पंप-स्टोरेज पावर स्टेशनों के बुनियादी सिद्धांत

पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन एक "विशाल पावर बैंक" की तरह काम करता है, जो ऑफ-पीक घंटों के दौरान अतिरिक्त बिजली का उपयोग करके पानी को भंडारण के लिए पंप करता है और पीक घंटों के दौरान बिजली उत्पन्न करता है। इसका संचालन पानी की संभावित ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा के पारस्परिक रूपांतरण पर आधारित है, जो बिजली के स्थानिक और लौकिक स्थानांतरण को सक्षम करने के लिए "पंपिंग" और "उत्पादन" मोड के बीच स्विच करके प्राप्त किया जाता है। विशिष्ट प्रक्रिया इस प्रकार है:

• मुख्य घटक

  दो जलाशयों, एक सुरंग और एक विद्युत इकाई वाली पंप-स्टोरेज विद्युत स्टेशन का संचालन एक विशेष हाइड्रोलिक और विद्युत प्रणाली पर निर्भर करता है, जिसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल होते हैं:

  ऊपरी जलाशय: अधिक ऊंचाई पर स्थित (आमतौर पर प्राकृतिक भूभाग या कृत्रिम बांधों द्वारा निर्मित), यह "ऊर्जा भंडारण जलाशय" के रूप में कार्य करता है, जिसमें भंडारण चरण के दौरान पंप किया गया पानी जमा होता है।

  निचला जलाशय: कम ऊंचाई पर स्थित होने के कारण, यह "जल स्रोत जलाशय" के रूप में कार्य करता है, जो उत्पादन चरण के दौरान ऊपरी जलाशय से छोड़े गए पानी को प्राप्त करता है और पंपिंग के लिए पानी प्रदान करता है।

  जल परिवहन प्रणाली: इसमें जल प्रवाह के लिए ऊपरी और निचले जलाशयों को जोड़ने वाली जल मोड़ सुरंगें, दबाव पाइपलाइनें और टेलरेस सुरंगें शामिल हैं।

  पावरहाउस: इसमें प्रतिवर्ती टरबाइन-जनरेटर इकाइयाँ (मुख्य उपकरण) लगी होती हैं, जो या तो जल भंडारण के लिए पंप के रूप में या बिजली उत्पादन के लिए टरबाइन के रूप में काम कर सकती हैं।

• दो परिचालन मोड: भंडारण के लिए पानी पंप करना और उत्पादन के लिए पानी छोड़ना

  (1) पंपिंग मोड (ऊर्जा खपत चरण)

  कम व्यस्त समय के दौरान (जैसे रातें, सप्ताहांत, जब बिजली की मांग कम होती है और पवन या सौर जैसी नवीकरणीय ऊर्जा अधिशेष में उपलब्ध हो सकती है), स्टेशन "पंपिंग" मोड को सक्रिय कर देता है।

  ग्रिड से प्राप्त अतिरिक्त बिजली का उपयोग करके उत्क्रमणीय इकाइयाँ दबाव पाइपलाइनों के माध्यम से निचले जलाशय से ऊपरी जलाशय तक पानी पंप करती हैं। यह प्रक्रिया विद्युत ऊर्जा को गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा (ऊपर उठे पानी के रूप में संग्रहित) में परिवर्तित करती है, जिससे पानी की स्थितिज ऊर्जा के रूप में "अतिरिक्त बिजली" प्रभावी रूप से संरक्षित हो जाती है। उदाहरण के लिए, जिन रातों में तापीय या पवन ऊर्जा उत्पादन अतिरिक्त होता है, उन रातों में पंप-स्टोरेज स्टेशन पानी पंप करने के लिए इस बिजली का उपयोग करता है, जिससे ऊर्जा की बर्बादी से बचा जा सकता है।

  (2) उत्पादन मोड (ऊर्जा आपूर्ति चरण)

  व्यस्त समय के दौरान (जैसे, दिन के समय उच्च मांग या नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन की कमी होने पर), स्टेशन "उत्पादन" मोड में चला जाता है। ऊपरी जलाशय से पानी जल परिवहन प्रणाली (डायवर्जन टनल, प्रेशर पाइपलाइन) के माध्यम से नीचे की ओर बहता है, जिससे टर्बाइन के रूप में चलने वाली प्रतिवर्ती इकाइयाँ बिजली उत्पन्न करती हैं। यह पानी की संभावित ऊर्जा को वापस विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जिससे ग्रिड को बिजली मिलती है। उदाहरण के लिए, दिन के समय औद्योगिक या आवासीय मांग में अचानक वृद्धि होने पर या कम सौर ऊर्जा उत्पादन वाले बादल वाले दिनों में, ऊपरी जलाशय बिजली उत्पन्न करने के लिए पानी छोड़ता है, जिससे ग्रिड की बिजली की कमी तुरंत पूरी हो जाती है।