नवीकरणीय ऊर्जाको भविष्य

सौर्य

सूर्यको किरणलाई विद्युतीय उर्जामा रूपान्तरण गर्नु दुई तरिकामा हुन्छ- सोलार फोटोभोल्टिक (PV) वा केन्द्रित सौर्य-थर्मल पावर (CSP)। सबैभन्दा सामान्य विधि, सौर्य PV, सौर्य प्यानलहरू प्रयोग गरेर सूर्यको किरण सङ्कलन गर्छ, यसलाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्छ र विभिन्न प्रकारका प्रयोगहरूको लागि ब्याट्रीहरूमा भण्डारण गर्छ।

घट्दो सामग्रीको मूल्य र स्थापना प्रक्रियामा भएको प्रगतिका कारण, विगत दशकमा सौर्य उर्जाको लागत झण्डै ९०% घटेको छ, यसले यसलाई थप पहुँचयोग्य र लागत-प्रभावी बनाउँदै आएको छ। र अधिक लचिलो, शक्तिशाली र कुशल सौर प्यानलहरू जसले कम सूर्यको प्रकाशको समयमा पनि बिजुली उत्पादन गर्न सक्छ।

सौर्य ऊर्जा उत्पादन लगातार वितरणको लागि ऊर्जा भण्डारण प्रणाली (ESS) मा निर्भर हुन्छ - त्यसैले उत्पादन क्षमता बढ्दै जाँदा, भण्डारण प्रणालीहरूले गति राख्नुपर्छ। उदाहरणका लागि, ग्रिड-स्केल ऊर्जा भण्डारणलाई समर्थन गर्न फ्लो ब्याट्री प्रविधिमा सुधार भइरहेको छ। ESS को एक कम लागत, भरपर्दो र मापनयोग्य रूप, प्रवाह ब्याट्रीहरूले एकल चार्जमा सयौं मेगावाट घण्टा बिजुली समात्न सक्छ। यसले उपयोगिताहरूलाई कम वा गैर-उत्पादनको अवधिको लागि ऊर्जा दीर्घकालीन भण्डारण गर्न सक्षम बनाउँछ, लोड व्यवस्थापन गर्न र स्थिर र लचिलो पावर ग्रिड सिर्जना गर्न मद्दत गर्दछ।

ESS क्षमताहरू विस्तार गर्नु बढ्दो महत्त्वपूर्ण हुन्छdecarbonizationप्रयास र नवीकरणीय ऊर्जा क्षमता विस्तार संग एक स्वच्छ ऊर्जा भविष्य। अन्तर्राष्ट्रिय ऊर्जा एजेन्सी (आईईए) का अनुसार, २०२३ मा मात्रै, नवीकरणीय ऊर्जाले आफ्नो विश्वव्यापी क्षमतामा ५०% वृद्धि गरेको छ, सोलार पीभीले त्यो क्षमताको तीन चौथाइ बनाउँछ। र 2023 देखि 2028 बीचको अवधिमा, नवीकरणीय बिजुली क्षमता 7,300 गीगावाटले सौर्य PV र तटवर्ती हावाको उपयोगले 2028.2 सम्म भारत, ब्राजिल, युरोप र अमेरिकामा हालको स्तर भन्दा कम्तीमा दोब्बर हुने अपेक्षा गरिएको छ।

हावा

मानिसले पुस्तादेखि यान्त्रिक र विद्युतीय ऊर्जा उत्पादन गर्न पवन ऊर्जा प्रयोग गर्दै आएका छन्। ऊर्जाको स्वच्छ, दिगो र लागत-प्रभावी स्रोतको रूपमा, वायु ऊर्जाले पारिस्थितिक प्रणालीहरूमा न्यूनतम प्रभावको साथ विश्वभरि नवीकरणीय ऊर्जा संक्रमण बढाउन अपार सम्भावना प्रदान गर्दछ। IEA प्रक्षेपणको आधारमा, सन् २०२३ सम्ममा चीनको नवीकरणीय ऊर्जा बजार ६६ प्रतिशतले मात्रै बढेर सन् २०२८ सम्ममा पवन बिजुली उत्पादन दोब्बरभन्दा बढी ३५० गिगावाट (GW) पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ।

