फोटोवोल्टिक्स को बाज़ार क्यों पसंद करता है?क्या वितरित फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन में अवसर हैं?

मस्क ने एक बार कहा था: मुझे संयुक्त राज्य अमेरिका के मानचित्र पर एक नख से जगह दीजिए, और मैं ऐसी ऊर्जा बना सकता हूं जो पूरे संयुक्त राज्य को आपूर्ति कर सकती है।उन्होंने जो विधि बताई वह फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन + हैऊर्जा भंडारण.

यदि चीन के एक बड़े प्रांत, जैसे इनर मंगोलिया/किंघई और बड़े क्षेत्र वाले अन्य प्रांतों में सभी सूर्य के प्रकाश और भूमि संसाधनों का उपयोग बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है, तो यह वास्तव में आदर्श परिस्थितियों में देश की विद्युत शक्ति प्रदान कर सकता है।

चीन की फोटोवोल्टेइक की वर्तमान संचयी स्थापित क्षमता 254.4GW है, लेकिन कार्बन तटस्थता के आधार पर, स्वच्छ, प्रदूषण मुक्त/अटूट सौर ऊर्जा वर्तमान में सबसे आशाजनक दिशा है।

इस साल मार्च में जारी एक रिपोर्ट में बताया गया था कि 2030 तक चीन की स्थापित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन क्षमता 1,025GW तक पहुंच जाएगी और 2060 तक स्थापित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन क्षमता 3800GW तक पहुंच जाएगी.वर्तमान स्वच्छ ऊर्जा में जलविद्युत/परमाणु ऊर्जा/पवन ऊर्जा/फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन शामिल है, जो बड़े पैमाने पर नहीं हैं।एक अधिक स्पष्ट आंकड़ा यह है कि पिछले वर्ष, जल विद्युत की स्थापित क्षमता 370 मिलियन किलोवाट थी, परमाणु ऊर्जा की स्थापित क्षमता 50 मिलियन किलोवाट थी, पवन ऊर्जा की 280 मिलियन किलोवाट थी, और फोटोवोल्टिक ऊर्जा की स्थापित क्षमता 250 मिलियन किलोवाट थी।

बहुत सारे स्वच्छ ऊर्जा स्रोत हैं, और फोटोवोल्टिक ऊर्जा की स्थापित क्षमता पवन ऊर्जा से भी कम है।फोटोवोल्टिक ऊर्जा को लेकर बाज़ार इतना आशावादी क्यों है?

1. कम लागत

पिछले दस वर्षों में, प्रति किलोवाट-घंटा फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन की लागत में 89% की गिरावट आई है, और प्रति किलोवाट-घंटा बिजली की औसत लागत सभी प्रकार के बिजली उत्पादन में सबसे कम लागत वाले बिजली स्रोतों में से एक है।2019 में ग्राउंड-आधारित बिजली स्टेशनों की औसत निर्माण लागत 4.55 युआन प्रति वाट है, उस समय बिजली की कीमत 0.44 युआन प्रति किलोवाट-घंटा है;2020 में, बिजली की कीमत 3.8 युआन प्रति वाट है, और बिजली की कीमत 0.36 युआन प्रति किलोवाट-घंटा है।भविष्य में निर्माण लागत में प्रति वर्ष 5-10% की दर से गिरावट जारी रहेगी, और डेटा का अनुमान है कि 2025 तक यह घटकर 2.62 युआन/डब्ल्यू हो जाएगी।

चीन के फोटोवोल्टिक ने समता इंटरनेट एक्सेस लागू किया है।वर्तमान में, केवल कुछ प्रथम और द्वितीय श्रेणी के शहरों और कम धूप संसाधनों वाले अन्य क्षेत्रों में अभी भी फोटोवोल्टिक सब्सिडी है।अधिकांश क्षेत्रों ने पहले ही आत्मनिर्भरता हासिल कर ली है, फोटोवोल्टिक लागत कम हो गई है, बिजली उत्पादन दक्षता में वृद्धि हुई है, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन / पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की बिजली उत्पादन दक्षता में सुधार हुआ है, और भविष्य में लागत और कम हो जाएगी।

अब हम जिस चीज का सामना कर रहे हैं वह अपस्ट्रीम की कमी की समस्या है, और सिलिकॉन सामग्री की उत्पादन क्षमता खपत के अनुरूप नहीं रह सकती है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक लागत आती है।फोटोवोल्टिक मॉड्यूल और ब्रैकेट कुछ साल पहले की तुलना में काफी सस्ते हैं।

