വൈദ്യുതിവ്യവസായം

ഗാർഹികം, വാണിജ്യം, വ്യവസായം, കൃഷി തുടങ്ങിയ വിവിധ മേഖലകൾക്ക് ആവശ്യമായ വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിച്ച് ആവശ്യക്കാർക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്ന സ്ഥാപനങ്ങളെയോ പ്രസ്തുത കർമ്മരംഗത്തെയോ പൊതുവായി വിളിക്കുന്ന പേരാണ് വൈദ്യുതിവ്യവസായം (Electricity Industry / Electrical Power Industry) എന്നത്.

വൈദ്യുതിവ്യവസായം - ഉത്പാദനം മുതൽ വിതരണം വരെ - ഒരു ലഘു ചിത്രം

അപ്രകാരം വിതരണം നടത്തുന്ന വൈദ്യുതി, വൈദ്യുതവിളക്കുകൾ, പങ്കകൾ, വാതാനുകൂലനയന്ത്രങ്ങൾ (Air-Conditioners), വ്യവസായത്തിനായുള്ള വിവിധ തരം യന്ത്രങ്ങൾ, ചൂളകൾ (Furnaces), ജലസേചനത്തിനായുള്ള പമ്പുകൾ തുടങ്ങിയവ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിനും മറ്റും സമൂഹത്തിലെ വിവിധ മേഖലകളിൽ വിവിധ ആവശ്യങ്ങൾക്കായിട്ടാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. സമൂഹത്തിലെ ഇത്തരം അത്യന്താപേക്ഷിതമായ കാര്യങ്ങൾ നിർവ്വഹിക്കുന്നതുകൊണ്ട് വൈദ്യുതിവ്യവസായത്തിൽ ഏർപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന സ്ഥാപനങ്ങളെ പൊതുകർമ്മസ്ഥാപനങ്ങൾ (Public Utility) ആയും അടിസ്ഥാനസൗകര്യസ്ഥാപനങ്ങൾ (Infrastructure) ആയും പരിഗണിക്കാറുണ്ട്.

വിവരണം

ഒരു സമൂഹത്തിന്റെ സാമ്പത്തികവും തദ്വാരാ ഭൗതികവും ആയ വികസനം അവിടെ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഉപയോഗത്തോതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. പഴയ കാലങ്ങളിൽ മനുഷ്യരുടെയും മൃഗങ്ങളുടെയും പേശീബലവും വിറക്, കൽക്കരി തുടങ്ങി പ്രകൃത്യാ ലഭിച്ചിരുന്ന വസ്തുക്കളും ഉപയോഗിച്ചാണ് സമൂഹത്തിലെ ഊർജ്ജാവശ്യകത നിറവേറ്റിയിരുന്നത്. എന്നാൽ ഇപ്പോൾ കൽക്കരി, പ്രകൃതിവാതകം, എണ്ണനിക്ഷേപങ്ങൾ, നദീജല-സമുദ്രജലപ്രവാഹങ്ങൾ, കാറ്റ്, സൗരോർജം, ഭൗമതാപം തുടങ്ങിയവയിൽ നിന്നാണ് വികസനത്തിനാവശ്യമായ ഊർജ്ജം കണ്ടെത്തുന്നത്. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആരംഭത്തിൽ വൈദ്യുതിസാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതോടെയാണ് പ്രകൃതിയിൽ ലഭിക്കുന്ന ഇത്തരം ഊർജ്ജരൂപങ്ങളെ വികസനാവശ്യങ്ങൾക്കായി കാര്യക്ഷമമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ കഴിഞ്ഞതും വേഗത്തിലുള്ള വികസനം സാധ്യമായതും. പ്രകൃതിയിൽ നിന്നു ലഭിക്കുന്ന ഏത് ഊർജ്ജരൂപത്തേയും ലാഭകരമായി വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാനും,ക്ഷമതയോടെ വളരെ ദൂരം പ്രേക്ഷണം ചെയ്യാനും, ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് വിതരണം ചെയ്യാനും,അനായാസം വീണ്ടും മറ്റേതൊരു ഊർജ്ജമായി മാറ്റുന്നതിനും കഴിയുന്ന വിശിഷ്ട ഗുണങ്ങളാണ് ഈ ഊർജ്ജരൂപം പ്രചാരത്തിലാവാൻ കാരണം. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ മധ്യത്തോടെ ലോകമെമ്പാടും ഈ പ്രവർത്തനരംഗം ഒരു വലിയ വ്യവസായമായി വികസിച്ചു കഴിഞ്ഞിരുന്നു.

