पैसिफिक गैस एंड इलेक्ट्रिक (पीजी एंड ई) ने हाल ही में कैलिफोर्निया में अंतिम सक्रिय परमाणु ऊर्जा संयंत्र, डियाब्लो कैनियन पीढ़ी की सुविधा को बंद करने की प्रक्रिया शुरू की। सेंट्रल कैलिफ़ोर्निया तट पर अविला बीच के पास स्थित पावर प्लांट में दो 1,100 मेगावाट (MW) रिएक्टर होते हैं और एक साल में 18,000 गीगावाट-घंटे (GWh) बिजली का उत्पादन करते हैं, जो 8.5 में कैलिफोर्निया की बिजली की खपत का लगभग 2015 प्रतिशत है। , इस बिंदु तक, राज्य में एकल सबसे बड़ी विद्युत उत्पादन सुविधा।

डियाब्लो कैन्यन के निकटतम बंद होने पर कैलिफोर्निया राज्य विधायी बिल है एसबी 350, या 2015 की स्वच्छ ऊर्जा और प्रदूषण न्यूनीकरण अधिनियम। यह अधिनियम भविष्य में वर्षों में अपनी विद्युत उत्पादन के एक हिस्से के लिए नवीकरणीय स्रोतों को शामिल करने के लिए उपयोगिता की आवश्यकता के जरिए बिजली के ग्रिड को डीकार्बोनाइज करने के राज्य के सतत प्रयासों का आधारशिला है। जनादेश को बिजली और प्राकृतिक गैस खपत की दक्षता को दोगुना करने के लिए डिज़ाइन किए गए कार्यक्रम चलाने के लिए उपयोगिता की भी आवश्यकता होती है।

लेकिन कई महत्वपूर्ण अनुत्तरित प्रश्न इस महत्वाकांक्षी ऊर्जा नीति के बारे में रहते हैं, जैसा कि योजनाबद्ध समापन द्वारा 2025 डियाब्लो कैन्यन का वर्णन उपयोगिताओं इन वैकल्पिक पीढ़ी स्रोतों के उपयोग से बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं? और महत्वपूर्ण बात, क्या ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियां पारंपरिक जनरेटर की मांग पर बिजली प्रदान कर सकती हैं?

परमाणु ऊर्जा से दूर चलना

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों ने अपने उत्तराधिकार में शुरुआती 1970 में देखा और जीवाश्म ईंधन के उपयोग के बिना एक निरंतर दर से बड़ी मात्रा में बिजली उत्पादन करने की उनकी क्षमता के लिए प्रशंसा की गई।

हालांकि, के कारण नकारात्मक राय और महंगे पुनर्निर्माण, हम अब एक प्रवृत्ति देख रहे हैं जिसके तहत लंबे समय से चलने वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्र बंद हो रहे हैं और संयुक्त राज्य अमेरिका में निर्माण के लिए बहुत कम नए पौधे निर्धारित किए जा रहे हैं।

उपयोगिताएं अक्षय ऊर्जा उत्पादन की ओर बढ़ रही हैं, जैसे सौर और वायु, आंशिक रूप से बाज़ार की शक्तियों के जवाब में और आंशिक रूप से नए नियमों के जवाब में जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के लिए उपयोगिताओं की आवश्यकता होती है। कैलिफोर्निया में, विशेष रूप से, बाजार और पर्यावरणीय कारणों के लिए अक्षय ऊर्जा की ओर बढ़ना, साथ ही परमाणु ऊर्जा की जनता की नकारात्मक धारणा के कारण परमाणु ऊर्जा का त्याग करने के लिए उपयोगिताओं.

जबकि प्रतिद्वंद्वी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के बंद होने को स्वास्थ्य और पर्यावरण की सफलता के रूप में देख सकते हैं, परमाणु संयंत्रों को बंद करने से बिजली की खपत की मांग को पूरा करने के लिए उपयोगिताओं के साथ-साथ कार्बन फुटप्रिंट को कम करने की चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, पीजी एंड ई ने अक्षय ऊर्जा स्रोतों और ऊर्जा दक्षता प्रयासों को बढ़ाने का वादा किया है, लेकिन यह अकेले उन्हें घड़ी के आसपास बिजली प्रदान करने में मदद नहीं करेगा। डियाब्लो कैनियन के समापन द्वारा छोड़े जाने योग्य अंतर को भरने के लिए क्या इस्तेमाल किया जा सकता है?

