जलविद्युत्‌का प्रकार र यसको विकासका लागि निर्माण गरिने संरचनाहरू

काठमाडौँ । ऊर्जा खबरले हरेक शुक्रबार प्रकाशन गर्दै आएको ‘ऊर्जा ज्ञान’ विषयक जानकारीमूलक सामग्रीमा यो साता अर्थात् आज जलविद्युत्‌का प्रकारहरूबारे बुझाउने प्रयास गरेका छौँ । जलविद्युत् भनेको के हो भन्ने विषयमा हामीले अघिल्लो साता नै उल्लेख गरेका थियौँ । आज तिनको प्रकार र उपकरणबारे जानकारी दिने प्रयास गरेका छौँ  ः

१) जलविद्युत्‌कोे वर्गीकरण

उत्तरः जलविद्युत्‌लाई मुख्यतः ४ भागमा वर्गीकरण गरिन्छ । ती निम्नानुसार छन् ।

(क) नदी प्रवाही (रन अफ रिभर–आरसओआर) : यस्तो आयोजनाको संरचनामा नदीमा बाँध निर्माण गरी पानी जम्मा गरिँदैन । नदीमा जति पानी छ, त्यही अनुसार विद्युत् उत्पादन हुन्छ । नेपालमा निजी क्षेत्रले निर्माण गरेका सबैजसो आयोजना यो वर्गमा पर्छन् । नेपाल विद्युत् प्राधिकरणले निर्माण गरेको ६० मेगावाटको माथिल्लो त्रिशूली–३ ‘ए’ नदी प्रवाह आयोजना हो । यस्तै, निजी क्षेत्रका सुनकोशी, माई खोला, सुपर दोर्दी लगायत आयोजनामा यसै वर्गमा पर्छन् ।

(ख) आंशिकजलाशय (पिकिङ–आरओआर, पि–आरओआर) : यो वर्गका जलविद्युत् आयोजना निर्माण गर्दा नदीमा बाँध निर्माण गरी दैनिक केही घन्टा पानी भण्डारण गर्ने गरिन्छ । यसरी सञ्चित पानीबाट विद्युत्‌को उच्च माग भएको समयमा विद्युत्‌गृह सञ्चालन गरी माग पूर्ति गर्ने गरिन्छ । यस्ता आयोजना दैनिक २ देखि ६ घन्टासम्म पानी सञ्चित गर्ने गरी डिजाइन गरिएका हुन्छन् । विद्युत् प्राधिकरणले निर्माण गरेका १४४ मेगावाटको कालीगण्डकी ‘ए’ (दैनिक ६ घन्टासम्म पानी संकलन गर्न सकिने), ७० मेगावाटको मध्यमर्स्याङ्दी, ६९ मेगावाटको मर्स्याङ्दी लगायत जलविद्युत्‌गृह यो वर्गमा पर्छन् ।

(ग) जलाशय (रिजर्भभ्वायर) : यस प्रकृतिको जलविद्युत् आयोजना विकास गर्दा नदीमा ठूलो बाँध बाँधी पानी भण्डारण गरिन्छ र माग/आवश्यकता अनुसार यही पानी प्रयोग गरेर विद्युत् उत्पादन गरिन्छ । उदाहरणका लागि कुलेखानी जलविद्युत्‌गृहलाई लिन सकिन्छ । काठमाडौंदेखि करिब २१ किलोमिटर दक्षिण पश्चिममा कुलेखानीमा विभिन्न ९ वटा खोला तथा खोल्सीबाट बग्ने पानी संकलन गरी जलाशय निर्माण गरिएको छ । यही जलाशयको पानीबाट ६० मेगावाटको कुलेखानी–१, ३२ मेगावाटको कुलेखानी–२ र १४ मेगावाटको कुलेखानी–३ सञ्चालन हुँदै आएका छन् ।

