भारत में जलविद्युत ऊर्जा (Hydroelectric Power in India)

जलविद्युत ऊर्जा (Hydroelectric Power)

• जब पानी उच्च स्तर से निचले स्तर तक नीचे की ओर बहता है तो हाइड्रोलिक शक्ति प्राप्त की जा सकती है , जिसका उपयोग टरबाइन को चालू करने के लिए किया जाता है , जिससे जनरेटर को चलाने के लिए पानी की गतिज को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
• उत्पादित ऊर्जा को एक सबस्टेशन पर निर्देशित किया जाता है, जहां ट्रांसफार्मर बिजली ग्रिड में संचरण से पहले वोल्टेज को “बढ़ाते” हैं।
• जलविद्युत ऊर्जा का सबसे सस्ता और स्वच्छ स्रोत है लेकिन बड़े बांधों के साथ कई पर्यावरणीय और सामाजिक मुद्दे भी जुड़े हुए हैं जैसा कि टेहरी, नर्मदा आदि परियोजनाओं में देखा गया है। छोटी जलविद्युत इन समस्याओं से मुक्त है।
• भारत में 197 जल विद्युत संयंत्र हैं। 19वीं शताब्दी के अंत में भारत में शक्ति का विकास हुआ। 1897 में, दार्जिलिंग में बिजली चालू की गई और 1902 में, कर्नाटक के शिवसमुद्रम में एक हाइड्रो पावर स्टेशन चालू किया गया।

जल विद्युत स्टेशनों के प्रकार

• जलविद्युत सुविधाएं तीन प्रकार की होती हैं : इंपाउंडमेंट, डायवर्सन और पंप भंडारण, कुछ जलविद्युत संयंत्र बांधों का उपयोग करते हैं और कुछ नहीं।
  • इंपाउंडमेंट: पनबिजली संयंत्र का सबसे सामान्य प्रकार इंपाउंडमेंट सुविधा है । एक इंपाउंडमेंट सुविधा, आमतौर पर एक बड़ी जलविद्युत प्रणाली, एक जलाशय में नदी के पानी को संग्रहीत करने के लिए एक बांध का उपयोग करती है। जलाशय से छोड़ा गया पानी एक टरबाइन के माध्यम से बहता है, उसे घुमाता है, जो बदले में बिजली पैदा करने के लिए एक जनरेटर को सक्रिय करता है।
  • डायवर्जन: एक डायवर्जन, जिसे कभी-कभी रन-ऑफ-रिवर सुविधा भी कहा जाता है, नदी के एक हिस्से को नहर या पेनस्टॉक के माध्यम से प्रवाहित करता है और फिर इसे घुमाते हुए एक टरबाइन के माध्यम से प्रवाहित करता है, जो बदले में बिजली पैदा करने के लिए एक जनरेटर को सक्रिय करता है। इसके लिए किसी बांध के उपयोग की आवश्यकता नहीं हो सकती है।
  • पंप भंडारण: यह एक बैटरी की तरह काम करता है, जो बाद में उपयोग के लिए सौर, पवन और परमाणु जैसे अन्य ऊर्जा स्रोतों द्वारा उत्पन्न बिजली को संग्रहीत करता है। जब बिजली की मांग कम होती है, तो एक पंपयुक्त भंडारण सुविधा निचले जलाशय से ऊपरी जलाशय तक पानी पंप करके ऊर्जा संग्रहीत करती है। उच्च विद्युत मांग की अवधि के दौरान, पानी को वापस निचले जलाशय में छोड़ दिया जाता है और टरबाइन में बदल जाता है, जिससे बिजली पैदा होती है।

स्थापित क्षमता के आधार पर जलविद्युत परियोजनाओं का वर्गीकरण

• पनबिजली परियोजनाओं को आम तौर पर दो खंडों में वर्गीकृत किया जाता है यानी छोटी और बड़ी पनबिजली। भारत में, 25 मेगावाट स्टेशन क्षमता तक की जल विद्युत परियोजनाओं को लघु जल विद्युत (SHP) परियोजनाओं के रूप में वर्गीकृत किया गया है ।
  • माइक्रो: 100 किलोवाट तक
  • मिनी: 101 किलोवाट से 2 मेगावाट
  • छोटा: 2 मेगावाट से 25 मेगावाट
  • मेगा: स्थापित क्षमता >=500 मेगावाट वाली जलविद्युत परियोजनाएं
  • स्थापित क्षमता >=1500 मेगावाट वाली तापीय परियोजनाएँ
• जबकि ऊर्जा मंत्रालय, भारत सरकार बड़ी जलविद्युत परियोजनाओं के लिए जिम्मेदार है , लघु जलविद्युत (25 मेगावाट तक) के लिए अधिदेश नवीन और नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय को दिया गया है।