पवन टर्बाइनहरू घरायसी प्रयोगका लागि पवनचक्कीहरू, पवन फार्महरूका लागि उपयोगिता-मापन जस्ता साना स्तरबाट विकसित भएका छन्। तर पवन टेक्नोलोजीमा केही सबैभन्दा रोमाञ्चक विकासहरू अपतटीय पवन ऊर्जा उत्पादनमा छन्, धेरै अपतटीय हावा परियोजनाहरू गहिरो पानीमा नेभिगेट गर्दै छन्। बलियो अपतटीय हावाहरूलाई सम्भावित रूपमा अपतटीय वायु शक्ति क्षमता दोब्बर बनाउन ठूला-ठूला पवन फार्महरू विकास भइरहेको छ। सेप्टेम्बर 2022 मा, ह्वाइट हाउसले 2030 सम्ममा 30 GW फ्लोटिंग अपतटीय पवन उर्जा प्रयोग गर्ने योजना घोषणा गर्‍यो। यो पहल 10 मिलियन थप घरहरूलाई स्वच्छ ऊर्जा प्रदान गर्न, कम ऊर्जा लागतमा मद्दत गर्न, स्वच्छ ऊर्जा रोजगारीहरूलाई समर्थन गर्न र देशको निर्भरतालाई थप घटाउन सेट गरिएको छ। जीवाश्म ईन्धन मा।5

अधिक स्वच्छ ऊर्जा पावर ग्रिडहरूमा एकीकृत भएकोले, स्थिर, लचिलो विद्युत आपूर्ति व्यवस्थापन गर्न नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादनको पूर्वानुमान महत्त्वपूर्ण हुन्छ।नवीकरणीय ऊर्जा पूर्वानुमानमा निर्मित समाधान छAI, सेन्सर,मेसिन शिक्षा,भूस्थानिक डेटा, उन्नत एनालिटिक्स, उत्कृष्ट-इन-क्लास मौसम डेटा र अधिक परिवर्तनशील नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरू जस्तै वायुको लागि सही, लगातार पूर्वानुमान उत्पन्न गर्न। थप सटीक पूर्वानुमानहरूले अपरेटरहरूलाई थप नवीकरणीय ऊर्जा प्रविधिहरू बिजुली ग्रिडमा एकीकृत गर्न मद्दत गर्दछ। तिनीहरूले उत्पादन माथि वा तल र्‍याम्प गर्ने, सञ्चालन लागतहरू घटाएर राम्रो प्रक्षेपण गरेर यसको दक्षता र विश्वसनीयता सुधार गर्छन्। उदाहरणका लागि, ओमेगा एनर्जीपूर्वानुमान सटीकता सुधार गरेर नवीकरणीय उपयोगिता वृद्धि-१५% हावा र ३०% सौर्यका लागि। यी सुधारहरूले मर्मत दक्षता बढाउन र सञ्चालन लागतहरू कम गर्न मद्दत गर्यो।

जलविद्युत

जलविद्युत ऊर्जा प्रणालीहरूले नदी र धाराको प्रवाह, समुद्री र ज्वारीय ऊर्जा, जलाशयहरू र बाँधहरू सहित पानीको आन्दोलनलाई विद्युत उत्पादन गर्न टर्बाइनहरू घुमाउन प्रयोग गर्दछ। IEA को अनुसार, क्षितिजमा रोमाञ्चक नयाँ प्रविधिहरू सहित 2030 सम्म हाइड्रो सबैभन्दा ठूलो स्वच्छ ऊर्जा प्रदायक हुनेछ।

