पवन, सौर टेक्सास में कोयला बिजली की जगह ले सकता है

राइस यूनिवर्सिटी के इंजीनियरों द्वारा नए शोध के अनुसार, टेक्सास देश के लिए एक मॉडल हो सकता है कि पर्यावरणीय लक्ष्यों को पूरा करते हुए राज्य की ऊर्जा जरूरतों के लिए हवा और सौर के साथ कोयले को प्रभावी ढंग से कैसे प्रतिस्थापित किया जाए।

पर्यावरण इंजीनियर डैनियल कोहान और राइस के जॉर्ज आर ब्राउन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के वरिष्ठ कंप्यूटर विज्ञान प्रमुख रिचर्ड मोर्स के नेतृत्व में नया काम टेक्सास में कोयले से चलने वाले बिजली उत्पादन को बदलने की क्षमता के साथ प्रस्तावित पवन और सौर परियोजनाओं के कम से कम लागत वाले संयोजनों की पहचान करने के लिए अनुकूलन मॉडलिंग का उपयोग करता है।

जैसा कि लेखक पेपर में बताते हैं, जो जर्नल में दिखाई देता हैनवीकरणीय: पवन, पानी, और सौरसीधे शब्दों में कहें, यह हमेशा हवादार नहीं होता है और हमेशा धूप नहीं होती है, लेकिन यह लगभग हमेशा टेक्सास में कहीं भी हवादार या धूप होती है।

कोहान ने कहा कि यह पवन और सौर को लगभग सभी कोयला उत्पादन को बदलने में सक्षम बना सकता है, खासकर अगर पवन और सौर परियोजनाओं को उन स्थानों पर रखा जाता है जो पूरक उत्पादन प्रदान करते हैं। नया पेपर उनकी प्रयोगशाला से 2018 के अध्ययन पर बनाता है।

"यह पेपर वास्तव में इस बारे में है कि हम जितनी जल्दी हो सके कोयले से दूर कैसे संक्रमण कर सकते हैं," सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग के एक एसोसिएट प्रोफेसर कोहान ने कहा। "टेक्सास अभी भी अधिक कोयला जलाता है और किसी भी अन्य राज्य की तुलना में अधिक सल्फर डाइऑक्साइड और अन्य प्रदूषण उत्सर्जित करता है। भले ही एक संक्रमण अपरिहार्य है, यह जरूरी है कि हम हवा की गुणवत्ता और स्वास्थ्य में सुधार के लिए जितनी जल्दी हो सके कोयले से दूर जाएं।

"समाज को शक्ति देने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को साफ करना सबसे महत्वपूर्ण चीजों में से एक है जिसे हमें करने की आवश्यकता है," मोर्स ने कहा, जिन्होंने परियोजना पर अपने काम के लिए 2020 में टेक्सास एनर्जी समिट में मैल्कम वर्डिक्ट मेमोरियल पोस्टर प्रतियोगिता जीती थी। "प्रोफेसर कोहन ने इसे गणित-झुकाव वाली परियोजना के रूप में विज्ञापित किया, और यह मेरी पृष्ठभूमि है, इसलिए स्वच्छ ऊर्जा एकीकरण परियोजना के साथ मदद करने में सक्षम होना मेरे लिए बहुत दिलचस्प था।

कई बड़े टेक्सास कोयला संयंत्र 2018 में बंद हो गए, और अधिकांश शेष संयंत्रों ने फरवरी 2021 के फ्रीज के दौरान आउटेज के बीच सहित क्षमता से बहुत कम काम किया है। टीम के शोध में पाया गया कि जून 2020 तक टेक्सास की इलेक्ट्रिक विश्वसनीयता परिषद को पहले से ही प्रस्तावित पवन और सौर परियोजनाओं का केवल एक तिहाई राज्य के कोयला उत्पादन के लगभग सभी को प्रतिस्थापित कर सकता है। जून 2020 के बाद से, उन परियोजनाओं में से दर्जनों का निर्माण किया गया है, और प्रस्तावित सौर परियोजनाओं की कतार दोगुनी हो गई है।

पवन और सौर के लिए सफलता की कुंजी ट्रांसमिशन लाइनों का विस्तार होगा जो राज्य के सबसे हवादार और सुन्नी हिस्सों को शहरों से जोड़ती है।

