జలవిద్యుత్ ప్లాంట్: ఇది ఏమిటి మరియు ఇది ఎలా పనిచేస్తుంది
జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ నిర్మాణం కోలుకోలేని సామాజిక మరియు పర్యావరణ ప్రభావాలను కలిగిస్తుంది
అన్‌స్ప్లాష్‌లో డాన్ మేయర్స్ చిత్రం
జలవిద్యుత్ కర్మాగారం ఒక నదిలో ఉన్న హైడ్రాలిక్ సామర్థ్యాన్ని సద్వినియోగం చేసుకోవడం ద్వారా విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించే పనులు మరియు పరికరాల సమితి ద్వారా ఏర్పడుతుంది. ఈ శక్తి నది యొక్క ప్రవాహం మరియు దాని మార్గంలో ఉన్న అసమానత యొక్క కేంద్రీకరణ ద్వారా అందించబడుతుంది, ఇది సహజమైనది లేదా ఆనకట్టల రూపంలో లేదా నది దాని సహజ మంచం నుండి రిజర్వాయర్ల ఏర్పాటుకు మళ్లించడం ద్వారా నిర్మించబడుతుంది. విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి పునరుత్పాదక ఇంధన వనరులను ఉపయోగిస్తున్నప్పటికీ, ఒక జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ అది వ్యవస్థాపించబడిన ప్రాంతంలో కోలుకోలేని సామాజిక మరియు పర్యావరణ ప్రభావాలను కలిగిస్తుంది.
జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ అంటే ఏమిటి?
జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ అనేది ఒక ఇంజనీరింగ్ పని, ఇది విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి నీటి శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది. జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ లేదా జలవిద్యుత్ కేంద్రం అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది విద్యుత్తును పొందేందుకు నదుల కదలికను ఉపయోగించుకునే పెద్ద నిర్మాణం. అయినప్పటికీ, జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క సంస్థాపనకు సంక్లిష్టమైన ఇంజనీరింగ్ పనులు అవసరం, ఇవి సైట్‌లో అనేక సామాజిక మరియు పర్యావరణ ప్రభావాలను కలిగిస్తాయి.
జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ ఎలా పని చేస్తుంది?
జలవిద్యుత్ కర్మాగారంలో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి, నది ప్రవాహం, భూభాగం యొక్క అసమానత మరియు అందుబాటులో ఉన్న నీటి పరిమాణం మధ్య ఏకీకరణ అవసరం. సంక్షిప్తంగా, రిజర్వాయర్‌లో నిల్వ చేయబడిన నీరు పెద్ద టర్బైన్‌లకు దారి తీస్తుంది. ఈ నీటి ప్రవాహం వల్ల టర్బైన్లు తిరుగుతాయి మరియు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే జనరేటర్లను సక్రియం చేస్తాయి.
ఈ విధంగా, యాంత్రిక శక్తి, నీటి కదలిక నుండి, విద్యుత్ శక్తిగా రూపాంతరం చెందుతుంది. విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడిన తర్వాత, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు ఈ శక్తి యొక్క వోల్టేజ్‌ను పెంచుతాయి, ఇది ట్రాన్స్‌మిషన్ స్ట్రీమ్‌ల ద్వారా ప్రయాణించడానికి మరియు విద్యుత్ శక్తి అవసరమైన సంస్థలను చేరుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది.
జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క వ్యవస్థ వీటిని కలిగి ఉంటుంది:
ఆనకట్ట
ఆనకట్ట యొక్క ఉద్దేశ్యం నది యొక్క సహజ చక్రానికి అంతరాయం కలిగించడం, నీటి రిజర్వాయర్‌ను సృష్టించడం. ఈ వనరును నిల్వ చేయడంతో పాటు, రిజర్వాయర్ నీటి అంతరాన్ని సృష్టిస్తుంది, విద్యుత్ ఉత్పత్తికి తగిన పరిమాణంలో నీటిని సంగ్రహిస్తుంది మరియు వర్షం మరియు కరువు కాలంలో నదుల ప్రవాహాన్ని నియంత్రిస్తుంది.