सोलर और पवन ऊर्जा स्रोत वांछनीय हैं क्योंकि वे जहरीले और खतरनाक अपशिष्ट उप-उत्पादों के उत्पादन के बिना कार्बन मुक्त बिजली का उत्पादन करते हैं। हालांकि, वे पूरे दिन पूरे समय ही बिजली का उत्पादन करने में सक्षम होने की कमी से पीड़ित हैं। सौर ऊर्जा का उपयोग केवल तब ही किया जा सकता है जब सूरज बाहर निकलता है, और हवा की गति अनपेक्षित रूप से भिन्न होती है

सभी घंटे में ग्राहक की बिजली की मांग को पूरा करने के लिए, ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियां, अधिक नवीकरणीय स्रोतों और बढ़ी हुई ऊर्जा दक्षता के साथ, की आवश्यकता होगी।

ऊर्जा भंडारण दर्ज करें

ऊर्जा भंडारण को बड़े पैमाने पर अक्षय ऊर्जा को ग्रिड में एकीकृत करने के लिए रामबाण के रूप में लंबे समय से आग्रह किया गया है। डायब्लो कैन्यन के बंद होने से बिजली उत्पादन को छोड़कर हवा और सौर के विशाल विस्तार की आवश्यकता होगी। हालांकि, अधिक नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन को अधिक भंडारण की आवश्यकता होगी।

वर्तमान में उपलब्ध विभिन्न ऊर्जा भंडारण तकनीकों या व्यावसायीकरण की प्रक्रिया में हैं, लेकिन प्रत्येक चार मूल श्रेणियों में से एक में गिरता है: बैटरी के रूप में रासायनिक भंडारण, काइनेटिक भंडारण जैसे कि flywheels, थर्मल भंडारण और चुंबकीय भंडारण.

इन श्रेणियों में से प्रत्येक के भीतर विभिन्न प्रौद्योगिकियों की विशेषता और इनके संदर्भ में तुलना की जा सकती है:

• पावर रेटिंग: कितना बिजली चालू उत्पादन
• ऊर्जा क्षमता: कितना ऊर्जा संग्रहीत या छुट्टी दे दी जा सकती है, और
• प्रतिक्रिया समय: ऊर्जा देने के लिए आवश्यक समय की न्यूनतम राशि

मुख्य चुनौती है कि उपयोगिताओं का अब सामना करना पड़ रहा है, विशिष्ट स्थानों पर विशिष्ट बिजली वितरण अनुप्रयोगों के लिए ऊर्जा भंडारण तकनीकों को कैसे एकीकृत करना है।

यह चुनौती इलेक्ट्रिक पावर ट्रांसमिशन सिस्टम और उपभोक्ता व्यवहार द्वारा जटिल है जो जीवाश्म ईंधन के वर्चस्व वाले ऊर्जा आपूर्ति प्रणाली के आधार पर विकसित हुई हैं। इसके अतिरिक्त, भंडारण प्रौद्योगिकियां महंगी हैं और अभी भी विकासशील हैं, जो कि जीवाश्म ईंधन जनरेटर को अल्पावधि में अधिक आर्थिक रूप से लाभकारी बनाता है।

भंडारण प्रौद्योगिकियों को लागू करना

वर्तमान में कैलिफोर्निया में, जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्रों द्वारा ऊर्जा भंडारण प्रभावी ढंग से प्रदान किया जाता है। ये प्राकृतिक गैस और कोयला पावर प्लांट स्थिर "बेसलॉड" शक्ति प्रदान करते हैं और मांग में चोटियों को पूरा करने के लिए पीढ़ी को रैंप कर सकते हैं, जो आम तौर पर दोपहर और शाम को होता है।

एक एकल ऊर्जा भंडारण डिवाइस इन जीवाश्म ईंधन स्रोतों की क्षमता की क्षमता को सीधे प्रतिस्थापित नहीं कर सकता है, जो कि जितनी आवश्यक हो, उतनी ही अधिक शक्तियों को उत्पन्न कर सकती है।

एक समान-जैसे रिप्लेसमेंट करने की अक्षमता का अर्थ है कि कम कार्बन ऊर्जा भविष्य के लिए एक चिकनी संक्रमण बनाने के लिए ऊर्जा भंडारण की ओर एक अधिक विविध पोर्टफोलियो रणनीति अपनायी जानी चाहिए। इस तरह के संतुलित ऊर्जा भंडारण पोर्टफोलियो में आवश्यक रूप से कुछ संयोजन शामिल होंगे:

• अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियां जो पीक मांगों में स्थानीयकृत स्पाइक्स को पूरा करने और अल्पकालिक आपूर्ति में उतार-चढ़ाव बफर करने से पावर गुणवत्ता बनाए रखने में सक्षम हैं। इनमें सुपरकैकेजिटर, बैटरी और फ्लाईवहेल्स शामिल हो सकते हैं जो बिजली की फट जल्दी से आपूर्ति कर सकती हैं

• कम गति ऊर्जा भंडारण जो बहुत अधिक शक्ति प्रदान कर सकता है और बहुत अधिक ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है। इन प्रणालियों, जैसे पंप किए गए हाइड्रो और केंद्रित सौर ऊर्जा के साथ तापीय भंडारण, सौर उत्पादन की मौसमी अवधि को बदलने और वाणिज्यिक और औद्योगिक क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर या संवेदनशील बिजली उपयोगकर्ताओं के लिए अद्वितीय बिजली आवश्यकताओं की सेवा करने में सक्षम हैं।

भंडारण प्रौद्योगिकियों के इस सेट को एक प्रकार की श्रृंखला में जोड़ा जाना चाहिए, नेस्टेड और ग्रिड में अंतिम उपयोग, स्थान और एकीकरण के द्वारा टाइल। इसके अतिरिक्त, प्रबंधन सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक होगा कि कैसे भंडारण प्रौद्योगिकियां ग्रिड के साथ सहभागिता करती हैं।

वर्तमान में पर्याप्त ऊर्जा भंडारण के बिना, उपयोगिताओं अब अक्षय स्रोतों से बिजली आपूर्ति में अंतराल को भरने के लिए प्राकृतिक गैस का उपयोग करती हैं। उपयोगिताएं "मज़ेदार" पौधों का उपयोग करती हैं, जो प्राकृतिक गैस-ईंधन वाले पौधे हैं जो बिजली की मांग को पूरा करने के लिए पीढ़ी को ऊपर या नीचे कर सकती हैं, जैसे कि देर से दोपहर और शाम में सौर उत्पादन में गिरावट होती है, जबकि वायु प्रदूषण और प्रक्रिया में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन ।

वृद्धि पर बिजली उत्पादन के लिए प्राकृतिक गैस की खपत के साथ, क्या ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियां परिपक्व होने पर परमाणु ऊर्जा बनाए रखना बेहतर होगा? हालांकि कोयले की तुलना में कम प्रदूषण, प्राकृतिक गैस ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का उत्पादन करती है और इसका कारण बनने की क्षमता है पर्यावरण की दृष्टि से खतरनाक लीक, जैसा कि Aliso Canyon में देखा गया है

परमाणु के साथ, यह अब भी स्पष्ट नहीं है कि परमाणु कचरे के साथ क्या करना है, और 2011 में जापान के फुकुशिमा परमाणु ऊर्जा संयंत्र में आपदा पर प्रकाश डाला गया कि विपदात्मक खतरनाक परमाणु ऊर्जा संयंत्र कैसे हो सकते हैं।

भले ही आप जिस स्थिति पर विश्वास करते हैं, वह सबसे अच्छा है, यह स्पष्ट है कि कार्बन मुक्त बिजली ग्रिड को प्राप्त करने के लिए ऊर्जा भंडारण प्रमुख सीमा है।

कैलिफोर्निया की अक्षय ऊर्जा स्रोतों के प्रति प्रतिबद्धता ने राज्य को कम जीवाश्म ईंधन का उपयोग करने और कम ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन करने में मदद की है। हालांकि, यह सुनिश्चित करने के लिए सावधानीपूर्वक योजना की आवश्यकता है कि वर्तमान में प्राकृतिक गैस और परमाणु ऊर्जा द्वारा आयोजित आधारभूत भार कर्तव्यों को पूरा करने के लिए ऊर्जा भंडारण प्रणाली स्थापित की गई है, क्योंकि नवीकरणीय और ऊर्जा दक्षता बोझ को ले जाने में सक्षम नहीं हो सकती है।

लेखक के बारे में

एरिक डैनियल फोरनिअर, पोस्ट डॉक्टरल शोधकर्ता, स्थानिक सूचना विज्ञान, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स

एलेक्स रिकलेफ, सतत समुदाय में अनुसंधान विश्लेषक, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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