புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் எதிர்காலம்

சூரிய ஒளி

சூரிய ஒளியை மின் ஆற்றலாக மாற்றுவது இரண்டு வழிகளில் நடக்கிறது - சூரிய ஒளிமின்னழுத்தங்கள் (PV) அல்லது சூரிய வெப்ப சக்தியை (CSP) குவித்தல். மிகவும் பொதுவான முறை, சோலார் பிவி, சோலார் பேனல்களைப் பயன்படுத்தி சூரிய ஒளியைச் சேகரித்து, அதை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகிறது மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்காக பேட்டரிகளில் சேமிக்கிறது.

பொருள் விலைகள் மற்றும் நிறுவல் செயல்முறைகளில் முன்னேற்றங்கள் குறைந்து வருவதால், கடந்த பத்தாண்டுகளில் சூரிய சக்தியின் விலை கிட்டத்தட்ட 90% குறைந்துள்ளது, இது மிகவும் அணுகக்கூடியதாகவும், செலவு குறைந்ததாகவும் ஆக்கியுள்ளது.1 இதை மேலும் எரிபொருளாகக் கொண்டு வருவது இலகுவான உற்பத்தி செய்யும் சோலார் PV தொழில்நுட்பத்தின் அடுத்த தலைமுறை ஆகும். மற்றும் அதிக நெகிழ்வான, சக்தி வாய்ந்த மற்றும் திறமையான சோலார் பேனல்கள் குறைந்த சூரிய ஒளி உள்ள காலங்களிலும் மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும்.

சூரிய ஆற்றல் உற்பத்தியானது நிலையான விநியோகத்திற்காக ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளை (ESS) நம்பியுள்ளது-எனவே உற்பத்தி திறன் அதிகரிக்கும் போது, ​​சேமிப்பு அமைப்புகள் வேகத்தில் இருக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, க்ரிட் அளவிலான ஆற்றல் சேமிப்பை ஆதரிக்க ஃப்ளோ பேட்டரி தொழில்நுட்பம் மேம்படுத்தப்படுகிறது. குறைந்த விலை, நம்பகமான மற்றும் அளவிடக்கூடிய வடிவமான ESS, ஃப்ளோ பேட்டரிகள் ஒரே சார்ஜில் நூற்றுக்கணக்கான மெகாவாட் மணிநேர மின்சாரத்தை வைத்திருக்க முடியும். இது குறைந்த அல்லது உற்பத்தி செய்யாத காலத்திற்கு நீண்ட காலத்திற்கு ஆற்றலைச் சேமிக்க உதவுகிறது, சுமைகளை நிர்வகிக்க உதவுகிறது மற்றும் நிலையான மற்றும் நெகிழ்வான மின் கட்டத்தை உருவாக்க உதவுகிறது.

ESS திறன்களை விரிவாக்குவது பெருகிய முறையில் முக்கியமானதுடிகார்பனைசேஷன்புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் திறன் விரிவடைவதால் முயற்சிகள் மற்றும் சுத்தமான ஆற்றல் எதிர்காலம். சர்வதேச எரிசக்தி முகமையின் (IEA) கூற்றுப்படி, 2023 இல் மட்டும், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் அதன் உலகளாவிய திறனை 50% அதிகரித்தது, சூரிய PV அதன் திறனில் முக்கால் பங்கைக் கொண்டுள்ளது. மேலும் 2023 முதல் 2028 வரையிலான காலகட்டத்தில், புதுப்பிக்கத்தக்க மின்சாரத் திறன் 7,300 ஜிகாவாட்கள் அதிகரிக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. சூரிய மின்சக்தி மற்றும் கடலோரக் காற்றின் பயன்பாடு 2028-ல் இந்தியா, பிரேசில், ஐரோப்பா மற்றும் அமெரிக்காவில் உள்ள தற்போதைய அளவை விட குறைந்தது இரட்டிப்பாகும்.