लघु जल विद्युत (SHP) Small hydro power (SHP)

• लघु पनबिजली को किसी भी जलविद्युत परियोजना के रूप में परिभाषित किया गया है जिसकी स्थापित क्षमता 25 मेगावाट से कम है। ज्यादातर मामलों में यह नदी के बहाव क्षेत्र है, जहां बांध या बैराज काफी छोटा होता है, आमतौर पर, बस एक मेड़ होता है जिसमें बहुत कम या कोई पानी जमा नहीं होता है। इसलिए रन-ऑफ-रिवर इंस्टॉलेशन का स्थानीय पर्यावरण पर बड़े पैमाने पर जलविद्युत परियोजनाओं के समान प्रतिकूल प्रभाव नहीं पड़ता है। छोटे जलविद्युत संयंत्र स्वतंत्र रूप से सुदूर ग्रामीण क्षेत्रों की ऊर्जा जरूरतों को पूरा कर सकते हैं।
• भारत और चीन एसएचपी क्षेत्र के प्रमुख खिलाड़ी हैं, जिनके पास सबसे अधिक संख्या में स्थापित परियोजनाएं हैं।

जल विद्युत के लाभ (Advantages of hydropower)

• जलविद्युत ऊर्जा का एक नवीकरणीय स्रोत है क्योंकि यह बिजली उत्पादन के लिए पानी का उपयोग करता है न कि उपभोग करता है, और जलविद्युत इस महत्वपूर्ण संसाधन को अन्य उपयोगों के लिए उपलब्ध छोड़ देता है।
• यह ऊर्जा का एक नवीकरणीय स्रोत है जिसमें कोई उपभोग्य वस्तु शामिल नहीं है; इसमें आवर्ती लागत बहुत कम है और इसलिए दीर्घकालिक व्यय भी अधिक नहीं है।
• यह कोयले और गैस से चलने वाले संयंत्रों से उत्पन्न बिजली की तुलना में सस्ता है। यह आवृत्ति में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाले वित्तीय नुकसान को भी कम करता है और यह अधिक विश्वसनीय है क्योंकि यह जीवाश्म ईंधन का उपयोग नहीं करने के कारण मुद्रास्फीति मुक्त है।
• त्वरित शुरुआत और समापन की अपनी अनूठी क्षमताओं के कारण ग्रिड में चरम भार को पूरा करने के लिए जलविद्युत स्टेशन पसंदीदा समाधान हैं।
• हाइड्रो और थर्मल स्टेशनों की परिचालन आवश्यकताएं पूरक हैं और संतुलित मिश्रण क्षमता के इष्टतम उपयोग में मदद करता है ।
  • क्षेत्रीय ग्रिडों के मौसमी भार वक्र जल विद्युत उत्पादन के पैटर्न से मेल खाते हैं। गर्मी/मानसून के मौसम के दौरान जब जल विद्युत संयंत्रों में उत्पादन अधिक होता है, तो भारी कृषि भार के कारण सिस्टम का लोड फैक्टर अधिक होता है। सर्दियों के दौरान, बेस लोड पर काम करने वाले थर्मल स्टेशन और पीक लोड स्टेशन के रूप में काम करने वाले हाइड्रो स्टेशन मौसम की मार झेलने वाले भार का ध्यान रखेंगे।

जलविद्युत शक्ति के नुकसान (Disadvantages of Hydroelectric power)

• जलविद्युत उत्पादन बिजली उत्पादन का अत्यधिक पूंजी-गहन तरीका है ।
• इस तथ्य के कारण कि जलविद्युत परियोजनाएं मुख्य रूप से पहाड़ी क्षेत्रों में स्थित हैं, जहां वन क्षेत्र मैदानी क्षेत्रों की तुलना में तुलनात्मक रूप से बेहतर है, वन भूमि का विचलन कभी-कभी अपरिहार्य होता है।
• जलविद्युत परियोजनाओं के कारण भूमि का जलमग्न होना, जिससे वनस्पतियों और जीवों की हानि और बड़े पैमाने पर विस्थापन हुआ ।
• बांध केवल विशिष्ट स्थानों पर ही बनाये जा सकते हैं।
• कृषि का एक बड़ा क्षेत्र पानी में डूबा हुआ है ।

भारत में जलविद्युत परिदृश्य (Hydropower Scenario in India)

