નવીનીકરણીય ઊર્જાનું ભવિષ્ય

સૌર

સૂર્યપ્રકાશને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવું બે રીતે થાય છે - સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક્સ (PV) અથવા કેન્દ્રિત સૌર-થર્મલ પાવર (CSP). સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિ, સૌર પીવી, સૌર પેનલનો ઉપયોગ કરીને સૂર્યપ્રકાશ એકત્રિત કરે છે, તેને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે અને વિવિધ ઉપયોગો માટે તેને બેટરીમાં સંગ્રહિત કરે છે.

ઘટતી સામગ્રીની કિંમતો અને ઇન્સ્ટોલેશન પ્રક્રિયાઓમાં પ્રગતિને લીધે, છેલ્લા દાયકામાં સૌર ઊર્જાની કિંમત લગભગ 90% ઘટી ગઈ છે, જે તેને વધુ સુલભ અને ખર્ચ-અસરકારક બનાવે છે. અને વધુ લવચીક, શક્તિશાળી અને કાર્યક્ષમ સૌર પેનલ્સ કે જે ઓછા સૂર્યપ્રકાશના સમયગાળા દરમિયાન પણ વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે.

સૌર ઉર્જાનું ઉત્પાદન સતત વિતરણ માટે ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી (ESS) પર આધાર રાખે છે-તેથી જેમ જેમ જનરેશન ક્ષમતા વધે છે તેમ તેમ સ્ટોરેજ સિસ્ટમોએ ગતિ જાળવી રાખવી જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, ગ્રીડ-સ્કેલ એનર્જી સ્ટોરેજને સપોર્ટ કરવા માટે ફ્લો બેટરી ટેક્નોલોજીમાં સુધારો કરવામાં આવી રહ્યો છે. ESS ના ઓછા ખર્ચે, ભરોસાપાત્ર અને સ્કેલેબલ સ્વરૂપ, ફ્લો બેટરી એક જ ચાર્જ પર સેંકડો મેગાવોટ કલાકની વીજળી પકડી શકે છે. આ યુટિલિટીઝને ઓછા અથવા બિન-ઉત્પાદનના સમયગાળા માટે લાંબા ગાળા માટે ઊર્જા સંગ્રહિત કરવા સક્ષમ બનાવે છે, લોડનું સંચાલન કરવામાં અને સ્થિર અને સ્થિતિસ્થાપક પાવર ગ્રીડ બનાવવામાં મદદ કરે છે.

ESS ક્ષમતાઓનું વિસ્તરણ વધુને વધુ મહત્વનું બની રહ્યું છેડીકાર્બોનાઇઝેશનપુનઃપ્રાપ્ય શક્તિની ક્ષમતા વિસ્તરે તેમ પ્રયાસો અને સ્વચ્છ ઉર્જાનું ભવિષ્ય. ઇન્ટરનેશનલ એનર્જી એજન્સી (IEA) મુજબ, એકલા 2023 માં, નવીનીકરણીય ઉર્જાએ તેની વૈશ્વિક ક્ષમતામાં 50% નો વધારો કર્યો હતો, જેમાં સૌર PV તે ક્ષમતાના ત્રણ ચતુર્થાંશ બને છે. અને 2023 થી 2028 ની વચ્ચેના સમયગાળામાં, નવીનીકરણીય વીજળીની ક્ષમતા 7,300 ગીગાવોટ દ્વારા સોલર પીવી અને તટવર્તી પવન વપરાશ સાથે 2028.2 સુધીમાં ભારત, બ્રાઝિલ, યુરોપ અને યુએસમાં વર્તમાન સ્તરો કરતાં ઓછામાં ઓછા બમણી થવાની ધારણા છે.

પવન

માણસો પેઢીઓથી યાંત્રિક અને વિદ્યુત ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા પવન ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. શક્તિના સ્વચ્છ, ટકાઉ અને ખર્ચ-અસરકારક સ્ત્રોત તરીકે, પવન ઊર્જા ઇકોસિસ્ટમ પર ન્યૂનતમ અસર સાથે સમગ્ર વિશ્વમાં નવીનીકરણીય ઉર્જા સંક્રમણને વધારવાની અપાર સંભાવનાઓ પ્રદાન કરે છે. IEA અનુમાનના આધારે, 20283 સુધીમાં પવનથી વીજળીનું ઉત્પાદન બમણું થઈને 350 ગીગાવોટ (GW) થવાની ધારણા છે અને ચીનના રિન્યુએબલ એનર્જી માર્કેટમાં 2023માં જ 66%નો વધારો થશે.4

