पवन और सौर ऊर्जा में तेज गिरावट के लिए ग्रिड की नई योजना जरूरी

एक नया अध्ययन इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि वह दिखाता है कि केवल पवन और सौर पार्कों का विस्तार पर्याप्त नहीं है: योजनाकारों को ग्रिड इस तरह तैयार करना होगा कि वह मौसम के कारण होने वाली उन तेज गिरावटों को संभाल सके, जो उपलब्ध उत्पादन को कई दिनों तक कम रख सकती हैं। पाठकों के लिए इसका व्यावहारिक अर्थ यह है कि बिजली की विश्वसनीयता और लागत भंडारण, पारेषण, रिजर्व क्षमता और खपत को दूसरे समय पर ले जाने के तरीकों पर भी निर्भर करेगी।

शोधकर्ता ऐसे दौर को “ऊर्जा का आकस्मिक सूखा” कहते हैं: पवन या सौर संसाधन में असाधारण रूप से तेज गिरावट, जिसके बाद संभावित उत्पादन कम से कम तीन दिन तक बहुत नीचे रहता है। जब पवन और सौर संसाधन एक साथ कम होते हैं, तो इसे संयुक्त घटना कहा जाता है—यानी आम तौर पर एक-दूसरे की भरपाई करने वाले दो स्रोत एक ही समय उपलब्धता खो देते हैं।

टीम ने कपल्ड मॉडल इंटरकम्पैरिजन प्रोजेक्ट के चरण 6 (CMIP6)—जलवायु मॉडलों के अंतरराष्ट्रीय समूह—की चरों को क्षमता-गुणक की दैनिक शृंखलाओं में बदला। क्षमता-गुणक अनुमानित या वास्तविक उत्पादन को अधिकतम संभव उत्पादन से भाग देकर मिलता है; इस अध्ययन में इसका अनुमान जलवायु चरों से लगाया गया। कम स्तर की सीमा 1985 से 2014 के बीच के सबसे निचले 10% मान रखी गई और शुरुआती गिरावट को ऐतिहासिक रिकॉर्ड की सबसे तेज 10% गिरावटों में होना जरूरी था।

इसके बाद लेखकों ने इस आधार अवधि की तुलना SSP1-2.6 से की, जो अपेक्षाकृत कम उत्सर्जन वाले भविष्य का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला परिदृश्य है। इसमें घटनाओं की अनुमानित अवधि पवन के लिए 25,6% और सौर ऊर्जा के लिए 29,8% बढ़ती है। संयुक्त घटनाओं में वृद्धि 155,7% तक पहुंचती है: यदि हर शृंखला की ऐतिहासिक अवधि को सूचकांक 100 माना जाए, तो मान क्रमशः 125,6, 129,8 और 255,7 हो जाते हैं।

अध्ययन ने अनुमानों का मौजूदा बुनियादी ढांचे से भी मिलान किया। आज स्थापित पवन-सौर क्षमता का करीब 70,8% मानचित्र के उन भौगोलिक ग्रिड-खानों में है, जहां मॉडल इन घटनाओं की आवृत्ति और अवधि दोनों बढ़ने का संकेत देते हैं। यह प्रतिशत क्षमता के भौगोलिक जोखिम को मापता है, उन संयंत्रों का हिस्सा नहीं जो अनिवार्य रूप से उत्पादन बंद कर देंगे।

जलवायु संकेतों को संचालन से जोड़ने के लिए इन शृंखलाओं को बिजली प्रेषण मॉडल में डाला गया। यह एक गणितीय प्रणाली है, जो तय पाबंदियों के भीतर सबसे कम लागत पर मांग पूरी करने के लिए स्रोतों और संसाधनों का संयोजन चुनती है। सिमुलेशन में इन घटनाओं के साथ अधिक ‘अपूर्ति ऊर्जा’—वह मांग जिसे मॉडल की गई प्रणाली पूरा नहीं कर सकी—लचीलेपन की अधिक जरूरत और ऊंची लागत दिखी।

लचीलापन ग्रिड को संतुलित रखने के लिए आपूर्ति, खपत या भंडारण को तेजी से समायोजित करने की क्षमता है। यह उत्पादन रिजर्व, भंडारण, क्षेत्रों के बीच बिजली पहुंचाने वाली लाइनों और मांग-प्रतिक्रिया से मिल सकता है। मांग-प्रतिक्रिया उन कार्यक्रमों का नाम है, जिनमें नाजुक समय पर खपत टालने या घटाने के लिए उपभोक्ताओं को भुगतान किया जाता है। नतीजा यह तय करने में मदद करता है कि कई दिन चलने वाली गिरावट से निपटने के लिए इन संसाधनों की कितनी योजना बनानी होगी।

नए पार्क कहां लगाए जाएं, यह भी निर्णय का हिस्सा है। अध्ययन के अनुसार, इस जोखिम में कम अनुमानित वृद्धि वाले क्षेत्रों को प्राथमिकता देने से जोखिम घट सकता है, बशर्ते चयन जलवायु लक्ष्यों और उपलब्ध तकनीकी क्षमता के अनुरूप रहे। इस तरह सवाल केवल यह नहीं रह जाता कि कितनी स्थापित क्षमता जोड़ी जाए, बल्कि यह भी कि तेज गिरावट के दौरान पूरा तंत्र कितना उत्पादन दे सकता है।

यह वैश्विक मानचित्र बहुत अलग-अलग ग्रिडों, बाजारों और तकनीकों को एक साथ देखता है, और SSP1-2.6 भविष्य का एक संभावित परिदृश्य है, कोई तय समय-सारिणी नहीं। अध्ययन अवधि, भौगोलिक जोखिम और सिमुलेट किए गए ग्रिड पर दबाव मापता है; वह किसी शहर में बिजली कटौती का जोखिम नहीं निकालता। इसका संचालन संबंधी संदेश यह है कि योजनाकारों को वास्तविक प्रणालियों की जांच कई दिन चलने वाली संयुक्त घटनाओं के संदर्भ में, हर क्षेत्र में वास्तव में उपलब्ध संसाधनों के साथ करनी चाहिए।