वाऱ्यासारखा चंचल, सूर्यासारखा जळतो. अक्षय ऊर्जेची गडद बाजू
तंत्रज्ञान

वाऱ्यासारखा चंचल, सूर्यासारखा जळतो. अक्षय ऊर्जेची गडद बाजू

नूतनीकरणक्षम ऊर्जा स्त्रोत हे केवळ स्वप्ने, आशा आणि आशावादी अंदाज नाहीत. सत्य हे देखील आहे की नूतनीकरणक्षमतेमुळे उर्जा जगामध्ये खूप गोंधळ निर्माण होत आहे आणि समस्या निर्माण होत आहेत ज्या पारंपारिक ग्रिड आणि सिस्टम नेहमी हाताळू शकत नाहीत. त्यांच्या विकासामुळे अनेक अप्रिय आश्चर्य आणि प्रश्न येतात ज्यांचे उत्तर आपण अद्याप देऊ शकत नाही.

नूतनीकरणक्षम उर्जा स्त्रोतांमध्ये उत्पादित केलेली ऊर्जा - विंड फार्म आणि फोटोव्होल्टेइक स्थापना - हे राष्ट्रीय ऊर्जा प्रणालींसाठी एक खरे आव्हान आहे.

नेटवर्कचा वीज वापर स्थिर नाही. हे मूल्यांच्या बर्‍याच मोठ्या श्रेणीतील दैनंदिन चढउतारांच्या अधीन आहे. पॉवर सिस्टमद्वारे त्याचे नियमन कठीण राहते, कारण ते मुख्य प्रवाह (व्होल्टेज, वारंवारता) च्या योग्य पॅरामीटर्सची खात्री करण्याच्या गरजेशी संबंधित आहे. पारंपारिक पॉवर प्लांट्सच्या बाबतीत, जसे की स्टीम टर्बाइन, वाफेचा दाब किंवा टर्बाइनच्या रोटेशनचा वेग कमी करून वीज कमी करणे शक्य आहे. विंड टर्बाइनमध्ये असे नियमन शक्य नाही. वार्‍याच्या सामर्थ्यात जलद बदल (जसे की वादळ) कमी वेळेत लक्षणीय उर्जा निर्माण करू शकतात, परंतु पॉवर ग्रिडला शोषून घेणे कठीण आहे. नेटवर्कमधील पॉवर वाढणे किंवा त्याची तात्पुरती अनुपस्थिती, या बदल्यात, अंतिम वापरकर्ते, मशीन, संगणक इत्यादींना धोका निर्माण करते. स्मार्ट ग्रिड, तथाकथित ऊर्जा साठवण प्रणाली, कार्यक्षम आणि सर्वसमावेशक वितरण प्रणालींसह योग्य साधनांनी सुसज्ज. तथापि, जगात अजूनही अशा काही प्रणाली आहेत.

ऑस्ट्रेलियन ग्रीन्स आर्टवर्क शून्य हरितगृह वायू उत्सर्जन साजरा करत आहे

अपवाद आणि न वापरलेली शक्ती

गेल्या सप्टेंबरमध्ये दक्षिण ऑस्ट्रेलियाला आलेले ब्लॅकआउट या प्रदेशाला वीजपुरवठा करणाऱ्या तेरापैकी नऊ विंड फार्मच्या समस्यांमुळे झाले होते. त्यामुळे ग्रीडमधून ४४५ मेगावॅट वीज गेली. विंड फार्म ऑपरेटर्सनी खात्री दिली की पवन ऊर्जेसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण चढउतारांमुळे ब्रेक झाला नाही - म्हणजे पवन उर्जेमध्ये वाढ किंवा घट - परंतु सॉफ्टवेअर समस्यांमुळे, पूर्णपणे विश्वसनीय नूतनीकरणक्षम उर्जेची छाप नष्ट करणे कठीण होते.