2. लघु निर्माण अवधि

जलविद्युत स्टेशन का निर्माण बहुत कठिन है।थ्री गोरजेस बांध के निर्माण को पूरा करने में 15 साल लग गए और 1.13 मिलियन स्वदेशी लोगों को हटा दिया गया।मौजूदा स्थिति में, थ्री गॉर्जेस का पुनर्निर्माण करना मुश्किल है, चक्र बहुत लंबा है और लागत बहुत अधिक है।सामान्यतया, बड़े और मध्यम आकार के जलविद्युत स्टेशनों की निर्माण अवधि 5-10 वर्ष होती है, और छोटे जलविद्युत स्टेशनों की निर्माण अवधि में भी 2-3 वर्ष लगते हैं।एकमात्र लाभ यह है कि जलविद्युत स्टेशन का परिचालन चक्र लंबा होता है, कम से कम सौ वर्षों तक।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र और भी बड़ी परियोजनाएँ हैं, जिनमें परमाणु सुरक्षा मुद्दे शामिल हैं।विनियामक अनुमोदन, सिविल इंजीनियरिंग, स्थापना और कमीशनिंग की पूरी प्रक्रिया में 5-8 साल लगेंगे।

पवन ऊर्जा की स्थापना का समय अपेक्षाकृत उतना लंबा नहीं है, लगभग एक वर्ष पर्याप्त है।

तुलनात्मक रूप से कहें तो, फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन सबसे अधिक समय बचाने वाला विद्युत स्टेशन है।केंद्रीकृत फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन में भी कुछ समय बर्बाद हो सकता है, लेकिन अब लोकप्रिय वितरित फोटोवोल्टिक, यानी, पावर ग्रिड या माइक्रोग्रिड की अवधारणा वाले फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र, 3 महीने के भीतर पावर स्टेशन का निर्माण पूरा किया जा सकता है, और छोटी अवधि पूंजी निवेश निर्माण के लिए बहुत उपयुक्त है।

फायदे के बारे में बात करने के बाद आइए नुकसान पर नजर डालते हैं।बाज़ार अभी भी फोटोवोल्टिक्स के बारे में संदेह से भरा क्यों है?

फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन को अब तीन प्रमुख समस्याओं का सामना करना पड़ रहा है।एक तो अस्थिर बिजली उत्पादन है, और बड़ी मात्रा में प्रकाश और बिजली बर्बाद होती है;दूसरा, बिजली स्टेशन अधिक दूरस्थ स्थानों पर केंद्रित हैं और परिवहन करना मुश्किल है;तीसरा, केंद्रीकृत फोटोवोल्टेइक बड़ी मात्रा में भूमि क्षेत्र पर कब्जा करते हैं।

हम एक-एक करके इन तीनों मुद्दों का विश्लेषण करेंगे.

एक।प्रकाश और बिजली का त्याग

प्रकाश के त्याग का कारण यह है कि बिजली का उत्पादन बहुत अधिक होता है।

हालाँकि सभी स्थानीय सरकारें बिजली में कटौती कर रही हैं, लेकिन सभी बिजली अपर्याप्त नहीं हैं।उदाहरण के लिए, किंघई और इनर मंगोलिया जैसे प्रचुर दृश्य संसाधनों वाले प्रांतों में वास्तव में पर्याप्त बिजली उत्पादन होता है।लेकिन फिर भी, न केवल पवन ऊर्जा या फोटोवोल्टेइक, वे सभी एक बड़ी समस्या का सामना करते हैं: असमान बिजली उत्पादन।

मौसम उत्पन्न बिजली की मात्रा निर्धारित करता है।फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन का स्रोत सूर्य है, दिन के समय बिजली उत्पादन निश्चित रूप से शाम की तुलना में अधिक होता है, और धूप वाले दिन में बिजली उत्पादन निश्चित रूप से बरसात के मौसम की तुलना में अधिक होता है।परिणामस्वरूप, फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन मौसम पर निर्भर करता है और इसमें कोई स्वायत्तता नहीं होती है।

ऊर्जा भंडारण का तात्पर्य पीक अवधि के दौरान उत्पन्न बिजली को किसी तरह से संग्रहीत करना है।ऊर्जा भंडारण तकनीक फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन को अधिक स्थिर बनाने और चरम शेविंग और वैली फिलिंग की स्थिति प्राप्त करने के लिए है।वर्तमान में दो मुख्य धारा ऊर्जा भंडारण विधियाँ हैं।एक है इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण, जो विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए बैटरी का उपयोग करता है;दूसरी हाइड्रोजन ऊर्जा है, जो विद्युत ऊर्जा को हाइड्रोजन ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जो परिवहन और भंडारण के लिए सुविधाजनक है, और जरूरत पड़ने पर उपयोग किया जा सकता है।