காற்று

மனிதர்கள் பல தலைமுறைகளாக இயந்திர மற்றும் மின் ஆற்றலை உருவாக்க காற்றாலை சக்தியைப் பயன்படுத்தி வருகின்றனர். தூய்மையான, நிலையான மற்றும் செலவு குறைந்த ஆற்றல் மூலமாக, சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளுக்கு குறைந்த தாக்கத்துடன் உலகம் முழுவதும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மாற்றத்தை அதிகரிக்க காற்றாலை ஆற்றல் பெரும் ஆற்றலை வழங்குகிறது. IEA முன்னறிவிப்பின் அடிப்படையில், 2023 ஆம் ஆண்டில் மட்டும் சீனாவின் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் சந்தை 66% அதிகரித்து 20283 இல் காற்றாலை மின்சாரம் 350 ஜிகாவாட்களாக (GW) இரட்டிப்பாகும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.4

காற்றாலை விசையாழிகள் வீட்டு உபயோகத்திற்கான காற்றாலைகள் போன்ற சிறிய அளவில் இருந்து, காற்றாலை பண்ணைகளுக்கான பயன்பாட்டு அளவாக உருவாகியுள்ளன. ஆனால் காற்றாலை தொழில்நுட்பத்தில் சில அற்புதமான முன்னேற்றங்கள் கடலோர காற்றாலை மின் உற்பத்தியில் உள்ளன, பல கடல் காற்றாலை திட்டங்கள் ஆழமான நீரில் செல்கின்றன. கடலோர காற்றாலை ஆற்றலை இரட்டிப்பாக்கக்கூடிய வலுவான கடல் காற்றைப் பயன்படுத்த பெரிய அளவிலான காற்றாலைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. செப்டம்பர் 2022 இல், வெள்ளை மாளிகையானது 2030 ஆம் ஆண்டுக்குள் 30 ஜிகாவாட் மிதக்கும் கடல் காற்றாலை மின்சாரத்தை விநியோகிக்கும் திட்டத்தை அறிவித்தது. மேலும் 10 மில்லியன் வீடுகளுக்கு சுத்தமான ஆற்றலை வழங்கவும், எரிசக்தி செலவைக் குறைக்கவும், சுத்தமான எரிசக்தி வேலைகளை ஆதரிக்கவும் மற்றும் நாட்டின் நம்பகத்தன்மையை மேலும் குறைக்கவும் இந்த முயற்சி அமைக்கப்பட்டுள்ளது. புதைபடிவ எரிபொருட்கள் மீது.5

அதிக சுத்தமான ஆற்றல் மின் கட்டங்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படுவதால், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி உற்பத்தியை முன்னறிவிப்பது ஒரு நிலையான, நெகிழ்வான மின்சார விநியோகத்தை நிர்வகிப்பதற்கு முக்கியமானது.புதுப்பிக்கத்தக்கவை முன்னறிவிப்புகட்டமைக்கப்பட்ட ஒரு தீர்வுAI, சென்சார்கள்,இயந்திர கற்றல்,புவியியல் தரவு, மேம்பட்ட பகுப்பாய்வு, சிறந்த-இன்-கிளாஸ் வானிலை தரவு மற்றும் காற்று போன்ற மாறி புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் வளங்களுக்கான துல்லியமான, சீரான முன்னறிவிப்புகளை உருவாக்க மேலும் பல. மிகவும் துல்லியமான முன்னறிவிப்புகள், ஆபரேட்டர்கள் அதிக புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களை மின்சாரக் கட்டத்தில் ஒருங்கிணைக்க உதவுகின்றன. உற்பத்தியை எப்போது அதிகரிக்க வேண்டும் அல்லது குறைக்க வேண்டும் என்பதை சிறப்பாகக் கணிப்பதன் மூலம் அதன் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன, இயக்கச் செலவுகளைக் குறைக்கின்றன. உதாரணமாக, ஒமேகா எனர்ஜியாமுன்னறிவிப்பு துல்லியத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம் புதுப்பிக்கத்தக்க பயன்பாடுகளை அதிகரித்ததுகாற்றுக்கு 15% மற்றும் சூரிய ஒளிக்கு 30%. இந்த மேம்பாடுகள் பராமரிப்பு செயல்திறனை அதிகரிக்கவும், இயக்கச் செலவுகளைக் குறைக்கவும் உதவியது.

நீர் மின்சாரம்

நீர் மின் ஆற்றல் அமைப்புகள் நதி மற்றும் நீரோடை ஓட்டம், கடல் மற்றும் அலை ஆற்றல், நீர்த்தேக்கங்கள் மற்றும் அணைகள் உள்ளிட்ட நீர் இயக்கத்தைப் பயன்படுத்தி மின்சாரம் தயாரிக்க விசையாழிகளை சுழற்றுகின்றன. IEA இன் கூற்றுப்படி, 2030 ஆம் ஆண்டளவில் ஹைட்ரோ மிகப்பெரிய தூய்மையான ஆற்றல் வழங்குநராக இருக்கும்.