ऑस्ट्रेलियन अधिकार्‍यांच्या वतीने नंतर ऊर्जा बाजारावर संशोधन करणारे डॉ. अॅलन फिंकेल या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांचा विकास समाजातील गरीब वर्गांविरुद्ध भेदभाव करतो. त्याच्या मते, उद्योग नूतनीकरणक्षमतेमध्ये मोठ्या प्रमाणात गुंतवणूक करत असल्याने, उर्जेच्या किमती वाढल्या पाहिजेत, ज्यामुळे सर्वात कमी उत्पन्नावर परिणाम होईल.. हे ऑस्ट्रेलियासाठी खरे आहे, जे आपले स्वस्त कोळसा उर्जा प्रकल्प बंद करत आहेत आणि त्यांच्या जागी नूतनीकरणाचा प्रयत्न करत आहेत.

सुदैवाने, उपरोक्त ब्लॅकआउट-ग्रस्त दक्षिण ऑस्ट्रेलियातील शेवटचा कोळशावर आधारित ऊर्जा प्रकल्प मे २०१६ मध्ये वर्णन केलेल्या समस्यांपूर्वीच बंद झाला. पुरवठ्यातील अस्थिरता ही नवीकरणीय ऊर्जेची एक सुप्रसिद्ध परंतु तरीही फारशी परिचित समस्या नाही. आम्ही त्याला पोलंडमधून देखील ओळखतो. 2016 डिसेंबर 4,9 रोजी बार्बरा चक्रीवादळ आल्यावर, एका आठवड्यापूर्वी घरगुती टर्बाइनच्या निर्मितीसह प्राप्त झालेली 26 GW पवन टर्बाइन क्षमता एकत्र केल्यास, ते तेव्हा सत्तर पट कमी होते!

नवीन ऊर्जा कार्यक्षमतेने कार्य करण्यासाठी पवनचक्क्या आणि सौर पॅनेल बांधणे पुरेसे नाही हे जर्मनी आणि चीनच्या आधीच लक्षात आले आहे. जर्मन सरकारला अलीकडेच मशरूम पिकवणाऱ्या विंड टर्बाइनच्या मालकांना वीज खंडित करण्यासाठी पैसे द्यावे लागले कारण ट्रान्समिशन ग्रिड वितरित होणारा भार हाताळू शकत नाहीत. चीनमध्येही समस्या आहेत. तेथे, कोळशावर चालणारे पॉवर प्लांट, जे त्वरीत चालू आणि बंद केले जाऊ शकत नाहीत, पवन टर्बाइन 15% वेळ निष्क्रिय राहतात, कारण ग्रीड पॉवर प्लांट आणि टर्बाइनमधून ऊर्जा प्राप्त करू शकत नाही. एवढेच नाही. तेथे सौरऊर्जा प्रकल्प इतक्या वेगाने बांधले जात आहेत की ट्रान्समिशन नेटवर्क त्यांच्याकडून निर्माण होणारी 50% ऊर्जा देखील प्राप्त करू शकत नाही.

पवन टर्बाइनची शक्ती कमी होत आहे

गेल्या वर्षी, जेना येथील जर्मन मॅक्स प्लँक इन्स्टिट्यूटच्या संशोधकांनी प्रतिष्ठित वैज्ञानिक जर्नल प्रोसीडिंग्ज ऑफ द नॅशनल अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेस (पीएनएएस) मध्ये एक शोधनिबंध प्रकाशित केला होता, ज्यामध्ये असे दिसून आले आहे की मोठ्या पवन फार्म्सची कार्यक्षमता त्यांच्या परिणामापेक्षा खूपच कमी आहे. स्केल प्राप्त झालेल्या ऊर्जेचे प्रमाण इन्स्टॉलेशनच्या आकारावर रेखीय का अवलंबून नाही? शास्त्रज्ञांनी असे सुचवले आहे की पवनचक्क्या स्वतःच वाऱ्याची उर्जा वापरून त्याचा वेग कमी करतात, याचा अर्थ असा की जर एखाद्या दिलेल्या भागात ते भरपूर स्थापित केले असेल, तर त्यापैकी काहींना ते जास्तीत जास्त कार्यक्षमतेने कार्य करण्यासाठी पुरेशा प्रमाणात मिळणार नाही.

