पंप किए गए हाइड्रो स्टोरेज: हाइड्रो पावर प्लांट में क्रांति लाना

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  क्वांटमरन दूरदर्शिता
• जुलाई 11, 2022

अंतर्दृष्टि सारांश

पंप्ड हाइड्रो स्टोरेज (पीएचएस) का उपयोग करके पुरानी कोयला खदानों को औद्योगिक पैमाने की बैटरी में बदलना चीन में एक बढ़ती प्रवृत्ति है, जो ऊर्जा भंडारण और बिजली उत्पादन के लिए एक अनूठा समाधान पेश करती है। यह विधि, ग्रिड स्थिरता को बढ़ाने और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का समर्थन करने का वादा करते हुए, अम्लीय पानी जैसी चुनौतियों का सामना करती है जो बुनियादी ढांचे को नुकसान पहुंचा सकती है। ऊर्जा भंडारण के लिए बंद खदानों का पुनरुद्धार न केवल जीवाश्म ईंधन निर्भरता और कार्बन उत्सर्जन को कम करने में मदद करता है, बल्कि रोजगार पैदा करके और स्थायी ऊर्जा प्रथाओं को प्रोत्साहित करके स्थानीय अर्थव्यवस्थाओं को भी पुनर्जीवित करता है।

पंप हाइड्रो स्टोरेज संदर्भ

चीन के चोंगकिंग विश्वविद्यालय और चीनी निवेश फर्म शानक्सी इन्वेस्टमेंट ग्रुप के वैज्ञानिक औद्योगिक आकार की बैटरी के रूप में कार्य करने के लिए खाली कोयले की खदानों (एक खदान का हिस्सा जहां खनिज पूरी तरह से या मुख्य रूप से निकाले गए हैं) का उपयोग करने के लिए प्रयोग कर रहे हैं। ये खदानें पंप की गई जल भंडारण योजनाओं के लिए ऊपरी और उपसतह भंडारण टैंक के रूप में काम कर सकती हैं और बड़े पैमाने पर सौर और पवन परियोजनाओं से जुड़ी हो सकती हैं।

पंप्ड हाइड्रो स्टोरेज (पीएचएस) परियोजनाएं बिजली को स्टोर करने और बनाने के लिए अलग-अलग ऊंचाई पर दो जलाशयों के बीच पानी पहुंचाती हैं। कम बिजली की खपत की अवधि के दौरान, जैसे कि रात में या सप्ताहांत में, ऊपरी जलाशय में पानी पंप करने के लिए अतिरिक्त बिजली का उपयोग किया जाता है। जब ऊर्जा की अधिक मांग होती है, तो संग्रहीत पानी को पारंपरिक जल संयंत्र की तरह टर्बाइनों के माध्यम से छोड़ा जाता है, जो ऊंचे जलाशय से निचले पूल में बहता है, जिससे बिजली पैदा होती है। टरबाइन का उपयोग पानी को ऊपर की ओर ले जाने के लिए पंप के रूप में भी किया जा सकता है।
 
विश्वविद्यालय और निवेश निगम की जांच के अनुसार, चीन में 3,868 बंद कोयला खदानों को पंप हाइड्रो भंडारण योजनाओं के रूप में पुन: उपयोग करने पर विचार किया जा रहा है। इस मॉडल का उपयोग करते हुए एक सिमुलेशन से पता चला कि एक ख़त्म हो चुकी कोयला खदान में बनाया गया एक पंप-हाइड्रो संयंत्र 82.8 प्रतिशत की वार्षिक प्रणाली दक्षता प्राप्त कर सकता है। परिणामस्वरूप, प्रति घन मीटर 2.82 किलोवाट विनियमित ऊर्जा का उत्पादन किया जा सका। प्राथमिक चुनौती इन खदानों में निम्न पीएच स्तर है, अम्लीय पानी संभावित रूप से पौधों के घटकों को नष्ट कर रहा है और धातु आयनों या भारी धातुओं का उत्सर्जन कर रहा है जो भूमिगत संरचनाओं को नुकसान पहुंचा सकते हैं और आस-पास के जल निकायों को प्रदूषित कर सकते हैं।

विघटनकारी प्रभाव

बिजली ऑपरेटर बिजली ग्रिड को संतुलित करने के लिए पीएचएस को एक व्यवहार्य समाधान के रूप में देख रहे हैं। यह तकनीक विशेष रूप से तब मूल्यवान हो जाती है जब पवन और सौर ऊर्जा जैसे नवीकरणीय स्रोत मांग को पूरा करने के लिए अपर्याप्त हों। अधिक ऊंचाई पर पानी के रूप में अतिरिक्त ऊर्जा का भंडारण करके, पीएचएस जरूरत पड़ने पर त्वरित बिजली उत्पादन की अनुमति देता है, जो ऊर्जा की कमी के खिलाफ एक बफर के रूप में कार्य करता है। यह क्षमता नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के अधिक सुसंगत और विश्वसनीय उपयोग को सक्षम बनाती है, जिससे प्राथमिक बिजली स्रोतों के रूप में सौर और पवन ऊर्जा अधिक व्यवहार्य हो जाती है।

