नवीकरणीय ऊर्जा स्त्रोतांवर आधारित सुविधांच्या ऊर्जा कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन

सध्या, जगभरातील अनेक देश संसाधने वाचवण्याच्या मार्गाकडे वेगाने वाटचाल करत आहेत. अलिकडच्या वर्षांत, जगातील ऊर्जा उत्पादनाची रचना अपारंपरिक ऊर्जेच्या वाटा कमी होण्याच्या दिशेने बदलली आहे आणि ऊर्जाचा वाटा वाढला आहे. अक्षय ऊर्जा स्रोत (RES)... सर्वात गतिमानपणे विकसित होणारे RES उद्योग सौर आणि पवन ऊर्जा आहेत.

पारंपारिकपणे, खालील कारणे ओळखली जातात जी अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांच्या विकासास हातभार लावतात:

• ग्रहाच्या प्रदेशावर अधिक समान वितरण आणि परिणामी, त्यांची अधिक उपलब्धता;
• ऑपरेशन दरम्यान वातावरणात प्रदूषकांच्या उत्सर्जनाची जवळजवळ पूर्ण अनुपस्थिती (सर्व प्रकारच्या अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांसाठी नाही);
• जीवाश्म संसाधने आणि काही प्रकारच्या अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांसाठी (वारा आणि सौर) अमर्याद संसाधने कमी होणे;
• ऊर्जा उत्पादन तंत्रज्ञानामध्ये लक्षणीय सुधारणा (विशेषतः सौर आणि पवन ऊर्जेसाठी).

नूतनीकरणक्षम उर्जा स्त्रोतांचा विकास देखील या वस्तुस्थितीमुळे सुलभ आहे की सध्या जगभरातील 50 हून अधिक देशांनी (अंशतः रशियामध्ये) दत्तक घेतले आहे आणि अक्षय उर्जेला समर्थन देण्यासाठी कायदे आणि सरकारी नियामक उपाय लागू आहेत. याव्यतिरिक्त, नूतनीकरणक्षम ऊर्जा स्त्रोतांच्या विकासासाठी एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे त्यांच्यावर आधारित ऊर्जा सुविधांच्या बांधकामात भांडवली गुंतवणूक कमी करणे.

बांधकामातील विशिष्ट भांडवली गुंतवणुकीतील सर्वात लक्षणीय घट अशा वीज सुविधांवर येते पवन ऊर्जा संयंत्रे (HPP) आणिसौर फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांट्स (SPPP)… अक्षय ऊर्जा सुविधांसाठी जसे की जलविद्युत प्रकल्प (HPP), लहान जलविद्युत प्रकल्प (HPPs), जिओथर्मल पॉवर प्लांट्स (जिओपीपी) आणिबायोइलेक्ट्रिक प्लांट्स (बायोटीईएस), भांडवली गुंतवणुकीचे मूल्य कमी झाले, परंतु लक्षणीय नाही. याव्यतिरिक्त, अलिकडच्या वर्षांत ऑपरेटिंग (वर्तमान) खर्च कमी करण्याची प्रवृत्ती आहे आणिविजेचे वर्तमान मूल्य (ऊर्जेची समतल किंमत — LCOE).

सध्या, काही विशिष्ट परिस्थितीत अक्षय ऊर्जा सुविधा आर्थिकदृष्ट्या खूप स्पर्धात्मक आहेत.

नूतनीकरणक्षम उर्जा स्त्रोतांच्या, विशेषत: पवन आणि सौर उर्जेच्या अशा गहन विकासाची कारणे देखील या वस्तुस्थितीत आहेत की ऊर्जा सुविधांच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन करण्याचा दृष्टीकोन जगातील बहु-निकषांच्या दिशेने बदलला आहे, त्याकडे कल आहे. ऊर्जा पुरवठा प्रणालींचे विकेंद्रीकरण आणि प्रादेशिक ऊर्जा विकास, विशेषत: अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांवर आधारित. …

परदेशी सराव मध्ये, आर्थिक निर्देशकांसह, ऊर्जा आणि पर्यावरणीय निर्देशकांचा वापर इलेक्ट्रिक पॉवर सुविधांच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी केला जातो.