संशोधकांनी अनेक मोठ्या विंड फार्ममधील डेटाचा वापर केला आणि पवन यांत्रिकीच्या आधीच ज्ञात मॉडेल्सवर आधारित मॉडेल तयार करण्यासाठी त्यांची वैयक्तिक पवन टर्बाइनमधील डेटाशी तुलना केली. त्यामुळे पवनचक्क्यांच्या प्रदेशातील हवामानाचे निरीक्षण करणे शक्य झाले. प्रकाशनाच्या लेखकांपैकी एक, डॉ. ली मिलर यांनी नमूद केल्याप्रमाणे, इन्सुलेटेड विंड टर्बाइनची अंदाजे ऊर्जा कार्यक्षमता त्यांच्या संपूर्ण स्थापनेपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहे.

शास्त्रज्ञांनी असे ठरवले की, अत्यंत परिस्थितीत, अशा स्थापनेच्या उच्च घनतेच्या क्षेत्रात स्थित एक पवन टर्बाइन एकटे असल्यास संभाव्य उपलब्ध विजेच्या केवळ 20% उत्पादन करू शकते.

शास्त्रज्ञांनी पवन टर्बाइनचे विकसित प्रभाव मॉडेल वापरून त्यांच्या जागतिक प्रभावाचा अंदाज लावला. त्यामुळे किती ऊर्जा मोजणे शक्य झाले

पवनचक्क्यांचा वापर करून जागतिक स्तरावर वीजनिर्मिती करता येते. असे दिसून आले की पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या फक्त 4% भाग संभाव्यतः 1 W/m पेक्षा जास्त उत्पन्न करू शकतो.2आणि सरासरी सुमारे 0,5 W/m2 - ही मूल्ये प्रगत हवामान मॉडेल्सवर आधारित मागील अंदाजांसारखीच आहेत, परंतु केवळ स्थानिक सरासरी वाऱ्याच्या वेगावर आधारित अंदाजापेक्षा दहापट कमी आहेत. याचा अर्थ असा की पवन टर्बाइनचे इष्टतम वितरण राखताना, ग्रह सुमारे 75 TW पेक्षा जास्त पवन ऊर्जा प्राप्त करू शकणार नाही. तथापि, हे अजूनही जगातील सध्या स्थापित विद्युत क्षमतेपेक्षा (सुमारे 20 TW) जास्त आहे, त्यामुळे काळजी करण्याचे कारण नाही, कारण आज पृथ्वीवर केवळ 450 MW पवन ऊर्जा कार्यरत आहे.

उडणाऱ्या प्राण्यांचा संहार

अलिकडच्या वर्षांत, पवनचक्क्यांद्वारे पक्षी आणि वटवाघळे मारल्या जात असल्याच्या बातम्या आणि माहिती आहेत. यंत्रे, कुरणात फिरतात, गायींना घाबरवतात, याशिवाय, त्यांनी हानिकारक इन्फ्रासाऊंड तयार केले पाहिजेत, अशी भीती ज्ञात आहे. या विषयावर कोणतेही खात्रीशीर वैज्ञानिक अभ्यास नाहीत, जरी उडणाऱ्या प्राण्यांच्या हेकाटॉम्ब्सचे अहवाल तुलनेने विश्वसनीय डेटा आहेत.

थर्मल कॅमेऱ्यातील प्रतिमा रात्री पवन टर्बाइनजवळ उडणारी बॅट दाखवते.

दरवर्षी शेकडो हजारो वटवाघळे पवन शेतांवर हल्ला करतात. ट्रीटॉप नेस्टिंग सस्तन प्राणी पवनचक्क्यांच्या आसपासच्या हवेच्या प्रवाहांना त्यांच्या घराभोवतीच्या प्रवाहांसह गोंधळात टाकतात, साइटने 2014 मध्ये अहवाल दिला. पॉवर प्लांट्सने वटवाघळांना उंच झाडांची आठवण करून दिली पाहिजे, ज्यांच्या मुकुटांमध्ये ते कीटकांचे ढग किंवा त्यांच्या स्वतःच्या घरट्याची अपेक्षा करतात. हे थर्मल कॅमेरा फुटेजद्वारे समर्थित असल्याचे दिसते, जे दर्शविते की वटवाघुळं झाडांप्रमाणेच पवन शेतात देखील वागतात. रोटर ब्लेड्सची रचना बदलल्यास लाखो वटवाघळे जगू शकतील असा शास्त्रज्ञांचा दावा आहे. उपाय म्हणजे थ्रेशोल्ड वाढवणे ज्यावर ते फिरू लागते. संशोधक वटवाघळांना सावध करण्यासाठी टर्बाइनना अल्ट्रासोनिक अलार्मने सुसज्ज करण्याचा विचार करत आहेत.

