નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધારિત સુવિધાઓની ઊર્જા કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન

હાલમાં, વિશ્વના ઘણા દેશો વધુને વધુ સંસાધનોને બચાવવાના માર્ગો તરફ આગળ વધી રહ્યા છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, વિશ્વમાં ઉર્જા ઉત્પાદનનું માળખું બિન-નવીનીકરણીય ઉર્જાના હિસ્સામાં ઘટાડો અને તેના હિસ્સામાં વધારો તરફ બદલાયું છે. નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો (RES)... સૌથી વધુ ગતિશીલ રીતે વિકાસશીલ RES ઉદ્યોગો સૌર અને પવન ઊર્જા છે.

પરંપરાગત રીતે, નીચેના કારણોને અલગ પાડવામાં આવે છે જે નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોના વિકાસમાં ફાળો આપે છે:

• ગ્રહના પ્રદેશ પર વધુ સમાન વિતરણ અને પરિણામે, તેમની વધુ ઉપલબ્ધતા;
• ઓપરેશન દરમિયાન પર્યાવરણમાં પ્રદૂષકોના ઉત્સર્જનની લગભગ સંપૂર્ણ ગેરહાજરી (તમામ પ્રકારના નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો માટે નહીં);
• કેટલાક પ્રકારના નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો (પવન અને સૌર) માટે અશ્મિભૂત સંસાધનો અને અમર્યાદિત સંસાધનોનો અવક્ષય;
• ઊર્જા ઉત્પાદન તકનીકોમાં નોંધપાત્ર સુધારાઓ (ખાસ કરીને સૌર અને પવન ઊર્જા માટે).

નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોના વિકાસને એ હકીકત દ્વારા પણ સુવિધા આપવામાં આવે છે કે હાલમાં વિશ્વભરના 50 થી વધુ દેશોએ (અંશતઃ રશિયામાં) અપનાવ્યું છે અને નવીનીકરણીય ઊર્જાને ટેકો આપવા માટે કાયદાઓ અને સરકારી નિયમનકારી પગલાં અમલમાં છે. વધુમાં, નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોના વિકાસ માટે એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ એ તેમના પર આધારિત પાવર સુવિધાઓના નિર્માણમાં મૂડી રોકાણોમાં ઘટાડો છે.

બાંધકામમાં ચોક્કસ મૂડી રોકાણમાં સૌથી નોંધપાત્ર ઘટાડો જેમ કે પાવર સુવિધાઓ પર પડે છે વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સ (HPP) અનેસૌર ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટ્સ (SPPP)… નવીનીકરણીય ઉર્જા સુવિધાઓ માટે જેમ કે હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ (HPP), નાનું હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ્સ (HPPs), જીઓથર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સ (જીઓપીપી) અનેબાયોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ્સ (બાયોટીઇએસ), મૂડી રોકાણ મૂલ્યોમાં ઘટાડો થયો છે, પરંતુ નોંધપાત્ર રીતે નહીં. વધુમાં, તાજેતરના વર્ષોમાં ઓપરેટિંગ (વર્તમાન) ખર્ચ ઘટાડવાનું વલણ રહ્યું છે અનેવીજળીનું વર્તમાન મૂલ્ય (ઊર્જાનો સ્તરીય ખર્ચ — LCOE).

હાલમાં, કેટલીક શરતો હેઠળ નવીનીકરણીય ઉર્જા સુવિધાઓ આર્થિક રીતે તદ્દન સ્પર્ધાત્મક છે.

નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો, ખાસ કરીને પવન અને સૌર ઊર્જાના આવા સઘન વિકાસના કારણો એ હકીકતમાં પણ છે કે ઊર્જા સુવિધાઓની કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવાનો અભિગમ વિશ્વમાં બહુ-માપદંડોની દિશામાં બદલાઈ ગયો છે, ત્યાં એક વલણ છે. પુરવઠા પ્રણાલીઓનું વિકેન્દ્રીકરણ અને પ્રાદેશિક ઉર્જા વિકાસ, ખાસ કરીને નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધારિત. …

વિદેશી વ્યવહારમાં, આર્થિક સૂચકાંકો સાથે, ઊર્જા અને પર્યાવરણીય સૂચકાંકોનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક પાવર સુવિધાઓની કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે થાય છે.