నీటి సేకరణ (అడక్షన్) వ్యవస్థ
ఈ వ్యవస్థ సొరంగాలు, ఛానెల్‌లు మరియు పవర్‌హౌస్‌కు నీటిని తీసుకువెళ్లే మెటాలిక్ కండ్యూట్‌లతో రూపొందించబడింది.
పవర్‌హౌస్
సిస్టమ్ యొక్క ఈ భాగంలోనే టర్బైన్లు జనరేటర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. ఈ పరికరం నీటి కదలిక యొక్క గతి శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడానికి టర్బైన్‌ల కదలికను అనుమతిస్తుంది. అనేక రకాల టర్బైన్లు ఉన్నాయి, పెల్టన్, కప్లాన్, ఫ్రాన్సిస్ మరియు బల్బ్ ప్రధానమైనవి. ప్రతి జలవిద్యుత్ కర్మాగారానికి అత్యంత అనుకూలమైన టర్బైన్ పతనం యొక్క తల మరియు నది ప్రవాహంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
తప్పించుకునే ఛానల్
టర్బైన్‌ల గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, టెయిల్‌రేస్ ద్వారా నీరు సహజమైన నదికి తిరిగి వస్తుంది. ఎస్కేప్ ఛానల్ పవర్‌హౌస్ మరియు నది మధ్య ఉంది మరియు దాని పరిమాణం పవర్‌హౌస్ పరిమాణం మరియు ప్రశ్నలోని నదిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
స్పిల్ వే
రిజర్వాయర్ స్థాయి సిఫార్సు చేయబడిన పరిమితులను మించి ఉంటే స్పిల్ వే నీటి ప్రవాహాన్ని అనుమతిస్తుంది, ఇది సాధారణంగా వర్షాలు కురిసే సమయాల్లో జరుగుతుంది. నీటి మట్టం ఆదర్శ స్థాయి కంటే ఎక్కువగా ఉన్నందున విద్యుత్ ఉత్పత్తి బలహీనమైనప్పుడు స్పిల్‌వే తెరవబడుతుంది; లేదా మొక్క చుట్టూ పొంగిపొర్లడం మరియు వరదలు నివారించడం, చాలా వర్షపు కాలాల్లో సాధారణ సంఘటనలు.
జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ రకాలు
రన్-ఆఫ్-ది-రివర్ ప్లాంట్
సాంప్రదాయ జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ల నిర్మాణం వల్ల కలిగే నష్టాన్ని నివారించడానికి, రన్-ఆఫ్-రివర్ ప్లాంట్లు సృష్టించబడ్డాయి, పెద్ద నీటి రిజర్వాయర్‌లను ఉపయోగించని మరింత స్థిరమైన ఎంపిక, ఆనకట్టల నిర్మాణాన్ని మరియు వరదల పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఈ నమూనాలో, నీటిని నిల్వ చేయకుండా, శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి నది ప్రవాహాల శక్తి ఉపయోగించబడుతుంది.
మదీరా నదిపై శాంటో ఆంటోనియో మరియు జిరౌ మరియు పారాలోని బెలో మోంటే వంటి మొక్కలు రన్-ఆఫ్-రివర్ కాన్సెప్ట్ ఆధారంగా వాటి నిర్మాణాలను కలిగి ఉన్నాయి. పెద్ద రిజర్వాయర్లు లేకపోయినా, ఈ ప్లాంట్లు వాటి ఆపరేషన్ మరియు స్థిరత్వానికి హామీ ఇవ్వడానికి కనీస నిల్వను నిర్వహిస్తాయి.
సామాజిక మరియు పర్యావరణ ప్రయోజనాలు ఉన్నప్పటికీ, రన్-ఆఫ్-రివర్ ప్లాంట్ దేశం యొక్క ఇంధన భద్రతను తగ్గిస్తుంది. ఎందుకంటే, సుదీర్ఘమైన కరువు కాలంలో, ఈ నిర్మాణాలు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి నీరు అయిపోతాయి, ఎందుకంటే వాటి పరిమాణం తగ్గిన రిజర్వాయర్లు ఎక్కువ కాలం పనిచేయడానికి అనుమతించవు.