മൂന്ന് പ്രധാന മേഖലകളാണ് വൈദ്യുതിവ്യവസായത്തിലുള്ളത് : (1) വൈദ്യുതോത്പാദനം (Electricity Generation) (2) വൈദ്യുതപ്രേഷണം (Electricity Transmission) (3) വൈദ്യുതി വിതരണം (Electricity Distribution) എന്നിവയാണവ. അടുത്തകാലം വരെ, മിക്ക രാജ്യങ്ങളിലും ഈ വ്യവസായരംഗം അതതു സർക്കാർ ഉടമസ്ഥതയിലുള്ളതോ നിയന്ത്രണമുള്ളതോ ആയ പൊതുസ്ഥാപനങ്ങൾ ആണ് നടത്തിയിരുന്നത്. സേവനസ്ഥാപനങ്ങൾ എന്ന നിലയിൽ കർശനമായ വിലനിയന്ത്രണങ്ങൾക്കും (Price-Control) മറ്റും അവ വിധേയവും ഊർധ്വസങ്കലിതവും (Vertically Integrated) ആയിരുന്നു. മേൽപ്പറഞ്ഞ മേഖലകൾ ഒന്നിച്ച് ഒരു സ്ഥാപനം തന്നെ കൈകാര്യം ചെയ്തിരുന്നു എന്നർത്ഥം. ഒരു നൈസർഗ്ഗികക്കുത്തക (Natural Monopoly) ആയിട്ടാണ് വൈദ്യുതിവ്യവസായം പരിഗണിച്ചിരുന്നതും നിലനിന്നിരുന്നതും. എന്നാൽ സമീപകാലത്തായി പല വികസിത-വികസ്വര രാജ്യങ്ങളിലും സാമ്പത്തികമോ ഭരണപരമോ, രാഷ്ട്രീയമോ ആയ കാരണങ്ങളാൽ ഈ രംഗം ഘടകമേഖലകളായി അപഗ്രഥിക്കുകയും (Unbundling) ചില രാജ്യങ്ങളിൽ സ്വകാര്യവത്കരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഭാരതത്തിൽ ഏതാണ്ട് 2003 വരെ ഈ രംഗം കൈകാര്യം ചെയ്തിരുന്നത് അതതു സംസ്ഥാനസർക്കാരുങ്ങളുടെ അധീനതയിലുള്ള സംസ്ഥാന വൈദ്യുതി ബോർഡുകളായിരുന്നു. അവ മേൽ സൂചിപ്പിച്ചതു പോലെ ഊർധ്വസങ്കലിതവും ആയിരുന്നു. (2003-ന് മുൻപുതന്നെ ചില സംസ്ഥാനങ്ങളിൽ അവിടത്തെ സർക്കാരുകൾ ഈ രംഗം കെട്ടഴിച്ചു സ്വകാര്യാധീനതയിലാക്കിയിരുന്നു) 2003ൽ പുതിയ വൈദ്യുതി നിയമം നിലവിൽ വന്നു. അതിൽ മേൽപ്പറഞ്ഞ ഘടകമേഖലകൾ സ്വതന്ത്രമാക്കുകയും, നാലാമത് വൈദ്യുതിവാണിജ്യം (Power Trading) എന്നൊരു പുതിയ മേഖല സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

സവിശേഷതകൾ

സമാന വ്യവസായങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച്, വൈദ്യുതി മേഖലയ്ക്ക് ചില സവിശേഷതകളുണ്ട്. അവയിൽ പ്രധാനപ്പെട്ടവ താഴെ നൽകുന്നു:

1. വൈദ്യുതോത്പാദനയന്ത്രങ്ങളും പ്രസരണശൃംഖലകളും സ്ഥാപിക്കുന്നതിനും പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിനും വലിയ മുതൽമുടക്ക് (Capital Investment) ആവശ്യമാണ്.
2. ജലം, പ്രകൃതിവാതകം എന്നിവയെ അപേക്ഷിച്ച് വൈദ്യുതി വൻതോതിൽ ശേഖരിച്ചു വയ്കാനാവില്ല. അതുകൊണ്ട് വൈദ്യുതോല്പാദനയന്ത്രങ്ങളുടെയും വൈദ്യുതശൃംഖലയുടെയും ശേഷി ആ പ്രദേശത്തെ പരമാവധി ഉപയോഗത്തോതിന് (Maximum Demand) (അതെത്ര കുറഞ്ഞ സമയത്തേക്കാണെങ്കിലും) അനുസൃതമായിരിക്കണം.
3. ഒരു പ്രദേശത്തെ വൈദ്യുതിയുടെ ആവശ്യകത (Demand) പ്രതിനിമിഷം മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. പ്രതിനിമിഷമുള്ള വൈദ്യുതിയുടെ ഉപയോഗം ഏതാണ്ടു പൂർണ്ണമായും ഉപഭോക്താക്കളുടെ നിയന്ത്രണത്തിലാണ്. അതിന്മേൽ വൈദ്യുതദാതാവിന് (Supplier) നിയന്ത്രണം ഏറെക്കുറേ അസാധ്യമാണ്. അതുകൊണ്ട് ഉല്പാദനം പ്രതിനിമിഷം ആവശ്യകതയ്കനുസരിച്ച് നിയന്ത്രിക്കണം. മാത്രവുമല്ല ഒരു വൈദ്യുത ശൃംഖലയിലെ എല്ലാ പ്രധാനബിന്ദുക്കളിലും (Nodes) വൈദ്യുതിയുടെ ഗുണനിലവാരം സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തുകയെന്നത് സാങ്കേതികമായി സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയയാണ്. ജനിത്രങ്ങളിലേക്കുള്ള യാന്ത്രകോർജ്ജം, അതിലെ കാന്തമണ്ഡലതീവ്രത, അതിന്റെ വേഗത, വൈദ്യുതശൃംഖലയിൽ പലയിടത്തായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന അനവധി ട്രാൻസ് ഫോർമർ ടാപ്പുകൾ‍, അനവധി കപ്പാസിറുകളുടെ ‍/ ഇൻഡക്റ്ററുകളുടെ സ്വിച്ചിംഗ് തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങൾ ഒരേസമയം ഏകോപിപ്പിച്ചാണ് ഗുണനിയന്ത്രണം സാധ്യമാക്കുന്നത്.
4. വൈദ്യുതോത്പാദനത്തിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജസ്രോതസ്സുകൾ ഉപയോഗകേന്ദ്രങ്ങളിൽ നിന്ന് അവരെ അകലെയും എല്ലാ രാജ്യങ്ങളിലും / പ്രദേശങ്ങളിലും ഒരുപോലെ ലഭിക്കാത്തതും ആണ്. അതുകൊണ്ട് അത്യുന്നതമർദ്ദത്തിൽ (Extra-high Tension) വൈദ്യുതി വളരെദൂരം പ്രേഷണം ചെയ്യേണ്ടി വരുന്നു. പ്രേഷണച്ചോർച്ച (Transmission Loss) പരമാവധി കുറയ്ക്കുവാനാണ് അത്യുന്നതമർദ്ദത്തിൽ വൈദ്യുതി പ്രേഷണം ചെയ്യുന്നത്.
5. ആഗോളമായിത്തന്നെ വൈദ്യുതിയുടെ ആവശ്യകത വർഷം തോറും ഉയർന്നുയർന്നു വരുന്നു. അതേ സമയം ഉത്പാദനസ്രോതസ്സുകൾ ചുരുങ്ങിയും വരുന്നു. ലോകത്തിൽ ഇപ്പോൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതിയിൽ ഏകദേശം 66% വറ്റിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഖനിജേന്ധനങ്ങളിൽ നിന്നാണ് ലഭിക്കുന്നത്. പുതിയ ഉത്പാദനസ്രോതസ്സുകളും സാങ്കേതികസമ്പ്രദായങ്ങളും കണ്ടെത്തി വികസിപ്പിക്കേണ്ടിയിരിക്കുന്നു.

