విద్యుత్తు ఉత్పత్తి
విద్యుత్ ఉత్పత్తి ఇతర ఇంధన వనరుల నుంచి విద్యుత్తును తయారు చేసే ప్రక్రియ.
విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే ప్రాథమిక సూత్రాలను బ్రిటిష్ శాస్త్రజ్ఞుడు మైఖేల్ ఫారడీ 1820లలో మరియు 1830ల ప్రారంభంలో కనుగొన్నాడు. ఇతడి ప్రాథమిక పద్ధతిని ఈనాటికీ ఉపయోగిస్తున్నారు: విద్యుత్తు ఒక లూప్ లేదా వైరు, లేదా అయస్కాంతం ధ్రువాల మధ్య రాగి ఫలకం కదలిక ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది.
విద్యుత్ ఉపయోగాలుకు, వినియోగదారులకు విద్యుత్తును సరఫరా చేయడంలో ఇది మొదటి ప్రక్రియ. విద్యుత్తు బదిలీ, సరఫరా మరియు విద్యుచ్ఛక్తి నిల్వ మరియు పంప్ చేయడం ద్వారా నిలవ పద్దతులను ఉపయోగించి రికవరీ చేయడం వంటి ఇతర ప్రక్రియలు, సాధారణంగా విద్యుచ్ఛక్తి పరిశ్రమ కొనసాగించే పద్ధతులు.
విద్యుచ్ఛక్తి చాలా తరచుగా రసాయన దహనక్రియ లేదా అణు విచ్ఛిత్తి ద్వారా మండించబడే ఉష్ణ యంత్రాల‌ ద్వారా ప్రధానంగా నడపబడే విద్యుత్-యాంత్రిక జనరేటర్ల ద్వారా విద్యుత్ ఉత్పత్తి కేంద్రం వద్ద తయారుచేయబడుతుంది అలాగే ప్రవహించే నీరు లేదా గాలి యొక్క గతిజశక్తి వంటి ఇతర సాధనాలతో కూడా దీనిని తయారుచేస్తారు. సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్స్ మరియు జియోథెర్మల్ పవర్ వంటి అనేక ఇతర సాంకేతిక పద్ధతులు కూడా విద్యుత్ తయారీలో ఉపయోగించవచ్చు, ఉపయోగించబడుతున్నాయి కూడా.
చర విద్యుత్ తీగలు విద్యుత్ ట్రాన్స్‌మీటర్‌లను ఉపయోగించి, వోల్టేజి‌ని పెంచి, తగ్గించే సామర్థ్యాన్ని సుదూర ప్రాంతాలకు చాలా తక్కువ ఖర్చుతో తీసుకు పోవడం ద్వారా విద్యుత్తు‌ను రవాణా చేయగలవని గుర్తించినప్పుడు కేంద్రీకృత విద్యుత్ ఉత్పత్తి సాధ్యపడింది.
విద్యుత్తు కేంద్ర స్టేషనులలో 1881 నుంచి తయారు చేయబడుతూ వచ్చింది. మొట్టమొదటి విద్యుత్ ప్లాంట్లు జలశక్తి లేదా బొగ్గు ద్వారా నిర్వహించబడ్డాయి, ఈరోజు మనం విద్యుత్తు కోసం ప్రధానంగా బొగ్గు, అణుశక్తి, సహజవాయువు, జల విద్యుత్తు, మరియు పెట్రోలియంతోపాటుగా, తక్కువ పరిమాణంలో సౌర శక్తి, ఆటుపోటులు , పవన జనరేటర్‌లు, మరియు జియోథెర్మల్ వంటి వనరులపై కూడా ఆధారపడుతున్నాము.
ఇతర ఇంధన రూపాలను నేరుగా విద్యుచ్ఛక్తిగా మార్చడానికి సంబంధించి ఏడు ప్రాథమిక పద్ధతులు ఉన్నాయి:స్థిర విద్యుత్ అనేది కనుగొనబడిన మరియు పరిశోధించబడిన తొలి రూపం, విద్యుత్‌స్థితి జనరేటర్ ఇప్పటికీ వాన్ డె గ్రాఫ్ జనరేటర్ మరియు MHD జనరేటర్‌ల వంటి ఆధునిక పరికరాలలో ఉపయోగిస్తున్నారు. విద్యుత్‌కణాలు తమ విద్యుత్ బలాన్ని పెంచడానికి యాత్రికంగా వేరు చేయబడినవి మరియు సరఫరా చేయబడినవి.
