විදුලි බල පද්ධතියක ක්‍රියාකාරීත්වය සහ මෑතකාලීන බිඳවැටීමට හේතු වූ කරුණු
විදුලි බල පද්ධතියක ඇති ඉතාම සුවිශේෂී ලක්ෂණයක් වන්නේ, පාරිභෝගිකයා විදුලිය ඉල්ලා සිටින නිශ්චිත මොහොතේදීම එම ඉල්ලුමට සරිලන විදුලි ප්‍රමාණය නිෂ්පාදනය කර සැපයිය යුතු වීමයි. මෙය අනෙකුත් පාරිභෝගික භාණ්ඩ මෙන් ගබඩා කර තබා පසුව ලබාදිය හැකි දෙයක් නොවේ. ඔබ නිවසේ විදුලි පහනක් දැල්වූ සැනින්, එම අමතර විදුලි ඉල්ලුම සපුරාලීම සඳහා කොහේ හෝ බලාගාරයකින් වැඩිපුර ශක්ති ප්‍රමාණයක් ක්ෂණිකව පද්ධතියට සැපයිය යුතුය.
මෙම ක්ෂණික ප්‍රතිචාරය සිදුවන ආකාරය මෙසේය: ඔබ විදුලි පහනක් දල්වන විට, එම සංඥාව විදුලි බලාගාරයකට ලැබී, උදාහරණයක් ලෙස ජල විදුලි බලාගාරයක නම්, ජනන යන්ත්‍රයට වැඩි ජල ප්‍රමාණයක් යොමු කර නිෂ්පාදනය ඉහළ දැමීමට තත්පර කිහිපයක් (උදාහරණයක් ලෙස තත්පර 5ක් පමණ) ගතවේ. නමුත් ඔබට විදුලිය ලැබෙන්නේ ක්ෂණිකවය. මෙයට හේතුව වන්නේ, පද්ධතියට සම්බන්ධ කර ඇති භ්‍රමණය වන සාම්ප්‍රදායික ජනන යන්ත්‍රවල (ජල විදුලි, ගල් අඟුරු, තාප බලාගාර වල) ගබඩා වී ඇති චාලක ශක්තියයි (Kinetic Energy). මෙම ශක්තිය ‘අවස්ථිතිය’ (Inertia) ලෙස හැඳින්වෙන අතර, අමතර ඉල්ලුමක් පැමිණි විට ජනන යන්ත්‍රවල භ්‍රමණ වේගය ඉතා සුළුවෙන් අඩුවී, එම ගබඩා වූ චාලක ශක්තිය විද්‍යුත් ශක්තිය ලෙස පද්ධතියට නිකුත් කරයි. පසුව, තත්පර කිහිපයක් ඇතුළත බලාගාරය සිය නිෂ්පාදනය වැඩිකර, භ්‍රමණ වේගය නැවත යථා තත්වයට පත්කර ගනී. පාරිභෝගිකයින් එකක් හෝ දෙදෙනෙක් විදුලිය ලබාගැනීම හෝ විසන්ධි කිරීම වැනි සුළු වෙනස්කම් පද්ධතියට නොදැනීම ස්වයංක්‍රීයව පාලනය වන්නේ මෙම ‘අවස්ථිතිය’ නිසාය.
කෙසේ වෙතත්, වර්තමානයේ පද්ධතියට වැඩි වශයෙන් එකතු වන සූර්ය බලශක්තිය සහ සුළං බලශක්තිය වැනි නවීන පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවයන්ගේ තත්වය මීට වෙනස්‍ ය. විශේෂයෙන් සූර්ය පැනල මගින් විදුලිය නිපදවීමේදී භ්‍රමණය වන කොටස් නොමැති නිසා, ඉහත කී ‘අවස්ථිතිය’ හෙවත් ගබඩා වූ චාලක ශක්තියක් පද්ධතියට නොලැබේ.
