పునరుత్పాదక శక్తి యొక్క భవిష్యత్తు

సౌర

సూర్యరశ్మిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడం రెండు విధాలుగా జరుగుతుంది-సోలార్ ఫోటోవోల్టాయిక్స్ (PV) లేదా సౌర-థర్మల్ పవర్ (CSP) కేంద్రీకరించడం. అత్యంత సాధారణ పద్ధతి, సోలార్ PV, సౌర ఫలకాలను ఉపయోగించి సూర్యరశ్మిని సేకరించి, దానిని విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తుంది మరియు వివిధ రకాలైన ఉపయోగాల కోసం బ్యాటరీలలో నిల్వ చేస్తుంది.

మెటీరియల్ ధరలు తగ్గడం మరియు ఇన్‌స్టాలేషన్ ప్రాసెస్‌లలో పురోగతి కారణంగా, సౌర విద్యుత్ ధర గత దశాబ్దంలో దాదాపు 90% తగ్గింది, ఇది మరింత అందుబాటులోకి మరియు ఖర్చుతో కూడుకున్నదిగా చేస్తుంది. 1 దీని కోసం మరింత ఇంధనం అందించడం అనేది తేలికైన ఉత్పత్తి చేసే సౌర PV సాంకేతికత యొక్క తదుపరి తరం. మరియు మరింత సౌకర్యవంతమైన, శక్తివంతమైన మరియు సమర్థవంతమైన సోలార్ ప్యానెల్లు తక్కువ సూర్యకాంతి సమయంలో కూడా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగలవు.

సౌర శక్తి ఉత్పత్తి స్థిరమైన పంపిణీ కోసం శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలపై (ESS) ఆధారపడుతుంది-కాబట్టి ఉత్పత్తి సామర్థ్యం పెరిగేకొద్దీ, నిల్వ వ్యవస్థలు వేగాన్ని కొనసాగించాలి. ఉదాహరణకు, గ్రిడ్-స్కేల్ ఎనర్జీ స్టోరేజీకి మద్దతు ఇవ్వడానికి ఫ్లో బ్యాటరీ సాంకేతికత మెరుగుపరచబడుతోంది. ESS యొక్క తక్కువ-ధర, నమ్మదగిన మరియు స్కేలబుల్ రూపం, ఫ్లో బ్యాటరీలు ఒకే ఛార్జ్‌పై వందల మెగావాట్ల గంటల విద్యుత్‌ను కలిగి ఉంటాయి. ఇది తక్కువ లేదా ఉత్పాదకత లేని కాలాల కోసం శక్తిని దీర్ఘకాలికంగా నిల్వ చేయడానికి యుటిలిటీలను అనుమతిస్తుంది, లోడ్‌ను నిర్వహించడానికి మరియు స్థిరమైన మరియు స్థితిస్థాపకంగా ఉండే పవర్ గ్రిడ్‌ను రూపొందించడంలో సహాయపడుతుంది.

ESS సామర్థ్యాలను విస్తరించడం చాలా ముఖ్యమైనదిడీకార్బొనైజేషన్పునరుత్పాదక శక్తి సామర్థ్యం విస్తరిస్తున్నందున ప్రయత్నాలు మరియు స్వచ్ఛమైన ఇంధన భవిష్యత్తు. ఇంటర్నేషనల్ ఎనర్జీ ఏజెన్సీ (IEA) ప్రకారం, 2023లో మాత్రమే, పునరుత్పాదక శక్తి దాని ప్రపంచ సామర్థ్యాన్ని 50% పెంచింది, సోలార్ PV ఆ సామర్థ్యంలో మూడొంతులని కలిగి ఉంది. మరియు 2023 నుండి 2028 మధ్య కాలంలో, పునరుత్పాదక విద్యుత్ సామర్థ్యం 2028 నాటికి భారతదేశం, బ్రెజిల్, యూరప్ మరియు యుఎస్‌లలో ప్రస్తుత స్థాయిల కంటే కనీసం రెట్టింపు అవుతుందని సోలార్ PV మరియు సముద్రతీర గాలి వినియోగంతో 7,300 గిగావాట్‌లు పెరుగుతాయని అంచనా.

