अमेरिका का अंत निकट हैयह अब तक की सबसे गर्म गर्मियों में से एक है.देश भर में, गर्मी की लहरों ने कुछ दिनों में बिजली की मांग को चरम स्तर पर पहुंचा दिया हैमौसमी औसत से कहीं अधिक.

ग्रिड ऑपरेटर यह सुनिश्चित करने के लिए तथाकथित "पीकर" संयंत्रों पर भरोसा करते हैं कि उनके पास इन मांग वृद्धि को पूरा करने के लिए पर्याप्त आपूर्ति होगी।पीकर इकाइयां जल्दी और अपेक्षाकृत कम लागत पर शुरू हो सकती हैं, लेकिन वे आम तौर पर प्रति यूनिट अधिक ईंधन जलाती हैंबिजलीअन्य प्रकार की जीवाश्म ईंधन इकाइयों की तुलना में उत्पादित।

क्योंकि वे अन्य पौधों की तुलना में कम कुशल हैं, पीकर आमतौर पर केवल उच्च-मांग अवधि के दौरान ही चलते हैं।ऐतिहासिक रूप से, शिखरवर्ष के 10% से भी कम समय तक चला है, अक्सर केवल कुछ घंटों के लिए।

बहरहाल, उत्पादित बिजली की प्रति यूनिट उनका उच्च उत्सर्जन पर्यावरण और स्वास्थ्य संबंधी चिंताओं को बढ़ाता है।2021 तक, वहाँ थेपूरे अमेरिका में 999 पीकर प्लांट, सभी 50 राज्यों में।इनमें से लगभग 70% संयंत्र प्राकृतिक गैस जलाते थे, और बाकी तेल और कोयले से संचालित होते थे।

कम करनावायु प्रदूषणऔर मुकाबलाजलवायु परिवर्तन, अमेरिका जीवाश्म ईंधन से दूर जा रहा है और पवन और जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग बढ़ा रहा हैसौर ऊर्जा.हालाँकि, विडंबना यह है कि जैसे-जैसे जलवायु परिवर्तन उत्पन्न होता हैअधिक लगातार और तीव्र गर्मी की लहरें, कई बिजली प्रणालियाँ नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन में उतार-चढ़ाव को संतुलित करने के लिए पीकर प्लांटों पर निर्भर हो रही हैं।के लिए प्रस्तावनए शिखर बनाएंयाबूढ़ों के जीवन का विस्तार करेंसहित राज्यों में विवाद छिड़ गया हैविस्कॉन्सिन,मैसाचुसेट्स,टेक्सासऔरन्यूयॉर्क.

मेरा शोध इस पर केंद्रित हैबिजली उत्पादन की आर्थिक और पर्यावरणीय लागत और लाभ.यहां बताया गया है कि कैसे स्वच्छ ऊर्जा परिवर्तन चरम मांग अवधि के दौरान रोशनी चालू रखने के लिए पीकर संयंत्रों और कुछ अन्य विकल्पों की भूमिका को बदल रहा है।

बिजली आपूर्ति को संतुलित करना

सिस्टम ऑपरेटरों के लिए, बिजली संयंत्र की एक प्रमुख विशेषता यह है कि क्या यह मांग पर बिजली का उत्पादन कर सकता है।पवन, सौर और कुछ प्रकार की जलविद्युत सहित कई नवीकरणीय संसाधनों को कहा जाता हैअप्राप्य संसाधनक्योंकि वे प्रकृति द्वारा शासित होते हैं, परिस्थितियाँ अनुकूल होने पर ऊर्जा का उत्पादन करते हैं।उनसे बिजली पैदा करने की लागत कम होती है, इसलिए आमतौर पर उनका उपयोग उनकी अधिकतम क्षमता तक किया जाता है।

बिजली संयंत्र जो जीवाश्म ईंधन पर चलते हैं यापरमाणु शक्तिके रूप में जाने जाते हैंप्रेषणीय संसाधनक्योंकि वे जरूरत पड़ने पर बिजली का उत्पादन कर सकते हैं।हालाँकि, नवीकरणीय ऊर्जा की तुलना में उनकी परिचालन लागत अधिक है, मुख्यतः क्योंकि गैस, कोयला, परमाणु और तेल संयंत्रों को संचालित करने के लिए ईंधन खरीदना पड़ता है।