దాదాపు వాణిజ్యపరమైన విద్యుత్ ఉత్పత్తి మొత్తంగా విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణను ఉపయోగించి చేయబడుతుంది, దీంట్లో యాంత్రిక శక్తి ఒక విద్యుత్ జనరేటర్‌ని తిప్పటానికి బలప్రయోగం చేస్తుంది. యాంత్రిక శక్తిని అభివృద్ధి చేయడానికి హీట్ ఇంజన్లు, హైడ్రో, పవన మరియు టైడల్ విద్యుత్తుతో పాటుగా, పలు రకాల పద్ధతులు ఉన్నాయి.
రేడియో ధార్మిక విచ్ఛిత్తి ద్వారా విద్యుత్తుకు అణు శక్తిని ప్రత్యక్షంగా మార్పిడి చేసే క్రియ చిన్నస్థాయిలో మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక పూర్తిస్థాయి అణువిద్యుత్ కర్మాగారంలో, న్యూక్లియర్ ప్రతిచర్య ఉష్ణం ఒక హీట్ ఇంజన్‌ని నడపడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది జనరేటర్‌ని నడుపుతుంది, ఇది యాంత్రిక శక్తిని అయస్కాంత ప్రేరణ ద్వారా విద్యుత్తుగా మారుస్తుంది.
చాలావరకు విద్యుత్ ఉత్పత్తి హీట్ ఇంజన్ల ద్వారా జరుగుతుంటుంది. శిలాజ ఇంధనాల దహనక్రియ
చాలావరకు ఉష్ణంలో ఎక్కువ భాగాన్ని న్యూక్లియర్ విచ్ఛిత్తి నుంచి మరియు కొంతభాగాన్ని పునరుద్ధరించగల వనరుల నుండి ఈ ఇంజన్లలోకి సరఫరా చేస్తుంది. 1884లో సర్ చార్లెస్ పార్సన్స్ కనిపెట్టిన ఆధునిక స్టీమ్ టర్బైన్‌ – ఈరోజు ప్రపంచంలోని విద్యుత్ శక్తిలో 80 శాతాన్ని పలు ఉష్ణ వనరులను ఉపయోగించి తయారు చేస్తోంది.
అన్ని టర్బైన్‌లు మధ్యంతర శక్తి వాహకంలా ఫ్లూయిడ్ యాక్టింగ్ ద్వారా నడపబడతాయి. ఇంతకుముందే సూచించబడిన అనేక ఉష్ణ ఇంజన్‌లు టర్బైన్‌లే. ఇతర రకాల టర్బైన్‌లు గాలి ద్వారా లేదా పైనుంచి ధారగా పడుతున్న నీటి ద్వారా నడపబడతాయి.
వనరులు కింద పొందుపర్చబడ్డాయి:చిన్న చిన్న విద్యుత్ జనరేటర్లు తరచుగా డీజెల్, బయోగ్యాస్ లేదా సహజవాయువును దహిస్తూ పరస్పరం ఇచ్చిపుచ్చుకునే ఇంజన్ ద్వారా 
పనిచేస్తుంటాయి. డీసెల్ ఇంజన్లు తరచుగా బ్యాకప్ జనరేషన్ కోసం సాధారణంగా తక్కువ వోల్టేజీలలో ఉపయోగించబడతాయి. అయితే చాలా పెద్ద విద్యుత్ గ్రిడ్‌లు కూడా డీజేల్ జనరేటర్లను ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి ఆసుపత్రి వంటి నిర్దిష్ట సంస్థకోసం అత్యవసర బ్యాకప్‌గా కొన్ని పరిస్థితుల్లో గ్రిడ్‌లోకి విద్యుత్తును సరఫరా చేయడానికి అందించబడుతుంటాయి. బయోగ్యాస్ తరచుగా అది తయారయేచోట అంటే గుంతలు 
లేదా, అన్యోన్యాశ్రయంగా ఉండే ఇంజన్ లేదా ఒక చిన్న గ్యాస్ టర్బైన్‌గా ఉండే మైక్రోటర్బైన్‌తో వ్యర్థ జలాన్ని శుద్ధి చేసే ప్లాంటు వంటి చోట్ల దహించబడుతుంటుంది.