ചരിത്രം

പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അന്ത്യദശകങ്ങളിലാണ് പൊതുജനാവശ്യങ്ങൾക്കായി വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിച്ചു വിതരണം നടത്തിത്തുടങ്ങിയത്. ഇംഗ്ലണ്ടിൽ, 1881ൽ സറി കൗണ്ടിയിലെ (Surrey County) ഗോഡാമിംഗ് (Godalming) എന്ന നഗരപ്രദേശത്താണ് ലോകത്താദ്യമായി ഇത്തരം സമ്പ്രദായം നിലവിൽ വന്നത്. തെംസ് നദിയുടെ ഒരു പോഷകനദിയായ റിവർ വേ -യിൽ സ്ഥാപിച്ച ജലവൈദ്യുതയന്ത്രത്തിൽ നിന്നാണ് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിച്ചത്. വഴിവിളക്കുകൾ കത്തിക്കാനായിരുന്നു അന്ന് വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ചത്. ആ വർഷം തന്നെ സസ്സക്സിൽ (Sussex) വൈദ്യുതി വിതരണത്തിനായി റോബട് ഹാമൻഡ് എന്നയാൾ ഹാമൻഡ് ഇലക്റ്റ്ട്രിസിറ്റി സപ്ലെ കമ്പനി സ്ഥാപിച്ചു. 1882ൽ എഡിസൺ ലണ്ടനിലെ ഹോബൺ വയഡക്റ്റിൽ (Holborn Viaduct) ഒരു ആവികൊണ്ടോടുന്ന ഒരു വൈദ്യുതി നിലയം സ്ഥാപിച്ചു. തെരുവുവിളക്കുകൾ കത്തിക്കാനും ചില ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് ഉപയോഗിയ്ക്കാനും അന്നു വൈദ്യുതി നൽകിയിരുന്നു. നേർധാരാ വൈദ്യുതിയാണ് അന്ന് എഡിസൺ വിതരണം ചെയ്തിരുന്നത്. ഗൊഡാമിംഗിലേയും ഹോബണിലേയും പദ്ധതികൾ കുറച്ചു വർഷങ്ങൾ കഴിഞ്ഞു നിലച്ചു പോയി. എന്നാൽ സസ്സക്സിൽ പ്രവർത്തനം തുടർന്നു. 1887ൽ അവിടെ ദിവസത്തിൽ 24 മണിക്കൂറും വൈദ്യുതി നൽകാൻ കഴിഞ്ഞിരുന്നു.

