अक्षय ऊर्जा स्रोतों के आधार पर सुविधाओं की ऊर्जा दक्षता का आकलन

वर्तमान में, दुनिया भर के कई देश तेजी से संसाधनों को बचाने के तरीकों की ओर बढ़ रहे हैं। हाल के वर्षों में, दुनिया में ऊर्जा उत्पादन की संरचना गैर-नवीकरणीय ऊर्जा के हिस्से में कमी और इसके हिस्से में वृद्धि की ओर बदल गई है। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत (आरईएस)... सबसे गतिशील रूप से विकसित आरईएस उद्योग सौर और पवन ऊर्जा हैं।

परंपरागत रूप से, निम्नलिखित कारणों को प्रतिष्ठित किया जाता है जो नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के विकास में योगदान करते हैं:

• ग्रह के क्षेत्र में अधिक समान वितरण और, परिणामस्वरूप, उनकी अधिक उपलब्धता;
• ऑपरेशन के दौरान पर्यावरण में प्रदूषकों के उत्सर्जन की लगभग पूर्ण अनुपस्थिति (सभी प्रकार के नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के लिए नहीं);
• कुछ प्रकार के नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों (पवन और सौर) के लिए जीवाश्म संसाधनों और असीमित संसाधनों की कमी;
• ऊर्जा उत्पादन प्रौद्योगिकियों में महत्वपूर्ण सुधार (विशेष रूप से सौर और पवन ऊर्जा के लिए)।

अक्षय ऊर्जा स्रोतों के विकास को इस तथ्य से भी मदद मिलती है कि वर्तमान में दुनिया भर के 50 से अधिक देशों ने (आंशिक रूप से रूस में) अपनाया है और अक्षय ऊर्जा का समर्थन करने के लिए कानून और सरकारी नियामक उपाय लागू हैं। इसके अलावा, अक्षय ऊर्जा स्रोतों के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण कारक उनके आधार पर बिजली सुविधाओं के निर्माण में पूंजी निवेश में कमी है।

निर्माण में विशिष्ट पूंजी निवेश में सबसे महत्वपूर्ण कमी ऐसी बिजली सुविधाओं पर पड़ती है पवन ऊर्जा संयंत्र (एचपीपी) औरसौर फोटोवोल्टिक विद्युत संयंत्र (एसपीपीपी)… नवीकरणीय ऊर्जा सुविधाओं के लिए जैसे पनबिजली संयंत्र (एचपीपी), छोटा जलविद्युत संयंत्र (HPPs), भूतापीय विद्युत संयंत्र (GeoPP) औरबायोइलेक्ट्रिक प्लांट (बायोटीईएस), पूंजी निवेश मूल्यों में गिरावट आई, लेकिन उल्लेखनीय रूप से नहीं। इसके अलावा, हाल के वर्षों में परिचालन (वर्तमान) लागतों को कम करने की प्रवृत्ति रही है औरबिजली का वर्तमान मूल्य (ऊर्जा की स्तरीय लागत - एलसीओई).

वर्तमान में, कुछ शर्तों के तहत नवीकरणीय ऊर्जा सुविधाएं आर्थिक रूप से काफी प्रतिस्पर्धी हैं।

अक्षय ऊर्जा स्रोतों, विशेष रूप से पवन और सौर ऊर्जा के इस तरह के गहन विकास के कारण भी इस तथ्य में निहित हैं कि दुनिया में ऊर्जा सुविधाओं की दक्षता का मूल्यांकन करने का दृष्टिकोण बहु-मापदंडों की दिशा में बदल गया है, की ओर एक प्रवृत्ति है आपूर्ति प्रणाली ऊर्जा का विकेंद्रीकरण और क्षेत्रीय ऊर्जा विकास, विशेष रूप से नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित। …

विदेशी अभ्यास में, आर्थिक संकेतकों के साथ, ऊर्जा और पर्यावरण संकेतकों का उपयोग विद्युत शक्ति सुविधाओं की दक्षता का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है।

निम्नलिखित को ऊर्जा संकेतक के रूप में स्वीकार किया जाता है: एनर्जी पेबैक टाइम (ईपीबीटी) औरऊर्जा दक्षता अनुपात (निवेश पर वापसी (EROI)).