कुलेखानी जलाशयमा भण्डारित पानीबाट ३ वटा आयोजना सञ्चालन भएको हुँदा कुलेखानी–१ पछि निर्माण भई सञ्चालित जलविद्युत्‌गृहलाई ‘क्यासकेड’ भनिन्छ । कुलेखानी जलाशयलाई मानवनिर्मित ताल अर्थात् ‘इन्द्रसरोवर’ पनि भनिन्छ । यस जलाशयमा बर्खाभरि पानी संकलन गरी हिउँदको सुख्खायाममा आवश्यकता अनुसार विद्युत्‌गृह सञ्चालन गर्ने गरिन्छ ।

(घ) पम्प–भण्डारित (पम्प–स्टारेज) : पम्प–भण्डारित जलविद्युत् आयोजना जलाशयजस्तै ऊर्जा भण्डारणको अर्को प्रकार हो । नदीमा पाइने उचाइको प्रयोग गरी यस्ता आयोजना डिजाइन गर्ने गरिन्छ । यसमा विशेषतः दुई नदीका उचाइलाई आधार मानेर आयोजना विकास गर्ने विधि प्रयोग गरिन्छ, जहाँ दुई जलाशयसहितका संरचना निर्माण गरिएको हुन्छ । माथिल्लो जलाशयबाट तल्लोमा टर्बाइनको सहायताबाट पानी झर्छ, तब विद्युत् उत्पादन हुन्छ । यो प्रणाली अनुसार माथिल्लो जलाशयमा आवश्यकता आधारमा तल्लोबाट पम्प गरी पानी फिर्ता लगिन्छ । यसलाई विद्युत् भण्डारको उच्चतम विकल्प पनि मान्निछ ।

नेपालमा हालसम्म यस्ता जलविद्युत् आयोजनाको विकास भएको छैन । अध्ययन पूरा भई निर्माणको चरणमा रहेको ८ सय ७० मेगावाटको दूधकोसी जलाशयमा २ सय मेगावाट बराबरको पम्प–भण्डारण आयोजना विकास गर्ने योजना छ । त्यस्तै, कुलेखानी–सिस्नेरी, पोखरामा रूपा–बेगनास लगायत दर्जन ठाउँहरू यस प्रकारका आयोजना विकास लागि पहिचान भएका छन् ।

२. जलविद्युत् केन्द्रको महत्त्वपूर्ण संरचनाहरू

बाँध : पानी जम्मा गर्नका लागि बाँध बनाउने गरिन्छ । भू–बनोटअनुसार यस्ता बाँध पनि विभिन्न प्रकारका हुन्छन् । जति अग्लो बाँध भयो, उति बढी पानी जम्मा हुनुका साथै उचाइ (हेड) पनि बढ्दछ । यो भनेको विद्युतगृहको क्षमता र ऊर्जा दुवै बढ्नु हो तर अग्लो बाँध बनाउँदा धेरै क्षेत्र डुबानमा पर्नुका साथै अन्य समस्याहरू पनि निम्त्याउँछ ।

स्पील वे : बाँधमाथि सडक र अन्य सरचनाहरू खडा गरिएका हुन्छन । यी सबैलाई कुनै हानी नपुगोस् भनेर पानीको उचाइ एउटा निश्चित लाइनमा पुगेपछि बढी हुने पानीलाई बग्न छुट्टै संरचना बनाइएको हुन्छ, जसलाई स्वील वे भनिन्छ ।

जलाशय : नदीमा बाँध बाँधेर जम्मा हुने पानीलाई जलाशय भनिन्छ । यसले मुख्यतः वर्षाको पानी जम्मा गर्दछ र सुख्खायाममा यही पानीबाट आवश्यकता अनुसार विद्युत् उत्पादन गरिन्छ ।

ट्रेस र्‍ययाक : खास गरेर वर्षामा नदीमा मरेका जनावरलगायत काठका मुढा, टुक्रा आदि थुप्रै फोहोरहरू बगेर आउँछन् । यस्ता फोहोरहरू डिस्याण्डर, हेडरेस टनेल, पेनस्टक, टर्बइनभित्र गएमा विभिन्न समस्याहरू निम्तिन सक्छ । अतः इन्टेक संरचनाबाटै यस्तो फोहोरभित्र जान नदिन विशेष प्रकारको जाली राखिएको हुन्छ । यस्तो जालीलाई ट्रेस र्‍ययाक भनिन्छ ।