അമേരിക്കയിലെ ന്യൂയോർക്കിൽ ‍അതേവർഷംതന്നെ എഡിസൺ മറ്റൊരു വൈദ്യുതി നിലയം സ്ഥാപിച്ചു. അവിടെ നിന്നും നേർധാരാവൈദ്യുതിയാണ് വിതരണം ചെയ്തിരുന്നത്. അന്ന് നേർധാരാവൈദ്യുതിയിൽ ആവശ്യാനുസരണം വോൾട്ടത കുറക്കുവാനോ താഴ്ത്തുവനോ എളുപ്പം കഴിയുമായിരുന്നില്ല. അതുകൊണ്ട് ഉപഭോക്താക്കളൂടെ സ്ഥലത്തിന് അടുത്തായിട്ടാണ് ഉല്പാദനനിലയങ്ങൾ സ്ഥാപിച്ചത്. 1887ൽ നിക്കോള ടെസ്ല പ്രത്യാവർത്തിധാരയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു സമ്പ്രദായം വികസിപ്പിച്ച് അതിൽ നിരവധി ഉത്പാദനാവകാശങ്ങൾ (Patents) സമ്പാദിച്ചു. ഈ സമ്പ്രദായത്തിൽ വൈദ്യുതി കൂടുതൽ ദൂരം പ്രേഷണം ചെയ്യുവാൻ കഴിയുമായിരുന്നു. തുടർന്ന് ടെസ്ലയുടെ സമ്പ്രദായം ഉപയോഗിച്ചുകൊണ്ട്, ജോർജ് വെസ്റ്റിംഗ് ഹൗസ് അമേരിക്കയിൽ ദിർഘദൂര വൈദ്യുതിപ്രേഷണം തുടങ്ങി.

ഇപ്പോഴും ലോകത്താകമാനം ഭൂരിഭാഗം വൈദ്യുതിപ്രേഷണ-വിതരണങ്ങൾ ത്രൈമുഖപ്രത്യാവർത്തിധാരാസമ്പ്രദായത്തിലാണ് (Three phase Alternating Current System) നടത്തുന്നത്. എന്നാൽ അടുത്തകാലത്തായി ഉന്നതവോൾട്ടതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന നേർധാരാവ്യവസ്ഥയും (HVDC - High Voltage Direct Current System) വികസിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇപ്പോൾ അതിദൂരം മൊത്തവൈദ്യുതിപ്രേഷണം (Bulk Power Transmission) ചെയ്യുന്നതിനും വിവിധ പ്രത്യാവർത്തിധാരാസമ്പ്രദായങ്ങൾ പരസ്പരം യോജിപ്പിച്ചു പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിനും നേർധാരാവ്യവസ്ഥ ഉപയോഗിച്ചു വരുന്നു.

വൈദ്യുതോത്പാദനം

ജലപ്രവാഹം, ജൈവ-ഖനിജ ഇന്ധനങ്ങൾ (Fossil fuels) ആണവോർജം എന്നിവയിൽ നിന്നാണ് പരമ്പരാഗതമായി വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ജലപ്രവാഹം ജലച്ചക്ക്രങ്ങളിൽ (Water Turbine) നേരിട്ട് പതിപ്പിച്ചോ, ഇന്ധനങ്ങൾ വാതകച്ചക്രങ്ങളിൽ ( Gas Turbine) നേരിട്ട് കത്തിച്ചോ, ഇന്ധനം കത്തിച്ചുണ്ടാക്കിയതോ അല്ലെങ്കിൽ ആണവോർജ്ജതിൽ നിന്നുത്പാദിപ്പിച്ചതോ ആയ നീരാവി നീരാവിച്ചക്രങ്ങളിൽ കടത്തിവിട്ടോ അവ കറക്കുന്നു. ഈ ചക്രങ്ങളോടു ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള വൈദ്യുതജനിത്രങ്ങളാണ് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ഉത്പാദിപ്പിച്ച വൈദ്യുതി യഥായോഗ്യം വോൾട്ടത വർദ്ധിപ്പിച്ച് പ്രേഷണശൃംഖലകളിൽ‍ക്കൂടി (Transmission Network) കടത്തിവിട്ട് വിദൂരത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന നിരവധി ഉപകേന്ദ്രങ്ങളിൽ (Sub-Stations) എത്തിക്കുന്നു. അവിടെ വോൾട്ടത താഴ്തി വിതരണശൃംഖലകളിൽ‍ക്കൂടി (Distribution Network) കടത്തിവിട്ട് ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് എത്തിക്കുന്നു. ലോകത്തിൽ ഏതാണ്ട് 98% വൈദ്യുതിയും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് ഈ രീതിയിലാണ്. കൂടാതെ സൗരോർജം, ഭൗമതാപം, കാറ്റ്, തിരമാലകൾ, സമുദ്രതാപവ്യതിയാനങ്ങൾ, ജൈവപിണ്ഡങ്ങൾ (Biomass) തുടങ്ങിയവയിൽ നിന്നും വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്.