इनमें से कुछ संयंत्र - ऐतिहासिक रूप से, जो कोयले या परमाणु ईंधन पर चलते हैं - कहलाते हैंबेसलोड पौधे.वे अपेक्षाकृत सस्ते में बिजली पैदा करते हैं लेकिन शुरू होने और पूरी बिजली तक पहुंचने में समय लेते हैं।मध्यवर्ती इकाइयाँउत्पादित प्रत्येक अतिरिक्त मेगावाट-घंटे के लिए उच्च लागत पर बिजली का उत्पादन करते हैं, लेकिन वे बेसलोड संयंत्रों की तुलना में अधिक तेज़ी से ऊपर और नीचे चक्र कर सकते हैं।पीकर्स की लागत प्रति मेगावाट-घंटा सबसे अधिक है, लेकिन वे अपने आउटपुट को बहुत तेज़ी से समायोजित कर सकते हैं।

ऐतिहासिक रूप से, बेसलोड इकाइयां साल भर संचालित होती हैं, मध्यवर्ती इकाइयां अल्पकालिक मांग में उतार-चढ़ाव को पूरा करने के लिए उत्पादन को समायोजित करती हैं।पीकर पौधों का उपयोग केवल दुर्लभ चरम मांग अवधि के दौरान किया जाता था।

लेकिन जैसे-जैसे बिजली आपूर्तिकर्ता ग्रिड में अधिक पवन और सौर ऊर्जा जोड़ते हैं, वे नवीकरणीय उत्पादन में परिवर्तनों को संतुलित करने के लिए अधिक बार प्रेषण योग्य जीवाश्म ईंधन इकाइयों का उपयोग कर रहे हैं - उदाहरण के लिए, चलाने के लिएएयर कंडिशनरजब सूरज ढल जाता है लेकिन तापमान अभी भी ऊंचा रहता है।यह उन इकाइयों के पक्ष में है जो उत्पादन स्तर को तुरंत बदल सकती हैं, भले ही वे कम ईंधन-कुशल हों।परिणामस्वरुप पीकर पौधों की भूमिका बढ़ती जा रही है।

पर्यावरण न्याय फ्लैश प्वाइंट

से विद्युत उत्पादनजीवाश्म ईंधनअमेरिका में।कमी आई हैपवन और सौर ऊर्जा उत्पादन में बड़े पैमाने पर निवेश के साथ।लेकिन जीवाश्म ईंधन जलाने वाले बिजली संयंत्र अभी भी उत्पादन करते हैंअमेरिकी बिजली का लगभग 60%âऔर वे पौधे प्रदूषक उत्सर्जित करते हैं जो जलवायु परिवर्तन में योगदान करते हैं और स्थानीय वायु गुणवत्ता को ख़राब करते हैं।

इससे संसर्घसल्फर डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड, पार्टिकुलेट मैटर और ओजोन से जुड़ा हुआ हैश्वसन और हृदय संबंधी बीमारियाँ और समय से पहले मृत्यु.जबकि हाल के दशकों में अमेरिका में समग्र वायु प्रदूषण में कमी आई है, कम आय और अल्पसंख्यक पड़ोस अभी भी खराब वायु गुणवत्ता से पीड़ित हैं।

2022 की एक रिपोर्ट का अनुमान है कि 32 मिलियन अमेरिकीपीकर प्लांट के 3 मील के दायरे में रहें.2024 में, अमेरिकी सरकार जवाबदेही कार्यालय ने बताया कि ऐतिहासिक रूप से वंचित नस्लीय या जातीय समुदायों के स्थित होने की सांख्यिकीय रूप से अधिक संभावना थीपीकर्स के औसत से अधिक करीब.