నిపుణుల అభిప్రాయం ప్రకారం, ఈ మొక్కల పరిమిత సామర్థ్యాన్ని భర్తీ చేయడానికి ప్రత్యామ్నాయం పరిపూరకరమైన వనరులలో పెట్టుబడి పెట్టడం. అందువల్ల, రన్-ఆఫ్-రివర్ జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు తక్కువ సామర్థ్యంతో పనిచేసే కాలాల్లో, గాలి లేదా సౌర వనరుల ద్వారా శక్తి ఉత్పత్తిని ఉపయోగించవచ్చు, సరఫరాను నిర్ధారించడం మరియు ప్రతి ఒక్కటి వల్ల కలిగే ప్రభావాలను సమతుల్యం చేయడం.
సంచిత రిజర్వాయర్లతో మొక్కలు
సంచిత రిజర్వాయర్లతో కూడిన జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు నీటిని నిల్వ చేస్తాయి మరియు శక్తి డిమాండ్లను తీర్చడానికి దాని ఆపరేషన్ను నియంత్రిస్తాయి. ప్లాంట్‌కు ఎగువన ఉన్న ఆనకట్ట ద్వారా నిల్వ సామర్థ్యాన్ని పొందవచ్చు మరియు దాని సామర్థ్యాన్ని బట్టి కాలానుగుణ, వార్షిక మరియు అధిక-వార్షిక నియంత్రణ గురించి చర్చ జరుగుతుంది.
బ్రెజిల్‌లోని జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు
కెనడా మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్ తర్వాత బ్రెజిల్ ప్రపంచంలో మూడవ అతిపెద్ద జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తిదారు. అదనంగా, ఇది రష్యా మరియు చైనా తర్వాత గొప్ప హైడ్రాలిక్ సంభావ్యత కలిగిన మూడవ దేశం. బ్రెజిల్‌లో ఉత్పత్తి అయ్యే విద్యుత్తులో 90% జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ల నుండి వస్తుంది.
బ్రెజిల్ అంతటా కేవలం 100 కంటే ఎక్కువ జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లు ఉన్నాయి. వాటిలో, ఐదు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగల వారి సామర్థ్యానికి ప్రత్యేకించబడ్డాయి:
- ఇటైపు బైనాసియోనల్ హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ పవర్ ప్లాంట్: పరానా నదిపై ఉంది, ఇది పరానా రాష్ట్రంలో కొంత భాగాన్ని మరియు పరాగ్వేలో కొంత భాగాన్ని కవర్ చేస్తుంది;
- బెలో మోంటే జలవిద్యుత్ ప్లాంట్: పరాలో జింగు నదిపై ఉంది;
- టుకురుయ్ హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ పవర్ ప్లాంట్: టోకాంటిన్స్ నదిపై, పరా రాష్ట్రంలో కూడా ఉంది;
- జిరౌ హైడ్రోఎలెక్ట్రిక్ పవర్ ప్లాంట్: రోండోనియాలోని మదీరా నదిపై ఉంది;
- శాంటో ఆంటోనియో హైడ్రోఎలక్ట్రిక్ పవర్ ప్లాంట్: మదీరా నదిపై, రోండోనియాలో కూడా ఉంది.
క్యూరియాసిటీస్
- ప్రపంచంలో అతిపెద్ద జలవిద్యుత్ కేంద్రం చైనాలో ఉన్న త్రీ గోర్జెస్ ప్లాంట్;
- అమెరికన్ సొసైటీ ఆఫ్ సివిల్ ఇంజనీర్స్ (ASCE) ఇటైపు పవర్ ప్లాంట్‌ను "ఆధునిక ప్రపంచంలోని ఏడు వింతలలో" ఒకటిగా పరిగణించింది. ఇది ప్రపంచంలో రెండవ అతిపెద్ద జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ మరియు బ్రెజిలియన్ డిమాండ్‌లో 20% మరియు పరాగ్వే విద్యుత్ డిమాండ్‌లో 95% ఉత్పత్తి చేస్తుంది;
- ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉత్పత్తి అయ్యే విద్యుత్తులో 20% జలవిద్యుత్ కేంద్రాల నుండి వస్తుంది.
జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క సామాజిక మరియు పర్యావరణ ప్రభావాలు
జలవిద్యుత్ శక్తిని పునరుత్పాదక శక్తి వనరుగా పరిగణించినప్పటికీ, అనీల్ నివేదిక ప్రపంచ ఎలక్ట్రిక్ మాతృకలో దాని భాగస్వామ్యం తక్కువగా ఉందని మరియు మరింత చిన్నదిగా మారుతుందని పేర్కొంది. నివేదిక ప్రకారం, ఈ పరిమాణంలోని ప్రాజెక్టుల అమలు నుండి ఉత్పన్నమయ్యే ప్రతికూల బాహ్యతల ఫలితంగా పెరుగుతున్న ఆసక్తి లేకపోవడం.
జలవిద్యుత్ కర్మాగారాన్ని అమలు చేయడం వల్ల కలిగే ప్రతికూల ప్రభావాలలో ఒకటి ఈ ప్రాంతంలో నివసించే జనాభా యొక్క జీవన విధానంలో మార్పును కలిగిస్తుంది. ఈ కమ్యూనిటీలు తరచుగా సాంప్రదాయ జనాభాగా గుర్తించబడిన మానవ సమూహాలు (స్థానిక ప్రజలు, క్విలోంబోలాస్, అమెజోనియన్ నదీతీర సంఘాలు మరియు ఇతరులు) అని నొక్కి చెప్పడం ముఖ్యం, దీని మనుగడ వారు నివసించే వనరుల వినియోగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ముఖ్యంగా నదులు మరియు సాంస్కృతిక సంబంధాలు కలిగి ఉంటాయి. భూభాగంతో ఆర్డర్ చేయండి.
జలవిద్యుత్ ప్లాంట్‌లో ఉత్పత్తి అయ్యే శక్తి పరిశుభ్రంగా ఉందా?
స్వచ్ఛమైన శక్తి వనరుగా పరిగణించబడుతున్నప్పటికీ, జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు మీథేన్ ఉద్గారాలకు దోహదం చేస్తుంది, ఇది గ్లోబల్ వార్మింగ్‌ను తీవ్రతరం చేసే రెండు వాయువులు.
కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO2) ఉద్గారాలు రిజర్వాయర్లలో నీటి మట్టం పైన ఉన్న చెట్ల కుళ్ళిపోవటం వలన మరియు రిజర్వాయర్ దిగువన ఉన్న సేంద్రియ పదార్థాల కుళ్ళిపోవడం ద్వారా మీథేన్ (CH4) విడుదల అవుతుంది. నీటి కాలమ్ పెరిగేకొద్దీ, మీథేన్ (CH4) గాఢత కూడా పెరుగుతుంది. ప్లాంట్ యొక్క టర్బైన్‌లను నీరు తాకినప్పుడు, ఒత్తిడిలో వ్యత్యాసం వాతావరణంలోకి మీథేన్ విడుదల చేయడానికి కారణమవుతుంది. మీథేన్ ప్లాంట్ యొక్క స్పిల్‌వే ద్వారా నీటి మార్గంలోకి విడుదల చేయబడుతుంది, ఒత్తిడి మరియు ఉష్ణోగ్రతలో మార్పుతో పాటు, నీటి బిందువులలో స్ప్రే చేయబడుతుంది.
కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియలలో మీథేన్ చేర్చబడనందున, కార్బన్ డయాక్సైడ్‌తో పోలిస్తే ఇది గ్లోబల్ వార్మింగ్‌కు మరింత హానికరంగా పరిగణించబడుతుంది. రిజర్వాయర్‌లో సంభవించే శోషణల ద్వారా విడుదలయ్యే కార్బన్ డయాక్సైడ్‌లో ఎక్కువ భాగం తటస్థీకరించబడినందున ఇది జరుగుతుంది.