एनर्जी पेबैक अवधि उस समय को इंगित करती है जिसके दौरान उत्पन्न ऊर्जा के साथ माना जाने वाला बिजली संयंत्र इसके निर्माण, संचालन और डीकमीशनिंग की ऊर्जा लागतों की भरपाई करता है।

ऊर्जा दक्षता अनुपात एक बिजली संयंत्र के जीवन चक्र के दौरान खपत ऊर्जा के परिचालन चरण के दौरान उत्पादित ऊर्जा का अनुपात है, जिसमें तीन मुख्य चरण होते हैं: निर्माण, संचालन और डिकमीशनिंग।

मुख्य पर्यावरणीय संकेतक हैं:

• ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (GWP);
• ऑक्सीकरण क्षमता (एपी);
• यूट्रोफिकेशन क्षमता (ईपी)

ग्लोबल वार्मिंग की संभाव्यता - एक संकेतक जो ग्लोबल वार्मिंग पर विभिन्न ग्रीनहाउस गैसों के प्रभाव की डिग्री निर्धारित करता है।

ऑक्सीकरण क्षमता - एसिड बनाने में सक्षम प्रदूषकों के उत्सर्जन के पर्यावरण पर प्रभाव को दर्शाने वाला एक संकेतक।

यूट्रोफिकेशन के लिए संभावित - पानी में पोषक तत्वों के संचय के परिणामस्वरूप पानी की गुणवत्ता में गिरावट को दर्शाने वाला एक संकेतक।

इन संकेतकों के मूल्यों को निम्नलिखित प्रदूषकों के आधार पर निर्धारित किया जाता है: ग्लोबल वार्मिंग क्षमता की गणना CO, CO2 और CH4 के आधार पर की जाती है और इसे kgCO2eq, ऑक्सीकरण क्षमता - SO2, NOx और HCl में मापा जाता है और kgSO2eq।, यूट्रोफिकेशन क्षमता में मापा जाता है - PO4, NH3 और NOx और किलो PO4eq में मापा जाता है।प्रत्येक प्रकार के प्रदूषक का अपना विशिष्ट गुरुत्व होता है।

कई अध्ययनों से पता चला है: अक्षय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित बिजली की सुविधा, विशेष रूप से SFES और WPP, एक नियम के रूप में, ऊर्जा और पारिस्थितिक रूप से अधिक कुशलगैर-नवीकरणीय ऊर्जा सुविधाओं की तुलना में।

पिछले 5-10 वर्षों में अक्षय ऊर्जा स्रोतों (विशेष रूप से पवन और सौर ऊर्जा) पर आधारित ऊर्जा सुविधाओं की ऊर्जा दक्षता में काफी वृद्धि हुई है।

तालिका तटवर्ती पवन ऊर्जा संयंत्रों और विभिन्न प्रकार के एसईपी और विभिन्न क्षमताओं के एचपीपी के लिए विभिन्न लेखकों द्वारा प्राप्त ऊर्जा लौटाने की अवधि का अनुमान दिखाती है। इनसे यह पता चलता है कि तटवर्ती पवन फार्मों के लिए ऊर्जा लौटाने की अवधि क्रमशः 6.6 से 8.5 महीने, एसएफईएस 2.5-3.8 वर्ष और छोटे जलविद्युत संयंत्रों के लिए क्रमशः 1.28-2.71 वर्ष है।

नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित बिजली संयंत्रों की ऊर्जा के भुगतान में कमी इस तथ्य के कारण है कि पिछले 15-20 वर्षों में दुनिया में ऊर्जा उपकरणों और तत्वों के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकियों का महत्वपूर्ण विकास और सुधार हुआ है। ऊर्जा उपकरणों की।

