Thermal Generation
- ग्रिड में नवीकरणीय ऊर्जा की बढ़ती पहुंच के कारण विद्युत संयंत्र घटकों पर साइकलिंग लोडिंग के प्रभाव की पहचान करना।
- ऑनलाइन कोयला नमूनाकरण.
- विशेष रूप से आईजीसीसी (एकीकृत गैसीकरण संयुक्त चक्र) प्रौद्योगिकी में उच्च तापमान पर सिंथेटिक गैस की सफाई में तकनीकी प्रगति।
- विद्युत संयंत्र की दक्षता बढ़ाने के लिए अपशिष्ट ऊष्मा पुनर्प्राप्ति प्रौद्योगिकियों का उपयोग।
- इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रीसिपिटेटर (ईएसपी) प्रदर्शन में सुधार।
- ताप विद्युत संयंत्र घटकों की उच्च जीवन प्रत्याशा के लिए उन्नत सतह इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकियां।
- थर्मल घटकों (बर्नर, लाइनर और शील्ड आदि) का उच्च तापमान पर घिसाव और क्षरण प्रतिरोध।
- अंतिम चरण के स्टीम टरबाइन ब्लेडों का डिजाइन एवं विकास तथा बेहतर प्रदर्शन के लिए बॉयलर के अंदर फ्लू गैस प्रवाह का संतुलन।
- बॉयलर दहन उप और सुपरक्रिटिकल बॉयलरों का कम्प्यूटेशनल द्रव गतिकी (सीएफडी) मॉडलिंग।
- उच्च तापीय गुणांक वाले स्नेहकों में अनुप्रयोग के लिए नैनो कणों का विकास, वाष्पीकरण हानि को कम करने के लिए जल में योजक।
- संयंत्र घटकों की स्थिति के आकलन के लिए उन्नत गैर-विनाशकारी परीक्षण/गैर-विनाशकारी परीक्षा (एनडीटी/एनडीई) आधारित निदान और निरीक्षण उपकरण, जैसे अल्ट्रासोनिक चरणबद्ध सरणी द्वारा कम दबाव (एलपी) टरबाइन ब्लेड का इन-सीटू निरीक्षण।
- कोयला दहन / मिश्रित कोयला दहन मूल्यांकन अध्ययन के लिए उन्नत सुविधाओं की स्थापना।
- उपयोगिता बॉयलरों में दहन अनुकूलन के लिए कोयला प्रवाह, सूक्ष्मता, तापन मान और संतुलन के ऑन-लाइन मापन के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास, ऑनलाइन ईंधन कैलोरी मान और राख माप में बिना जले कार्बन के लिए सेंसर सिस्टम।
- बॉयलरों और अन्य परिसरों के अंदर दुर्गम/भीड़भाड़ वाले/खतरनाक क्षेत्रों का रोबोटिक निरीक्षण।
- ताप विद्युत संयंत्रों में टरबाइन ब्लेड और पाइपिंग प्रणाली पर स्केलिंग की रोकथाम के नए उन्नत तरीके।
- ताप विद्युत संयंत्र में नैनो प्रौद्योगिकियों का अनुप्रयोग
- विद्युत संयंत्रों में ड्रोन/लिडार, रोबोटिक्स, फेजर मैचिंग इकाइयों जैसी नवीनतम प्रौद्योगिकियों का अनुप्रयोग
- नाइट्रस ऑक्साइड (NOx), सल्फर ऑक्साइड (Sox) उत्सर्जन के नियंत्रण/शमन सहित उत्सर्जन नियंत्रण प्रौद्योगिकियां।
- पारंपरिक तापीय संयंत्रों में बायोमास के सह-प्रज्वलन पर व्यवहार्यता अध्ययन
Hydro Generation
निम्नलिखित अनुसंधान एवं विकास क्षेत्र ध्यान केन्द्रित करने योग्य हैं:
- हाइड्रो टरबाइन ब्लेड और रनर के लिए नई बेहतर क्षरण प्रतिरोधी सामग्री।
- नदी प्रवाह निर्वहन मापन, बाढ़ पूर्वानुमान में जीआईएस/जीपीएस का अनुप्रयोग।
- कैविटेशन घटना का विश्लेषण और निगरानी।
- कैस्केड जल विद्युत परियोजनाओं का एकीकृत संचालन।
- बड़े आकार की गुफाओं के लिए चट्टान स्थिरीकरण तकनीकें।
- नरम चट्टानों में सुरंग बनाना/नाजुक हिमालयी भूविज्ञान।
- सुरंगों की खुदाई और बांध की नींव और कट ऑफ दीवार के निर्माण के दौरान खराब भूविज्ञान से निपटने के उपाय।
- जलविद्युत संयंत्रों में सिल्टिंग के कारण होने वाली समस्याएं - टरबाइन घटकों आदि के लिए अनुसंधान एवं विकास।
- भारतीय संदर्भ में पंप भंडारण संयंत्र (पीएसपी) के लाभों पर अध्ययन, विशेष रूप से परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के माध्यम से बड़ी क्षमता वृद्धि को ध्यान में रखते हुए।
- कम्प्यूटेशनल फ्लूइड डायनेमिक्स (सीएफडी) का उपयोग करके सिल्ट फ्लशिंग गेट्स, संख्यात्मक प्रवाह सिमुलेशन, हाइड्रो प्लांट घटकों के प्रदर्शन अनुकूलन और डिसिल्टिंग चैंबर दक्षता में सुधार के लिए सेवा जीवन को बढ़ाने के उपाय का विश्लेषण।
- स्पिल्ट रनर्स के लिए प्रौद्योगिकी / रनर्स का साइट निर्माण।
- बड़े आकार/भार कास्टिंग और फोर्जिंग के लिए सुविधाओं का विकास।
- सिल्टी जल के लिए शाफ्ट सील का विकास।
- दक्षता बढ़ाने के लिए जनरेटर आधुनिकीकरण।
- 400 केवी जनरेटर-ट्रांसफार्मर (जीटी) की साइट असेंबली और स्वीकृति परीक्षण।
- टरबाइन दक्षता के ऑनलाइन मापन के लिए निगरानी प्रणाली
- कोटिंग सामग्री विशेषताओं के प्रदर्शन का अध्ययन करने के लिए परीक्षण सुविधा का सिमुलेशन और विकास।
- पीटीएफई (पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन) सामग्री का विकास।
- अम्लीय जल में संक्षारण/क्षरण की समस्या से निपटने के उपाय।
- आर्च बांधों के लिए निर्माण पद्धति।
- स्थिरीकरण प्रौद्योगिकी के साथ बड़े आकार की गुफा की खुदाई।
- बांध की नींव और कटऑफ दीवार में खराब भूविज्ञान से निपटने के उपाय।
- ड्राफ्ट ट्यूब में सर्वोत्तम दक्षता बिंदु के निकट दबाव पुनर्प्राप्ति हानि के कारण।
- गतिशील दबाव वितरण और पारंपरिक और स्प्लिटर ब्लेड रनर के बीच तुलना।
- फ्रांसिस टरबाइन के गाइड वेन स्पिंडल पर गाइड वेन की द्रव-संरचना अंतःक्रिया, कंपन, और बलों का परिमाण।
- टरबाइन रनर त्वरण या मंदी के दौरान वेन रहित स्थान में उतार-चढ़ाव और फ्रांसिस टरबाइन के आपातकालीन शटडाउन के बाद टरबाइन स्टार्ट-अप के दौरान गाइड वेन की गति का अनुकूलन।