નીચેનાને ઊર્જા સૂચક તરીકે સ્વીકારવામાં આવે છે: એનર્જી પેબેક ટાઇમ (EPBT) અનેઊર્જા કાર્યક્ષમતા ગુણોત્તર (રોકાણ પર વળતર (EROI)).

એનર્જી પેબેક પીરિયડ એ સમય દર્શાવે છે કે જે દરમિયાન જનરેટેડ એનર્જી સાથે માનવામાં આવેલ પાવર પ્લાન્ટ તેના સર્જન, ઓપરેશન અને ડિકમિશનિંગના ઉર્જા ખર્ચની ભરપાઈ કરે છે.

ઉર્જા કાર્યક્ષમતા ગુણોત્તર એ પાવર પ્લાન્ટના જીવન ચક્ર દરમિયાન ઉપયોગમાં લેવાતી ઉર્જા અને ઓપરેશનલ તબક્કા દરમિયાન ઉત્પાદિત ઊર્જાનો ગુણોત્તર છે, જેમાં ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે: બાંધકામ, સંચાલન અને ડિકમિશનિંગ.

મુખ્ય પર્યાવરણીય સૂચકાંકો છે:

• ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિત (GWP);
• ઓક્સિડેશન સંભવિત (એપી);
• યુટ્રોફિકેશન સંભવિત (EP)

ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિત - એક સૂચક જે ગ્લોબલ વોર્મિંગ પર વિવિધ ગ્રીનહાઉસ વાયુઓની અસરની ડિગ્રી નક્કી કરે છે.

ઓક્સિડેશન સંભવિત - એસિડ બનાવવા માટે સક્ષમ પ્રદૂષકોના ઉત્સર્જનની પર્યાવરણ પરની અસરને દર્શાવતું સૂચક.

યુટ્રોફિકેશન માટે સંભવિત - પાણીમાં પોષક તત્ત્વોના સંચયના પરિણામે પાણીની ગુણવત્તાના બગાડને દર્શાવતું સૂચક.

આ સૂચકોના મૂલ્યો નીચેના પ્રદૂષકોના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે: ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિતની ગણતરી CO, CO2 અને CH4 પર આધારિત કરવામાં આવે છે અને kgCO2eq, ઓક્સિડેશન સંભવિત — SO2, NOx અને HCl માં માપવામાં આવે છે અને kgSO2eq., યુટ્રોફિકેશન સંભવિત — માં માપવામાં આવે છે. PO4 , NH3 અને NOx અને kg PO4eq માં માપવામાં આવે છે.દરેક પ્રકારના પ્રદૂષકમાં તેની ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ હોય છે.

અસંખ્ય અભ્યાસોએ બતાવ્યું છે: નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધારિત વીજળી સુવિધાઓ, ખાસ કરીને SFES અને WPP, એક નિયમ તરીકે, ઊર્જા અને ઇકોલોજીકલ રીતે વધુ કાર્યક્ષમબિન-નવીનીકરણીય ઉર્જા સુવિધાઓ કરતાં.

નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો (ખાસ કરીને પવન અને સૌર ઉર્જા) પર આધારિત ઉર્જા સુવિધાઓની ઉર્જા કાર્યક્ષમતા છેલ્લા 5-10 વર્ષોમાં નોંધપાત્ર રીતે વધી છે.

કોષ્ટક વિવિધ લેખકો દ્વારા ઓનશોર વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સ અને વિવિધ પ્રકારના SEPs અને વિવિધ ક્ષમતાના HPPs માટે મેળવેલ ઊર્જા ચૂકવણીના સમયગાળાના અંદાજો દર્શાવે છે. આમાંથી, તે અનુસરે છે કે તટવર્તી પવન ફાર્મ માટે ઊર્જા ચૂકવણીનો સમયગાળો અનુક્રમે 6.6 થી 8.5 મહિના, SFES 2.5-3.8 વર્ષ અને નાના હાઇડ્રોપાવર પ્લાન્ટ્સ 1.28-2.71 વર્ષ છે.

પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સની ઊર્જાની ચૂકવણીના સંદર્ભમાં ઘટાડો એ હકીકતને કારણે છે કે છેલ્લા 15-20 વર્ષોમાં વિશ્વમાં ઊર્જા સાધનો અને તત્વોના ઉત્પાદન માટે તકનીકોમાં નોંધપાત્ર વિકાસ અને સુધારણા થઈ છે. ઊર્જા સાધનો.