గాలి

మానవులు తరతరాలుగా యాంత్రిక మరియు విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి పవన శక్తిని ఉపయోగిస్తున్నారు. స్వచ్ఛమైన, స్థిరమైన మరియు తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన శక్తి వనరుగా, పవన శక్తి పర్యావరణ వ్యవస్థలపై తక్కువ ప్రభావంతో ప్రపంచవ్యాప్తంగా పునరుత్పాదక శక్తి పరివర్తనను పెంచడానికి అపారమైన సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. IEA సూచన ఆధారంగా, 2023 నాటికి చైనా యొక్క పునరుత్పాదక శక్తి మార్కెట్ 66% పెరగడంతో 20283 నాటికి పవన విద్యుత్ ఉత్పత్తి 350 గిగావాట్లకు (GW) రెండింతలు పెరుగుతుందని అంచనా.4

విండ్ టర్బైన్‌లు గృహ వినియోగం కోసం విండ్‌మిల్‌ల వంటి చిన్న-స్థాయి నుండి పవన క్షేత్రాల కోసం యుటిలిటీ-స్కేల్‌గా అభివృద్ధి చెందాయి. కానీ పవన సాంకేతికతలో కొన్ని అత్యంత ఉత్తేజకరమైన పరిణామాలు ఆఫ్‌షోర్ పవన విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో ఉన్నాయి, అనేక ఆఫ్‌షోర్ విండ్ ప్రాజెక్ట్‌లు లోతైన జలాల్లోకి నావిగేట్ అవుతాయి. ఆఫ్‌షోర్ పవన విద్యుత్ సామర్థ్యాన్ని రెట్టింపు చేయడానికి బలమైన ఆఫ్‌షోర్ గాలులను ఉపయోగించుకోవడానికి పెద్ద ఎత్తున పవన క్షేత్రాలు అభివృద్ధి చేయబడుతున్నాయి. సెప్టెంబరు 2022లో, వైట్ హౌస్ 2030 నాటికి 30 GW ఫ్లోటింగ్ ఆఫ్‌షోర్ విండ్ పవర్‌ని మోహరించే ప్రణాళికలను ప్రకటించింది. ఈ చొరవ మరో 10 మిలియన్ల గృహాలకు క్లీన్ ఎనర్జీని అందించడానికి, ఇంధన ఖర్చులను తగ్గించడానికి, క్లీన్ ఎనర్జీ ఉద్యోగాలకు మద్దతు ఇవ్వడానికి మరియు దేశం యొక్క ఆధారపడటాన్ని మరింత తగ్గించడానికి సెట్ చేయబడింది. శిలాజ ఇంధనాలపై.5

మరింత స్వచ్ఛమైన శక్తి పవర్ గ్రిడ్‌లలో విలీనం చేయబడినందున, స్థిరమైన, స్థితిస్థాపక విద్యుత్ సరఫరాను నిర్వహించడానికి పునరుత్పాదక శక్తి ఉత్పత్తిని అంచనా వేయడం చాలా కీలకం.పునరుత్పాదక అంచనానిర్మించబడిన పరిష్కారంAI, సెన్సార్లు,యంత్ర అభ్యాసం,భౌగోళిక డేటా, అధునాతన విశ్లేషణలు, ఉత్తమ-తరగతి వాతావరణ డేటా మరియు గాలి వంటి వేరియబుల్ పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల కోసం ఖచ్చితమైన, స్థిరమైన సూచనలను రూపొందించడానికి మరిన్ని. మరింత ఖచ్చితమైన అంచనాలు ఆపరేటర్లు విద్యుత్ గ్రిడ్‌లో మరింత పునరుత్పాదక శక్తి సాంకేతికతలను ఏకీకృతం చేయడంలో సహాయపడతాయి. ఉత్పత్తిని ఎప్పుడు పైకి లేదా క్రిందికి రాంప్ చేయాలో, నిర్వహణ ఖర్చులను తగ్గించడం ద్వారా వారు దాని సామర్థ్యాన్ని మరియు విశ్వసనీయతను మెరుగుపరుస్తారు. ఉదాహరణకు, ఒమేగా ఎనర్జీఅంచనా ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడం ద్వారా పునరుత్పాదక వినియోగం పెరిగిందిగాలికి 15% మరియు సౌరశక్తికి 30%. ఈ మెరుగుదలలు నిర్వహణ సామర్థ్యాన్ని పెంచడంలో మరియు నిర్వహణ ఖర్చులను తగ్గించడంలో సహాయపడ్డాయి.

