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मेरठ के कई नागरिकों ने ‘भोले की झाल’ के बारे में सुना होगा। यह एक बांध है जो मेरठ में स्थित है और मुख्य रूप से मेरठ क्षेत्र को बिजली सप्लाई करता है। इस बांध को हरिद्वार से आने वाली ऊपरी गंगा नहर के बहाव को रोककर बनाया गया था। इसी के बारे में आज हम बात करेंगे कि भारत में जलविद्युत (हाइड्रोइलेक्ट्रिसिटी (Hydroelctricity)) कैसे बनती है। फिर, हम यह समझने की कोशिश करेंगे कि हमारे देश में हाइड्रोपावर प्लांट्स को डिजिटली क्यों अपडेट किया जाना ज़रूरी है।
इसके बाद, हम भारत के जलविद्युत क्षेत्र में कुछ महत्वपूर्ण डिजिटल तकनीकों और नवाचारों के बारे में जानेंगे, जैसे डिजिटल ट्विन टेक्नोलॉजी (Digital Twin Technology), आर्टिफ़िशियल इंटेलिजेंस (AI), मशीन लर्निंग (Machine learning), इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स (IoT) और अन्य। अंत में, हम भोले की झाल हाइड्रो पावर प्लांट के बारे में कुछ महत्वपूर्ण जानकारी भी जानेंगे।
भारत में जलविद्युत (हाइड्रोइलेक्ट्रिसिटी) कैसे बनती है?
ऊर्जा न तो बनाई जा सकती है और न ही समाप्त की जा सकती है, लेकिन इसकी रूप बदल सकती है। जब बिजली बनाई जाती है, तो कोई अतिरिक्त ऊर्जा उत्पन्न नहीं होती है। असल में, एक प्रकार की ऊर्जा दूसरे प्रकार में बदल जाती है। ऊर्जा बनाने के लिए पानी का बहाव होना ज़रूरी है। बहते हुए पानी से टरबाइन के पंखे घुमते हैं, जिससे ऊर्जा को यांत्रिक (मशीन) ऊर्जा में बदला जाता है। जैसे ही टरबाइन घूमती है, जनरेटर का रोटर घुमता है और यांत्रिक ऊर्जा को बिजली के रूप में बदल देता है। इसे हम हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर या हाइड्रोपावर कहते हैं क्योंकि पानी ही बिजली का मुख्य स्रोत होता है। जलविद्युत ऊर्जा जलविद्युत पावर स्टेशनों द्वारा उत्पन्न की जाती है।
कुछ पावर स्टेशनों को नदियों, नालों और नहरों पर भी बनाया जाता है, लेकिन पानी की आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए बांधों की ज़रुरत होती है। बांध पानी को कई कारणों से रोकते हैं, जैसे कृषि, आवासीय, औद्योगिक उपयोग और बिजली उत्पादन। जलाशय एक बैटरी की तरह होता है, जो पानी को जमा करता है और जब आवश्यकता होती है, तो उसे बिजली बनाने के लिए छोड़ता है। बांध पानी की ऊंचाई को इतना बढ़ा देता है कि पानी तेज़ी से बहने लगता है। पानी को जलाशय से टरबाइन तक एक नली (पेनस्टॉक) के माध्यम से भेजा जाता है। तेज बहते हुए पानी से टरबाइन के पंखे इस तरह घूमते हैं जैसे हवा में पंखी। पानी के दबाव से टरबाइन के पंखे जनरेटर के रोटर को घुमाते हैं, और इस प्रक्रिया से बिजली उत्पन्न होती है जब रोटर के तार स्थिर कोइल के पास से गुज़रते हैं।
भारत में जलविद्युत संयंत्रों के डिजिटलीकरण की आवश्यकता
जलविद्युत संयंत्रों का डिजिटलीकरण वर्तमान संसाधनों का अधिकतम लाभ उठाने और उत्पादकता में सुधार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। यह ऑपरेशन और मेंटेनेंस (O&M) लागत को बेहतर बनाता है और पावर संयंत्र (Power Plant) की सुरक्षा को बढ़ाता है। डिजिटल नियंत्रण टरबाइन, संयंत्र और उपकरणों के प्रदर्शन को सुधारते हैं, जिससे ऑपरेशन और मेंटेनेंस की लागत घटती है, संचालन की दक्षता बढ़ती है और संपत्ति प्रबंधन बेहतर होता है। इसके अलावा, डिजिटल कंट्रोलर्स (Digital Controllers), पानी की धारा, दबाव और शक्ति जैसे इनपुट और आउटपुट पैरामीटर (Input and Output Parameters) की अधिक सटीक माप प्रदान करते हैं, जिससे जलविद्युत संयंत्रों की परियोजना दक्षता में सुधार होता है। डिजिटल समाधान जलाशय प्रबंधन में भी सुधार लाते हैं।
