શું થર્મલ પાવર સંપૂર્ણપણે બદલાઈ જશે?

Ⅰ. વીજળી ગુલ થવાથી મળેલા પાઠ

શું તમે ક્યારેય વીજળી ગુલ થવાનો અનુભવ કર્યો છે? અચાનક, બધું અંધારું થઈ જાય છે, લિફ્ટ બંધ થઈ જાય છે, સેલ ફોનનો પાવર ખતમ થઈ જાય છે, અને એર કંડિશનર બંધ થઈ જાય છે. લાચારીની આ ભાવના વ્યક્તિને એ વાતનો અહેસાસ કરાવે છે કે વીજળી એ આધુનિક સમાજની "હવા" છે.

હકીકતમાં, વિશ્વભરમાં મોટા પાયે વીજળી ગુલ થઈ ગઈ છે:

૨૦૦૩માં ઉત્તર અમેરિકામાં થયેલા બ્લેકઆઉટને કારણે લાખો વપરાશકર્તાઓ રાતોરાત અંધારામાં રહી ગયા.

2021 માં ટેક્સાસમાં ઠંડીના કારણે, પવન ઉર્જા અને કુદરતી ગેસ પ્લાન્ટ એકસાથે બંધ થઈ ગયા, અને બેકઅપ તરીકે ઊર્જા સંગ્રહ વિના, લાખો લોકો ઠંડું તાપમાન અને વીજળી ગુલ થવાનો ભોગ બન્યા.

ચીનના કેટલાક પ્રદેશોમાં વીજ કાપ: કોલસાની અછત અને નવીનીકરણીય ઊર્જામાં વધઘટને કારણે ગ્રીડ પર દબાણ આવ્યું છે, જેના કારણે વીજળી પર પ્રતિબંધો લાદવામાં આવ્યા છે.

આ ઉદાહરણો આપણને બતાવે છે કે ફક્ત થર્મલ પાવર પર આધાર રાખવો જોખમી છે, અને ફક્ત નવીનીકરણીય ઊર્જા પર આધાર રાખવો પણ જોખમી છે. પાવર સિસ્ટમને વધુ સ્થિર "સંયોજન વ્યૂહરચના" ની જરૂર છે.

Ⅱવિવિધ દેશોમાં પાવર સ્ટ્રક્ચર્સ

વિશ્વભરમાં પાવર સ્ત્રોતો નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે:

ચીન: કોલસા આધારિત વીજળી મુખ્ય સ્ત્રોત રહે છે, પરંતુ તાજેતરના વર્ષોમાં, ફોટોવોલ્ટેઇક અને પવન ઉર્જાની સ્થાપિત ક્ષમતામાં વધારો થયો છે, અને "નવીનીકરણીય ઉર્જા + ઊર્જા સંગ્રહ" મોડેલ ધીમે ધીમે એક વલણ બની રહ્યું છે.

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ: કુદરતી ગેસ અને નવીનીકરણીય ઉર્જા વચ્ચે સંતુલિત અભિગમ, બેટરી ઉર્જા સંગ્રહ ટેકનોલોજીમાં વિશ્વમાં અગ્રણી, કેલિફોર્નિયા અને અન્ય પ્રદેશોએ વિશ્વના સૌથી મોટા પાયે ઉર્જા સંગ્રહ પાવર પ્લાન્ટ બનાવ્યા છે.

યુરોપ: જર્મની અને સ્પેન પવન અને સૌર ઉર્જામાં અગ્રણી છે, જ્યારે ફ્રાન્સ ગ્રીડ સ્થિરતા માટે પરમાણુ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે. સમગ્ર યુરોપ ઊર્જા સંક્રમણ માટે પ્રતિબદ્ધ છે, જેમાં સંગ્રહ પ્રણાલીનો વિકાસ ઝડપી બને છે.

જાપાન અને દક્ષિણ કોરિયા: આયાતી ઉર્જા પર ખૂબ આધાર રાખતા, આ દેશોએ સૌર, હાઇડ્રોજન અને સંગ્રહ તકનીકોના સંયોજનો સક્રિય રીતે વિકસાવતા પુરવઠા સુરક્ષાને સંતુલિત કરવી જોઈએ.

એકંદરે, બધા પ્રદેશો "નવીનીકરણીય ઊર્જા + સંગ્રહ" મોડેલ તરફ આગળ વધી રહ્યા છે, જોકે વિવિધ ગતિએ.

Ⅲ. હાલની પરિસ્થિતિ શું છે?

નવી ઉર્જા વિકાસ પ્રગતિશીલ છે, પરંતુ તેમાં પડકારોનો પણ સામનો કરવો પડે છે.

ફોટોવોલ્ટેઇક અને પવન ઉર્જાની "તરંગીતા": ફોટોવોલ્ટેઇક ઉર્જા ફક્ત દિવસ દરમિયાન જ ઉત્પન્ન થઈ શકે છે જ્યારે સૂર્ય બહાર હોય છે, અને તે રાત્રે બંધ થાય છે; પવન ઉર્જા હવામાન પર આધાર રાખે છે, અને તે "પવનહીન સમયગાળા" દરમિયાન બંધ થાય છે. આ અસ્થિરતા પાવર ગ્રીડના સ્થિર સંચાલન પર દબાણ લાવે છે.

