પાવર, થર્મલ પાવર, ઇલેક્ટ્રિક પાવર અને ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ્સ શું છે

એનર્જી (ફ્યુઅલ એનર્જી કોમ્પ્લેક્સ) - અર્થતંત્રનો એક ક્ષેત્ર જે સંસાધનો, ઉત્પાદન, પરિવર્તન અને વિવિધ પ્રકારની ઉર્જાના ઉપયોગને આવરી લે છે.

ઉર્જા આધુનિક વૈજ્ઞાનિક સમજમાં, તે પદાર્થની હિલચાલના તમામ સ્વરૂપો માટેના સામાન્ય માપ તરીકે સમજવામાં આવે છે. થર્મલ, યાંત્રિક, વિદ્યુત અને પદાર્થની હિલચાલના અન્ય સ્વરૂપોનો તફાવત.

ઊર્જા નીચેના એકબીજા સાથે જોડાયેલા બ્લોક્સ દ્વારા રજૂ કરી શકાય છે:

1. કુદરતી ઉર્જા સંસાધનો અને ખાણકામ સાહસો;

2. ફિનિશ્ડ ઇંધણનું રિફાઇનરીઓ અને પરિવહન;

3. વિદ્યુત અને થર્મલ ઊર્જાનું ઉત્પાદન અને પ્રસારણ;

4. ઉર્જા, કાચો માલ અને ઉત્પાદનોના ઉપભોક્તા.

બ્લોક્સનો સારાંશ:

1) કુદરતી સંસાધનો આમાં વહેંચાયેલા છે:

• નવીનીકરણીય (સૌર, બાયોમાસ, જળ સંસાધનો);

• બિન-નવીનીકરણીય (કોલસો, તેલ);

2) ખાણકામ સાહસો (ખાણો, ખાણો, ગેસ કુવાઓ);

3) બળતણ પ્રક્રિયા સાહસો (સંવર્ધન, નિસ્યંદન, બળતણ શુદ્ધિકરણ);

4) બળતણનું પરિવહન (રેલ પરિવહન, ટેન્કરો);

5) વિદ્યુત અને થર્મલ ઊર્જાનું ઉત્પાદન (CHP, NPP, HPP);

6) વિદ્યુત અને થર્મલ ઊર્જાનું પ્રસારણ (ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક્સ, પાઇપલાઇન્સ);

7) ઉર્જા, ગરમી (વીજળી અને ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ, ગરમી) ના ઉપભોક્તા.

મુખ્ય સ્વરૂપો જેમાં આજે ઊર્જાનો ઉપયોગ થાય છે તે ગરમી અને વીજળી છે. ઉર્જા ઉદ્યોગો જે થર્મલ અને વિદ્યુત ઉર્જાના ઉત્પાદન, પરિવર્તન, પરિવહન અને ઉપયોગનો અભ્યાસ કરે છે તેને અનુક્રમે થર્મલ પાવર એન્જિનિયરિંગ કહેવામાં આવે છે.

પાણીના પ્રવાહની ઉર્જા, અગાઉ યાંત્રિક ઉર્જાના રૂપમાં સીધો ઉપયોગ થતો હતો, તે હવે છે હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટમાં રૂપાંતરિત વિદ્યુત ઊર્જામાં. ઊર્જા ઉદ્યોગ કે જે પાણીની ઊર્જાને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરે છે તેને કહેવામાં આવે છે હાઇડ્રોપાવર.

પરમાણુ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાનો માર્ગ ખોલવાથી ઊર્જાની નવી શાખા ઉભી થઈ- પરમાણુ અથવા પરમાણુ ઊર્જા… પરમાણુ પ્રક્રિયાઓની ઉર્જા થર્મલ અને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે અને તેનો ઉપયોગ આ સ્વરૂપોમાં થાય છે.

ગતિશીલ હવા જનતાની ઊર્જાના ઉપયોગ વિશેના પ્રશ્નો ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે પવન ઊર્જા. પવન ઊર્જા મુખ્યત્વે યાંત્રિક સ્વરૂપમાં વપરાય છે. તે સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે સૌર ઊર્જા.

વિજ્ઞાન તરીકે ઊર્જાની દરેક શાખાઓ આ ક્ષેત્રમાં ભૌતિક ઘટનાના નિયમો પર આધારિત તેના સૈદ્ધાંતિક આધાર ધરાવે છે.

ઊર્જા, માનવ પ્રવૃત્તિના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્ર તરીકે, મોટા પાયે વિકાસ માટે લાંબો સમય લે છે.

ઉર્જા એ મૂડી સઘન ઉદ્યોગ છે. પૃથ્વીના પાવર પ્લાન્ટ્સની શક્તિ એક અબજ કિલોવોટથી વધુ છે.