આ વલણ સૌથી વધુ સ્પષ્ટ રીતે HPPs અને HPPs માં જોવા મળે છે, જેના માટે જીવન ચક્ર દરમિયાન ઊર્જા વપરાશનો મુખ્ય હિસ્સો મુખ્ય ઊર્જા સાધનો (વિન્ડ ટર્બાઇન અને ફોટોવોલ્ટેઇક કન્વર્ટર) ના ઉત્પાદન પર પડે છે.

તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટના મુખ્ય ઉર્જા સાધનો માટે ઊર્જા વપરાશનો હિસ્સો લગભગ 70-85% છે, અને SFES માટે 80-90% છે.જો આપણે હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સ અને હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પાવર પ્લાન્ટ્સને પવન અને સૌર ઉદ્યાનના ભાગ તરીકે ધ્યાનમાં લઈએ, તો આ કિસ્સામાં ઊર્જા ખર્ચના ઘટકોનું ચોક્કસ વજન આપેલ મૂલ્યોથી થોડું અલગ હશે, કારણ કે તે ઊર્જાને ધ્યાનમાં લેવું જરૂરી રહેશે. કેબલમાંથી ઉત્પાદન માટે ખર્ચ.

RES-આધારિત ઉર્જા સુવિધાઓની વધતી જતી આર્થિક સ્પર્ધાત્મકતા, તેમજ બિન-નવીનીકરણીય સ્ત્રોતોની તુલનામાં તેમની ઉચ્ચ ઊર્જા અને પર્યાવરણીય કાર્યક્ષમતા, વિશ્વમાં RES-આધારિત ઉર્જા સુવિધાઓના વધુને વધુ સઘન વિકાસમાં ફાળો આપે છે.

આગાહીઓ અનુસાર, વિશ્વમાં નવીનીકરણીય ઉર્જા સુવિધાઓ, ખાસ કરીને પવન અને સૌર ઉર્જા,ની સ્થાપિત ક્ષમતા ટૂંકા અને લાંબા ગાળામાં વધતી રહેશે. ઉપરાંત, આગાહીઓ અનુસાર, વિશ્વમાં કુલ ઉર્જા ઉત્પાદનમાં નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોનો હિસ્સો પણ વધશે.

જીવન ચક્ર ઊર્જા અને પાવર પ્લાન્ટ્સની પર્યાવરણીય કામગીરીનું મૂલ્યાંકન. આ અંદાજો દર્શાવે છે કે નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધારિત ઉર્જા સુવિધાઓ (ખાસ કરીને પવન ઉર્જા પ્લાન્ટ અને SFES) મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં બિન-નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો કરતાં ઊર્જાસભર અને પર્યાવરણીય રીતે વધુ કાર્યક્ષમ છે.

રશિયામાં પાવર સુવિધાઓ માટેના સૌથી કાર્યક્ષમ વિકલ્પોની પસંદગી હાલમાં ફક્ત આર્થિક કાર્યક્ષમતાના સૂચકાંકોના આધારે હાથ ધરવામાં આવે છે. નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધારિત પાવર પ્લાન્ટ્સ સહિત, જીવન ચક્ર ઊર્જા અને પર્યાવરણીય કાર્યક્ષમતાનું નિર્ધારણ હાથ ધરવામાં આવતું નથી, જે તેમની કાર્યક્ષમતાના વ્યાપક મૂલ્યાંકનને મંજૂરી આપતું નથી.

રશિયામાં, નબળા નેટવર્ક ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર, ક્ષીણ ઉર્જા ભંડોળ, પરંતુ પવન, સૌર અને અન્ય પ્રકારની પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જાની વિશાળ સંભાવના સાથે વિકેન્દ્રિત અને ઉર્જાની ઉણપ ધરાવતા વિસ્તારો અને વિસ્તારો મોટી સંખ્યામાં છે, જેનો ઉપયોગ, વ્યાપક એકંદર મૂલ્યાંકન, બિન-નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોના ઉપયોગ કરતાં માત્ર આર્થિક જ નહીં, પણ ઊર્જાસભર અને પર્યાવરણની દૃષ્ટિએ વધુ કાર્યક્ષમ સાબિત થઈ શકે છે.

ડોક્ટર ઓફ ટેકનિકલ સાયન્સના લેખના આધારે પ્રોફેસર જી.આઈ. સિડોરેન્કો "નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધારિત ઉર્જા સુવિધાઓની કાર્યક્ષમતાના મુદ્દા પર" સામયિકમાં "ઊર્જા: અર્થતંત્ર, ટેકનોલોજી, ઇકોલોજી"