ब्रँडनबर्ग राज्य पर्यावरण संरक्षण एजन्सीद्वारे आयोजित जर्मनीसाठी, पवन टर्बाइनसह या प्राण्यांच्या टक्करांची नोंद, मृत्यूच्या मोठ्या स्वरूपाची पुष्टी करते. अमेरिकन लोकांनी देखील या घटनेची तपासणी केली, वटवाघुळांमधील उच्च मृत्यूची पुष्टी केली आणि असे लक्षात आले की टक्कर होण्याची वारंवारता हवामानाच्या परिस्थितीवर अवलंबून असते. उच्च वाऱ्याच्या वेगाने, प्रभावाचे प्रमाण कमी होते आणि वाऱ्याच्या कमी वेगाने, आघातग्रस्तांची संख्या वाढली. वाऱ्याचा मर्यादित वेग ज्यावर टक्कर दर लक्षणीयरीत्या कमी झाला होता तो 6 मी/से.

इवानपा कॉम्प्लेक्सवर एक पक्षी जळाला

हे घडले की, दुर्दैवाने, महान अमेरिकन सौर ऊर्जा प्रकल्प इव्हानपाह देखील मारतो. लाँच झाल्यानंतर लगेचच, द वॉल स्ट्रीट जर्नलने घोषणा केली की कॅलिफोर्नियाचा प्रकल्प यूएसमधील शेवटचा प्रकल्प असू शकतो, तंतोतंत एव्हीयन हेकॅटॉम्ब्समुळे.

लास वेगासच्या नैऋत्येस असलेल्या कॅलिफोर्नियातील एका वाळवंटात हे कॉम्प्लेक्स 1300 हेक्टर व्यापलेले आहे. यात 40 मजले आणि 350 हजार आरशांची उंची असलेले तीन टॉवर आहेत. टॉवर्सच्या शीर्षस्थानी असलेल्या बॉयलर रूमकडे आरसे सूर्यप्रकाश प्रतिबिंबित करतात. वाफेचे उत्पादन केले जाते, जे वीज निर्मितीसाठी जनरेटर चालवते. 140 हजारांसाठी पुरेसे आहे. घरे. तथापि मिरर सिस्टीम टॉवर्सच्या सभोवतालची हवा 540 डिग्री सेल्सियस पर्यंत गरम करते आणि जवळपास उडणारे पक्षी फक्त जिवंत जळतात. हार्वे अँड असोसिएट्सच्या अहवालानुसार, वर्षभरात प्लांटमध्ये 3,5 हून अधिक लोक मरण पावले.

खूप मीडिया हायप

शेवटी, आणखी एका प्रतिकूल घटनेचा उल्लेख करणे योग्य आहे. अक्षय ऊर्जेची प्रतिमा अनेकदा अतिशयोक्ती आणि अत्यधिक मीडिया हाइपमुळे ग्रस्त आहे, ज्यामुळे या तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या वास्तविक स्थितीबद्दल लोकांची दिशाभूल होऊ शकते.

उदाहरणार्थ, मथळ्यांनी एकदा जाहीर केले की लास वेगास शहर पूर्णपणे अक्षय होत आहे. तो खळबळजनक वाटला. प्रदान केलेल्या माहितीचे अधिक काळजीपूर्वक आणि सखोल वाचन केल्यावरच, आम्हाला आढळले की होय - लास वेगासमध्ये ते 100% नूतनीकरणक्षम उर्जेवर स्विच करत आहेत, परंतु केवळ ... नगरपालिका इमारती, ज्यामध्ये इमारतींचा एक टक्का भाग आहे. जमाव

आम्ही तुम्हाला वाचण्यासाठी आमंत्रित करतो विषय क्रमांक नवीनतम प्रकाशन मध्ये.

एक टिप्पणी जोडा