జంతుజాలం మరియు వృక్షజాలానికి నష్టం
స్థానిక జంతుజాలం మరియు వృక్షజాలంపై జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ నిర్మాణం యొక్క ప్రధాన ప్రభావాలు:
- సహజ వృక్షసంపద నాశనం;
- నది పడకల అవక్షేపణ;
- అడ్డంకుల విచ్ఛిన్నం;
- వలస మరియు పునరుత్పత్తి ప్రక్రియలలో (పిరాసెమా) జోక్యం కారణంగా చేప జాతుల విలుప్తత;
- మొక్క యొక్క రిజర్వాయర్ కోసం ఉపయోగించాల్సిన ప్రాంతం సరిగా శుభ్రం చేయనప్పుడు నీటి ఆమ్లీకరణ;
- స్థానిక జల మరియు భూసంబంధమైన వృక్షజాలం మరియు జంతుజాలం యొక్క నష్టాలు;
- అంతర్లీన రాతి ఉపరితలంపై నీటి బరువు కారణంగా భూకంప కార్యకలాపాలు సంభవించడం;
- ఉష్ణోగ్రత, ఆక్సిజనేషన్ (కరిగిన ఆక్సిజన్) మరియు pH (ఆమ్లీకరణం సంభవించడం) సంబంధించిన రిజర్వాయర్‌లోని నీటిలో మార్పులు;
- వరదలు సంభవించిన ప్రాంతంలో ముందుగా ఉన్న తోటల నుండి పురుగుమందులు, కలుపు సంహారకాలు మరియు శిలీంద్రనాశకాలు ప్రవహించడం వల్ల నీటి కాలుష్యం, కాలుష్యం మరియు రిజర్వాయర్లలో విషపూరిత పదార్థాల పరిచయం;
- హైడ్రోగ్రాఫిక్ బేసిన్ పర్యావరణ వ్యవస్థలతో సమతుల్యత లేని జలాశయాలలో అన్యదేశ జాతుల పరిచయం;
- నదీతీర అడవుల తొలగింపు;
- వృత్తిపరమైన మత్స్యకారులు లేదా విశ్రాంతి కార్యకలాపాలలో దోపిడీ చేపల వేటను పెంచడం;
- జీవావరణ వ్యవస్థ యొక్క సమతుల్యతకు భంగం కలిగించే, జాతుల కాలానుగుణ వలసలను నిరోధించే భౌతిక అవరోధం అమలు;
- వరదలతో నిండిన వృక్షసంపద ద్వారా కార్బన్ సీక్వెస్ట్రేషన్‌లో తగ్గుదల, గ్రీన్‌హౌస్ ప్రభావాన్ని పెంచడానికి దోహదపడుతుంది.
నేల నష్టం
వరదలు ఉన్న ప్రాంతంలోని మట్టి తప్పనిసరిగా ఇతర అవసరాలకు ఉపయోగించలేనిదిగా మారుతుంది. అమెజాన్ ప్రాంతం వంటి ప్రధానంగా ఫ్లాట్ ప్రాంతాలలో ఇది కేంద్ర సమస్యగా మారుతుంది. నదీ ప్రవాహం మరియు భూభాగం యొక్క అసమానత మధ్య సంబంధం ద్వారా మొక్క యొక్క శక్తి ఇవ్వబడుతుంది కాబట్టి, భూభాగం తక్కువ అసమానతను కలిగి ఉంటే, ఎక్కువ మొత్తంలో నీటిని నిల్వ చేయాలి, ఇది విస్తృతమైన రిజర్వాయర్ ప్రాంతాన్ని సూచిస్తుంది.
నది యొక్క హైడ్రాలిక్ జ్యామితికి మార్పులు
నదులు ఉత్సర్గ, సగటు నీటి వేగం, అవక్షేప భారం మరియు పడక స్వరూపం మధ్య డైనమిక్ బ్యాలెన్స్ కలిగి ఉంటాయి. రిజర్వాయర్ల నిర్మాణం ఈ సంతులనాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు తత్ఫలితంగా, జలసంబంధమైన మరియు అవక్షేపణ క్రమం యొక్క మార్పులకు కారణమవుతుంది, ఇది జలాశయ ప్రదేశంలో మాత్రమే కాకుండా, పరిసర ప్రాంతంలో మరియు రిజర్వాయర్ క్రింద ఉన్న మంచంలో కూడా.
ఈ విధంగా, జలవిద్యుత్ పవర్ ప్లాంట్ రిజర్వాయర్ల ఏర్పాటు సాధారణంగా సారవంతమైన నేలలు మరియు వ్యవసాయ యోగ్యమైన భూమిని ప్రభావితం చేస్తుంది, స్థానిక జనాభాను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది, ఇది దాని చారిత్రక లక్షణాలు, సాంస్కృతిక గుర్తింపు మరియు ప్రదేశంతో దాని సంబంధాలను కోల్పోతుంది, జల పర్యావరణ వ్యవస్థలలో మార్పులతో పాటు మరియు వృక్షజాలం మరియు జంతుజాలం నాశనం.