- फ्रांसिस टर्बाइन के बिना-भार संचालन/रनवे, भार अस्वीकृति, और स्टार्ट-अप के साथ-साथ शटडाउन के दौरान क्षणिक गतिशील व्यवहार और रनर ब्लेड लोडिंग। फ्रांसिस टर्बाइन के लिए एक रणनीतिक स्टार्ट-अप और शटडाउन तकनीक विकसित की जा सकती है।
- हाइड्रो टरबाइन अनुकूलन और संवर्धित दक्षता के लिए कम्प्यूटेशनल द्रव गतिकी (सीएफडी) उपकरणों का उपयोग करके संख्यात्मक प्रवाह सिमुलेशन
- उप-सतही भूविज्ञान का आकलन करने के गैर-अंतर्वेधी तरीकों की खोज
Transmission
- यूएचवी डीसी +/- 800 केवी ट्रांसमिशन सिस्टम और उससे ऊपर के अनुसंधान में निम्नलिखित पहलुओं को शामिल किया गया है: (1) डीसी विद्युत क्षेत्र, उपकरणों और इलेक्ट्रोड पर कोरोना अध्ययन; (2) इन्सुलेटर सतह पर प्रदूषण का प्रभाव; इन्सुलेटर प्रोफाइल का चयन, सामान्य और प्रदूषित स्थितियों के तहत डीसी तनाव को झेलने के लिए विन्यास। (3) डीसी विद्युत तनाव के तहत बुशिंग का प्रदर्शन। (4) ट्रांसफार्मर इन्सुलेशन पर डीसी तनाव के प्रभाव, उम्र बढ़ने के अध्ययन, नैदानिक उपकरण।
- लचीले एसी ट्रांसमिशन सिस्टम (FACTS) उपकरणों के लिए नियंत्रकों का विकास।
- पारंपरिक स्टेशन बस तकनीक की तुलना में प्रोसेस बस तकनीक के लाभों का पता लगाने के लिए एक पायलट परियोजना। पारंपरिक करंट ट्रांसफ़ॉर्मर के स्थान पर ऑप्टिकल करंट ट्रांसफ़ॉर्मर के एकीकरण हेतु अध्ययन।
- बुशिंग और ट्रांसफार्मर के प्रदर्शन में सुधार।
- वास्तविक समय पावर सिस्टम सिम्युलेटर.
- सिस्टम सुरक्षा और ऑपरेटर प्रशिक्षण सॉफ्टवेयर और सिमुलेशन उपकरण।
- गैस इंसुलेटेड ट्रांसमिशन लाइन्स (GIRL)।
- थोक विद्युत संचरण के लिए ईएचवी केबल्स और पनडुब्बी केबल्स।
- अतिचालक चुंबकीय ऊर्जा भंडारण प्रणाली (एसएमईएस)।
- ट्रांसफार्मरों के लिए उच्च गुणवत्ता वाला प्रेसबोर्ड इन्सुलेशन
- राल संसेचित कागज (आरआईपी) बुशिंग।
- SF6 भरी हुई बड़ी क्षमता वाली विद्युत ट्रांसफार्मर प्रौद्योगिकी।
- परिसंपत्तियों का जीआईएस मानचित्रण।
- भार और ऊर्जा पूर्वानुमान की नवीन विधि।
- पारेषण और वितरण स्तर पर विद्युत प्रणाली हार्मोनिक्स का शमन और वितरण स्तर पर विद्युत गुणवत्ता में सुधार।
- ट्रांसफार्मर रहित एचवीडीसी संचरण।
- आपातकालीन पुनर्स्थापन प्रणाली (ईआरएस) का विकास।
- विद्युत क्षेत्र में उच्च तापमान अतिचालन (एचटीएस) प्रौद्योगिकी।
- रेडियो, टीवी और संचार संकेतों के साथ विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप।
- ट्रांसफार्मर/टर्बो-जनरेटर के लिए बायोडिग्रेडेबल इंसुलेशन/स्नेहन तेल।
