વિદ્યુત-ઊર્જા-ઉત્પાદન (Power Generation)

વિદ્યુત-ઊર્જા-ઉત્પાદન (Power Generation) : વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને પેદા કરવામાં આવતી વિદ્યુતશક્તિ. તે એક પ્રકારની ઊર્જાશક્તિ છે. આ શક્તિનો ઉપયોગ હાલના સમયમાં વિશેષ પ્રમાણમાં થઈ રહ્યો છે. વિદ્યુત-ઊર્જા વિવિધ રીતે ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.

(અ) પરંપરાગત (conventional) પદ્ધતિ : (1) ડીઝલ કે પેટ્રોલ એન્જિન વડે જનિત્ર ચલાવીને, (2) વરાળ કે ગૅસ-ટર્બાઇન વડે જનિત્ર ચલાવીને, (3) જળપ્રવાહની મદદથી જનિત્ર ચલાવીને.

આ પદ્ધતિમાં (1) અને (2) માટે ઈંધણ(ડીઝલ, પેટ્રોલ, ગૅસ, કોલસો જેવા)ની જરૂરત રહે છે; જ્યારે (3)માં પાણીનો સંગ્રહ કરવા માટેના મોટા બંધો અને કુદરતી ધોધનો ઉપયોગ થાય છે.

(આ) બિનપરંપરાગત (non-conventional) પદ્ધતિ : (1) આણ્વિક પાવર મથક દ્વારા વિદ્યુત-ઉત્પાદન (2) સૌરઊર્જાની મદદથી વિદ્યુત-ઉત્પાદન, (3) પવનઊર્જાની મદદથી વિદ્યુત-ઉત્પાદન, (4) સમુદ્રના ભરતી-ઓટની મદદથી વિદ્યુત-ઉત્પાદન, (5) સમુદ્રના પાણીના તાપમાનના તફાવતની મદદથી વિદ્યુત-ઉત્પાદન, (6) ભૂઉષ્મીય (geothermal) એટલે કે પૃથ્વીના પેટાળના તાપમાનની મદદથી વિદ્યુત-ઉત્પાદન.

આમાંથી (1) માટે ન્યૂક્લિયર ભઠ્ઠી(Nuclear reactor)ની જરૂર રહે છે, અને તે ઉપર (અ) (2)માં જણાવ્યા પ્રમાણે જ કાર્ય કરે છે. જ્યારે બાકીના બધા જ સ્રોતો સૂર્યની ગરમી ઉપર આધાર રાખતા હોઈ તેમને અખૂટ ગણવામાં આવે છે.

વિદ્યુત-ઊર્જા ઉત્પન્ન કરતું દરેકેદરેક ઉપકરણ સામાન્ય રીતે એક શક્તિ ઉત્પન્ન કરતું યંત્ર હોય છે અને તેની સાથે જનિત્ર કાં તો સીધે-સીધું જોડેલું હોય છે અથવા ગરગડીની મદદથી પટ્ટા વડે ચલાવાતું હોય છે.

(અ) એ. સી. ઉચ્ચ વિદ્યુતદબાણ (A. C. high voltage) : સામાન્ય રીતે મોટા પાવર-મથકમાં આ પદ્ધતિ વપરાય છે. વરાળના બૉઇલરમાં ઈંધણની મદદથી (કોલસો, તેલ, ગૅસ) ઊંચા દબાણે વરાળ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે અને આ વરાળ (સ્ટીમ) ટર્બાઇન ચલાવવામાં વપરાય છે. આ ટર્બાઇનો ઘણી જ ઝડપથી (દર મિનિટે 3,000 કે 1,500 આંટા જેટલું પરિભ્રમણ) ફરતાં હોય છે અને તેની સામે જનિત્ર સીધેસીધું જોડેલું હોય છે. આ જ જનિત્રના સ્ટેટરમાં (પોલાદના ઢાંકણામાં) તારનાં ગૂંચળાં સ્થિર ગોઠવેલાં હોય છે અને વચ્ચોવચ્ચ આવેલા રોટરમાં જંગી લોહચુંબકો હોય છે. ટર્બાઇનની મદદથી આ રોટરને ઘુમાવવામાં આવે છે અને તેથી વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે. સામાન્ય રીતે આ વીજળીનું દબાણ 15થી 25 કેવી (કિલોવોલ્ટ) હોય છે, જ્યારે જનિત્રની કુલ શક્તિ (power) તેના કદ ઉપર આધાર રાખે છે. તે સામાન્ય રીતે 30 એમવીએ(MVA)થી વધીને 1000 MVAની પણ હોઈ શકે છે. અમેરિકા સિવાય આખી દુનિયામાં વીજળી 50 Hzની આવૃત્તિથી ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે, જ્યારે અમેરિકામાં તે 60 Hzની આવૃત્તિથી.