• स्थापित जलविद्युत क्षमता के मामले में भारत विश्व स्तर पर 5वें स्थान पर है ।
• 31 मार्च 2020 तक, भारत की स्थापित उपयोगिता-पैमाने की जलविद्युत क्षमता 46,000 मेगावाट या इसकी कुल उपयोगिता बिजली उत्पादन क्षमता का 12.3% थी।
  • 4,683 मेगावाट (इसकी कुल उपयोगिता बिजली उत्पादन क्षमता का 1.3%) की कुल क्षमता वाली अतिरिक्त छोटी जलविद्युत इकाइयाँ स्थापित की गई हैं। 
  • भारत की पनबिजली क्षमता 60% लोड फैक्टर पर 148,700 मेगावाट अनुमानित है । छोटी पनबिजली योजनाओं (25 मेगावाट से कम क्षमता वाली) से अतिरिक्त 6,780 मेगावाट का दोहन योग्य अनुमान लगाया गया है।
  • वित्तीय वर्ष 2019-20 में, भारत में उत्पन्न कुल पनबिजली 38.71% की औसत क्षमता कारक के साथ 156 TWh (छोटी पनबिजली को छोड़कर) थी।
• जलविद्युत क्षमता मुख्य रूप से उत्तरी और उत्तर-पूर्वी क्षेत्रों में स्थित है।
• अरुणाचल प्रदेश में 47 गीगावॉट की सबसे बड़ी अप्रयुक्त जलविद्युत क्षमता है, इसके बाद 12 गीगावॉट के साथ उत्तराखंड का स्थान है ।
• अप्रयुक्त क्षमता मुख्य रूप से तीन नदी प्रणालियों – सिंधु, गंगा और ब्रह्मपुत्र – में है।
• भारत में 90 गीगावॉट से अधिक पंप भंडारण क्षमता है , जिसमें 63 साइटों की पहचान की गई है और उनकी मूल्यवान ग्रिड सेवाओं के लिए राष्ट्रीय ऊर्जा नीतियों में मान्यता प्राप्त है।
• भारत में 20 गीगावॉट क्षमता वाली छोटी पनबिजली परियोजनाओं (एसएचपी) को छोड़कर , अनुमानित जल विद्युत क्षमता 1,45,320 मेगावाट है।
  • देश में लघु/मिनी जलविद्युत परियोजनाओं से बिजली उत्पादन के लिए 7135 स्थलों से 21135.37 मेगावाट की लघु जल विद्युत की अनुमानित क्षमता का आकलन आईआईटी रूड़की के अल्टरनेट हाइड्रो एनर्जी सेंटर (एएचईसी) ने जुलाई 2016 के अपने लघु हाइड्रो डेटाबेस में किया है।
• भारत के पहाड़ी राज्य मुख्य रूप से अरुणाचल प्रदेश, हिमाचल प्रदेश, जम्मू और कश्मीर और उत्तराखंड हैं, और इस क्षमता का लगभग आधा हिस्सा बनाते हैं। अन्य संभावित राज्य महाराष्ट्र, छत्तीसगढ़, कर्नाटक और केरल हैं।
• भारत भूटान से अधिशेष पनबिजली का भी आयात करता है।
• भारत के जलविद्युत उत्पादन में सार्वजनिक क्षेत्र का हिस्सा 92.5% है । हिमालय पर्वत श्रृंखलाओं और भारत के उत्तर-पूर्व में जलविद्युत ऊर्जा के विकास के साथ निजी क्षेत्र के भी बढ़ने की उम्मीद है।

जलविद्युत उत्पादन में मुद्दे (Issues in Hydropower generation)

• मध्य भारत में, आदिवासी आबादी के संभावित विरोध के कारण गोदावरी, महानदी, नागावली, वंशधारा और नर्मदा नदी घाटियों से जलविद्युत ऊर्जा क्षमता बड़े पैमाने पर विकसित नहीं की गई है ।
• हालाँकि, बिजली मिश्रण में जलविद्युत की हिस्सेदारी पिछले कुछ वर्षों में कम हो रही है, जो लगभग 10 प्रतिशत उत्पादन के लिए जिम्मेदार है, जिसमें अधिकांश (80 प्रतिशत) थर्मल उत्पादन से आता है।
• जटिल योजना प्रक्रियाओं, लंबे समय तक भूमि अधिग्रहण और पुनर्वास, ट्रांसमिशन सहित सक्षम बुनियादी ढांचे की कमी, अपर्याप्त बाजार गुंजाइश और दीर्घकालिक वित्तपोषण के कारण कई मौजूदा जलविद्युत परियोजनाएं देरी से चल रही हैं ।
• भारत में कई जलविद्युत परियोजनाएं (एचईपी) अनुबंध संबंधी विवादों, पर्यावरणीय मुकदमों, स्थानीय गड़बड़ी, वित्तीय तनाव और अनिच्छुक खरीददारों के कारण लटकी हुई हैं ।
• पिछले 10 वर्षों में केवल लगभग 10,000 मेगावाट पनबिजली जोड़ी जा सकी है।
• चूंकि जल और जल विद्युत राज्य के विषय हैं , इसलिए तटवर्ती राज्यों के बीच संघर्ष के कारण एचईपी के निर्माण में अक्सर देरी होती है – सुबनसिरी एचईपी इसका एक प्रमुख उदाहरण है।