- बुद्धिमान साइबर सुरक्षा से संबंधित सॉफ्टवेयर समाधान और विद्युत क्षेत्र में इसका अनुप्रयोग।
- नवीकरणीय और माइक्रो-ग्रिड सहित विद्युत क्षेत्र में बिग डेटा प्रौद्योगिकी का कार्यान्वयन।
- कठिन एवं दुर्गम क्षेत्रों में विद्युत प्रणाली उपकरणों के निर्माण, पर्यवेक्षण, संचालन एवं रखरखाव में रोबोटिक्स एवं मानव रहित हवाई वाहनों (यूएवी जैसे ड्रोन) का उपयोग।
- अंतिम मील कनेक्टिविटी के लिए गैस इंसुलेटेड लाइनें (जीआईएल) |
Distribution
- वितरण नेटवर्क का मैन्युअल डिज़ाइन एक श्रम-गहन कार्य है। डिज़ाइन स्वचालन तकनीकों को मानकीकृत और प्रोत्साहित करने की सख़्त ज़रूरत है जिससे लागत कम होगी और प्रदर्शन में सुधार होगा। विद्युत वितरण स्वचालन के लिए भविष्य की शोध पहल इस प्रकार हैं:
- ग्राहक स्तरीय बुद्धिमान स्वचालन प्रणाली.
- वितरण नेटवर्क के लिए योजना उपकरण।
- वितरण ट्रांसफार्मरों की कंप्यूटर सहायता प्राप्त निगरानी और नियंत्रण।
- सबस्टेशन और फीडर स्तर स्वचालन।
- वितरण स्वचालन के लिए डेटा संचार प्रणाली।
- वितरण स्वचालन सॉफ्टवेयर का विकास और मानकीकरण।
- स्मार्ट ग्रिड की तैनाती द्वारा लोड शेडिंग सुविधाएं, जो अधिक चयनात्मक होंगी और सिस्टम ऑपरेटर को गैर-आवश्यक लोड को कम करने में सक्षम बनाएंगी, जबकि महत्वपूर्ण लोड पर सेवा जारी रहेगी।
- सुरक्षा और संरक्षण प्रणाली का विकास, जिसमें अल्प आवृत्ति की स्थिति और वोल्टेज पतन के प्रत्युत्तर में लोड नियंत्रण की संभावना के साथ फीडर को रिमोट कंट्रोल के माध्यम से संचालित करने की क्षमता शामिल है।
- कार्बनिक पॉलिमर आधारित इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंट प्रकाश स्रोतों के विकास की आवश्यकता है, जो उच्च शक्ति वाले सिलिकॉन आधारित प्रकाश उत्सर्जक उपकरणों के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकें।
- घरेलू पर्यावरणीय परिस्थितियों की आवश्यकता के अनुसार ऊर्जा कुशल, लागत प्रभावी, विश्वसनीय और भविष्य के लिए तैयार एलईडी का विकास
- नवीकरणीय ऊर्जा के बड़े पैमाने पर एकीकरण के कारण बिजली की गुणवत्ता पर पड़ने वाले प्रभाव का अध्ययन
- इलेक्ट्रिक वाहनों की उच्च गति चार्जिंग
- उच्च क्षमता ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए सामग्री का विकास।
- एरियल बंच्ड केबल्स और पारंपरिक कंडक्टरों का उपयोग करके वितरण फीडरों की जबरन आउटेज दरों का तुलनात्मक अध्ययन।
- वितरण ट्रांसफार्मरों (मान लीजिए 25 केवीए और 100 केवीए) की हानियों और विश्वसनीयता स्तरों का तुलनात्मक अध्ययन:
- मिल से ताज़ा CRGO
- विभिन्न स्रोतों से स्क्रैप/दोषपूर्ण CRGO.
