2024 में पहली बार अमेरिका में कोयला बिजली पर सौर और पवन का वर्चस्व होगा
सौर और पवन ऊर्जा अमेरिका में तेज़ी से सस्ती और अधिक व्यापक हो रही हैं, इतनी कि उनके उत्पादन के पहली बार कोयले से आगे निकलने का अनुमान है। टिप्पणीकार इस बात पर बहस करते हैं कि यह बदलाव कितनी तेजी से जारी रह सकता है, क्या नवीकरणीय ऊर्जा प्लस भंडारण और मांग प्रबंधन विश्वसनीय रूप से जीवाश्म ईंधन और बेसलोड बिजली के लिए परमाणु ऊर्जा की जगह ले सकते हैं, और levelized cost of energy जैसे मापदंड कैसे भ्रामक हो सकते हैं जब वे अनियमितता और बैकअप आवश्यकताओं को नज़रअंदाज़ करते हैं। यह चर्चा आर्थिक रुझानों, भंडारण और मौसमी विश्वसनीयता पर तकनीकी सीमाओं, और गहरे कार्बन-मुक्तिकरण तक पहुँचने में नीति, ग्रिड डिज़ाइन, और यहाँ तक कि भूमि उपयोग की भूमिका के बीच तनावों को उजागर करती है.
अपनाने के रुझान और पूर्वानुमान
- कई टिप्पणीकार कहते हैं कि पवन/सौर की वृद्धि तेज़ हो रही है, जिसे अक्सर घातीय कहा जाता है, और इसका समर्थन PV तैनाती के पुराने IEA पूर्वानुमानों से आगे निकलने वाले चार्ट करते हैं।
- अन्य लोग 2007 से अमेरिकी दीर्घकालिक आँकड़ों की ओर इशारा करते हैं, जिनमें नवीकरणीयों की बिजली हिस्सेदारी लगभग हर साल 1 प्रतिशत अंक बढ़ती दिखती है, जो साधारण रूप से 100% तक पहुँचने में कई दशक लगने का संकेत देती है।
- कई लोग नोट करते हैं कि ऊर्जा मिश्रणों के बारे में भविष्यवाणियाँ ऐतिहासिक रूप से खराब रही हैं; एक्सट्रापोलेशन को नाज़ुक माना जाता है।
- कुछ का तर्क है कि अब तक वृद्धि मुख्यतः कोयले को गैस से विस्थापित कर रही है, और अभी तक इस बात के सीमित प्रमाण हैं कि कुल मिलाकर जीवाश्म उत्पादन घट रहा है।
लागत: सौर, पवन, परमाणु, गैस, भंडारण
- व्यापक सहमति है कि नई यूटिलिटी-स्केल सौर और पवन अब नए कोयले या परमाणु से सस्ती हैं, और कई मामलों में नई क्षमता का सबसे सस्ता स्रोत हैं।
- परमाणु पर असहमति है: कुछ इसे “बेहद” महँगा और सब्सिडी तथा दायित्व सीमाओं पर निर्भर मानते हैं; अन्य कहते हैं कि लागत बढ़ना राजनीतिक/नियामकीय है और परमाणु ही एकमात्र सिद्ध 24/7 कम-कार्बन बेसलोड है।
- LCOE पर विवाद है: परमाणु आलोचक बड़े लागत अंतर का हवाला देते हैं; परमाणु समर्थक कहते हैं कि LCOE अनियमित नवीकरणीयों की एकीकरण लागत को कम आँकता है।
- बैटरियों को एक प्रमुख लागत/सीमा माना जाता है; कुछ कहते हैं कि भंडारण जोड़ने पर भी नवीकरणीय परमाणु से बेहतर हैं, जबकि अन्य कहते हैं कि लंबे समय के लिए ग्रिड-स्केल भंडारण अभी भी अत्यधिक महँगा है।
ग्रिड विश्वसनीयता, भंडारण, और सिस्टम डिज़ाइन
- सहमति है कि अनियमितता (रात, “Dunkelflaute”, ऋतुएँ) केंद्रीय तकनीकी चुनौती है।
- प्रस्तावित समाधान: सौर + पवन का मिश्रण (अक्सर परस्पर-विपरीत), पम्प्ड हाइड्रो, हाइड्रोजन या कृत्रिम ईंधन, दीर्घ-अवधि बैटरियाँ, सौर का अधिक निर्माण, बेहतर ट्रांसमिशन (अंतर-क्षेत्रीय HVDC), और EVs, हीट पंप, इन्सुलेशन, तथा स्मार्ट ग्रिड के माध्यम से मांग-स्थानांतरण।
- वाहन-से-ग्रिड के लिए EV बैटरियों के उपयोग पर बहस है: कुछ इसे कुंजी मानते हैं; अन्य सोचते हैं कि मालिक अतिरिक्त साइक्लिंग का विरोध करेंगे।
- मौसमी भंडारण को विशेष रूप से कठिन बताया गया है; लंबी दूरी का ट्रांसमिशन और हाइड्रो/पवन विविधता, बैटरियों में महीनों की ऊर्जा संग्रहीत करने की तुलना में अधिक यथार्थवादी मानी जाती है।
नीति, राजनीति, और बाज़ार
- कई लोग ज़ोर देते हैं कि अर्थशास्त्र अब नवीकरणीयों के पक्ष में है, लेकिन नीति, ग्रिड योजना, और मौजूदा यूटिलिटी/जीवाश्म हित अपनाने को धीमा करते हैं।
- उदाहरणों में कुछ राज्यों में रूफटॉप सोलर पर प्रतिबंधात्मक नियम और पहले की ऐसी नीतिगत पसंदें शामिल हैं जिन्होंने घरेलू सौर निर्माण को नुकसान पहुँचाया।
- अन्य लोग तर्क देते हैं कि कई लक्षित सब्सिडियों की तुलना में कार्बन मूल्य अधिक कुशल होगा।
भूमि उपयोग और स्थानीय प्रभाव
- सौर के कृषि भूमि को विस्थापित करने को लेकर चिंताएँ उठाई गईं; जवाबों में बड़ी भूमि उपलब्धता, एथेनॉल के लिए वर्तमान में उपयोग हो रही कृषि भूमि, और एग्रीवोल्टाइक्स तथा रेगिस्तान या गैर-खाद्य भूमि में स्थान-निर्धारण जैसी संभावनाएँ नोट की गईं।