මෑතකදී සිදු වූ පද්ධති බිඳ වැටීමට පෙර අවස්ථාවේදී, ශ්‍රී ලංකාවේ විදුලි බල පද්ධතිය ක්‍රියාත්මක වෙමින් පැවතියේ සාම්ප්‍රදායික බලාගාර (උදා: නොරොච්චෝලේ බලාගාරයේ ඒකක එකක් හෝ දෙකක් පමණක් ක්‍රියාත්මක වෙමින්) සහ ඉහළ ප්‍රතිශතයකින් යුත් පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවයන් (විශේෂයෙන් සූර්ය බලශක්තිය) එකතුවකිනි. මේ හේතුවෙන් පද්ධතියේ සමස්ත ‘අවස්ථිතිය’ (ගබඩා වූ චාලක ශක්තිය) සාපේක්ෂව අඩු මට්ටමක පැවතුනි.
මෙවන් පසුබිමක, පද්ධතියේ යම් ස්ථානයක (සම්ප්‍රේෂණ පද්ධතියේ හෝ බලාගාරයක) හදිසි දෝෂයක් (trip වීමක්) සිදු වූ විට, ක්ෂණිකව විදුලි සැපයුම අඩාල විය. පද්ධතියේ ‘අවස්ථිතිය’ අඩු මට්ටමක පැවතීම නිසා, එම ක්ෂණික සැපයුම් හිඟය පියවීමට තරම් ගබඩා වූ ශක්තියක් නොතිබූ අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පද්ධතියේ සංඛ්‍යාතය (Frequency – සාමාන්‍යයෙන් තත්පරයට චක්‍ර 50 හෙවත් 50 Hz) ඉතා වේගයෙන් පහත වැටෙන්නට විය.
විදුලි ජනන යන්ත්‍ර නිර්මාණය කර ඇත්තේ නියමිත සංඛ්‍යාත පරාසයක ක්‍රියාත්මක වීමටය (උදා: 50 Hz අගයේ 5% කට වඩා අඩු අගයක දිගු වේලාවක් ක්‍රියාත්මක වීමට සැලසුම් කර නැත). සංඛ්‍යාතය බෙහෙවින් අඩුවන විට ජනන යන්ත්‍රවලට හානි සිදුවිය හැකි බැවින්, ඒවා ආරක්ෂා කරගැනීම සඳහා සවිකර ඇති ආරක්ෂක පද්ධති ස්වයංක්‍රීයව ක්‍රියාත්මක වී, තවත් ක්‍රියාත්මකව පැවති බලාගාර (උදා: නොරොච්චෝලේ ක්‍රියාත්මකව තිබූ අනෙක් ඒකකය) පද්ධතියෙන් විසන්ධි කරන ලදී.
මෙම ආරක්ෂක ක්‍රියාමාර්ගය අවශ්‍ය වුවත්, එයින් සිදුවූයේ සැපයුම තවදුරටත් අඩුවී, ඉල්ලුම සහ සැපයුම අතර අසමතුලිතතාවය තවත් උග්‍ර වීමයි. මෙම තත්වය පාලනය කරගත නොහැකි වූ තැන, තත්පර 20ක් වැනි ඉතා කෙටි කාලයක් තුළ සමස්ත විදුලි බල පද්ධතියම අක්‍රීය වීමකට (Blackout) ලක්විය.
මෙම පද්ධති බිඳවැටීම තනි සිදුවීමක ප්‍රතිඵලයක් නොව, අඩු ‘අවස්ථිතියක්’ සහිතව පද්ධතිය ක්‍රියාත්මක වීම, හදිසි දෝෂයක් ඇතිවීම සහ එමගින් ක්‍රියාත්මක වූ ආරක්ෂක පද්ධති හේතුවෙන් තවත් බලාගාර විසන්ධි වීම යන කරුණු දාමයක එකතුවකි. අවසාන වශයෙන් බලාගාර සහ පාරිභෝගිකයන් විසන්ධි කරමින් පද්ධතිය බිඳ වැටුනේ, මිල අධික ජනන යන්ත්‍ර සහ උපකරණ ආරක්ෂා කරගැනීම සඳහාය. එසේ නොවන්නට, ඒවාට සිදුවිය හැකිව තිබූ හානි අලුත්වැඩියා කිරීමට මාස ගණනාවක් ගතවීමට ඉඩ තිබුණි.