વિન્ડ ટર્બાઇન નાના પાયે વિકસ્યા છે, જેમ કે ઘરગથ્થુ ઉપયોગ માટે પવનચક્કી, વિન્ડ ફાર્મ માટે ઉપયોગિતા-સ્કેલ. પરંતુ પવન તકનીકમાં કેટલાક સૌથી આકર્ષક વિકાસ દરિયા કિનારે પવન ઉર્જા ઉત્પાદનમાં છે, ઘણા અપતટીય પવન પ્રોજેક્ટ્સ ઊંડા પાણીમાં નેવિગેટ કરે છે. અપતટીય પવન ઉર્જા ક્ષમતાને સંભવિત રૂપે બમણી કરવા માટે મજબૂત અપતટીય પવનોનો ઉપયોગ કરવા માટે મોટા પાયે વિન્ડ ફાર્મ વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે. સપ્ટેમ્બર 2022માં, વ્હાઇટ હાઉસે 2030 સુધીમાં 30 ગીગાવોટ ફ્લોટિંગ ઓફશોર વિન્ડ પાવરનો ઉપયોગ કરવાની યોજના જાહેર કરી. આ પહેલ 10 મિલિયન વધુ ઘરોને સ્વચ્છ ઉર્જા પ્રદાન કરવા, ઉર્જા ખર્ચમાં ઘટાડો કરવામાં, સ્વચ્છ ઊર્જાની નોકરીઓને ટેકો આપવા અને દેશની નિર્ભરતાને વધુ ઘટાડવા માટે સેટ છે. અશ્મિભૂત ઇંધણ પર.5

જેમ જેમ વધુ સ્વચ્છ ઉર્જા પાવર ગ્રીડમાં સંકલિત થાય છે, તેમ સ્થિર, સ્થિતિસ્થાપક વીજ પુરવઠાનું સંચાલન કરવા માટે નવીનીકરણીય ઉર્જા ઉત્પાદનની આગાહી કરવી નિર્ણાયક બની જાય છે.રિન્યુએબલ્સની આગાહીપર બનેલ ઉકેલ છેAI, સેન્સર્સ,મશીન લર્નિંગ,ભૌગોલિક માહિતી, અદ્યતન એનાલિટિક્સ, શ્રેષ્ઠ-ઇન-ક્લાસ હવામાન ડેટા અને પવન જેવા ચલ નવીનીકરણીય ઉર્જા સંસાધનો માટે સચોટ, સુસંગત આગાહીઓ જનરેટ કરવા માટે વધુ. વધુ ચોક્કસ આગાહીઓ ઓપરેટરોને વીજળી ગ્રીડમાં વધુ નવીનીકરણીય ઉર્જા તકનીકોને એકીકૃત કરવામાં મદદ કરે છે. તેઓ તેની કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરીને ઉત્પાદનને ક્યારે ઉપર કે નીચે લાવવાનું છે તે વધુ સારી રીતે રજૂ કરીને, સંચાલન ખર્ચમાં ઘટાડો કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓમેગા એનર્જીઆઆગાહીની ચોકસાઈમાં સુધારો કરીને નવીનીકરણીય વપરાશમાં વધારો- પવન માટે 15% અને સૌર માટે 30%. આ સુધારાઓએ જાળવણી કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરવામાં અને સંચાલન ખર્ચ ઘટાડવામાં મદદ કરી.

હાઇડ્રોપાવર

હાઇડ્રોપાવર એનર્જી સિસ્ટમ્સ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ટર્બાઇનને સ્પિન કરવા માટે નદી અને પ્રવાહનો પ્રવાહ, દરિયાઇ અને ભરતી ઊર્જા, જળાશયો અને ડેમ સહિત પાણીની હિલચાલનો ઉપયોગ કરે છે. IEA મુજબ, ક્ષિતિજ પર આકર્ષક નવી તકનીકો સાથે 2030 સુધીમાં હાઇડ્રો સૌથી મોટી સ્વચ્છ ઊર્જા પ્રદાતા રહેશે.6