எடுத்துக்காட்டாக, சிறிய அளவிலான ஹைட்ரோ சிறிய மற்றும் மைக்ரோ-கிரிட்களைப் பயன்படுத்தி, கிராமப்புறங்களுக்கும், பெரிய உள்கட்டமைப்புகள் (அணைகள் போன்றவை) சாத்தியமில்லாத பகுதிகளுக்கும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை வழங்குகின்றன. சிறிய ஆறுகள் மற்றும் நீரோடைகளின் இயற்கையான ஓட்டத்தை மின்சாரமாக மாற்ற பம்ப், டர்பைன் அல்லது வாட்டர்வீலைப் பயன்படுத்தி, சிறிய அளவிலான ஹைட்ரோ உள்ளூர் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளுக்கு குறைந்த தாக்கத்துடன் நிலையான ஆற்றல் மூலத்தை வழங்குகிறது. பல சந்தர்ப்பங்களில், சமூகங்கள் ஒரு மையப்படுத்தப்பட்ட கட்டத்துடன் இணைக்கலாம் மற்றும் உற்பத்தி செய்யப்படும் அதிகப்படியான சக்தியை மீண்டும் விற்கலாம்.

2021 ஆம் ஆண்டில், தேசிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆய்வகம் (NREL) புதிய தெர்மோபிளாஸ்டிக் கலவைப் பொருளால் செய்யப்பட்ட மூன்று விசையாழிகளை நியூயார்க் நகரத்தின் கிழக்கு ஆற்றில் பாரம்பரிய பொருட்களைக் காட்டிலும் குறைவாகவும் மறுசுழற்சி செய்யக்கூடியதாகவும் வைத்தது. புதிய விசையாழிகள் அவற்றின் முன்னோடிகளின் அதே அளவு ஆற்றலை உருவாக்கியது, ஆனால் எந்த விதமான கட்டமைப்பு சேதமும் இல்லை. 7 தீவிர நிலை சோதனை இன்னும் அவசியம், ஆனால் இந்த குறைந்த விலை, மறுசுழற்சி செய்யக்கூடிய பொருள் நீர் மின் சந்தையில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் திறன் கொண்டது. பரவலான பயன்பாட்டிற்காக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது.

புவிவெப்ப

புவிவெப்ப மின் நிலையங்கள் (பெரிய அளவிலான) மற்றும் புவிவெப்ப வெப்ப விசையியக்கக் குழாய்கள் (GHPs) (சிறிய அளவிலான) நீராவி அல்லது ஹைட்ரோகார்பனைப் பயன்படுத்தி பூமியின் உட்புறத்திலிருந்து வெப்பத்தை மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன. புவிவெப்ப ஆற்றல் ஒரு காலத்தில் இருப்பிடத்தைச் சார்ந்தது - பூமியின் மேலோட்டத்தின் கீழ் ஆழமான புவிவெப்ப நீர்த்தேக்கங்களுக்கான அணுகல் தேவைப்படுகிறது. சமீபத்திய ஆராய்ச்சி புவிவெப்பத்தை அதிக இருப்பிட அஞ்ஞானமாக மாற்ற உதவுகிறது.

மேம்படுத்தப்பட்ட புவிவெப்ப அமைப்புகள் (EGS) தேவையான நீரை பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு கீழே இருந்து அது இல்லாத இடத்திற்கு கொண்டு வந்து, புவிவெப்ப ஆற்றல் உற்பத்தியை உலகெங்கிலும் முன்பு சாத்தியமில்லாத இடங்களில் செயல்படுத்துகிறது. ESG தொழில்நுட்பம் உருவாகும்போது, ​​பூமியின் வற்றாத வெப்ப விநியோகத்தைத் தட்டுவதன் மூலம் அனைவருக்கும் சுத்தமான, குறைந்த செலவில் ஆற்றலை வரம்பற்ற அளவில் வழங்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.

