાડો દેખીતી રીતે અનુમાનિત છે.પર્યાવરણીય સંરક્ષણ, ઉર્જા સુરક્ષા અને તકનીકી વિકાસના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, થર્મલ પાવર પાવર ક્ષેત્રમાં તેનું મહત્વ ઘટાડવાનું ચાલુ રાખશે.
આગામી કેટલાક વર્ષોમાં, હાઈડ્રોપાવરના વિકાસની ગતિને નવી ઉર્જા સાથે સરખાવી શકાય તેમ નથી.કુલ વીજ ઉત્પાદનના પ્રમાણમાં પણ, તે નવી ઊર્જાના મોડેથી આવનારાઓથી આગળ નીકળી શકે છે.જો સમય લંબાશે તો નવી ઉર્જાથી આગળ નીકળી જશે એમ કહી શકાય.