జలశక్తి

జలవిద్యుత్ శక్తి వ్యవస్థలు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి టర్బైన్‌లను తిప్పడానికి నది మరియు ప్రవాహ ప్రవాహం, సముద్ర మరియు అలల శక్తి, రిజర్వాయర్‌లు మరియు ఆనకట్టలతో సహా నీటి కదలికను ఉపయోగిస్తాయి. IEA ప్రకారం, 2030 నాటికి హైడ్రో అతిపెద్ద క్లీన్ ఎనర్జీ ప్రొవైడర్‌గా కొనసాగుతుంది, అద్భుతమైన కొత్త సాంకేతికతలతో హోరిజోన్.6

ఉదాహరణకు, గ్రామీణ ప్రాంతాలకు మరియు పెద్ద మౌలిక సదుపాయాలు (డ్యామ్‌లు వంటివి) సాధ్యపడని ప్రాంతాలకు పునరుత్పాదక శక్తిని అందించడానికి చిన్న-స్థాయి హైడ్రో చిన్న-మరియు మైక్రో-గ్రిడ్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. చిన్న నదులు మరియు ప్రవాహాల యొక్క సహజ ప్రవాహాన్ని విద్యుత్తుగా మార్చడానికి పంపు, టర్బైన్ లేదా వాటర్‌వీల్‌ను ఉపయోగించి, చిన్న-స్థాయి హైడ్రో స్థానిక పర్యావరణ వ్యవస్థలకు తక్కువ ప్రభావంతో స్థిరమైన శక్తి వనరును అందిస్తుంది. అనేక సందర్భాల్లో, కమ్యూనిటీలు కేంద్రీకృత గ్రిడ్‌లోకి కనెక్ట్ అవుతాయి మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన అదనపు శక్తిని తిరిగి అమ్మవచ్చు.

2021లో, నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ (NREL) న్యూ యార్క్ నగరంలోని ఈస్ట్ రివర్‌లో సాంప్రదాయ పదార్థాల కంటే తక్కువ క్షీణత మరియు పునర్వినియోగపరచదగిన కొత్త థర్మోప్లాస్టిక్ కాంపోజిట్ మెటీరియల్‌తో తయారు చేయబడిన మూడు టర్బైన్‌లను ఉంచింది. కొత్త టర్బైన్‌లు వాటి పూర్వీకుల మాదిరిగానే అదే మొత్తంలో శక్తిని ఉత్పత్తి చేశాయి, కానీ గుర్తించదగిన నిర్మాణాత్మక నష్టం లేకుండా.7 విపరీతమైన స్థితిని పరీక్షించడం ఇంకా అవసరం, అయితే ఈ తక్కువ-ధర, పునర్వినియోగపరచదగిన పదార్థం జలవిద్యుత్ మార్కెట్‌లో విప్లవాత్మక మార్పులు చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. విస్తృత ఉపయోగం కోసం స్వీకరించబడింది.

భూఉష్ణ

జియోథర్మల్ పవర్ ప్లాంట్లు (పెద్ద-స్థాయి) మరియు జియోథర్మల్ హీట్ పంపులు (GHPs) (చిన్న-స్థాయి) భూమి లోపలి నుండి వేడిని ఆవిరి లేదా హైడ్రోకార్బన్ ఉపయోగించి విద్యుత్తుగా మారుస్తాయి. భూఉష్ణ శక్తి ఒకప్పుడు స్థానంపై ఆధారపడి ఉండేది-భూమి యొక్క క్రస్ట్ కింద లోతైన భూఉష్ణ రిజర్వాయర్‌లకు ప్రాప్యత అవసరం. తాజా పరిశోధన జియోథర్మల్‌ను మరింత లొకేషన్ అజ్ఞేయవాదంగా మార్చడానికి సహాయం చేస్తోంది.

మెరుగైన భూఉష్ణ వ్యవస్థలు (EGS) అవసరమైన నీటిని భూమి యొక్క ఉపరితలం క్రింద నుండి లేని ప్రదేశానికి తీసుకువస్తాయి, ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా గతంలో సాధ్యం కాని ప్రదేశాలలో భూఉష్ణ శక్తి ఉత్పత్తిని అనుమతిస్తుంది. మరియు ESG సాంకేతికత అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పుడు, భూమి యొక్క తరగని ఉష్ణ సరఫరాను నొక్కడం ద్వారా అందరికీ అపరిమితమైన స్వచ్ఛమైన, తక్కువ-ధర శక్తిని అందించే అవకాశం ఉంది.

జీవ ద్రవ్యరాశి

బయోఎనర్జీ అనేది మొక్కలు మరియు ఆల్గే వంటి సేంద్రీయ పదార్ధాలను కలిగి ఉన్న బయోమాస్ నుండి ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. బయోమాస్ నిజంగా పునరుత్పాదకమైనదిగా తరచుగా వివాదాస్పదమైనప్పటికీ, నేటి బయోఎనర్జీ శక్తి యొక్క సున్నా-ఉద్గార మూలం.