उदाहरणका लागि, सानो स्तरको हाइड्रोले ग्रामीण क्षेत्रहरू र ठूला पूर्वाधारहरू (जस्तै बाँधहरू) सम्भव नहुन सक्ने क्षेत्रहरूमा नवीकरणीय ऊर्जा प्रदान गर्न मिनी-र माइक्रो-ग्रिडहरू प्रयोग गर्दछ। पम्प, टर्बाइन वा वाटरव्हील प्रयोग गरी साना नदी र खोलाको प्राकृतिक प्रवाहलाई विद्युतमा रूपान्तरण गर्न, साना स्तरको हाइड्रोले स्थानीय इकोसिस्टममा न्यून प्रभाव पार्ने दिगो ऊर्जा स्रोत प्रदान गर्दछ। धेरै अवस्थामा, समुदायहरूले केन्द्रीकृत ग्रिडमा जडान गर्न सक्छन् र उत्पादित अतिरिक्त शक्ति फिर्ता बेच्न सक्छन्।

2021 मा, राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (NREL) ले न्यूयोर्क शहरको पूर्वी नदीमा परम्परागत सामग्रीहरू भन्दा कम जोर्न योग्य र पुन: प्रयोग गर्न सकिने नयाँ थर्मोप्लास्टिक कम्पोजिट सामग्रीबाट बनेको तीन टर्बाइनहरू राख्यो। नयाँ टर्बाइनहरूले आफ्ना पूर्ववर्तीहरूले जत्तिकै समयमा ऊर्जा उत्पादन गरे तर कुनै पनि संरचनात्मक क्षति नभएको।7 चरम अवस्था परीक्षण अझै आवश्यक छ, तर यो कम लागत, पुन: प्रयोग गर्न मिल्ने सामग्रीले जलविद्युत बजारमा क्रान्ति ल्याउन सक्ने क्षमता राख्छ भने। व्यापक प्रयोगको लागि अपनाइयो।

जियोथर्मल

जियोथर्मल पावर प्लान्टहरू (ठूलो स्केल) र जियोथर्मल तातो पम्पहरू (जीएचपी) (सानो स्केल) ले वाष्प वा हाइड्रोकार्बन प्रयोग गरेर पृथ्वीको भित्री भागको तापलाई विद्युतमा रूपान्तरण गर्दछ। जियोथर्मल उर्जा कुनै समय स्थानमा निर्भर थियो - पृथ्वीको क्रस्ट मुनि गहिरो भू-तापीय जलाशयहरूमा पहुँच चाहिन्छ। भर्खरको अनुसन्धानले जियोथर्मललाई थप स्थान अज्ञेयवादी बनाउन मद्दत गरिरहेको छ।

एन्हान्स्ड जियोथर्मल सिस्टम (EGS) ले आवश्यक पानीलाई पृथ्वीको सतह मुनिबाट ल्याउँछ जहाँ यो छैन, विश्वभरका ठाउँहरूमा जियोथर्मल ऊर्जा उत्पादनलाई सक्षम पार्छ जहाँ यो पहिले सम्भव थिएन। र ESG टेक्नोलोजी विकसित हुँदै जाँदा, पृथ्वीको अटुट गर्मीको आपूर्तिमा ट्याप गर्दा सबैका लागि असीमित मात्रामा सफा, कम लागतमा ऊर्जा प्रदान गर्ने क्षमता छ।

बायोमास

जैव ऊर्जा बायोमासबाट उत्पन्न हुन्छ जसमा बिरुवा र शैवाल जस्ता जैविक पदार्थहरू हुन्छन्। यद्यपि बायोमास प्रायः वास्तवमा नवीकरणीय रूपमा विवादित छ, आजको जैव ऊर्जा ऊर्जाको लगभग शून्य उत्सर्जन स्रोत हो।