खालील ऊर्जा निर्देशक म्हणून स्वीकारले जातात: ऊर्जा परतफेड वेळ (EPBT) आणिऊर्जा कार्यक्षमता प्रमाण (गुंतवणुकीवर परतावा (EROI)).

एनर्जी पेबॅक कालावधी सूचित करते ज्या दरम्यान व्युत्पन्न ऊर्जेसह मानले जाणारे पॉवर प्लांट त्याच्या निर्मिती, ऑपरेशन आणि डिकमिशनिंगच्या उर्जेच्या खर्चाची भरपाई करते.

ऊर्जा कार्यक्षमतेचे गुणोत्तर हे ऑपरेशनल टप्प्यात उत्पादित केलेल्या उर्जेचे उर्जा आणि उर्जा संयंत्राच्या जीवन चक्रादरम्यान वापरल्या जाणार्‍या उर्जेचे गुणोत्तर आहे, ज्यामध्ये तीन मुख्य टप्पे असतात: बांधकाम, ऑपरेशन आणि डिकमिशनिंग.

मुख्य पर्यावरणीय निर्देशक आहेत:

• ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (GWP);
• ऑक्सिडेशन क्षमता (एपी);
• युट्रोफिकेशन क्षमता (EP)

ग्लोबल वार्मिंग क्षमता — ग्लोबल वार्मिंगवर विविध हरितगृह वायूंच्या प्रभावाची डिग्री निर्धारित करणारा एक सूचक.

ऑक्सिडेशन क्षमता - ऍसिड तयार करण्यास सक्षम प्रदूषकांच्या उत्सर्जनाच्या वातावरणावर प्रभाव दर्शविणारा एक सूचक.

युट्रोफिकेशनसाठी संभाव्य - पाण्यात पोषक घटकांच्या संचयनामुळे पाण्याच्या गुणवत्तेचा बिघाड दर्शविणारा एक सूचक.

या निर्देशकांची मूल्ये खालील प्रदूषकांच्या आधारे निर्धारित केली जातात: ग्लोबल वार्मिंग संभाव्यता CO, CO2 आणि CH4 च्या आधारे मोजली जाते आणि kgCO2eq, ऑक्सिडेशन क्षमता - SO2, NOx आणि HCl मध्ये मोजली जाते आणि kgSO2eq., युट्रोफिकेशन संभाव्यता — मध्ये मोजली जाते. PO4, NH3 आणि NOx आणि kg PO4eq मध्ये मोजले जाते.प्रत्येक प्रकारच्या प्रदूषकाची विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण असते.

असंख्य अभ्यासांनी दर्शविले आहे: अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांवर आधारित वीज सुविधा, विशेषतः SFES आणि WPP, नियमानुसार, ऊर्जा आणि पर्यावरणीयदृष्ट्या अधिक कार्यक्षमअपारंपरिक ऊर्जा सुविधांपेक्षा.

नूतनीकरणक्षम ऊर्जा स्त्रोतांवर आधारित ऊर्जा सुविधांची ऊर्जा कार्यक्षमता (विशेषतः पवन आणि सौर ऊर्जा) गेल्या 5-10 वर्षांत लक्षणीय वाढ झाली आहे.

ऑनशोअर पवन ऊर्जा प्रकल्प आणि विविध प्रकारच्या एसईपी आणि विविध क्षमतेच्या एचपीपीसाठी वेगवेगळ्या लेखकांनी मिळवलेल्या ऊर्जा परताव्याच्या कालावधीचे अंदाज टेबल दाखवते. यावरून, ऑनशोअर विंड फार्मसाठी उर्जेचा परतावा कालावधी 6.6 ते 8.5 महिने, SFES 2.5-3.8 वर्षे आणि लहान जलविद्युत प्रकल्पांसाठी 1.28-2.71 वर्षे आहे.

नूतनीकरणक्षम उर्जा स्त्रोतांवर आधारित उर्जा प्रकल्पांच्या उर्जेच्या देयकाच्या बाबतीत घट हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की गेल्या 15-20 वर्षांत जगात ऊर्जा उपकरणे आणि घटकांच्या उत्पादनासाठी तंत्रज्ञानाचा महत्त्वपूर्ण विकास आणि सुधारणा झाली आहे. ऊर्जा उपकरणे.

