जलविद्युत कैसे एकत्रित या निर्मित किया जाता है?

जलविद्युत ऊर्जा है जो पानी की गति से प्राप्त होती है। यह गति पृथ्वी के जल चक्र का हिस्सा है, जो जमीन, महासागरों और वायुमंडल के माध्यम से पानी का निरंतर संचलन है। गतिमान जल द्वारा प्रदान की जाने वाली ऊर्जा की मात्रा गति के आयतन और उसकी गति पर निर्भर करती है। पानी ऊर्जा के सबसे पुराने स्रोतों में से एक है। प्राचीन सभ्यताओं ने सिंचाई के लिए जलविद्युत का उपयोग किया, और अनाज के लिए पीसने के तंत्र के रूप में। आधुनिक काल में जलविद्युत विश्व की 20 प्रतिशत नवीकरणीय ऊर्जा प्रदान करता है।

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जल के पहिये ४,००० साल पहले से १९वीं सदी तक जलविद्युत का सबसे आम रूप थे। उन्होंने बहते पानी की ऊर्जा को घूर्णन गति में बदल दिया। इस गति ने अनाज, खनिज अयस्क को पीसने और लकड़ी काटने के लिए पत्थरों और लीवर की गति को संचालित किया। पहिया बहते पानी, जैसे नदी या नाले में क्षैतिज या लंबवत रूप से पड़ा रहता है। पहिए के बाहरी फ्रेम से जुड़े पैडल से टकराने पर पानी के प्रवाह ने पहिया को हिलने के लिए मजबूर कर दिया। पानी की शक्ति में वृद्धि हुई क्योंकि यह संकीर्ण चैनलों या नोजल के माध्यम से बहती थी।

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जल टर्बाइन जल चक्र से एक विकास है, और आधुनिक बिजली उत्पादन के अग्रदूत हैं। एक पहिया पर एक निश्चित पैडल मारने के बजाय, जल प्रवाह एक कताई रोटर को सक्रिय करता है जिसमें सैकड़ों ब्लेड हो सकते हैं। एक शाफ्ट ने रोटर लिंक को एक टर्बोजेनरेटर से जोड़ा, जो एक विशाल चुंबक है जिसके अंदर एक कुंडलित तार होता है। टर्बाइन में शाफ्ट के मुड़ने पर विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

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बांध नदियों से बहने वाले पानी की बड़ी मात्रा को रोकते हैं, और एक रिटेनिंग वॉल के पीछे एक जलाशय बनाते हैं। एक पेनस्टॉक जलाशय के नीचे से पाइप, या स्लुइस गेट है, जो बांध से होकर पानी के टरबाइन तक जाता है। जलाशय से पानी जलाशय से टरबाइन तक उच्च दबाव में बहता है और बिजली उत्पन्न करता है। चीन में यांग्त्ज़ी नदी पर थ्री गोरजेस डैम दुनिया का सबसे बड़ा हाइड्रोइलेक्ट्रिक इंस्टालेशन है जहाँ जल प्रवाह 32 टर्बाइनों को शक्ति प्रदान करता है।

हाइड्रोपावर प्लांट संचालक कम ग्राहक बिजली की मांग की अवधि के दौरान ऊर्जा का भंडारण कर सकते हैं, और पंप भंडारण विधियों का उपयोग करके इसे चरम मांग की अवधि के दौरान जारी कर सकते हैं। कम मांग की अवधि के दौरान, पानी जो पहले से ही टर्बाइनों के माध्यम से बह चुका है, टर्बाइनों के ऊपर एक अलग भंडारण जलाशय में वापस पंप किया जाता है। यह पानी चरम मांग की अवधि के दौरान टर्बाइनों के माध्यम से वापस बहता है। सिस्टम अतिरिक्त बिजली उत्पादन के लिए एक त्वरित स्टार्ट-अप प्रदान करता है।