"टेक्सास में, यह हवा और सौर के विकास को धीमा करने वाली सबसे बड़ी बाधा है," कोहान ने कहा। "पिछले साल पारित द्विदलीय बुनियादी ढांचा विधेयक एक अच्छी शुरुआत है, लेकिन संचरण के लिए लगभग पर्याप्त धन नहीं है। इसके अलावा, अन्य ग्रिड से कनेक्ट न करके, टेक्सास ने अन्य राज्यों को अधिशेष पवन और सौर ऊर्जा बेचने के अवसरों को याद किया है।

कोहान ने नोट किया कि प्राकृतिक गैस निकट अवधि में टेक्सास की बिजली की विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण बनी रहेगी, खासकर जब ईआरसीओटी 2021 के फ्रीज से उबरने के लिए काम करता है। हालांकि, पवन और सौर खेतों के पूरक बैठने से प्राकृतिक गैस और भंडारण की आवश्यकता को कम किया जा सकता है और कोयले की आवश्यकता को समाप्त किया जा सकता है। अध्ययन से पता चलता है कि पश्चिम टेक्सास से पवन ऊर्जा रातभर चरम पर पहुंच जाती है, जबकि दक्षिण टेक्सास की हवा गर्मियों की दोपहर और शाम को समुद्री हवाओं के साथ चोटियों पर होती है। दिन के सौर के साथ, ये पूरक स्रोत वर्ष के अधिकांश लेकिन सभी घंटों को कवर नहीं कर सकते हैं।

"यहां तक कि पूरक बैठने के साथ भी, अभी भी ऐसे घंटे होंगे जब सूरज चमक नहीं रहा है और हवा नहीं बह रही है," कोहान ने कहा। ऐतिहासिक रूप से, मुख्य चुनौती गर्मियों की दोपहर रही है जब एयर कंडीशनर पूर्ण विस्फोट चला रहे हैं, और कभी-कभी गहरी फ्रीज। सौर और तटीय हवाएं गर्मियों की चोटियों के दौरान अच्छा प्रदर्शन करती हैं, लेकिन कुछ शामों को लोरी हो सकती हैं जब हमें किक करने के लिए कुछ और की आवश्यकता होगी।

उन्होंने कहा कि टेक्सास ग्रिड से कोयले को खत्म करना सिर्फ समय की बात है। "मुझे लगता है कि बिजली कंपनियों में से कोई भी लंबे समय तक कोयला संयंत्रों को चलाना नहीं चाहती है," कोहान ने कहा। "वे खरोंच से पवन और सौर परियोजनाओं के निर्माण की तुलना में काम करने के लिए गंदे और महंगे हैं, और अधिकांश उपयोगिताओं कंपनियों के पास अब 2050 तक शुद्ध-शून्य कार्बन उत्सर्जन तक पहुंचने की योजना है, यदि पहले नहीं।

"शायद इस वजह से, वे अपने कोयला संयंत्रों के उन्नयन में निवेश नहीं कर रहे हैं, जिनमें से कई 40 साल से अधिक पुराने हैं और बहुत कुशल नहीं हैं," उन्होंने कहा।

पेपर के सह-लेखक चावल स्नातक सिविल इंजीनियरिंग प्रमुख सारा साल्वाटोर और पूर्व छात्र जोआना स्लुसारविच हैं, जो अब कार्नेगी मेलॉन विश्वविद्यालय में स्नातक छात्र हैं।

एनर्जी फाउंडेशन ने शोध का समर्थन किया।

अयस्क।

"शायद इस वजह से, वे अपने कोयला संयंत्रों के उन्नयन में निवेश नहीं कर रहे हैं, जिनमें से कई 40 साल से अधिक पुराने हैं और बहुत कुशल नहीं हैं," उन्होंने कहा।

पेपर के सह-लेखक चावल स्नातक सिविल इंजीनियरिंग प्रमुख सारा साल्वाटोर और पूर्व छात्र जोआना स्लुसारविच हैं, जो अब कार्नेगी मेलॉन विश्वविद्यालय में स्नातक छात्र हैं।

एनर्जी फाउंडेशन ने शोध का समर्थन किया।