ઉદાહરણ તરીકે, નાના પાયે હાઇડ્રો ગ્રામીણ વિસ્તારો અને વિસ્તારો જ્યાં મોટા ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર (જેમ કે ડેમ) શક્ય ન હોય તેવા વિસ્તારોમાં નવીનીકરણીય ઉર્જા પ્રદાન કરવા માટે મીની-અને માઇક્રો-ગ્રીડનો ઉપયોગ કરે છે. નાની નદીઓ અને પ્રવાહોના કુદરતી પ્રવાહને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે પંપ, ટર્બાઇન અથવા વોટરવ્હીલનો ઉપયોગ કરીને, નાના પાયે હાઇડ્રો સ્થાનિક ઇકોસિસ્ટમ પર ન્યૂનતમ અસર સાથે ટકાઉ ઉર્જા સ્ત્રોત પૂરો પાડે છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં, સમુદાયો કેન્દ્રિય ગ્રીડ સાથે જોડાઈ શકે છે અને ઉત્પાદિત વધારાની શક્તિને પાછું વેચી શકે છે.

2021 માં, નેશનલ રિન્યુએબલ એનર્જી લેબોરેટરી (NREL) એ ન્યૂ યોર્ક સિટીની પૂર્વ નદીમાં પરંપરાગત સામગ્રી કરતાં ઓછી કોરોડીબલ અને વધુ રિસાયકલ કરી શકાય તેવી નવી થર્મોપ્લાસ્ટિક સંયુક્ત સામગ્રીમાંથી બનેલી ત્રણ ટર્બાઇન મૂકી. નવા ટર્બાઇનોએ તેમના પુરોગામી જેટલા જ સમયગાળામાં સમાન માત્રામાં ઉર્જા ઉત્પન્ન કરી હતી પરંતુ કોઈ સ્પષ્ટ માળખાકીય નુકસાન વિના.7 આત્યંતિક સ્થિતિનું પરીક્ષણ હજુ પણ જરૂરી છે, પરંતુ આ ઓછી કિંમતની, રિસાયકલ કરી શકાય તેવી સામગ્રી હાઈડ્રોપાવર માર્કેટમાં ક્રાંતિ લાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે જો વ્યાપક ઉપયોગ માટે અપનાવવામાં આવે છે.

જીઓથર્મલ

જિયોથર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સ (મોટા પાયાના) અને જિયોથર્મલ હીટ પંપ (GHPs) (નાના પાયાના) પૃથ્વીના આંતરિક ભાગમાંથી ગરમીને વરાળ અથવા હાઇડ્રોકાર્બનનો ઉપયોગ કરીને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે. જિયોથર્મલ ઉર્જા એક સમયે સ્થાન પર આધારિત હતી-જેને પૃથ્વીના પોપડાની નીચે ઊંડા ભૂઉષ્મીય જળાશયો સુધી પહોંચવાની જરૂર હતી. નવીનતમ સંશોધન જીઓથર્મલને વધુ સ્થાન અજ્ઞેયવાદી બનાવવામાં મદદ કરી રહ્યું છે.

ઉન્નત ભૂઉષ્મીય પ્રણાલીઓ (EGS) પૃથ્વીની સપાટીની નીચેથી જરૂરી પાણીને જ્યાં તે નથી ત્યાં લાવે છે, વિશ્વભરના એવા સ્થળોએ જિયોથર્મલ ઊર્જા ઉત્પાદનને સક્ષમ કરે છે જ્યાં તે અગાઉ શક્ય ન હતું. અને જેમ જેમ ESG ટેક્નોલૉજી વિકસિત થાય છે, તેમ તેમ પૃથ્વીની ગરમીના અખૂટ પુરવઠામાં ટેપ કરવાથી બધા માટે અમર્યાદિત માત્રામાં સ્વચ્છ, ઓછી કિંમતની ઉર્જા પ્રદાન કરવાની ક્ષમતા છે.

બાયોમાસ

બાયોએનર્જી બાયોમાસમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે જેમાં છોડ અને શેવાળ જેવી કાર્બનિક સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે. જો કે બાયોમાસને ઘણી વખત ખરેખર પુનઃપ્રાપ્ય તરીકે વિવાદિત કરવામાં આવે છે, આજની બાયોએનર્જી ઊર્જાનો લગભગ શૂન્ય-ઉત્સર્જન સ્ત્રોત છે.