हा कल सर्वात स्पष्टपणे HPPs आणि HPPs मध्ये शोधला जातो, ज्यासाठी जीवन चक्रादरम्यान ऊर्जा वापराचा मुख्य वाटा मुख्य ऊर्जा उपकरणे (विंड टर्बाइन आणि फोटोव्होल्टेइक कन्व्हर्टर) च्या उत्पादनावर येतो.

तर, उदाहरणार्थ, हायड्रोइलेक्ट्रिक प्लांटच्या मुख्य उर्जा उपकरणांसाठी ऊर्जेच्या वापराचा वाटा सुमारे 70-85% आहे आणि SFES साठी 80-90% आहे.जर आपण हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्स आणि हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्सचा पवन आणि सौर उद्यानांचा भाग म्हणून विचार केला तर या प्रकरणात उर्जेच्या खर्चाच्या घटकांचे विशिष्ट वजन दिलेल्या मूल्यांपेक्षा थोडेसे वेगळे असेल, कारण ऊर्जा विचारात घेणे आवश्यक आहे. केबल्स पासून उत्पादन खर्च.

RES-आधारित ऊर्जा सुविधांची वाढती आर्थिक स्पर्धात्मकता, तसेच नूतनीकरणीय स्त्रोतांच्या तुलनेत त्यांची उच्च ऊर्जा आणि पर्यावरणीय कार्यक्षमता, जगातील RES-आधारित ऊर्जा सुविधांच्या वाढत्या गहन विकासात योगदान देते.

अंदाजानुसार, जगात अक्षय ऊर्जा सुविधांची स्थापित क्षमता, विशेषत: पवन आणि सौर उर्जा, अल्प आणि दीर्घ कालावधीत वाढतच जाईल. तसेच, अंदाजानुसार, एकूण ऊर्जा उत्पादनात अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांचा वाटाही जगात वाढेल.

जीवन चक्र ऊर्जा आणि ऊर्जा संयंत्रांचे पर्यावरणीय कामगिरी मूल्यांकन. हे अंदाज दाखवतात नूतनीकरणक्षम उर्जा स्त्रोतांवर आधारित ऊर्जा सुविधा (विशेषतः पवन उर्जा प्रकल्प आणि SFES) बहुतेक प्रकरणांमध्ये अपारंपरिक ऊर्जा स्त्रोतांपेक्षा ऊर्जावान आणि पर्यावरणीयदृष्ट्या अधिक कार्यक्षम आहेत.

रशियामधील उर्जा सुविधांसाठी सर्वात कार्यक्षम पर्यायांची निवड सध्या केवळ आर्थिक कार्यक्षमतेच्या निर्देशकांच्या आधारे केली जाते. अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांवर आधारित उर्जा संयंत्रांच्या जीवन चक्र उर्जा आणि पर्यावरणीय कार्यक्षमतेचे निर्धारण केले जात नाही, जे त्यांच्या कार्यक्षमतेचे सर्वसमावेशक मूल्यांकन करण्यास परवानगी देत ​​​​नाही.

रशियामध्ये, मोठ्या प्रमाणात विकेंद्रित आणि उर्जेची कमतरता असलेले प्रदेश आणि कमकुवत नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर, कमी ऊर्जा निधी असलेले क्षेत्र आहेत, परंतु पवन, सौर आणि इतर प्रकारच्या नूतनीकरणक्षम उर्जेच्या मोठ्या क्षमतेसह, ज्याचा वापर व्यापक आहे. एकंदर मूल्यांकन, नूतनीकरणीय ऊर्जा स्त्रोतांच्या वापरापेक्षा केवळ आर्थिकच नाही तर ऊर्जावान आणि पर्यावरणीयदृष्ट्या अधिक कार्यक्षम असू शकते.

डॉक्टर ऑफ टेक्निकल सायन्सेसच्या लेखावर आधारित, प्रोफेसर जी.आय. सिडोरेंको "नूतनीकरणीय ऊर्जा स्त्रोतांवर आधारित ऊर्जा सुविधांच्या कार्यक्षमतेच्या मुद्द्यावर" "ऊर्जा: अर्थव्यवस्था, तंत्रज्ञान, पर्यावरणशास्त्र" या मासिकात