चरम मांग को पूरा करने के अन्य तरीके

बिजली की आपूर्ति और मांग को और कैसे संतुलित किया जा सकता है?एक विकल्प यह है कि जब हवा या सौर ऊर्जा का उत्पादन अधिक हो तो बिजली को संग्रहित करने के लिए बैटरियों का उपयोग किया जाए, फिर जब मांग पारंपरिक संसाधनों से आपूर्ति से अधिक हो जाए तो उसे डिस्चार्ज कर दिया जाए।

हालाँकि वर्तमान में बैटरी निवेश लागत अधिक है, फिर भी वे हैंमें उल्लेखनीय कमी आने का अनुमान हैआने वाले दशकों में.2023 में, अमेरिका के पास कुल लगभग 15 गीगावाट बैटरी भंडारण क्षमता थी - जो 15 बड़े परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के बराबर थी।बिजली संयंत्रोंâऔर वह आंकड़ा2024 में दोगुना हो सकता है.

एक अन्य विकल्प ट्रांसमिशन सिस्टम का विस्तार करना है, जो आस-पास के पीक प्लांटों पर निर्भर रहने के बजाय दूर-दराज के क्षेत्रों में कम लागत वाली इकाइयों से बिजली लेना संभव बनाता है।हालाँकि, नई ट्रांसमिशन लाइनों का निर्माण महत्वपूर्ण हैविनियामक, अनुमति और भूमि उपयोग चुनौतियाँ.

एक तीसरा विकल्प हैमांग प्रतिक्रिया कार्यक्रम, जिसमें बिजली उपभोक्ता उच्च मांग अवधि के दौरान अधिक कीमत चुकाते हैं।इससे पूरे दिन मांग में अधिकतम और कमियों को कम करने में मदद मिल सकती है, जिससे चौबीसों घंटे चलने के लिए डिज़ाइन की गई अधिक कुशल लेकिन कम लचीली बेसलोड इकाइयों को लाभ होगा।

हालाँकि, अधिकांश उपभोक्ता वर्तमान में उतनी कीमतें नहीं चुकाते हैंथोक बिजली लागत में अल्पकालिक परिवर्तन प्रतिबिंबित होते हैं.इसके अलावा, यह अनिश्चित है कि क्या आवासीय ग्राहक लघु-क्षितिज मूल्य में उतार-चढ़ाव के आधार पर अपनी खपत में बदलाव करेंगे।जैसी प्रौद्योगिकियाँस्मार्ट थर्मोस्टेट और ऊर्जा प्रबंधन ऐप्सकीमतों में उतार-चढ़ाव के जवाब में उपभोक्ताओं पर अपने बिजली के उपयोग को मैन्युअल रूप से समायोजित करने का बोझ कम करने में मदद मिल सकती है।

अंत में, बिजली संयंत्र मालिक जीवाश्म ईंधन इकाइयों से उत्सर्जन को कम करने के लिए प्रौद्योगिकियों में निवेश कर सकते हैं।पीकर्सआमतौर पर प्रदूषण नियंत्रण तकनीकों का अभाव हैक्योंकि इनका प्रयोग अक्सर नहीं किया जाता।पुराने संयंत्रों को अधिक कुशल बनाने के लिए उन्हें दोबारा लगाने से भी मदद मिल सकती है, क्योंकि वे बिजली की प्रत्येक इकाई के लिए कम उत्सर्जन पैदा करेंगे।

ये निवेश महंगे हैं, इसलिए नीति निर्माताओं को बिजली संयंत्र मालिकों के लिए निवेश लागत के मुकाबले कम वायु प्रदूषण के स्वास्थ्य लाभों को तौलना होगा।

पवन और सौर ऊर्जा में निवेश बढ़ रहा हैस्थानीय वायु प्रदूषण को कम करनाबिजली उत्पादन से.लेकिन यह उत्पादन को तापीय रूप से कुशल बेसलोड इकाइयों से दूर स्थानांतरित कर रहा है जो मांग या नवीकरणीय उत्पादन में बदलाव पर तुरंत प्रतिक्रिया नहीं दे सकते हैं।मेरा मानना ​​​​है कि ऐसी नीतियों का पता लगाना तेजी से महत्वपूर्ण है जो बैटरी भंडारण और ट्रांसमिशन बुनियादी ढांचे जैसे विकल्पों में निवेश के लिए प्रोत्साहन पैदा करती हैं, साथ ही प्रदूषण के जोखिम को कम करने के लिए बिजली संयंत्र के उन्नयन में भी।

यह आलेख से पुनः प्रकाशित किया गया हैबातचीतक्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत।को पढ़िएमूल लेख.