पीएचएस में निवेश आर्थिक रूप से भी फायदेमंद हो सकता है, खासकर मौजूदा प्राकृतिक जलाशयों या अप्रयुक्त खदानों वाले क्षेत्रों में। इन मौजूदा संरचनाओं का उपयोग औद्योगिक ग्रिड बैटरियों की बड़े पैमाने पर खरीद की तुलना में अधिक लागत प्रभावी हो सकता है। यह दृष्टिकोण न केवल ऊर्जा भंडारण में सहायता करता है बल्कि कोयला खदानों जैसी पुरानी औद्योगिक साइटों को हरित ऊर्जा उद्देश्यों के लिए पुन: उपयोग करके पर्यावरणीय स्थिरता में भी योगदान देता है। परिणामस्वरूप, सरकारें और ऊर्जा कंपनियां कम वित्तीय और पर्यावरणीय लागत के साथ अपने बिजली के बुनियादी ढांचे का विस्तार कर सकती हैं, साथ ही स्थानीय ऊर्जा उत्पादन को बढ़ावा दे सकती हैं और कार्बन उत्सर्जन को कम कर सकती हैं।

इसके अलावा, कोयला खदानों के बंद होने के कारण आर्थिक गिरावट का अनुभव करने वाले क्षेत्रों को पीएचएस क्षेत्र में नए अवसर मिल सकते हैं। खदान के लेआउट और संरचना से परिचित स्थानीय कार्यबल का मौजूदा ज्ञान और विशेषज्ञता, इस परिवर्तन में अमूल्य हो जाती है। यह बदलाव न केवल रोजगार पैदा करता है बल्कि हरित ऊर्जा प्रौद्योगिकियों में कौशल विकास का भी समर्थन करता है, जो व्यापक आर्थिक पुनरोद्धार में योगदान देता है। 

पंप पनबिजली भंडारण परियोजनाओं के निहितार्थ

बंद खदानों और प्राकृतिक जलाशयों को पंपयुक्त पनबिजली भंडारण में पुन: उपयोग करने के व्यापक निहितार्थों में शामिल हो सकते हैं:

• विशिष्ट क्षेत्रों में नवीकरणीय ऊर्जा बुनियादी ढांचे की लागत को कम करना, अधिक समुदायों को सस्ती हरित ऊर्जा तक पहुंचने में सक्षम बनाना।
• अप्रयुक्त खनन स्थलों को आर्थिक परिसंपत्तियों में बदलना, रोजगार पैदा करना और स्थानीय क्षेत्रों में कार्बन उत्सर्जन को कम करना।
• नवीकरणीय ऊर्जा पर निर्भर बिजली ग्रिडों की विश्वसनीयता बढ़ाना, बिजली कटौती और व्यवधान को कम करना।
• नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर सरकारी फोकस को प्रभावित करते हुए, अधिक टिकाऊ प्रथाओं की ओर ऊर्जा नीतियों में बदलाव को प्रोत्साहित करना।
• जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता में कमी की सुविधा, जिससे ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी आई और वायु गुणवत्ता में सुधार हुआ।
• नवीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकियों पर केंद्रित नए व्यावसायिक प्रशिक्षण कार्यक्रम बनाना, हरित क्षेत्रों में कुशल कार्यबल को बढ़ावा देना।
• ऊर्जा उत्पादन के विकेंद्रीकरण को बढ़ावा देना, स्थानीय समुदायों को उनके ऊर्जा संसाधनों के प्रबंधन और लाभ के लिए सशक्त बनाना।
• नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में उपभोक्ताओं की रुचि बढ़ने से संभावित रूप से हरित निवेश और उत्पादों में वृद्धि होगी।
• भूमि उपयोग और पर्यावरणीय प्रभाव पर बहस छिड़ना, बड़े पैमाने पर ऊर्जा परियोजनाओं पर भविष्य के नियमों और जनता की राय को प्रभावित करना।
• जल प्रदूषण और प्राकृतिक संरक्षण पर चिंताओं से प्रेरित, पुरानी खदानों को परिवर्तित करने के खिलाफ पर्यावरण कार्यकर्ताओं द्वारा संभावित विरोध प्रदर्शन।

विचार करने के लिए प्रश्न

• आपके विचार से बुनियादी ढांचे के अन्य कौन से परित्यक्त रूपों को पंप किए गए जल भंडारण परियोजनाओं में पुनर्व्यवस्थित किया जा सकता है? 
• क्या भविष्य की खानों (सोने, कोबाल्ट, लिथियम, आदि सहित सभी प्रकार की) को भविष्य के पुनर्उद्देश्य को ध्यान में रखकर डिजाइन किया जाएगा?