फोटोवोल्टिक में एक और कमी है: फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर समय के साथ कम हो जाएगी।हाइड्रोपावर स्टेशन के निर्माण के बाद, यह सौ वर्षों तक काम कर सकता है, लेकिन फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन के घटक समय के साथ धीरे-धीरे पुराने हो जाते हैं, और 15 वर्षों में बंद हो सकते हैं।

बी।विद्युत परिवहन

विभिन्न स्थानों पर असमान विद्युत उत्पादन एक प्रणालीगत समस्या है।

चीन के पास विशाल भूमि और प्रचुर संसाधन हैं, और बिजली उत्पादन के तरीकों को सामान्यीकृत नहीं किया जा सकता है।युन्नान और सिचुआन जैसे स्थानों में, जहां जल संसाधन प्रचुर मात्रा में हैं, अधिक जल विद्युत का उपयोग किया जा सकता है, और उत्तर पश्चिम में पवन ऊर्जा और फोटोवोल्टिक ऊर्जा का अधिक उपयोग किया जाता है।भौगोलिक स्थिति सीधे तौर पर बिजली उत्पादन की मात्रा निर्धारित करती है।उत्तर-पश्चिम के शुष्क क्षेत्रों में बिजली उत्पादन दक्षिण-पूर्व, दक्षिण-पश्चिम आदि में बहुत अधिक वर्षा वाले स्थानों की तुलना में कहीं अधिक मजबूत होना चाहिए। इससे भी अधिक शर्मनाक बात यह है कि संसाधन-संपन्न क्षेत्रों में आबादी कम है;घनी आबादी वाले क्षेत्रों में अपर्याप्त संसाधन हैं।हालाँकि पूर्वी और दक्षिणी क्षेत्रों में बड़ी आबादी है, थर्मल पावर और स्वच्छ ऊर्जा बिजली उत्पादन दोनों प्रतिबंधित हैं।

भौगोलिक स्थिति के कारण संसाधनों के असमान वितरण की समस्या पश्चिम से पूर्व तक विद्युत पारेषण के लिए हल की जाने वाली समस्या है।उत्तर-पश्चिमी पवन ऊर्जा, फोटोवोल्टिक ऊर्जा और दक्षिण-पश्चिम जलविद्युत को मध्य पूर्व के दक्षिण में विकसित क्षेत्रों में ले जाने की आवश्यकता है, जिसके लिए पावर ग्रिड के विनियमन और यूएचवी लंबी दूरी की बिजली संचरण और परिवर्तन की आवश्यकता है।

उपकरण, टावर सहित यूएचवी परियोजनाएं,फोटोवोल्टिक केबलऔर बुनियादी ढांचे आदि बाजार में उपकरण और केबल में अधिक पूंजी निवेश होता है।उपकरण में डीसी उपकरण और एसी उपकरण, जैसे ट्रांसफार्मर और रिएक्टर शामिल हैं।

सी।क्षेत्रीय प्रतिबंध

केवल उत्तर-पश्चिमी चीन ही फोटोवोल्टिक्स का उपयोग क्यों कर सकता है?क्योंकि पिछली तकनीक में, बाजार केंद्रीकृत फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन के लिए उत्सुक है, बड़ी संख्या में फोटोवोल्टिक पैनल काफी बिजली पैदा करने के लिए जमीन पर कब्जा कर लेते हैं।

केंद्रीकृत पैनल संचय, केवल उत्तर-पश्चिम जैसे कम आबादी वाले क्षेत्रों में ही यह स्थिति हो सकती है।हालाँकि, मध्य और पूर्वी क्षेत्रों में भूमि संसाधन अपेक्षाकृत कीमती हैं, और केंद्रीकृत फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन में संलग्न होने की ऐसी कोई स्थिति नहीं है, इसलिए वितरित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन अब लोकप्रिय है।

वितरित दो प्रकार के होते हैं, एक छत फोटोवोल्टिक, और दूसरा एकीकृत फोटोवोल्टिक।रूफटॉप फोटोवोल्टेइक में मजबूत सीमाएँ और कम दक्षता होती है, इसलिए प्रचार के परिणाम अच्छे नहीं होते हैं।अब बाजार फोटोवोल्टिक एकीकरण, यानी फोटोवोल्टिक छत + फोटोवोल्टिक पर्दे की दीवार के बारे में अधिक आशावादी है।वितरित फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र 6 मेगावाट से नीचे के फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों को संदर्भित करते हैं, आमतौर पर इमारत की छतों और अन्य बेकार भूमि पर निर्मित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन परियोजनाएं।लोड की दूरी कम है, ट्रांसमिशन दूरी कम है, और इसे मौके पर ही अवशोषित करना आसान है, इसलिए संभावनाएं बहुत आशाजनक हैं।