పైన సూచించబడిన సోలార్ హీట్ సాంద్రకాల వలె కాకుండా, ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెళ్లు సూర్యకాంతిని నేరుగా విద్యుత్తుగా మారుస్తుంటాయి. సూర్యకాంతి ఉచితంగా, సమృద్ధిగా లభిస్తున్నప్పటికీ, భారీ స్థాయిలో యాంత్రికంగా ఉత్పత్తయ్యే విద్యుత్ కంటే సౌర విద్యుత్ పలకలకు అయ్యే ఖర్చు కారణంగా సాధారణంగా మరింత వ్యయంతో కూడి ఉంటుంది. తక్కువ సామర్థ్యం ఉన్న సిలికాన్ సోలార్ సెల్స్ తగ్గిపోతూ వస్తున్నాయి, 30% శాతం మార్పిడి సామర్థ్యత కలిగిన మల్టీజంక్షన్ సెల్స్ ప్రస్తుతం వాణిజ్యపరంగా లభ్యమవుతున్నాయి. దాదాపు 40% పైగా సామర్థ్యత ప్రయోగాత్మక వ్యవస్థలలో ప్రదర్శించబడుతూ వచ్చింది. ఇటీవలి కాలం వరకు, ఫోటోవోల్టానిక్‌లను వ్యాపారపరమైన పవర్ గ్రిడ్‌కు యాక్సెస్ లేని సుదూర ప్రాంతాల్లో సాధారణంగా ఉపయోగిస్తూ వచ్చారు లేదా ఇవి వ్యక్తిగత ఇళ్లకు, వ్యాపార సంస్థలకు అనుబంధ విద్యుత్ వనరుగా ఉపయోగించేవారు. పర్యావరణపరమైన ఆందోళనల కారణంగా అందిన సబ్సిడీలతో, నిర్మాణ సామర్థ్యత మరియు ఫోటోవోల్టానిక్ టెక్నాలజీలో ఇటీవలి ముందంజలు సోలార్ పలకల తయారీని నాటకీయంగా వేగవంతం చేశాయి. జర్మనీ, జపాన్, కాలిఫోర్నియా మరియు న్యూజెర్సీలలో వృద్ధితో వీటి వ్యవస్థాపనా సామర్థ్యం 40% మేరకు పెరిగింది.
విద్యుత్ తయారీ కోసం పలు ఇతర టెక్నాలజీలను అధ్యయనం చేసి వృద్ధి చేస్తూ వచ్చారు. ఘన-స్థితి తయారీ (కదిలే భాగాలు లేకుండానే) అనేది ప్రత్యేకించి పోర్టబుల్ అప్లికేషన్లలో ఆసక్తికరంగా మారింది. థెర్మియోనిక్ (TI) మరియు థెర్మోఫోటోవోల్టానిక్ (TPV) వ్యవస్థలు వృద్ధి చేయబడినప్పటికీ, ఈ రంగంలో ప్రధానంగా, థెర్మోఎలెక్ట్రిక్ (TE) ఉపకరణాలు ఆధిపత్యం వహించాయి. ప్రత్యేకించి, TE ఉపకరణాలు TI మరియు TPV వ్యవస్థల కంటే ఎక్కువగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలలో ఉపయోగించబడ్డాయి. యాంత్రిక శ్రమనుంచి ప్రత్యేకించి పవర్ హార్వెస్టింగ్‌లో పైజోఎలెక్ట్రిక్ ఉపకరణాలు ఉపయోగించబడుతున్నాయి. బీటావోల్టాయిక్స్ మరొక ఘనస్థితి విద్యుత్ జనరేటర్ రకం, ఇది రేడియో ధార్మిక విచ్ఛిత్తి నుండి విద్యుత్తును తయారు చేస్తుంది.
ద్రవ-ఆధారిత మాగ్నెటోహైడ్రోడైనమిక్/0} (MHD) విద్యుత్ తయారీని అణు రియాక్టర్ల నుండి విద్యుచ్ఛక్తిని సంగ్రహించే పద్ధతిగా ఆధ్యయనం చేశారు మరియు మరిన్ని సాంప్రదాయిక ఇంధన దహనక్రియ వ్యవస్థలను కూడా అధ్యయనం చేశారు. ఉప్పు మరియు తీపి కలిసే స్థలాల్లో చివరకు, ఓస్మోటిక్ విద్యుత్ మరొక తయారీ అవకాశంగా కనిపించింది (ఉదా. డెల్టాలు...)