એ. સી. નીચું વિદ્યુતદબાણ (A. C. low voltage) : ઓછા દબાણવાળી વિદ્યુત, જ્યાં પાવર-મથકમાં ઉત્પન્ન થતી શક્તિ મોકલવાની વ્યવસ્થા હોતી નથી ત્યાં ડીઝલ/પેટ્રોલ-એન્જિનની મદદથી જનિત્ર ચલાવીને ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે. આમાં વીજળીનું દબાણ 230 વોલ્ટ (સિંગલ ફેઝ માટે) અથવા 400 વોલ્ટ (થ્રી ફેઝ માટે) હોય છે, જ્યારે શક્તિ થોડા KVAથી 1000 KVA સુધીની હોય છે.

(આ) ડી. સી. વિદ્યુતદબાણ (D. C. voltage) : અત્યારના સમયમાં આ વિદ્યુત-ઉત્પાદનનું પ્રમાણ ઘણું જ ઓછું છે. વીસમી સદીની શરૂઆતમાં જ્યારે વીજળી ઉત્પન્ન કરવાનું શરૂ થઈ ચૂક્યું હતું તથા તેની જરૂરત ઓછી હતી ત્યારે જનિત્રમાં કમ્પ્યૂટર સેગમેન્ટ લગાવવામાં આવતાં હતાં અને તેનાથી જનિત્રના તારમાં ઉત્પન્ન થતી વીજળી ડી. સી. થઈને 210/230 વોલ્ટના દબાણે મળતી હતી. પછી જેમ જેમ વીજળીનો વપરાશ વધતો ગયો તેમ તેમ ડી. સી.ને બદલે એ. સી. વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યા.

હાલમાં ડી. સી. વીજળીનો ઉપયોગ વીજળીક ટ્રેન ચલાવવામાં થાય છે. જોકે તેમાં પણ હવે ઇલેક્ટ્રિક એન્જિનની મદદથી એસી વીજળી પણ વપરાતી થઈ ગઈ છે. જ્યારે વીજળી ઘણા લાંબા અંતર સુધી વહન કરવાની હોય છે ત્યારે ફરીથી એ. સી.ને બદલે ઉચ્ચ દબાણે ડી. સી. (H. V. D. C.) વપરાય છે. આ માટે પાવર-મથકમાં ઉત્પન્ન થયેલી વીજળી ટ્રાન્સફૉર્મરની મદદથી ઉચ્ચ દબાણવાળા એ.સી.માં ફેરવવામાં આવે છે અને તે પછી કન્વર્ટરની મદદથી તેને ડી.સી.માં ફેરવીને તારનાં દોરડાં મારફત ખૂબ જ દૂરના અંતરે (500 કિલોમિટરથી ઉપર) મોકલવામાં આવે છે અને રિસીવિંગ છેડે તેને ફરીથી ઇન્વર્ટરની મદદથી એ. સી.માં ફેરવીને ટ્રાન્સફૉર્મરની મદદથી પાછા નીચા દબાણવાળા એ.સી.માં ફેરવવામાં આવે છે.

મુકુંદચંદ્ર શાંતિલાલ શાહ