- निम्नलिखित के नुकसान और विश्वसनीयता स्तर का तुलनात्मक अध्ययन:
- शुष्क प्रकार वितरण ट्रांसफार्मर
- तेल में डूबे वितरण ट्रांसफार्मर
- वितरण ट्रांसफार्मरों की विश्वसनीयता स्तरों का तुलनात्मक अध्ययन:
- सीआरजीओ कोर
- अनाकार कोर
- इन्सुलेशन, कोर, वाइंडिंग, टैंक आदि के लिए सामग्री का विकास जो ट्रांसफार्मर के आकार को कम कर सकता है।
- आईटी आधारित लोड, बड़े सिंचाई पंप सेट वाले क्षेत्र, औद्योगिक लोड वाले क्षेत्र, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियां; और कर्षण आपूर्ति आदि जैसे विभिन्न लोड मिश्रण वाले विशिष्ट क्षेत्रों में बिजली आपूर्ति की गुणवत्ता का अध्ययन।
- आग और संबंधित खतरों के संबंध में क्षेत्र निष्पादन का पता लगाने के उद्देश्य से खनिज तेल भरे, शुष्क प्रकार और के-श्रेणी तेल भरे वितरण ट्रांसफार्मरों के निष्पादन का मूल्यांकन।
- उपयुक्त टैरिफ मॉडल, जो दिन के समय (TOD) और अधिकतम ऊर्जा बनाम औसत ऊर्जा खपत के आधार पर शुल्क को ध्यान में रखने में सक्षम होंगे।
- सबस्टेशन उपकरणों (जैसे ट्रांसफार्मर, सर्किट ब्रेकर, सीटी आदि) के लिए ऑनलाइन निगरानी प्रणालियों का विकास, ताकि विफलताओं की पूर्व चेतावनी मिल सके।
- ऊर्जा भंडारण उपकरण: बड़ी क्षमता वाली विद्युत भंडारण प्रौद्योगिकी।
Renewable Energy
- सौर पीवी और पवन पूर्वानुमान प्रौद्योगिकियों का विकास
- सौर पीवी प्रदर्शन और क्षरण अध्ययन
- माइक्रो ग्रिड और ग्रिड में नवीकरणीय ऊर्जा का एकीकरण।
- वितरण वोल्टेज स्तर पर माइक्रो ग्रिडों का अंतर्संयोजन तथा माइक्रो ग्रिडों के बीच विद्युत प्रवाह का नियंत्रण।
- तैरते सौर संयंत्रों के लिए लागत प्रभावी फ्लोटर्स का स्वदेशी विकास।
- पी.वी. क्षरण अध्ययन और अधिकतम सौर पी.वी. उत्पादन के लिए सर्वोत्तम अनुकूल प्रौद्योगिकी की पहचान।
- पी.वी. मॉड्यूल के लिए गीले और सूखे रोबोटिक सफाई प्रणाली का स्वदेशी विकास।
- पी.वी. मॉड्यूल के लिए सुपर हाइड्रोफोबिक कोटिंग्स का विकास।
- पी.वी. संयंत्र निरीक्षण के लिए मानव रहित हवाई वाहन (यूएवीएस), ड्रोन और लिडार का उपयोग।
- खाना पकाने की प्रणालियों, विलवणीकरण और शीतलन प्रणालियों के लिए केंद्रित सौर तापीय ऊर्जा का उपयोग।
- सौर तापीय और जीवाश्म ईंधन आधारित हाइब्रिड विद्युत संयंत्रों का विकास।
- छत पर सौर ऊर्जा और सूक्ष्म ऊर्जा उत्पादन का ग्रिड से समन्वयन।
- माइक्रो ग्रिड और वितरण प्रणाली के स्तर पर प्रतिक्रियाशील ऊर्जा प्रबंधन और ग्रिड की स्थिरता में इसका योगदान।
- नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन पर जलवायु, मौसम, भूगोल, मौसमी और अन्य कारकों का प्रभाव।
- वितरण स्तर पर ऊर्जा के उपयोग पैटर्न पर विभिन्न स्तरों पर सामाजिक-आर्थिक कारकों और समाज की जीवन शैली का प्रभाव।
- भारत के पृथक पहाड़ी क्षेत्रों/गांवों में पिको जलविद्युत की उपयुक्तता।
- ईंधन सेल विकास.
