ऊर्जा उत्पादन में प्राकृतिक गैस के उपयोग के क्या लाभ हैं?

2025-07-16 13:57:01

ऊर्जा उत्पादन में प्राकृतिक गैस के उपयोग के क्या लाभ हैं?

प्राकृतिक गैस आधुनिक विद्युत उत्पादन की मुख्य धारा बन चुकी है, इसकी बहुमुखी प्रतिभा, दक्षता और पर्यावरणीय लाभों के लिए मूल्यवान है। जैसे-जैसे वैश्विक ऊर्जा प्रणाली कम कार्बन वाले भविष्य की ओर अग्रसर हो रही है, प्राकृतिक गैस ऊर्जा उत्पादन पारंपरिक जीवाश्म ईंधन और नवीकरणीय ऊर्जा के बीच की खाई को पाटती है, विश्वसनीयता और स्थायित्व दोनों का समर्थन करने वाले विशिष्ट लाभ प्रदान करती है। उत्सर्जन को कम करने से लेकर ग्रिड लचीलेपन में सुधार तक, ऊर्जा उत्पादन में प्राकृतिक गैस की भूमिका लगातार विकसित हो रही है, जो विविध ऊर्जा पोर्टफोलियो का एक महत्वपूर्ण घटक बनाती है। आइए विद्युत उत्पादन में प्राकृतिक गैस के उपयोग के प्रमुख लाभों पर एक नज़र डालते हैं।

अन्य जीवाश्म ईंधन की तुलना में कम कार्बन उत्सर्जन

ऊर्जा उत्पादन में प्राकृतिक गैस का सबसे महत्वपूर्ण लाभ कोयला और तेल की तुलना में इसका कम कार्बन फुटप्रिंट है। जलने पर, प्राकृतिक गैस मुख्य रूप से मीथेन (CH₄) छोड़ती है, जो कोयले की तुलना में प्रति ऊर्जा इकाई में लगभग 50% कम कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और तेल की तुलना में 30% कम उत्पन्न करती है। चूंकि राष्ट्र शुद्ध शून्य लक्ष्यों की ओर काम कर रहे हैं, इसलिए यह प्राकृतिक गैस से ऊर्जा उत्पादन अल्पकालिक से मध्यम अवधि में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने का एक प्रमुख साधन बन जाता है।

उदाहरण के लिए, एक सामान्य कोयला-संचालित बिजली संयंत्र प्रति किलोवाट-घंटा (kWh) बिजली उत्पादन पर लगभग 820 ग्राम CO₂ उत्सर्जित करता है, जबकि आधुनिक प्राकृतिक गैस संयुक्त-चक्र (CCGT) संयंत्र केवल 450 ग्राम CO₂ प्रति किलोवाट-घंटा उत्सर्जित करता है। यह कमी काफी महत्वपूर्ण है: 500 मेगावाट (MW) कोयला संयंत्र के स्थान पर प्राकृतिक गैस से चलने वाले बिजली संयंत्र को लगाने से प्रतिवर्ष 4 मिलियन मीट्रिक टन CO₂ उत्सर्जन कम हो जाता है, जो सड़क से 850,000 कारों को हटाने के बराबर है। उन क्षेत्रों में जहां कोयला अभी भी प्रमुखता से उपयोग में है, जैसे कि एशिया और पूर्वी यूरोप के कुछ भागों में, प्राकृतिक गैस से बिजली उत्पादन की ओर स्थानांतरित होना त्वरित उत्सर्जन में कमी लाने का एक व्यावहारिक मार्ग प्रदान करता है।

प्राकृतिक गैस से विद्युत उत्पादन में कम वायु प्रदूषकों, जैसे सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂), नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOₓ) और कणों का उत्सर्जन होता है। SO₂ अम्लीय वर्षा में योगदान देता है, जबकि NOₓ और कण मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुँचाते हैं और श्वसन संबंधी समस्याएँ उत्पन्न करते हैं। आधुनिक प्राकृतिक गैस संयंत्र NOₓ उत्सर्जन को और कम करने के लिए सिलेक्टिव कैटालिटिक रिडक्शन (SCR) और अन्य तकनीकों का उपयोग करते हैं, जिससे वे पुराने जीवाश्म ईंधन सुविधाओं की तुलना में अधिक स्वच्छ होते हैं और कठोर पर्यावरण नियमों के अनुरूप होते हैं।

ऊर्जा उत्पादन में उच्च दक्षता

प्राकृतिक गैस से चलने वाले ऊर्जा उत्पादन संयंत्र विशेष रूप से संयुक्त-चक्र संयंत्र अद्वितीय दक्षता प्राप्त करते हैं, ईंधन के प्रत्येक इकाई से निकाली गई ऊर्जा को अधिकतम करते हैं। संयुक्त-चक्र गैस टर्बाइन (CCGT) संयंत्र दो चक्रों का उपयोग करता है: सबसे पहले, एक गैस टर्बाइन प्राकृतिक गैस जलाकर सीधे विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है, और फिर टर्बाइन से निकलने वाली अपशिष्ट ऊष्मा का उपयोग भाप उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जो एक दूसरे भाप टर्बाइन को चलाती है। यह दोहरी प्रक्रिया पारंपरिक कोयला संचालित संयंत्रों की 30–40% और सामान्य गैस टर्बाइनों की 20–25% की तुलना में 60% या अधिक दक्षता प्राप्त करती है।