ઉર્જા સંગ્રહ બેટરીનો ઉદભવ: લિથિયમ-આયન બેટરી અને ફ્લો બેટરી વિશાળ "પાવર બેંક" ની જેમ કાર્ય કરે છે, જે સરપ્લસના સમયગાળા દરમિયાન વધારાની વીજળીનો સંગ્રહ કરે છે અને ગ્રીડને સંતુલિત કરવામાં મદદ કરવા માટે ટોચની માંગ દરમિયાન તેને મુક્ત કરે છે.

નીતિ પ્રેરક પરિબળો: ચીને સ્પષ્ટપણે જણાવ્યું છે કે નવા ફોટોવોલ્ટેઇક અને પવન ઉર્જા પ્રોજેક્ટ્સ સાથે ઊર્જા સંગ્રહ સુવિધાઓ પણ હોવી જોઈએ. આ દરમિયાન, યુએસ અને યુરોપ કંપનીઓને ઊર્જા સંગ્રહ માળખા બનાવવા માટે પ્રોત્સાહિત કરવા માટે નાણાકીય સબસિડી અને બજાર પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છે.

પડકારો બાકી છે: ઉર્જા સંગ્રહ બેટરીઓ મોંઘી હોય છે, તેમનું આયુષ્ય મર્યાદિત હોય છે, અને તેમના અંતિમ જીવનકાળ દરમિયાન રિસાયક્લિંગ અને પુનઃઉપયોગના મુદ્દાઓ વણઉકેલાયેલા રહે છે.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ઊર્જા સંગ્રહ ધીમે ધીમે વ્યાપક બની રહ્યો છે, પરંતુ તે પરંપરાગત ઊર્જા સ્ત્રોતોને સંપૂર્ણપણે બદલે તે પહેલાં સમય લાગશે.

Ⅳકોલસા આધારિત વીજળી શા માટે બદલવી?

પર્યાવરણીય સંરક્ષણ: કોલસા આધારિત વીજળી કાર્બન ઉત્સર્જન, વાયુ પ્રદૂષણ અને ગ્રીનહાઉસ અસરમાં મુખ્ય ફાળો આપે છે.

ઊર્જા સુરક્ષા: કોલસા અને કુદરતી ગેસના ભાવમાં થતી વધઘટ વીજળીના ભાવ અને પુરવઠા પર સીધી અસર કરે છે.

આર્થિક સધ્ધરતા: ફોટોવોલ્ટેઇક અને પવન ઉર્જા વધુને વધુ સસ્તી બની રહી છે, કોલસા આધારિત ઉર્જા કરતાં પણ વધુ ખર્ચ-અસરકારક છે.

કાર્બન તટસ્થતાના ધ્યેયો: ઉત્સર્જન ઘટાડવા માટે, કોલસા આધારિત વીજળીનો ઉપયોગ તબક્કાવાર બંધ કરવો જોઈએ અને આખરે તેને દૂર કરવી જોઈએ.

Ⅴશું તે કોલસાથી ચાલતી વીજળીને સંપૂર્ણપણે બદલી શકે છે?

જવાબ છે: આખરે, પણ જલ્દી નહીં.

આગામી 10 વર્ષોમાં, કોલસા આધારિત વીજળી ગ્રીડની "કરોડરજ્જુ" રહેશે.

૨૦૩૦-૨૦૪૦: જેમ જેમ ઉર્જા સંગ્રહ સસ્તો અને હાઇડ્રોજન ઉર્જા વધુ વિશ્વસનીય બનશે, કોલસા આધારિત ઉર્જા ધીમે ધીમે "બેન્ચ" પર જશે.

2050 ની આસપાસ: નવીનીકરણીય ઉર્જા અને ઊર્જા સંગ્રહ અગ્રણી સ્થાન લેશે તેવી અપેક્ષા છે, જેમાં કોલસા આધારિત ઉર્જા મોટાભાગે તબક્કાવાર બંધ થઈ જશે.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ભાવિ વીજ વ્યવસ્થા આ પ્રકારની હોવાની શક્યતા છે: નવીનીકરણીય ઉર્જા અને ઉર્જા સંગ્રહ મુખ્ય સ્ત્રોત તરીકે, કોલસા આધારિત ઉર્જા પાછળ રહી જશે, પરમાણુ ઉર્જા, જળવિદ્યુત અને હાઇડ્રોજન ઉર્જા પૂરક સહાય પૂરી પાડશે.

જેમ સ્માર્ટફોન બેટરી વગર કામ કરી શકતા નથી, તેમ ઊર્જા સંગ્રહ બેટરીઓ વધુને વધુ સૌર અને પવન ઉર્જા સાથે જોડાતી જશે. જોકે, કોલસા આધારિત ઉર્જાને સંપૂર્ણપણે બદલવા માટે નવીનીકરણીય ઉર્જા માટે, તકનીકી પ્રગતિઓ, નીતિ સહાય અને ગ્રીડ અપગ્રેડની હજુ પણ જરૂર છે. ભવિષ્યમાં કોલસા આધારિત ઉર્જા અચાનક અદૃશ્ય થઈ જશે નહીં, પરંતુ તે ધીમે ધીમે પૃષ્ઠભૂમિમાં પીછેહઠ કરશે જ્યાં સુધી એક દિવસ તમને ખ્યાલ ન આવે કે વીજ ક્ષેત્ર પહેલાથી જ સ્વચ્છ ઉર્જા દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવતું બની ગયું છે.