यह प्रवृत्ति एचपीपी और एचपीपी में सबसे स्पष्ट रूप से पाई जाती है, जिसके लिए जीवन चक्र के दौरान ऊर्जा खपत का मुख्य हिस्सा मुख्य ऊर्जा उपकरण (पवन टर्बाइन और फोटोवोल्टिक कन्वर्टर्स) के उत्पादन पर पड़ता है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, जलविद्युत संयंत्र के मुख्य ऊर्जा उपकरणों के लिए ऊर्जा खपत का हिस्सा लगभग 70-85% और SFES के लिए 80-90% है।यदि हम पनबिजली संयंत्रों और पनबिजली संयंत्रों को पवन और सौर पार्कों का हिस्सा मानते हैं, तो इस मामले में ऊर्जा लागत के घटकों का विशिष्ट वजन दिए गए मूल्यों से थोड़ा अलग होगा, क्योंकि ऊर्जा को ध्यान में रखना आवश्यक होगा केबल से उत्पादन की लागत।

आरईएस-आधारित ऊर्जा सुविधाओं की बढ़ती आर्थिक प्रतिस्पर्धा, साथ ही गैर-नवीकरणीय स्रोतों की तुलना में उनकी उच्च ऊर्जा और पर्यावरण दक्षता, दुनिया में आरईएस-आधारित ऊर्जा सुविधाओं के तेजी से गहन विकास में योगदान करती है।

पूर्वानुमानों के अनुसार, दुनिया में अक्षय ऊर्जा सुविधाओं, विशेष रूप से पवन और सौर ऊर्जा की स्थापित क्षमता, छोटी और लंबी अवधि दोनों में बढ़ती रहेगी। साथ ही, पूर्वानुमान के अनुसार, दुनिया में कुल ऊर्जा उत्पादन में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की हिस्सेदारी भी बढ़ेगी।

जीवन चक्र ऊर्जा और बिजली संयंत्रों के पर्यावरण प्रदर्शन का आकलन। ये अनुमान बताते हैं अक्षय ऊर्जा स्रोतों (विशेष रूप से पवन ऊर्जा संयंत्रों और एसएफईएस) पर आधारित ऊर्जा सुविधाएं ज्यादातर मामलों में गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की तुलना में ऊर्जावान और पर्यावरणीय रूप से अधिक कुशल हैं।

रूस में बिजली सुविधाओं के लिए सबसे कुशल विकल्पों का चयन वर्तमान में केवल आर्थिक दक्षता के संकेतकों के आधार पर किया जाता है। अक्षय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित बिजली संयंत्रों के जीवन चक्र ऊर्जा और पर्यावरणीय दक्षता का निर्धारण नहीं किया जाता है, जो उनकी दक्षता के व्यापक मूल्यांकन की अनुमति नहीं देता है।

रूस में, बड़ी संख्या में विकेन्द्रीकृत और ऊर्जा की कमी वाले क्षेत्र और कमजोर नेटवर्क अवसंरचना वाले क्षेत्र हैं, ऊर्जा की कमी है, लेकिन पवन, सौर और अन्य प्रकार की नवीकरणीय ऊर्जा की बड़ी क्षमता है, जिसका व्यापक उपयोग समग्र मूल्यांकन, न केवल आर्थिक, बल्कि गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग की तुलना में ऊर्जावान और पर्यावरणीय रूप से अधिक कुशल हो सकता है।

डॉक्टर ऑफ टेक्निकल साइंसेज के लेख के आधार पर, प्रोफेसर जी.आई. सिदोरेंको "नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर आधारित ऊर्जा सुविधाओं की दक्षता के मुद्दे पर" पत्रिका "ऊर्जा: अर्थव्यवस्था, प्रौद्योगिकी, पारिस्थितिकी" में