വൈദ്യുതപ്രേഷണം

വൈദ്യുതി, ഉല്പാദനനിലയങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്ന വിതരണശൃംഖലകൾ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഉപനിലയങ്ങളിലേക്ക് (Substations) എത്തിക്കുന്ന പ്രവൃത്തിയാണ് വൈദ്യുതപ്രേഷണം (Electricity Transmission). ഇതിനായി ഉത്പാദനനിലയങ്ങൾ തമ്മിലും ഉപനിലയങ്ങൾ തമ്മിലും പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിക്കാറുണ്ട്. ഭൂഗർഭക്കേബിളുകളും (Underground Cables) ഊർധ്വവാഹികളും (Over-head Lines) ഉപയോഗിച്ചാണ് നിലയങ്ങൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിക്കുക. ഇപ്രകാരം നിർമ്മിക്കുന്ന പ്രേഷണശൃംഖല (Transmission Network) ഗ്രിഡ് (Grid) എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. വൈദ്യുതി പ്രേഷണം ചെയ്ത് ഉപനിലയങ്ങളിൽ എത്തിക്കുന്നതിനിടയ്ക് വൈദ്യുതിയുടെ സമ്മർദ്ദം (വോൾട്ടത) ഒന്നോ അതിൽക്കൂടുതലോ തവണ ഉയർത്തുകയും താഴ്ത്തുകയും ചെയ്യും. പ്രേഷണത്തിനിടയിൽ സംഭവിക്കുന്ന അനിവാര്യമായ ചോർച്ച / നഷ്ടം (Transmission Loss) പരമാവധി കുറയ്ക്കുന്നതിനാണ് ഇങ്ങനെ ഉയർന്ന വോൾട്ടതയിൽ വൈദ്യുതി പ്രേഷണം ചെയ്യുന്നത്. ചോർച്ചയും വോൾട്ടതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം പ്രതിലോമവർഗ്ഗാംശബന്ധമാണ് (Inverse-Square Relation). ആതായത് വോൾട്ടത ഇരട്ടിയാക്കിയാൽ ചോർച്ച നാലിലൊന്നായും വോൾട്ടത മൂന്നു മടങ്ങാക്കിയാൽ ചോർച്ച ഒൻപതിലൊന്നായും കുറയും എന്നർത്ഥം. ഇപ്രകാരം വേണ്ടവിധം വോൾട്ടത കുറക്കുന്നതിനും താഴ്ത്തുന്നതിനും ഉള്ള ഉപകരണമാണ് ട്രാൻസ് ഫോർമർ‍‍ (സങ്ക്രമണിക). ഉത്പാദനനിലയങ്ങളിലും ഉപനിലയങ്ങളിലാണ് ഇവ സ്ഥാപിക്കുക. ഈ നിലയങ്ങളിൽ ഇവ കൂടാതെ വൈദ്യുതലൈനുകളും മറ്റും നിറുത്താനും പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനും ഉള്ള വിച്ഛേദിനികൾ (Circuit Breakers) അടങ്ങിയ സ്വിച്ച്ഗീയറുകളും (ശലാകസംയുക്തങ്ങൾ‍) പ്രേഷണം ചെയ്ത വൈദ്യുതി അളക്കനുള്ള മാപനോപകരണങ്ങളും(Metering Devices), ഏതെങ്കിലും വൈദ്യുതലൈനിലോ നിലയോപകരണങ്ങളിലോ എന്തെങ്കിലും ദോഷമോ അഹിതപ്രവർത്തനമോ (Fault / Malfunction) സംഭവിച്ചാൽ അതു കണ്ടെത്തി ഉടൻ ആ ഭാഗത്തേക്കുള്ള പ്രവാഹം നിറുത്തുവാൻ ശലാകജാലങ്ങൾക്ക് ആജ്ഞ നൽകുന്ന സംരക്ഷണോപകരണങ്ങളും (Protection Devices) ഉണ്ടാവും. ആധുനിക നിലയങ്ങളിൽ ഇവയെല്ലാം കൂടാതെ പ്രവർത്തനമേൽനോട്ടത്തിനും വിവരശേഖരണത്തിനും (Supervisory Control and Data Acquisition -SCADA) ഉപകരണങ്ങളും സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ടായിരിക്കും.

ഉത്പാദനനിലയങ്ങളുടെയും ഉപനിലയങ്ങളുടെയും ദൈനംദിനപ്രവർത്തനങ്ങൾ അയൽപ്രദേശങ്ങളിലെ ശൃംഖലകളുമായുള്ള ഊർജ്ജക്കൈമാറ്റം / വ്യാപാരം (Power Exchange) തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങൾ ഏകോപിപ്പിക്കുന്നത് ഒരു കേന്ദ്രപ്രേഷണനിലയത്തിൽ (Load Dispatch Centre) നിന്നാണ്. എല്ലാ ദിവസവും ഓരോ മണിക്കൂറിലും വൈദ്യുതാവശ്യകത എത്ര ഉണ്ടാവാമെന്നു പ്രവചിക്കുക (Demand Forecast) ഏതെല്ലാം ഉത്പാദനയന്ത്രങ്ങൾ എത്രമാത്രം ഉത്പാദിപ്പിക്കണമെന്നു നിശ്ചയിക്കുക (Daily Generation /Production Planning) അയൽശൃംഖലയിലേക്ക് / നിന്ന് എത്ര ഊർജ്ജം കയറ്റുമതി / ഇറക്കുമതി (Import / Export) ചെയ്യണം എന്നു തീരുമാനിക്കുക ‍ശൃംഖലയിലെ ഏതെല്ലാം ലൈനുകൾ / കേബിളുകൾ പരിചരണത്തിനായി (Maintenance) വിട്ടുനൽകണം എന്നു നിശ്ചയിക്കുക ഉപനിലയങ്ങൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ വേണ്ട നിർദ്ദേശങ്ങൾ സമയാസമയം നൽകുക ശൃംഖലയിൽ ദോഷമോ അഹിതപ്രവർത്തനമോ വന്നാൽ അത് യഥാവിധം കൈകാര്യം ചെയ്യുക തുടങ്ങിയ പ്രവർത്തനങ്ങളാണ് കേന്ദ്രപ്രേഷണനിലയം ചെയ്യുന്നത്.