बायोडिजेल र बायोइथेनोल लगायत जैव ईन्धनको विकास विशेष गरी रोमाञ्चक छ। अस्ट्रेलियाका अन्वेषकहरूले जैविक सामग्रीलाई दिगो उड्डयन इन्धन (SAF) मा रूपान्तरण गर्ने खोज गरिरहेका छन्। यसले जेट इन्धन कार्बन उत्सर्जनलाई 80%.8 सम्म कम गर्न मद्दत गर्न सक्छ स्टेटसाइड, अमेरिकी ऊर्जा विभाग (DOE) बायोएनर्जी टेक्नोलोजी अफिस (BETO) ले बायोएनर्जी र बायोप्रोडक्ट उत्पादनको लागत र वातावरणीय प्रभावहरू कम गर्न मद्दतको लागि प्रविधि विकास गरिरहेको छ। गुणस्तर.9

नवीकरणीय ऊर्जाको भविष्यलाई समर्थन गर्न प्रविधि

स्वच्छ ऊर्जा अर्थतन्त्र नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूमा निर्भर हुन्छ जुन वातावरणीय कारकहरूका लागि कमजोर हुन्छ र अधिक ऊर्जा ग्रिडहरूमा समाहित भएकाले ती जोखिमहरूलाई व्यवस्थापन गर्न मद्दत गर्ने प्रविधि महत्त्वपूर्ण छ। IBM वातावरणीय खुफियाले संगठनहरूलाई सम्भावित अवरोधहरूको पूर्वानुमान गरेर र सक्रिय रूपमा सञ्चालन र विस्तारित आपूर्ति श्रृंखलाहरूमा जोखिम कम गरेर लचिलोपन र स्थिरता बढाउन मद्दत गर्न सक्छ।

1 सौर्य प्यानलको मूल्य घट्दा जीवाश्म इन्धनहरू 'अप्रचलित' हुँदैछन्(लिङ्क ibm.com बाहिर रहन्छ), स्वतन्त्र, 27 सेप्टेम्बर 2023।

2 नवीकरणीय उर्जाको व्यापक विस्तारले COP28 मा सेट गरिएको विश्वव्यापी तीन गुणा लक्ष्य हासिल गर्ने ढोका खोल्छ(लिङ्क ibm.com बाहिर रहन्छ), अन्तर्राष्ट्रिय ऊर्जा एजेन्सी, 11 जनवरी 2024।

३हावा(लिङ्क ibm.com बाहिर रहन्छ), अन्तर्राष्ट्रिय ऊर्जा एजेन्सी, ११ जुलाई २०२३।

४नवीकरणीय ऊर्जा - बिजुली(लिङ्क ibm.com बाहिर रहन्छ), अन्तर्राष्ट्रिय ऊर्जा एजेन्सी, जनवरी 2024।

५अमेरिकी अपतटीय पवन ऊर्जा विस्तार गर्न नयाँ कार्यहरू(लिङ्क ibm.com बाहिर रहन्छ), व्हाइट हाउस, 15 सेप्टेम्बर 2022।

६जलविद्युत(लिङ्क ibm.com बाहिर रहन्छ), अन्तर्राष्ट्रिय ऊर्जा एजेन्सी, 11 जुलाई 2023।

७2021 बाट 10 महत्त्वपूर्ण जल शक्ति उपलब्धिहरू(लिङ्क ibm.com बाहिर रहन्छ), राष्ट्रिय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला, 18 जनवरी 2022।

8 जीवनको लागि निर्मित भविष्यलाई शक्ति दिन(लिङ्क ibm.com बाहिर बस्छ), Jet Zero Australia, 11 जनवरी 2024 मा पहुँच गरियो।

९नवीकरणीय कार्बन स्रोतहरू(लिङ्क ibm.com बाहिर रहन्छ), ऊर्जा दक्षता र नवीकरणीय ऊर्जा कार्यालय, 28 डिसेम्बर 2023 मा पहुँच।