- विद्युत गतिशीलता मुद्दे - परिवहन अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त तीव्र चार्जिंग क्षमता वाली अति-कुशल बैटरियों का विकास।
- संकेन्द्रित सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकी का स्वदेशीकरण
- फ्लोटिंग सोलर फोटोवोल्टिक और बिल्डिंग इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक का उपयोग बढ़ाना
- बिजली संयंत्र अनुप्रयोगों के लिए नैनो प्रौद्योगिकियों का अनुप्रयोग
- ऊर्जा उत्पादन के लिए जैव द्रव्यमान और जैव ईंधन
- अपशिष्ट से ऊर्जा रूपांतरण
- संबंधित पर्यावरण प्रदूषण का मुकाबला करने के लिए सौर पी.वी. पैनलों के सुरक्षित निपटान और पुनर्चक्रण के लिए तंत्र।
- ग्रिड में नवीकरणीय ऊर्जा के बड़े पैमाने पर एकीकरण का प्रभाव
- सड़क के ऊपर सौर संयंत्र
- सौर कोशिकाओं में सूक्ष्म दरारों का पता लगाने के लिए कार्यप्रणाली/उपकरण का विकास
- ग्रिड एकीकृत नवीकरणीय ऊर्जा में FACTS उपकरणों के रूप में सौर और पवन फार्म इन्वर्टर का स्मार्ट उपयोग
Power Sector in General
- इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी), बिग डेटा एनालिटिक्स, क्लाउड कंप्यूटिंग, साइबर सुरक्षा और उपकरणों और प्रणालियों की सुरक्षा।
- विद्युत प्रणाली नियोजन के नवीन तरीके।
- विद्युत प्रणाली परिसंपत्तियों/भौगोलिक डेटा प्रतिनिधित्व में जीआईएस सॉफ्टवेयर का विकास और उपयोग।
- वायरलेस विद्युत संचरण.
Environment, Energy Efficiency
- इलेक्ट्रॉन बीम (SO2 से SO3 रूपांतरण) के माध्यम से उच्च सल्फर कोयले के लिए फ्लू गैस डिसल्फराइजेशन (FGD) प्रणाली का प्रौद्योगिकी विकास।
- बेसाल्ट और अवसादी चट्टानों, अमीन विलयन आदि जैसी भूवैज्ञानिक संरचनाओं में CO2 का भंडारण और अभिग्रहण।
- आउटडोर इन्सुलेशन - एसी और डीसी प्रणालियों में प्रदूषण प्रभाव।
- अपशिष्ट जल उपचार और पुनर्चक्रण प्रौद्योगिकियों का विकास।
- विद्युत चुम्बकीय तरंगों का मानव पर प्रभाव, विशेष रूप से संचरण वोल्टेज के उन्नयन के संदर्भ में।
- राख जल के pH को कम करने के लिए CO2 का उपयोग।
- CO2 को पकड़ने और CO2 को उपयोगी उत्पादों में बदलने के लिए प्रेशर स्विंग एडसोर्प्शन (PSA) प्रक्रिया का विकास।
- CO2 स्थिरीकरण के लिए सूक्ष्म शैवाल प्रक्रिया का विकास।
- कार्बन कैप्चर और उपयोग तकनीकों में संभावना तलाशना और ज्ञान साझा करना।
- फ्लाई ऐश के बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए विकासशील प्रौद्योगिकियों को अपनाना।
- शून्य तरल निर्वहन.
- विद्युत संयंत्र के लिए सीवेज जल की पुनर्प्राप्ति और उपयोग।
- वाष्पीकरण हानि को कम करने के लिए जल में मिलाने हेतु नैनो कणों का विकास।
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