ઊર્જાના વિવિધ સ્વરૂપોની એકતા અને સમાનતાની સ્પષ્ટ સમજ માત્ર ઓગણીસમી સદીના મધ્યમાં જ આકાર પામી હતી, જ્યારે ઊર્જાના કેટલાક સ્વરૂપોને અન્યમાં રૂપાંતરિત કરવામાં ઘણો અનુભવ પ્રાપ્ત થઈ ચૂક્યો હતો:

• વરાળ એન્જિન બનાવવામાં આવ્યું હતું જે ગરમીને યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે;

• વિદ્યુત ઊર્જાના પ્રથમ સ્ત્રોતો શોધાયા હતા - ગેલ્વેનિક કોષો, જેમાં રાસાયણિક ઊર્જાનું વિદ્યુત ઊર્જામાં સીધું રૂપાંતર થાય છે;

• વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા, વિપરીત રૂપાંતરણ વારંવાર હાથ ધરવામાં આવે છે - વિદ્યુત ઊર્જાને રાસાયણિક ઊર્જામાં;

• ઇલેક્ટ્રિક મોટર બનાવવામાં આવી હતી જેમાં વિદ્યુત ઊર્જા યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે;

• ગરમીમાં વિદ્યુત ઉર્જાના સીધા રૂપાંતરની ઘટના શોધી કાઢવામાં આવી હતી.

1831 માં, યાંત્રિક ઉર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે એક પદ્ધતિ શોધાઈ. ઊર્જાના કેટલાક સ્વરૂપોને અન્યમાં રૂપાંતરિત કરવા પર સંચિત ડેટાની વિશાળ માત્રાનો કુદરતી નિષ્કર્ષ એ શોધ હતી. ઊર્જાના સંરક્ષણ અને પરિવર્તનનો કાયદો - ભૌતિકશાસ્ત્રના મૂળભૂત નિયમોમાંથી એક.

ઊર્જા રૂપાંતરણની જરૂરિયાત એ હકીકતને કારણે છે કે વિવિધ પ્રક્રિયાઓને વિવિધ પ્રકારની ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

ઊર્જા પરિવર્તન તેના કેટલાક સ્વરૂપોને અન્યમાં રૂપાંતરિત કરવા સુધી મર્યાદિત નથી. થર્મલ ઉર્જાનો ઉપયોગ ઠંડકના પ્રવાહી (વરાળ, ગેસ, પાણી), વિદ્યુત ઉર્જા - વૈકલ્પિક અથવા સીધા પ્રવાહના સ્વરૂપમાં અને વિવિધ વોલ્ટેજ સ્તરના તાપમાનના વિવિધ મૂલ્યો પર થાય છે.

ઊર્જાનું પરિવર્તન વિવિધ મશીનો, ઉપકરણો અને ઉપકરણોમાં કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે, ઊર્જાનો તકનીકી આધાર બનાવે છે.

તેથી બોઈલર પ્લાન્ટ્સમાં ઇંધણની રાસાયણિક ઉર્જા ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે, સ્ટીમ ટર્બાઇનમાં આ ગરમી જે પાણીની વરાળ દ્વારા વહન કરવામાં આવે છે તે યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે જે પછી ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરમાં વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.

હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સમાં, પાણીના ટર્બાઇન અને ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરમાં, પાણીના પ્રવાહની ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં, ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સમાં, વિદ્યુત ઊર્જા યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, વગેરે.

ઊર્જાના વિવિધ સ્વરૂપો પ્રાપ્ત કરવા, રૂપાંતરિત કરવા, પરિવહન કરવા અને ઉપયોગ કરવા માટે રચાયેલ વિવિધ મશીનો, ઉપકરણો, ઉપકરણો બનાવવા અને તેનો ઉપયોગ કરવાની પદ્ધતિઓ ઊર્જાના સૈદ્ધાંતિક પાયાના સંબંધિત વિભાગો પર આધારિત છે અને થર્મલ એન્જિનિયરિંગ, ઇલેક્ટ્રિકલ જેવા તકનીકી વિજ્ઞાનના વિભાગો બનાવે છે. એન્જિનિયરિંગ, હાઇડ્રોલિક એન્જિનિયરિંગ અને વિન્ડ એન્જિનિયરિંગ.

ઉર્જા - ઉર્જા ક્ષેત્રનો એક ભાગ જે મોટી માત્રામાં વીજળી મેળવવા, તેને અંતર પર પ્રસારિત કરવા અને ગ્રાહકોને વિતરણ કરવાની સમસ્યાઓનો સામનો કરે છે, તેનો વિકાસ ઇલેક્ટ્રિક પાવર સિસ્ટમ્સને કારણે છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ એ એકબીજા સાથે જોડાયેલા પાવર પ્લાન્ટ્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ અને થર્મલ સિસ્ટમ્સ, તેમજ ઇલેક્ટ્રિકલ અને થર્મલ ઊર્જાના ગ્રાહકોનો સમૂહ છે, જે વીજળીના ઉત્પાદન, ટ્રાન્સમિશન અને વપરાશની પ્રક્રિયાની એકતા દ્વારા એક થાય છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ: TPP — સંયુક્ત ગરમી અને પાવર પ્લાન્ટ, NPP — ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટ, KES — કન્ડેન્સિંગ પાવર પ્લાન્ટ, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ - હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ, 1-6 — થર્મલ પાવર પ્લાન્ટમાંથી વીજળીના ગ્રાહકો

થર્મલ કન્ડેન્સિંગ પાવર પ્લાન્ટની યોજનાકીય

ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ (ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ, ES) - પાવર સિસ્ટમનો ઇલેક્ટ્રિકલ ભાગ.

ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ ડાયાગ્રામ
રેખાકૃતિ સિંગલ-લાઇન ઇમેજમાં બતાવવામાં આવી છે, એટલે કે, એક લાઇનનો અર્થ ત્રણ તબક્કાઓ છે.

પાવર સિસ્ટમમાં તકનીકી પ્રક્રિયા

તકનીકી પ્રક્રિયા એ પ્રાથમિક ઉર્જા સંસાધન (અશ્મિભૂત ઇંધણ, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર, પરમાણુ ઇંધણ) ને અંતિમ ઉત્પાદન (વીજળી, થર્મલ ઊર્જા) માં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે. તકનીકી પ્રક્રિયાના પરિમાણો અને સૂચકાંકો ઉત્પાદનની કાર્યક્ષમતા નક્કી કરે છે.

તકનીકી પ્રક્રિયા આકૃતિમાં યોજનાકીય રીતે બતાવવામાં આવી છે, જેમાંથી તે જોઈ શકાય છે કે ઊર્જા રૂપાંતરણના ઘણા તબક્કાઓ છે.

પાવર સિસ્ટમમાં તકનીકી પ્રક્રિયાની યોજના: K — બોઈલર, T — ટર્બાઈન, G — જનરેટર, T — ટ્રાન્સફોર્મર, પાવર લાઇન — પાવર લાઇન્સ

બોઈલર K માં, બળતણની દહન ઊર્જા ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. બોઈલર એ સ્ટીમ જનરેટર છે. ટર્બાઇનમાં, થર્મલ ઊર્જા યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. જનરેટરમાં, યાંત્રિક ઊર્જા વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. સ્ટેશનથી ગ્રાહક સુધી પાવર લાઇન સાથે તેના ટ્રાન્સમિશનની પ્રક્રિયામાં વિદ્યુત ઊર્જાનું વોલ્ટેજ રૂપાંતરિત થાય છે, જે ટ્રાન્સમિશનની કાર્યક્ષમતાને સુનિશ્ચિત કરે છે.

તકનીકી પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતા આ તમામ જોડાણો પર આધાર રાખે છે. તેથી, બોઈલર, થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ ટર્બાઈન, હાઈડ્રોઈલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટના ટર્બાઈન, પરમાણુ રિએક્ટર, વિદ્યુત ઉપકરણો (જનરેટર, ટ્રાન્સફોર્મર્સ, પાવર લાઈનો) ના સંચાલનથી સંબંધિત શાસન કાર્યોનું એક સંકુલ છે. , વગેરે). ઓપરેશનલ સાધનોની રચના, તેના ચાર્જિંગનો મોડ અને ઉપયોગ અને તમામ પ્રતિબંધોનું પાલન કરવું જરૂરી છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન - એક ઇન્સ્ટોલેશન જેમાં વીજળીનું ઉત્પાદન, ઉત્પાદન અથવા વપરાશ, વિતરણ કરવામાં આવે છે. તે હોઈ શકે છે: ખુલ્લું અથવા બંધ (ઇન્ડોર).

પાવર પ્લાન્ટ - એક જટિલ તકનીકી સંકુલ કે જેના પર કુદરતી સ્ત્રોતની ઊર્જા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ અથવા ગરમીની ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે પાવર પ્લાન્ટ્સ (ખાસ કરીને થર્મલ, કોલસા આધારિત) ઊર્જા ક્ષેત્રના પર્યાવરણીય પ્રદૂષણના મુખ્ય સ્ત્રોત છે.

ઇલેક્ટ્રિક સબસ્ટેશન - સમાન આવર્તન સાથે વીજળીને એક વોલ્ટેજમાંથી બીજામાં કન્વર્ટ કરવા માટે રચાયેલ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશન.

પાવર ટ્રાન્સમિશન (પાવર લાઇન્સ) — સ્ટ્રક્ચરમાં પાવર લાઇનના એલિવેટેડ સબસ્ટેશન્સ અને ડિસેન્ડિંગ સબસ્ટેશન્સ (વાયર, કેબલ્સ, સપોર્ટની સિસ્ટમ)નો સમાવેશ થાય છે જે સ્ત્રોતથી ગ્રાહક સુધી વીજળી ટ્રાન્સફર કરવા માટે રચાયેલ છે.

ગ્રીડ વીજળી - પાવર લાઇન અને સબસ્ટેશનનો સમૂહ, એટલે કે. પાવરને કનેક્ટ કરતા ઉપકરણો ઊર્જા ગ્રાહકો.