ఎలెక్ట్రోకెమికల్ విద్యుత్ తయారీ కూడా పోర్టబుల్ మరియు మొబైల్ అప్లికేషన్లలో ముఖ్యమైనది. ప్రస్తుతం చాలావరకు ఎలెక్ట్రోకెమికల్ విద్యుత్ అనేది వివృత ఎలెక్ట్రోకెమికల్ సెల్స్ ("బ్యాటరీలు")నుంచి వస్తోంది ఇవి తయారీ వ్యవస్థలకంటే ఎక్కువగా స్టోరేజ్ వ్యవస్థలుగా ఉపయోగించబడుతున్నాయని వాదిస్తున్నారు కాని, సంవృత ఎలెక్ట్రోకెమికల్ వ్యవస్థలు అంటే ఫ్యూయల్ సెల్స్గా వాడుకలో ఉన్న వాటి పట్ల గత కొన్ని సంవత్సరాలలో పెద్దస్థాయిలో పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి జరుగుతూ వచ్చింది. సహజ ఇంధనాల నుంచి లేదా సంశ్లేషణ చేయబడిన ఇంధనాలు (ప్రధానంగా ఎలెక్ట్రోలైటిక్ హైడ్రోజన్) నుంచి విద్యుత్ తయారీకి ప్యూయల్ సెల్స్‌ని ఉపయోగించవచ్చు.
యునైటెడ్ స్టేట్స్ చాలాకాలంగా అతిపెద్ద విద్యుత్ ఉత్పత్తిదారు మరియు వినియోగదారుగా ఉంటోంది, 2005లో ప్రపంచ విద్యుత్తులో 25%ని ఇది కలిగివుంది, తర్వాతి స్థానాల్లో చైనా, జపాన్, రష్యా, భారత్ ఉంటున్నాయి.
జనవరి-2010 నాటికి, 2 అతిపెద్ద విద్యుత్ తయారీదారుల నుంచి ఉత్పత్తయిన మొత్తం విద్యుత్ కింది విధంగా ఉంది:
యుఎస్ఎ: 3992 బిలియన్ KWh
చైనా: 3715 బిలియన్ KWh
భారతదేశం - భారతదేశపు విద్యుత్ ఉత్పత్తి 1,78,000 మెగా వాట్లు. అందులో 38,000 మెగా వాట్లు 11వ పంచవర్ష ప్రణాళిక లక్ష్యం. 12,000 మెగా వాట్ల విద్యుత్ ఉత్పత్తి 2010-11 లో ఉత్పత్తి చేయటానికి పనులు మొదలు పెట్టారు. ఒకే సంవత్సరంలో ఇంత ఉత్పత్తి చేయటం ఇదే మొదటిసారి. 12వ పంచవర్ష ప్రణాళిక ఇంకా మొదలు పెట్టక పోయినా, విద్యుత్ ఉత్పత్తి లక్ష మెగా వాట్ల లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు. అలాగే, పీక్ అవర్ లోని విద్యుత్తు డిమాండ్ 24 శాతం నుంచి 8 శాయతానికి తగ్గింది. బొగ్గు ఆధారంగా ఉత్పత్తి చేసే విద్యుత్ కేంద్రాలు, పర్యావరణానికి హాని కలగనివ్వనిరీతిలో, బొగ్గు నిర్వహణ కేంద్రం, బూడిద నిర్వహణ కేంద్రం, నీటి నిర్వహణ కేంద్రాలను తగిన సమయంలో ముందుగానే ఏర్పాటు చేయాలని నిర్ణయించింది విత్యుతు మంత్రిత్వ శాఖ.
శిలాజ ఇంధన ఆధారిత విద్యుత్ ఉత్పత్తి నుంచి వచ్చే కాలుష్య ఉద్గారాలు మరియు గ్రీన్‌హౌస్ వాయువులు ప్రపంచ గ్రీన్‌హౌస్ వాయు ఉద్గారాలలో గణనీయ భాగంగా ఉంటున్నాయని చాలామంది శాస్త్రజ్ఞులు అంగీకరిస్తున్నారు; యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, విద్యుత్ ఉత్పత్తి దాదాపు 40 శాతం ఉద్గారాలకు కారణమవుతోంది, ఇది ఏరకంగా చూసినా అతి పెద్ద వనరు. రవాణా ఉద్గారాలు U.S.యొక్క కార్హన్ డయాక్సైడ్ ఉత్పత్తిలో మూడింట ఒక వంతుకు కారణభూతమవుతున్నాయి.
యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం శిలాజ ఇంధన దహనచర్య ఆమ్ల వర్షంలో ముఖ్య భాగమైన సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ ఉద్గారాల మొత్తంలో 65%కి కారణభూతమవుతున్నాయి. విద్యుత్ ఉత్పత్తి USలో NOx, కార్హన్ మోనాక్సైడ్, మరియు ప్రత్యేక పదార్థం యొక్క నాలుగో అతిపెద్ద మిశ్రమ వనరుగా ఉంటోంది.