मुख्य सुरुङ (हेडरेस टनेल) : धेरैजसो विद्युत्‌गृहमा नदीमा बाँध बाँधी थुनिएको पानी सुरुङमार्फत पेनस्टकसम्म लैजाने गरिन्छ । विद्युतगृहमा पुग्नुभन्दा अगाडिको यस्तो सुरुङलाई मुख्य सुरुङ भनिन्छ ।

फोर बे : यो एउटा सानो पानीको कृत्रिम दह हो, जहाँबाट पेनस्टोक शुरू हुन्छ । केही समयका लागि विद्युत्‌को लोड बढ्न गयो भने त्यसका लागि चाहिने बढी पानी यसैबाट टर्बाइनमा जान्छ । अर्को शब्दमा भन्ने हो भने यसले लोड तल–माथि हुँदा आवश्यक पर्ने पानी आपूर्ति गर्दछ ।

पेनस्टक : स्टीलले बनेको पाइपबाट पानी ल्याएर टर्बाइनमा खसालिन्छ । टर्बाइनभन्दा अगाडिको यस्तो पाइपलाई पेनस्टक भन्ने गरिन्छ । यो प्रायः स्टीलले बनेको हुन्छ तर साना विद्युत्‌गृहमा भने फाइबर ग्लासले बनेको पनि प्रयोगमा ल्याइन्छ ।

टर्बाइन : पानीमा रहेको शक्तिलाई यान्त्रिक शक्ति (मेकानिकल पावर) मा रूपान्तरण गर्ने घुम्ने उपकरणलाई टर्बाइन भनिन्छ ।

ड्राफ्ट ट्युब : यो उपकरण खास गरेर रियाक्सन टर्बाइन (फ्रान्सिस टर्बाइन) को पानी निस्कने ठाउँमा जडान गरिन्छ । यसका दुई वटा मुखहरूमध्ये टर्बाइनसँग जोडिएको मुख सानो हुन्छ भने टेलरेसतर्फ फर्केको मुख ठूलो हुन्छ । यो ठूलो मुख जहिले पनि पानीमा डुबेको हुनुपर्दछ, जसले गर्दा यसभित्र नकारात्मक प्रेसर उत्पन्न भई पानीमा रहेको बाँकी ऊर्जा (रेसिडुअल इनर्जी) लाई मेकानिकलमा रूपान्तरण गर्न सघाउँछ ।

जेनेरेटर : जेनेरेटरलाई टर्बाइनसँग जोडिएको हुन्छ र टर्बाइन घुमेपछि स्वतः यो पनि घुम्न थाल्दछ । जेनेरेटरले टर्बाइनमा उत्पन्न भएको मेकानिकल शक्तिलाई इलेक्ट्रिक शक्तिमा रूपान्तरण गर्दछ । जेनेरेटर जति बढी क्षमताको भयो, यसबाट उत्पन्न हुने भोल्टेज पनि त्यति नै बढी हुन्छ ।

पावर ट्रान्सफर्मर : जेनेरेटरबाट उत्पादित विद्युत् शक्तिलाई टाढा–टाढासम्म पुर्‍ययाउन उत्पादन भोल्टेजलाई बढाउने (स्टेप अप) उपकरण पावर ट्रान्सफर्मर हो । यसले, भोल्टेज स्टेप अप गर्दा प्रसारण चुहावट कम हुनुका साथै उपभोक्ताले गुणस्तरीय विद्युत् प्राप्त गर्न सक्छन् ।

