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जल विद्युत ऊर्जा वह ऊर्जा है जो पानी की गति से निकलती है। यह आंदोलन पृथ्वी के जल चक्र का हिस्सा है, जो जमीन, महासागरों और वायुमंडल के माध्यम से पानी का निरंतर संचलन है। पानी को प्रदान करने वाली ऊर्जा की मात्रा गति में मात्रा और उसकी गति पर निर्भर करती है। पानी ऊर्जा के सबसे पुराने स्रोतों में से एक है। प्राचीन सभ्यताओं ने सिंचाई के लिए जल विद्युत का उपयोग किया, और अनाज के लिए एक पीस तंत्र के रूप में। आधुनिक काल में, जलविद्युत दुनिया की अक्षय ऊर्जा का 20 प्रतिशत प्रदान करता है।
जल पहिया
••• हेमेरा टेक्नोलॉजीज / AbleStock.com / गेटी इमेजेज़पानी के पहिये 19 वीं सदी के दौरान 4,000 साल पहले जलविद्युत के सबसे सामान्य रूप थे। उन्होंने बहते पानी की ऊर्जा को एक रोटरी गति में परिवर्तित कर दिया। इस प्रस्ताव ने तब अनाज, खनिज अयस्क और कटे हुए लकड़ी को पीसने के लिए पत्थरों और लीवर के संचलन को संचालित किया। पहिया क्षैतिज या लंबवत रूप से बहते पानी में, जैसे कि नदी या धारा में बिछाता है। पानी के प्रवाह ने पहिया को हिलने के लिए मजबूर कर दिया जब यह पहिया के बाहरी फ्रेम से जुड़े पैडल से टकराया। संकीर्ण चैनलों या नलिका के माध्यम से प्रवाहित होने के साथ जल शक्ति में वृद्धि हुई।
टर्बाइन
जल टर्बाइन पानी के पहिये 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 टर्बोगेनेटर से जोड़ा, जो एक विशाल चुंबक है, जिसके अंदर एक कुंडलित तार है। शाफ्ट चालू होने के साथ टरबाइन में एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।
बांधों
••• चीन फोटो / गेटी इमेजेज न्यूज / गेटी इमेजेजबांध पानी की बड़ी मात्रा को बहाते हैं जो नदियों से बहते हैं, और एक बरकरार दीवार के पीछे एक जलाशय बनाते हैं। जलाशय के नीचे से, पानी के टरबाइन तक बांध के माध्यम से एक पेनस्टॉक पाइप या स्लुइस गेट है। जलाशय से पानी टरबाइन तक उच्च दबाव में बहता है और बिजली उत्पन्न करता है। चीन में यांग्त्ज़ी नदी पर स्थित थ्री गोरजेस डैम दुनिया की सबसे बड़ी पनबिजली स्थापना है जहाँ जल प्रवाह 32 टरबाइनों की शक्ति है।
ऊर्जा संग्रहण
हाइड्रोपावर प्लांट संचालक कम ग्राहक बिजली की मांग के दौरान ऊर्जा स्टोर कर सकते हैं, और इसे पीक अवधि के दौरान पंप भंडारण विधियों का उपयोग करके जारी कर सकते हैं। कम मांग की अवधि के दौरान, जो पानी पहले से ही टर्बाइनों के माध्यम से बह रहा है, उसे टर्बाइनों के ऊपर एक अलग भंडारण जलाशय में वापस पंप किया जाता है। पीक डिमांड के दौरान यह पानी टर्बाइनों से वापस बहता है। सिस्टम अतिरिक्त बिजली उत्पादन के लिए एक त्वरित स्टार्ट-अप प्रदान करता है।