பயோமாஸ்

தாவரங்கள் மற்றும் பாசிகள் போன்ற கரிமப் பொருட்களைக் கொண்ட உயிரியில் இருந்து உயிர் ஆற்றல் உருவாக்கப்படுகிறது. உயிர்ப்பொருளானது உண்மையிலேயே புதுப்பிக்கத்தக்கது என அடிக்கடி சர்ச்சைக்குள்ளானாலும், இன்றைய உயிரி ஆற்றல் என்பது பூஜ்ஜிய உமிழ்வு ஆற்றலின் ஆதாரமாக உள்ளது.

பயோடீசல் மற்றும் பயோஎத்தனால் உள்ளிட்ட உயிரி எரிபொருட்களின் வளர்ச்சிகள் குறிப்பாக உற்சாகமானவை. ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்கள் கரிமப் பொருட்களை நிலையான விமான எரிபொருளாக (SAF) மாற்றுவதை ஆராய்ந்து வருகின்றனர். இது ஜெட் எரிபொருள் கார்பன் வெளியேற்றத்தை 80% வரை குறைக்க உதவும். தரம்.9

புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் எதிர்காலத்தை ஆதரிக்கும் தொழில்நுட்பம்

ஒரு சுத்தமான எரிசக்தி பொருளாதாரம் சுற்றுச்சூழல் காரணிகளால் பாதிக்கப்படக்கூடிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களை நம்பியுள்ளது மற்றும் பல மின் கட்டங்களில் இணைக்கப்பட்டுள்ளதால், அந்த அபாயங்களை நிர்வகிக்க உதவும் தொழில்நுட்பம் முக்கியமானது. IBM சுற்றுச்சூழல் நுண்ணறிவு, சாத்தியமான இடையூறுகளை எதிர்பார்த்து, செயல்பாடுகள் மற்றும் நீட்டிக்கப்பட்ட விநியோகச் சங்கிலிகள் முழுவதும் ஆபத்தை முன்கூட்டியே குறைப்பதன் மூலம் நிறுவனங்களுக்கு நெகிழ்ச்சி மற்றும் நிலைத்தன்மையை அதிகரிக்க உதவும்.

1 சோலார் பேனல் விலைகள் வீழ்ச்சியடைந்ததால் புதைபடிவ எரிபொருள்கள் 'வழக்கற்று'(இணைப்பு ibm.com க்கு வெளியே உள்ளது), தி இன்டிபென்டன்ட், 27 செப்டம்பர் 2023.

2 புதுப்பிக்கத்தக்க சக்தியின் பாரிய விரிவாக்கம் COP28 இல் அமைக்கப்பட்டுள்ள உலகளாவிய மும்மடங்கு இலக்கை அடைவதற்கான கதவைத் திறக்கிறது(இணைப்பு ibm.com க்கு வெளியே உள்ளது), சர்வதேச எரிசக்தி நிறுவனம், 11 ஜனவரி 2024.

3காற்று(இணைப்பு ibm.com க்கு வெளியே உள்ளது), சர்வதேச எரிசக்தி நிறுவனம், 11 ஜூலை 2023.

4புதுப்பிக்கத்தக்கவை - மின்சாரம்(இணைப்பு ibm.com க்கு வெளியே உள்ளது), சர்வதேச எரிசக்தி நிறுவனம், ஜனவரி 2024.

5அமெரிக்க கடல் காற்று ஆற்றலை விரிவாக்க புதிய செயல்கள்(இணைப்பு ibm.com க்கு வெளியே உள்ளது), வெள்ளை மாளிகை, 15 செப்டம்பர் 2022.

6நீர்மின்சாரம்(இணைப்பு ibm.com க்கு வெளியே உள்ளது), சர்வதேச எரிசக்தி நிறுவனம், 11 ஜூலை 2023.

72021 முதல் 10 குறிப்பிடத்தக்க நீர் சக்தி சாதனைகள்(இணைப்பு ibm.com க்கு வெளியே உள்ளது), தேசிய புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆய்வகம், 18 ஜனவரி 2022.

8 வாழ்க்கைக்காக கட்டமைக்கப்பட்ட எதிர்காலத்தை வலுப்படுத்த(இணைப்பு ibm.com க்கு வெளியே உள்ளது), Jet Zero Australia, அணுகப்பட்டது 11 ஜனவரி 2024.

9புதுப்பிக்கத்தக்க கார்பன் வளங்கள்(இணைப்பு ibm.com க்கு வெளியே உள்ளது), எரிசக்தி திறன் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அலுவலகம், 28 டிசம்பர் 2023 அன்று அணுகப்பட்டது.