जलविद्युत के लिए समाधान (Solutions for Hydropower)

• भारत 2030 तक अपनी स्थापित क्षमता का 40 प्रतिशत गैर-जीवाश्म ईंधन स्रोतों से प्राप्त करने के लिए प्रतिबद्ध है , और 2022 तक 175 गीगावॉट और 2030 तक 450 गीगावॉट के नवीकरणीय लक्ष्य का पीछा कर रहा है । इसलिए, नवीकरणीय ऊर्जा के ग्रिड एकीकरण और कमजोरियों को संतुलित करने के लिए जलविद्युत अत्यधिक प्रासंगिक है।
• हाल के वर्षों में किए गए महत्वपूर्ण सुधारों में  निजी क्षेत्र की भागीदारी को प्रोत्साहित करने वाली 2008 की हाइड्रो पावर नीति  और   आवृत्ति प्रतिक्रिया बाजारों पर 2016 की राष्ट्रीय टैरिफ नीति और बिजली खरीद समझौतों की विस्तारित निश्चितता शामिल है।
• केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण (सीईए) और विद्युत मंत्रालय भी प्राथमिकता वाली योजनाओं, विशेष रूप से 50,000 मेगावाट हाइड्रो इलेक्ट्रिक पहल की सक्रिय रूप से निगरानी और तेजी से निगरानी कर रहे हैं।
• सरकार ने  2019 में औपचारिक रूप से बड़े जलविद्युत को नवीकरणीय के रूप में मान्यता दी । इसका मतलब यह है कि उस वर्ष मार्च के बाद निर्मित ये  परियोजनाएं नवीकरणीय खरीद दायित्व से लाभान्वित हो सकेंगी । पहले केवल 25 मेगावाट तक की परियोजनाओं को ही नवीकरणीय माना जाता था।
• पर्यवेक्षकों द्वारा रखे गए नीतिगत प्रस्तावों में  नए सहायक सेवा बाजार , जलविद्युत को पूर्ण नवीकरणीय स्थिति के साथ-साथ अलग खरीद दायित्व लाभ और अधिक एकीकृत योजना शामिल हैं।
• तैयार की जा रही मसौदा नीतियों से रुकी हुई जलविद्युत परियोजनाओं और निजी क्षेत्र को आगे बढ़ाने में सहायता मिलने की उम्मीद है और इसमें जलविद्युत शुल्कों को और अधिक प्रतिस्पर्धी बनाने के उपाय शामिल हो सकते हैं।
• 2020 में, मांग में भारी गिरावट के बाद देश के जलविद्युत क्षेत्र को लाखों लोगों के लिए बिजली बहाल करने की शुरुआत की गई थी।
• 2019 में, एक स्वतंत्र मूल्यांकन के बाद, सिक्किम में तीस्ता-वी जलविद्युत स्टेशन को जलविद्युत स्थिरता में अंतरराष्ट्रीय अच्छे अभ्यास के उदाहरण के रूप में दर्जा दिया गया था।
• विद्युत (संशोधन) विधेयक 2020 के मसौदे के सौजन्य से, जलविद्युत खरीद दायित्व (एचपीओ) जल्द ही एक वास्तविकता बन सकता है।

आगे बढ़ने का रास्ता (Way Forward)

हालाँकि, एक बेहतर विकल्प जलविद्युत को चरम और ग्रिड-संतुलन शक्ति के रूप में मानने के लिए बिजली बाजार की पुन: इंजीनियरिंग करना है, और साथ ही आनुपातिक आधार पर संपूर्ण ऊर्जा खपत पर इसके उच्च टैरिफ को वितरित करना है।

भारत में जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों की सूची

भारत में जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के बारे में तथ्य

• कोयना जलविद्युत परियोजना भारत में सबसे बड़ा पूर्ण जलविद्युत संयंत्र है । इसकी बिजली क्षमता 1960 मेगावाट है।
• पहला  जलविद्युत स्टेशन शिवानासमुद्र पनबिजली स्टेशन था।
• टेहरी हाइड्रो इलेक्ट्रिक पावर प्लांट देश की सबसे ऊंची जलविद्युत परियोजना है , साथ ही टेहरी बांध भारत में सबसे ऊंचा है। अब, एनटीपीसी ने इस परियोजना को (2019 से) अपने हाथ में ले लिया है।
• श्रीशैलम हाइड्रो पावर प्लांट भारत में तीसरी सबसे बड़ी कार्यशील परियोजना है।
• नाथपा झाकड़ी जलविद्युत संयंत्र देश की सबसे बड़ी भूमिगत जलविद्युत परियोजना है।
• सरदार सरोवर बांध दुनिया का दूसरा सबसे बड़ा कंक्रीट बांध है।