किस संयंत्र की संचालन लागत सबसे कम है?

Question

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D: जलविद्युत संयंत्र

Explanation & Concepts:
जलविद्युत संयंत्र की संचालन लागत सबसे कम होती है क्योंकि यह पानी की स्थितिज ऊर्जा का उपयोग करता है, जो एक मुफ्त और नवीकरणीय संसाधन है, जिससे ईंधन पर होने वाला आवर्ती व्यय समाप्त हो जाता है। थर्मल, परमाणु या गैस संयंत्रों के विपरीत, इसके दैनिक संचालन से संबंधित कोई ईंधन खरीद, रख-रखाव या दहन लागत नहीं होती है।

Working Principle: जलाशय में संग्रहित पानी में हेड ($H$) के समानुपाती स्थितिज ऊर्जा होती है। जैसे ही पानी पेनस्टॉक से नीचे बहता है, स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जो टर्बाइन ब्लेड से टकराकर यांत्रिक ऊर्जा उत्पन्न करती है। यह यांत्रिक घूर्णन एक सिंक्रोनस जनरेटर को चलाता है ताकि $P = \eta \rho g Q H$ समीकरण के आधार पर विद्युत शक्ति उत्पन्न हो सके।

Key Formulas: $P = \eta \cdot \rho \cdot g \cdot Q \cdot H$ — पावर आउटपुट समीकरण जहाँ $P$ पावर है, $\eta$ दक्षता है, $\rho$ घनत्व है, $g$ गुरुत्वाकर्षण है, $Q$ प्रवाह दर है, और $H$ हेड है।

Key Points: थर्मल संयंत्रों की तुलना में जलविद्युत संयंत्रों की O&M (संचालन और रखरखाव) लागत बहुत कम होती है।; थर्मल और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में संचालन लागत का मुख्य घटक ईंधन लागत होती है।; सिविल इंजीनियरिंग कार्यों के कारण हाइड्रो के लिए पूंजीगत लागत (स्थापना) अधिक होती है, लेकिन संचालन लागत न्यूनतम होती है।; जलविद्युत उपकरणों का जीवन काल आमतौर पर थर्मल संयंत्रों की तुलना में अधिक होता है।

Advantages: कोई ईंधन लागत शामिल नहीं है; पर्यावरण के अनुकूल (कोई कार्बन उत्सर्जन नहीं); उच्च परिचालन जीवन; त्वरित स्टार्ट-अप और ब्लैक-स्टार्ट क्षमताएं

Disadvantages: सिविल कार्यों के लिए उच्च प्रारंभिक पूंजी निवेश; लंबा निर्माण समय; स्थान विशिष्ट (पानी की उपलब्धता पर निर्भर)

Applications: बेस लोड बिजली की आपूर्ति; पीक लोड प्रबंधन (पंप स्टोरेज); ग्रिड आवृत्ति विनियमन

Additional Info: थर्मल पावर प्लांट में ईंधन, परिवहन और राख प्रबंधन के लिए उच्च आवर्ती लागत शामिल होती है।. गैस टर्बाइन संयंत्रों में पूंजीगत लागत कम होती है लेकिन महंगे प्राकृतिक गैस ईंधन के कारण संचालन लागत बहुत अधिक होती है।. परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में कोयले की तुलना में ईंधन लागत कम होती है लेकिन रखरखाव और डीकमिशनिंग लागत अधिक होती है।

Answer: D सही है — जलविद्युत संयंत्रों को ऊर्जा रूपांतरण के लिए किसी ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है, जिसके परिणामस्वरूप सभी पारंपरिक बिजली उत्पादन प्रौद्योगिकियों में संचालन लागत सबसे कम होती है।

Exam Tip: प्रतिस्पर्धी परीक्षाओं में, हमेशा पूंजीगत लागत (हाइड्रो के लिए उच्चतम) और संचालन/चल रही लागत (हाइड्रो के लिए न्यूनतम) के बीच अंतर करें।

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Option A: गैस टर्बाइन संयंत्र

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Option B: थर्मल पावर प्लांट

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Option C: परमाणु ऊर्जा संयंत्र

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