બાયોડિઝલ અને બાયોઇથેનોલ સહિતના બાયોફ્યુઅલમાં વિકાસ ખાસ કરીને રોમાંચક છે. ઓસ્ટ્રેલિયાના સંશોધકો ઓર્ગેનિક સામગ્રીને ટકાઉ ઉડ્ડયન ઇંધણ (SAF) માં રૂપાંતરિત કરવાની શોધ કરી રહ્યા છે. આનાથી જેટ ફ્યુઅલ કાર્બન ઉત્સર્જનને 80%.8 સુધી ઘટાડવામાં મદદ મળી શકે છે સ્ટેટસાઇડ, યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી (DOE) બાયોએનર્જી ટેક્નોલોજી ઓફિસ (BETO) બાયોએનર્જી અને બાયોપ્રોડક્ટ ઉત્પાદનના ખર્ચ અને પર્યાવરણીય અસરોને ઘટાડવામાં મદદ કરવા માટે ટેક્નોલોજી વિકસાવી રહી છે. ગુણવત્તા.9

નવીનીકરણીય ઉર્જાના ભાવિને ટેકો આપવા માટે ટેકનોલોજી

સ્વચ્છ ઉર્જા અર્થતંત્ર નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધાર રાખે છે જે પર્યાવરણીય પરિબળો માટે સંવેદનશીલ હોય છે અને વધુને પાવર ગ્રીડમાં સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે છે, તે જોખમોને સંચાલિત કરવામાં મદદ કરવા માટેની ટેકનોલોજી નિર્ણાયક છે. IBM એન્વાયર્નમેન્ટલ ઇન્ટેલિજન્સ સંસ્થાઓને સંભવિત વિક્ષેપોની ધારણા કરીને સ્થિતિસ્થાપકતા અને ટકાઉપણું વધારવામાં મદદ કરી શકે છે અને સમગ્ર કામગીરી અને વિસ્તૃત પુરવઠા શૃંખલાઓમાં જોખમને સક્રિયપણે ઘટાડી શકે છે.

1 સોલાર પેનલના ભાવમાં ઘટાડો થતાં અશ્મિભૂત ઇંધણ 'અપ્રચલિત થઈ રહ્યું છે'(લિંક ibm.com ની બહાર રહે છે), ધ ઇન્ડિપેન્ડન્ટ, 27 સપ્ટેમ્બર 2023.

2 પુનઃપ્રાપ્ય શક્તિના વિશાળ વિસ્તરણથી COP28 પર નિર્ધારિત વૈશ્વિક ત્રિપુટી લક્ષ્ય હાંસલ કરવાનો દરવાજો ખુલે છે(લિંક ibm.com ની બહાર રહે છે), ઇન્ટરનેશનલ એનર્જી એજન્સી, 11 જાન્યુઆરી 2024.

3પવન(લિંક ibm.com ની બહાર રહે છે), ઇન્ટરનેશનલ એનર્જી એજન્સી, 11 જુલાઇ 2023.

4રિન્યુએબલ - વીજળી(લિંક ibm.com ની બહાર રહે છે), ઇન્ટરનેશનલ એનર્જી એજન્સી, જાન્યુઆરી 2024.

5યુએસ ઓફશોર વિન્ડ એનર્જીને વિસ્તૃત કરવા માટે નવી ક્રિયાઓ(લિંક ibm.com ની બહાર રહે છે), વ્હાઇટ હાઉસ, 15 સપ્ટેમ્બર 2022.

6જળવિદ્યુત(લિંક ibm.com ની બહાર રહે છે), ઇન્ટરનેશનલ એનર્જી એજન્સી, 11 જુલાઇ 2023.

72021 થી 10 નોંધપાત્ર જળ શક્તિ સિદ્ધિઓ(લિંક ibm.com ની બહાર રહે છે), નેશનલ રિન્યુએબલ એનર્જી લેબોરેટરી, 18 જાન્યુઆરી 2022.

8 જીવન માટે નિર્મિત ભવિષ્યને શક્તિ આપવા માટે(લિંક ibm.com ની બહાર રહે છે), જેટ ઝીરો ઓસ્ટ્રેલિયા, 11 જાન્યુઆરી 2024 ના રોજ એક્સેસ કરી.

9નવીનીકરણીય કાર્બન સંસાધનો(લિંક ibm.com ની બહાર રહે છે), ઉર્જા કાર્યક્ષમતા અને નવીનીકરણીય ઉર્જાનું કાર્યાલય, 28 ડિસેમ્બર 2023 ના રોજ એક્સેસ કરવામાં આવ્યું.