വൈദ്യുതി വിതരണം

പ്രേഷണശൃംഖലയുമായി ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഉപകേന്ദ്രങ്ങളിൽ നിന്നു വൈദ്യുതി സ്വീകരിച്ച്, ഉപഭോകതാക്കൾക്ക് നൽകുന്ന ചെയ്യുന്ന കർമ്മമാണ് വൈദ്യുതി വിതരണം.

വൈദ്യുതി വിതരണത്തിനായുള്ള ശൃംഖലകൾ രണ്ടു വിധമുണ്ട്: പ്രാഥമികവിതരണശൃംഖലകളും (Primary Distribution Network) ദ്വിതീയശൃംഖലകളും (Secondary Networks). പ്രാഥമികശൃംഖലകൾ ഉപകേന്ദ്രങ്ങളിൽ നിന്ന് വൈദ്യുതി നേരിട്ട് സ്വീകരിച്ച് വ്യവസായങ്ങൾക്കും വൻകിട ഉപഭോക്താക്കൾക്കും ദ്വിതീയശൃംഖലകൾക്കും നൽകുന്നു. പ്രാഥമികശൃംഖലകളിൽ നിന്ന് സൗകര്യമുള്ള രീതിയിൽ വോൾട്ടത താഴ്ത്തി ചെറുകിട, ഗാർഹിക, വാണിജ്യ, കാർഷിക ഉപഭോക്താക്കൾക്കുനൽകുന്നത് ദ്വിതീയശൃംഖലകൾ വഴിയാണ്. ദ്വിതീയശൃംഖലകളിലേക്ക് വിതരണ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ വഴി വോൾട്ടത താശ്ഗ്ത്തിയാണ് വൈദ്യുതി ഒഴുക്കുന്നത്. ഇത്തരം വിതരണട്രാൻസ് ഫോർമറുകളുടെയും‍ വൈദ്യുതിപ്രേഴണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പവർ ട്രാൻസ് ഫോർമറുകളുടെയും പ്രവർത്തനതത്വം ഒന്നു തന്നെയാണെങ്കിലും അവയുടെ ശേഷി, വലിപ്പം അവയ്കു വേണ്ട സംര‍ക്ഷണ സംവിധാനങ്ങൾ, പ്രതിഷ്ഠാപന-പരിപാലനച്ചെലവുകൾ തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങൾക്ക് വ്യത്യാസമുണ്ട്. പ്രാഥമികവിതരണശൃംഖലകളുടെ വോൾട്ടത സാധാരണ 33,000 വോൾട്ടു മുതൽ 6,600 വോൾട്ട് വരെയാണ്. ദ്വിതീയശൃംഖലകൾ 220 വോൾട്ടോ 430 വോൾട്ടോ ചിലയിടങ്ങളിൽ അതിൽ കൂടുതലോ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നവയാണ്. വിതരണട്രാൻസ് ഫോർമറുകൾക്ക് 2500 കിലോ വോൾട്ട് ആമ്പിയർ വരെ ശേഷിയുണ്ടാവാം.

ഭാരതത്തിലെ ഗ്രാമപ്രദേശങ്ങളിൽ ഊർധ്വവാഹികളിൽക്കൂടിയോണ് സാധാരണ വൈദ്യുതി വിതരണം നടത്തിവരുന്നത്. നഗരപ്രദേശങ്ങളിൽ ഇപ്പോൾ ഭൂഗർഭക്കേബിളുകൾ വഴിയുള്ള വിതരണ സമ്പ്രദായം പ്രചരിച്ചുവരുന്നു. ഭൂഗർഭക്കേബിളുകൾ വഴിയുള്ള വൈദ്യുതി വിതരണം ഊർധ്വവാഹികൾ വഴിയുള്ള വിതരണ സമ്പ്രദായത്തെ അപേക്ഷിച്ച് തകരാറിലാവാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണെങ്കിലും അതു സംഭവിച്ചാൽ അവ എവിടെയാണെന്നു കണ്ടെത്തുന്നതും പരിഹരിക്കുന്നതും സാങ്കേതികമായി സങ്കീർണമാണ്. മാത്രവുമല്ല നിർമ്മാണ-പരിചരണച്ചെലവുകൾ ഏതാണ്ട് പതിനഞ്ചു മടങ്ങു വരെ കൂടുതലുമാണ്.