‘අවස්ථිතිය’ (Inertia) පිළිබඳ වැඩිදුර පැහැදිලි කිරීම:
ඉහත විස්තර කළ ‘අවස්ථිතිය‘ යනු සරලවම, විදුලි බල පද්ධතියට සෘජුවම සම්බන්ධ වී භ්‍රමණය වන විශාල ජනන යන්ත්‍ර (ජල විදුලි, තාප විදුලි බලාගාරවල ටර්බයින සහ ජෙනරේටර්) සහ විශාල විදුලි මෝටරවල ගබඩා වී ඇති චාලක ශක්තියයි (Kinetic Energy). මෙය පද්ධතියේ ස්ථායීතාවයට අත්‍යවශ්‍ය සාධකයකි.
එය ක්‍රියාත්මක වන ආකාරය මෙසේය:
- ඉල්ලුම වැඩි වූ විට: හදිසියේ විදුලි ඉල්ලුම පවතින සැපයුමට වඩා වැඩි වූ විට (උදාහරණයක් ලෙස, විශාල කර්මාන්තශාලාවක් එකවර පණ ගැන්වීම හෝ එක් බලාගාරයක් පද්ධතියෙන් ඉවත් වීම), ඉල්ලුම සහ සැපයුම අතර අසමතුලිතතාවයක් ඇතිවේ. මෙම අතිරේක ඉල්ලුම සපුරාලීමට ක්ෂණිකව ශක්තිය ලබාගන්නේ පද්ධතියේ භ්‍රමණය වන යන්ත්‍රවල ගබඩා වූ චාලක ශක්තියෙනි. එහිදී, මෙම යන්ත්‍රවල භ්‍රමණ වේගය ඉතා සුළුවෙන් අඩුවන අතර, එම චාලක ශක්ති හානිය විද්‍යුත් ශක්තිය ලෙස ක්ෂණිකව පද්ධතියට නිකුත් වේ. මෙය පද්ධතියේ සංඛ්‍යාතය (Frequency) වේගයෙන් පහළ බැසීම වළක්වයි.
- සැපයුම වැඩි වූ විට: අනෙක් අතට, හදිසියේ සැපයුම ඉල්ලුමට වඩා වැඩි වූ විට (උදාහරණයක් ලෙස, විශාල පාරිභෝගිකයෙකු පද්ධතියෙන් විසන්ධි වීම), පද්ධතියේ අතිරික්ත ශක්තියක් ඇතිවේ. මෙම අතිරික්ත ශක්තිය භ්‍රමණය වන යන්ත්‍ර මගින් අවශෝෂණය කරගනු ලබන අතර, ඒවායේ භ්‍රමණ වේගය ඉතා සුළුවෙන් ඉහළ යයි. මෙය සංඛ්‍යාතය වේගයෙන් ඉහළ යාම වළක්වයි.
මේ අනුව, ‘අවස්ථිතිය’ පද්ධතියේ සංඛ්‍යාතයේ සිදුවන හදිසි වෙනස්වීම් සඳහා ස්වභාවික “කම්පන අවශෝෂකයක්” (Shock Absorber) ලෙස ක්‍රියා කරයි. එමගින් සංඛ්‍යාත වෙනස්වීමේ වේගය පාලනය කරන අතර, බලාගාරවල විදුලි ජනනය පාලනය කරන ප්‍රාථමික පාලන පද්ධතිවලට (උදා: ටර්බයිනවල වේග පාලක – Governors) ක්‍රියාත්මක වී, ඉල්ලුමට සරිලන ලෙස සැපයුම සකස් කිරීමට අවශ්‍ය වටිනා කාලය ලබා දේ.
පද්ධතියේ ‘අවස්ථිතිය’ ප්‍රමාණය රඳා පවතින්නේ එම මොහොතේ ක්‍රියාත්මක වන සාම්ප්‍රදායික භ්‍රමණය වන ජනන යන්ත්‍ර ප්‍රමාණය මතය. සූර්ය පැනල වැනි ඉන්වර්ටර් තාක්ෂණය හරහා සම්බන්ධ වන බලශක්ති ප්‍රභවයන් මෙම ස්වභාවික අවස්ථිතිය ලබා නොදෙන බැවින්, එවැනි ප්‍රභවයන්ගේ දායකත්වය වැඩි වන විට පද්ධතියේ සමස්ත අවස්ථිතිය අඩු වී, සංඛ්‍යාත ස්ථායීතාව පවත්වා ගැනීම වඩාත් අභියෝගාත්මක වේ.