टेलरेस सुरुङ : पेनस्टकबाट आउने पानी टर्बाइनमा खसेर, टर्बाइन घुमेपछि त्यहाँबाट बाहिर निस्किने बाटोलाई टेलरेस सुरुङ अर्थात् पानी निकास सुरुङ भनिन्छ । टर्बाइन घुमेपछि निस्किने पानी अर्थात् टेल वाटर नहर हुँदै नदीमा खसालियो भने त्यस्तो नहरलाई टेलरेस क्यानल भनिन्छ । टेल वाटर जाने बाटो नहर नभई सुरुङ भएमा यसलाई ‘टेलरेस सुरुङ’ भनिन्छ ।

इनटेक संरचना : फोर वे/जलाशयबाट पेनस्टकतर्फ पानी लग्ने ठाउँमा फोहोर छान्ने उपकरण ट्रयास र्‍याक, पानी बन्द गर्ने गेटलगायत संरचनाहरू निर्माण गरिएका हुन्छन् । ती सबैलाई इन्टेक संरचना भनिन्छ ।

डिस्याण्डर : वर्षाको पानीमा ठूलो परिमाणमा वालुवाका कणहरू हुने र यस्ता कणले टर्बाइन तथा यसभित्रका पार्टपुर्जा चाँडै नै खाइदिन्छ वा खिइन्छ । त्यसलाई केही हदसम्म कम गर्न र बालुवा तथा अन्य लेदोजन्य पदार्थ टर्बाइनमा जाने पानीबाट छुट्ट्याउन विशेष प्रकारको पोखरी बनाइएको हुन्छ । यसैलाई डिस्याण्डर भनिन्छ । यसलाई सेटलिङ बेसिन पनि भन्ने गरिन्छ ।

बहुबैकल्पिक प्रश्न–उत्तर

१.  कुन जलविद्युत् केन्द्र रन अफ रिभर प्रकृतिको हो ?

(क) मर्स्याङ्दी
(ख) पनौती 
(ग) (क) र (ख) दुबै 
(घ) कुलेखानी–३
उत्तर : (ख) पनौती

२. वैकल्पिक ऊर्जा प्रवर्द्धन केन्द्रका अनुसार पिको–जलविद्युत्‌को क्षमता कति किलोवाटसम्मको हुन्छ ?

(क) २०
(ख) १०
(ग) ४०
(घ) १००
उत्तर : १०

३. साधारणतः जलविद्युत्मा प्रयोग गरिने पेनस्टोक केबाट बनेको हुन्छ ?

(क) कास्ट आइरन
(ख) मिल्ड स्टिल
(ग) पीभीसी
(घ) कंक्रिट
उत्तर : मिल्ड स्टील

(द्रष्टव्य : सुनकोसी नदी (सिन्धुपाल्चोक) मा निर्माण भएको २.५ मेगावाटको सुनकोसी साना जलविद्युत्मा भने फाइबर ग्लासको पेनस्टोक राखिएको छ तर साधारणतः यो मिल्ड स्टीलबाट बनाइन्छ ।

४. विद्युत् प्राधिकरणले सहायक कम्पनी स्थापना गरी स्वदेशी लगानीमा आफैँले निर्माण गरेको पहिलो जलविद्युत् केन्द्र कुन हो ?

(क) मध्यमर्स्याङ्दी
(ख) देवीघाट
(ग) चिलिमे
(घ) गण्डक
उत्तर : चिलिमे

५. विद्युत्‌गृहमा विद्युत् उत्पादन गर्ने यन्त्रलाई के भन्ने गरिन्छ ?

(क) टर्बाइन
(ख) गभर्नर
(ग) भोल्टेज रेगुलेटर
(घ) अल्टरनेटर
उत्तर : अल्टरनेटर

६. कस्तो आयोजनालाई जलाशययुक्त भनिन्छ ?

(क) पानी सञ्चित गर्न नमिल्ने
(ख) छोटो समय पानी सञ्चित गर्न मिल्ने
(ग) पानी प्रयोग गर्न मिल्ने
(घ) लामो समयसम्म पानी तथा मेसिन रोक्न मिल्ने
उत्तर : लामो समयसम्म पानी तथा मेसिन रोक्न मिल्ने