डिजिटलीकरण जलविद्युत संयंत्रों को अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के साथ अधिक कुशलता से काम करने में सक्षम बनाता है, जिससे जलविद्युत संयंत्रों के संचालन का समर्थन और निर्णय-निर्माण में सुधार होता है। इसके अलावा, उन्नत तकनीकें, पुराने जलविद्युत संयंत्रों के संचालन को अपग्रेड करने में भी इस्तेमाल की जा सकती हैं।
भारत के जलविद्युत क्षेत्र में डिजिटल प्रौद्योगिकियों और नवाचारों की महत्वपूर्ण भूमिका
1.) डिजिटल ट्विन तकनीक (Digital Twin Technology): डिजिटल ट्विन तकनीक, आर्टिफ़िशिय इंटेलिजेंस (AI), गणितीय मॉडल और संयंत्र के असली समय के डेटा का उपयोग करती है, जिससे जलविद्युत संयंत्रों के वर्चुअल मॉडल (Virtual Models) बनाए जाते हैं। ये डिजिटल ट्विन्स, ऊर्जा संयंत्र के संचालन को एक वर्चुअल वातावरण में दोहराते हैं, जिससे अलग-अलग संचालन स्थितियों का परीक्षण किया जा सकता है। यह तकनीक, संयंत्रों के व्यवहार को सीखने में मदद करती है और समय के साथ और अधिक सटीक होती जाती है।
2.) आर्टिफ़िशिय इंटेलिजेंस (AI) और मशीन लर्निंग (ML): इंटेलिजेंस और मशीन लर्निंग, ऑपरेशन और मेंटेनेंस जैसी गतिविधियों को सूचित और डिजिटलीकरण करने में मदद कर सकते हैं। ए ई और एम ल भविष्यवाणी रखरखाव में मदद करते हैं, जिससे संपत्ति के स्वास्थ्य की जांच की आवृत्ति कम होती है और जोखिमों का पहले ही पता चल जाता है।
3.) इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स (IoT): इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स, जलविद्युत संयंत्रों के संचालन की वास्तविक समय में की निगरानी रखता है और संपत्ति की स्वास्थ्य स्थिति की जानकारी प्रदान करता है। इसमें सेंसर्स का उपयोग किया जाता है, जो विभिन्न मापदंडों जैसे पहनने, कंपन और तापमान को ट्रैक करते हैं। ये सेंसर्स, समय-समय पर डेटा एकत्र करते हैं, जिससे संयंत्र की स्थिति में सुधार होता है और रखरखाव के लिए बेहतर योजनाएं बनाई जाती हैं।
4.) रिमोट मॉनिटरिंग तकनीकियाँ (Remote Monitoring Technologies): ड्रोन और कंप्यूटर विज़न जैसी रिमोट मॉनिटरिंग तकनीकें, संपत्ति निरीक्षण प्रक्रियाओं को बदलने की क्षमता रखती हैं। ये मानव कर्मचारियों की आवश्यकता को कम करती हैं, खासकर उन स्थानों पर जहां पहुंच मुश्किल हो या खतरनाक हो। जब इन्हें, ए ई और एम ल के साथ एकीकृत किया जाता है, तो ड्रोन, स्वचालित रूप से समस्याओं का पता लगा सकते हैं। निर्माण चरण के दौरान, ड्रोन (Drone) और डाइविंग रोबोट (Diving Robot), जो सेंसर और एक्ट्यूएटर्स (Sensors and Actuators) से लैस होते हैं, प्रगति की निगरानी करने और सटीक डिजिटल सतह मॉडलिंग में मदद करते हैं।
भोल की झाल जल विद्युत संयंत्र के कुछ महत्वपूर्ण विवरण
संदर्भ
मुख्य चित्र: भोले की झाल और एक जलविद्युत संयंत्र (Wikimedia)