വിതരണശൃംഖലയുടെ ഘടന പല തരത്തിലുണ്ട്. അവയിൽ ആരസമ്പ്രദായത്തിലുള്ളതാണ് (Radial System) ഏറ്റവും ലഘുവായതും ഏറ്റവും ചെലവുകുറഞ്ഞതും ഭാരതത്തിൽ ഏറ്റവും പ്രചാരത്തിലുള്ളതും. ഓരോ സ്ഥലത്തേക്കും വൈദ്യുതിയെത്തിക്കുന്നത് വെവ്വേറേ ദായിനികളാണ് (Feeders). വൈദ്യുതോപകേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് അതതു സ്ഥലങ്ങളിലേക്ക് ഒരു ചക്രത്തിന്റെ ആരക്കാലുകൾ പോലെ വിവിധ ദിശകളിലേക്ക് അവ നീണ്ടു പോകുന്നു. ഇവയിൽ നിന്ന് ഇരുപാർശ്വങ്ങളിലേക്കും ഉപശാഖകളും ഉണ്ടാവും. ദായിനികൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടില്ല. പരസ്പരം സ്പർശിക്കാതെ പരന്നുവിരിഞ്ഞു കിടക്കുന്ന ശിഖരങ്ങളുള്ള ഒരു വൃക്ഷത്തിനു സദൃശമായ ഘടനയാണിത് (Tree Structure). ഇത്തരം സമ്പ്രദായത്തിൽ ഒരു സ്ഥലത്ത് വൈദ്യുതി എത്തിക്കുന്നതിന് ഒരു പാത (Route) മാത്രമേ ഉണ്ടായിരിക്കുകയുള്ളൂ. അതുകൊണ്ട് ഇത്തരം ശൃംഖലയിലെ ശാഖകളിലൊന്ന് തകരാറിലായാൽ അതു പരിഹരിക്കുന്നതുവരെ ആ ഭാഗത്തേക്കുള്ള വൈദ്യുതിപ്രവാഹം പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഈ ദോഷം പരിഹരിക്കുന്നതിന് ഒന്നിൽ കൂടുതൽ പാതകൾ ഉള്ള സമ്പ്രദായങ്ങൾ സ്വീകരിക്കണം. അടുത്തടുത്തു കിടക്കുന്ന ശാഖകളോ (Branches) പാർശ്വശാഖകളോ (Laterals) അഗ്രഭാഗത്തോ മറ്റിടങ്ങളിലോ കൂട്ടിയോജിപ്പിച്ച് വലയം സൃഷ്ടിക്കുന്ന വലയസമ്പ്രദായം (Ring / Loop System) എന്നൊരു രീതിയുണ്ട്. ചിലയിടങ്ങളിൽ ദായിനികൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചുണ്ടാക്കുന്ന ജാലസമ്പ്രദായവും ( Network System) നിലവിലുണ്ട്. ഇത്തരം സമ്പ്രദായങ്ങളിൽ‍ ഒരു സ്ഥലത്തേക്ക് വൈദ്യുതി എത്തിക്കുന്നതിന് കുറഞ്ഞത് രണ്ടു പാതയെങ്കിലും ഉണ്ടാവും. ഒരു പാതയിൽ എവിടെയെങ്കിലും തകരാറു വന്നാൽ മറ്റു പാതകളിലൂടെ അവിടെ വൈദ്യുതിയെത്തിക്കാൻ കഴിയും. അതുകൊണ്ട് അത്തരം സമ്പ്രദായങ്ങളിൽ പ്രദാനവിഘ്നങ്ങൾ (Supply Interruptions) ആരസമ്പ്രദായത്തേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. വിതരണശൃംഖലയിൽ തകരാറുകൾ വരുമ്പോൾ സ്വിച്ചുകൾ, ഫ്യൂസ്-കട്ടൗട്ടുകൾ, വിച്ഛേദിനികൾ തുടങ്ങിയവ യഥാവിധം പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് പ്രവാഹത്തിന്റെ പാത മാറ്റിയാണ് വൈദ്യുതി പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയ മനുഷ്യരെക്കൊണ്ടോ സ്വയംനിയന്ത്രിതയന്ത്രങ്ങളെക്കൊണ്ടോ ചെയ്യിക്കാം. ഇത്തരം സംവിധാനങ്ങളുള്ള ശൃംഖലകളിൽ, പ്രവാഹവിഘ്നങ്ങൾ നന്നേ കുറവായിരിക്കും. വികസ്വരരാജ്യങ്ങളിൽ, ഇത്തരം സ്വയംനിയന്ത്രിത / വിദൂരനിയന്ത്രിതസംവിധാനങ്ങളുണ്ട്. എന്നാൽ ഭാരതത്തിലെ വൻനഗരങ്ങളിൽ പോലും ഈ സമ്പ്രദായം (Distribution Automation) നടപ്പാക്കി വരുന്നതേയുള്ളൂ.