బయోడీజిల్ మరియు బయోఇథనాల్‌తో సహా జీవ ఇంధనాలలో అభివృద్ధి ముఖ్యంగా ఉత్తేజకరమైనది. ఆస్ట్రేలియాలోని పరిశోధకులు సేంద్రీయ పదార్థాలను స్థిరమైన విమాన ఇంధనాలు (SAF)గా మార్చడాన్ని అన్వేషిస్తున్నారు. ఇది జెట్ ఇంధన కార్బన్ ఉద్గారాలను 80% వరకు తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది. 8 స్టేట్‌సైడ్, US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ (DOE) బయోఎనర్జీ టెక్నాలజీస్ ఆఫీస్ (BETO) బయోఎనర్జీ మరియు బయోప్రొడక్ట్ ఉత్పత్తిని మెరుగుపరిచేటప్పుడు వాటి ఖర్చులు మరియు పర్యావరణ ప్రభావాలను తగ్గించడంలో సహాయపడే సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేస్తోంది. నాణ్యత.9

పునరుత్పాదక శక్తి యొక్క భవిష్యత్తుకు మద్దతు ఇచ్చే సాంకేతికత

స్వచ్ఛమైన ఇంధన ఆర్థిక వ్యవస్థ పర్యావరణ కారకాలకు హాని కలిగించే పునరుత్పాదక ఇంధన వనరులపై ఆధారపడుతుంది మరియు మరిన్ని పవర్ గ్రిడ్‌లలో చేర్చబడినందున, ఆ నష్టాలను నిర్వహించడంలో సహాయపడే సాంకేతికత కీలకమైనది. IBM ఎన్విరాన్‌మెంటల్ ఇంటెలిజెన్స్ సంస్థలకు సంభావ్య అంతరాయాలను అంచనా వేయడం ద్వారా మరియు కార్యకలాపాలు మరియు పొడిగించిన సరఫరా గొలుసుల అంతటా ప్రమాదాన్ని తగ్గించడం ద్వారా స్థితిస్థాపకత మరియు స్థిరత్వాన్ని పెంచడంలో సహాయపడుతుంది.

1 సోలార్ ప్యానెల్ ధరలు క్షీణించడంతో శిలాజ ఇంధనాలు 'నిరుపయోగంగా మారుతున్నాయి'(లింక్ ibm.com వెలుపల ఉంది), ది ఇండిపెండెంట్, 27 సెప్టెంబర్ 2023.

2 పునరుత్పాదక శక్తి యొక్క భారీ విస్తరణ COP28 వద్ద సెట్ చేయబడిన ప్రపంచ ట్రిపుల్ లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి తలుపులు తెరుస్తుంది(లింక్ ibm.com వెలుపల ఉంది), ఇంటర్నేషనల్ ఎనర్జీ ఏజెన్సీ, 11 జనవరి 2024.

3గాలి(లింక్ ibm.com వెలుపల ఉంది), ఇంటర్నేషనల్ ఎనర్జీ ఏజెన్సీ, 11 జూలై 2023.

4పునరుత్పాదక-విద్యుత్(లింక్ ibm.com వెలుపల ఉంది), ఇంటర్నేషనల్ ఎనర్జీ ఏజెన్సీ, జనవరి 2024.

5US ఆఫ్‌షోర్ విండ్ ఎనర్జీని విస్తరించడానికి కొత్త చర్యలు(లింక్ ibm.com వెలుపల ఉంది), వైట్ హౌస్, 15 సెప్టెంబర్ 2022.

6జలవిద్యుత్(లింక్ ibm.com వెలుపల ఉంది), ఇంటర్నేషనల్ ఎనర్జీ ఏజెన్సీ, 11 జూలై 2023.

72021 నుండి 10 ముఖ్యమైన నీటి శక్తి విజయాలు(లింక్ ibm.com వెలుపల ఉంది), నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ, 18 జనవరి 2022.

8 జీవితం కోసం నిర్మించబడిన భవిష్యత్తును శక్తివంతం చేయడానికి(లింక్ ibm.com వెలుపల ఉంది), Jet Zero Australia, 11 జనవరి 2024న యాక్సెస్ చేయబడింది.

9పునరుత్పాదక కార్బన్ వనరులు(లింక్ ibm.com వెలుపల ఉంది), ఆఫీస్ ఆఫ్ ఎనర్జీ ఎఫిషియెన్సీ అండ్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ, 28 డిసెంబర్ 2023న యాక్సెస్ చేయబడింది.