വൈദ്യുതിവാണിജ്യം

വൈദ്യുതി ഉത്പാദകരിൽ‍ നിന്നോ വൈദ്യുതിമിച്ചമുള്ള മറ്റുള്ളവരിൽ നിന്നോ വൈദ്യുതി വാങ്ങി വൻകിടഉപഭോക്താക്കൾക്ക് നേരിട്ടോ വിതരണക്കാർക്കോ വിൽക്കുന്ന സമ്പ്രദായമാണ് വൈദ്യുതിവാണിജ്യം. ഇതിനായി വാണിജ്യക്കാരന് സ്വന്തമായ ഉത്പാദനനിലയങ്ങളോ പ്രേഷണശൃംഖലയോ മറ്റു യന്ത്രസംവിധാനങ്ങളോ ഉണ്ടായിരിക്കണമെന്നില്ല. മറ്റുള്ളവരുടെ നിലവിലുള്ള പ്രേഷണ-വിതരണശൃംഖലയുടെ മിച്ചശേഷി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ടാണ് ക്രയവിക്രയം നടത്തുന്നത്. ഇത് ദീർഘകാലകരാറടിസ്ഥാനത്തിലോ തത്സമയവിക്രയമോ (Spot Selling) ആവാം. ഇപ്രകാരം, വാണിജ്യത്തിനായി വൈദ്യുതി നിലവിലുള്ള ശൃംഖലയിലൂടെ പ്രവഹിപ്പിക്കുന്നത് അനുവദിക്കുന്ന നിയമവ്യവസ്ഥയെ പാത തുറന്നു നൽകൽ അഥവാ തുറന്നപാതനൽകൽ (Open Access) എന്നു പറയുന്നു. ഭാരതത്തിലെ വൈദ്യുതി അധിനിയമം 2003 ഇപ്രകാരം പാതതുറന്നു നൽകാനുള്ള വ്യവസ്ഥ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. പ്രേഷണ-വിതരണ ശൃംഖലയുടെ മിച്ചശേഷി നിർണയിക്കൽ അത് വാണിജ്യക്കാർക്കോ മറ്റാവശ്യക്കാർക്കോ തുറന്നു നൽകൽ, വൈദ്യുതി പ്രവഹിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള കൂലി നിശ്ചയിക്കൽ തുടങ്ങിയകാര്യങ്ങൾ ചെയ്യുന്നത് അതത് വൈദ്യുതി റഗുലേറ്ററി കമ്മീഷനുകൾ ആണ്. രാജ്യത്ത് നിലവിലുള്ള പൊതു-സ്വകാര്യ ഉത്പാദകരുടെ ഉത്പാദനസംവിധാനങ്ങളുടെ ശേഷിയും പ്രസരണ-വിതരണശൃംഖലകളുടെ ശേഷിയും പരമാവധി പ്രയോജനപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് ഉയർന്നു വരുന്ന വൈദ്യുതാവശ്യകത നിറവേറ്റാൻ വേണ്ട പുതിയ ഉത്പാദന-പ്രേഷണ-വിതരണ സംവിധാനങ്ങൾ അതിനുവേണ്ട മുതൽ മുടക്ക് തുടങ്ങിയവ പരമാവധി കുറയ്ക്കുക എന്നീ ലക്ഷ്യങ്ങളാണ് പുതിയ ഈ വ്യവ്യവസ്ഥ കൊണ്ട് ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്.

സാമ്പത്തികകാര്യങ്ങൾ

പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാന കാലത്തുതന്നെ ഭാരതത്തിൽ വളരെ പരിമിതമായ തോതിൽ വൈദ്യുതോത്പാദനം തുടങ്ങിയിരുന്നു. ബ്രിട്ടീഷുകാരിൽ നിന്ന് സ്വാന്ത്ര്യം ലഭിക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുതി, നഗരങ്ങളിൽ മാത്രമേ ലഭിക്കുമായിരുന്നുള്ളൂ. ഗ്രാമങ്ങൾ വൈദ്യുതീകരിച്ചു തുടങ്ങിയത് പിന്നീടാണ് 1948 ലെ വൈദ്യുതിപ്രദാനനിയമം (Electricity Supply Act) ഈ രംഗം സർക്കാരുകളുടെ ഉടമസ്ഥതയിലും നിയന്ത്രണത്തിലും ആക്കി. ത്വരിതഗതിയിൽ ഗ്രാമങ്ങൾ വൈദ്യുതീകരിക്കുന്നതിന് സംസ്ഥാനങ്ങളിൽ വൈദ്യുതീബോർഡുകൾ രൂപവത്കരിച്ചു. വൈദ്യുതി എത്താത്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ വൈദ്യുതി എത്തിക്കുക എന്നതായിരുന്നു ബോർഡുകളുടെ പ്രധാന ചുമതല. ഇപ്രകാരം വൈദ്യുതി എത്തിക്കുമ്പോൾ ലാഭേച്ഛയില്ലാതെ വൈദ്യുതി വിതരണം നടത്തണമെന്നും (പിന്നീട് അത് 3% ലാഭം എന്നാക്കി) വൈദ്യുതിയുടെ വില സർക്കാർ നിശ്ചയിക്കുമെന്നും അതിലുണ്ടാവുന്ന ധനനഷ്ടം സർക്കാർ നികത്തണമെന്നും വ്യവസ്ഥ ചെയ്തിരുന്നു. എന്നാൽ കാലക്രമത്തിൽ അശാസ്ത്രീയമായ വൈദ്യുതിയുടെ വില നിർണ്ണയം, സൗജന്യങ്ങൾ, മോഷണം, ശൃംഖലപ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിൽ വന്ന പിഴവുകൾ, വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിൽ ബോർഡുകൾ പ്രവർത്തിക്കാതിരുന്നത് തുടങ്ങിയ നിരവധി കാരണങ്ങളാൽ സംസ്ഥാനസർക്കാരുകളുടെ നിയന്ത്രണത്തിലുള്ള വൈദ്യുതിബോർഡുകൾ വലിയ നഷ്ടത്തിലായി. സാമ്പത്തിക ഞെരുക്കങ്ങൾ കൊണ്ട് ഉത്പാദന, പ്രസരണ, വിതരണ രംഗങ്ങളിൽ കാലാകാലങ്ങളിൽ വരേണ്ട വികസനപ്രവർത്തനങ്ങൾ നിലച്ചു പോയി.