यह उच्च दक्षता कम ईंधन खपत और कम लागत में अनुवादित होती है। 500 मेगावाट के सीसीजीटी संयंत्र को प्रति वर्ष लगभग 2.5 बिलियन घन फुट प्राकृतिक गैस की आवश्यकता होती है, जबकि एक कोयला संयंत्र को समान क्षमता में 1 मिलियन टन कोयले से अधिक की आवश्यकता होती है - प्राकृतिक गैस ऊर्जा उत्पादन के लिए ईंधन और परिवहन लागत दोनों को कम करते हुए। उपयोगिताओं के लिए, इस दक्षता का अर्थ है कि कम ईंधन के साथ अधिक बिजली उत्पादित की जाती है, जो लाभप्रदता में सुधार करती है और आयातित ऊर्जा स्रोतों पर निर्भरता को कम करती है।

पीकिंग एप्लिकेशन के लिए भी सरल-चक्र प्राकृतिक गैस संयंत्र, जिनमें भाप टर्बाइन की कमी होती है, दक्षता में लाभ प्रदान करते हैं। वे मांग में अचानक उछाल (उदाहरण के लिए, गर्मी की लहर के दौरान) को पूरा करने के लिए तेजी से बढ़ सकते हैं, जबकि तेल से चलने वाले पीकर संयंत्रों की तुलना में कम ईंधन की खपत करते हैं, ग्रिड लोड को संतुलित करने के लिए लागत प्रभावी विकल्प बनाते हैं।

ऊर्जा उत्पादन में लचीलापन और विश्वसनीयता

प्राकृतिक गैस से चलने वाली बिजली उत्पादन की प्रक्रिया में लचीलेपन का गुण होता है, जो एक महत्वपूर्ण विशेषता है, क्योंकि ऊर्जा ग्रिड में परिवर्तनशील नवीकरणीय ऊर्जा (जैसे, पवन और सौर) की बढ़ती मात्रा को समाहित करना होता है। कोयला या परमाणु संयंत्रों के विपरीत, जिन्हें शुरू करने या उत्पादन को समायोजित करने में घंटों या दिनों का समय लगता है, प्राकृतिक गैस से चलने वाले संयंत्र — विशेष रूप से ओपन-चक्र टर्बाइन — मिनटों में पूरी क्षमता तक पहुंच सकते हैं। इससे वे नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन में आने वाले उतार-चढ़ाव के लिए तेजी से प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जब हवा बंद हो जाए या सूर्यास्त हो जाए, तो ग्रिड स्थिरता सुनिश्चित कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, यदि 100 मेगावाट की सौर ऊर्जा फार्म अचानक बादलों के कारण अपना उत्पादन खो देती है, तो पास की प्राकृतिक गैस से चलने वाली बिजली उत्पादन सुविधा 10–15 मिनट के भीतर 100 मेगावाट तक अपने उत्पादन को बढ़ा सकती है, जिससे बिजली गायब होने से रोकथम होता है। यह "असाइन करने योग्यता" प्राकृतिक गैस से चलने वाले बिजली उत्पादन को नवीकरणीय ऊर्जा के लिए आदर्श साझेदार बनाती है, जो विश्वसनीयता को नुकसान पहुंचाए बिना स्वच्छ ऊर्जा की ओर संक्रमण का समर्थन करती है।

प्राकृतिक गैस से ऊर्जा उत्पादन में ईंधन के स्रोत की दृष्टि से परिचालन लचीलापन भी उपलब्ध होता है। इसमें पाइपलाइन गैस, तरलीकृत प्राकृतिक गैस (LNG), या फिर संपीड़ित प्राकृतिक गैस (CNG) का उपयोग किया जा सकता है, जिससे विद्युत कंपनियों को विविध आपूर्ति श्रृंखलाओं तक पहुंच प्राप्त होती है। इससे किसी एक ईंधन स्रोत में व्यवधान के कारण होने वाली सुभेद्यता कम हो जाती है और ऊर्जा सुरक्षा में वृद्धि होती है। उन क्षेत्रों में, जहां घरेलू प्राकृतिक गैस के भंडार उपलब्ध हैं, जैसे संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस और कतर में, आयातित कोयले या तेल पर निर्भरता से मुक्ति मिलती है, जिससे ऊर्जा संप्रभुता मजबूत होती है।

ऊर्जा उत्पादन में लागत प्रभावशीलता

प्राकृतिक गैस से विद्युत उत्पादन में आरंभिक निवेश और संचालन लागत का संतुलन होता है, जिससे लंबी अवधि में यह किफायती रहता है। जबकि सीसीजीटी (CCGT) संयंत्रों के लिए सामान्य चक्र टर्बाइनों की तुलना में अधिक पूंजीगत व्यय की आवश्यकता होती है, लेकिन इसके कम ईंधन खपत और उच्च दक्षता के कारण जीवनकाल में कम लागत आती है। उदाहरण के लिए, 500 मेगावाट के एक नए सीसीजीटी संयंत्र के निर्माण पर लगभग 1 अरब डॉलर की लागत आती है, लेकिन इसका 25–30 वर्ष का जीवनकाल होता है और न्यूनतम रखरखाव की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप यह कोयले के मुकाबले लागत में प्रतिस्पर्धी और समय के साथ परमाणु ऊर्जा उत्पादन की तुलना में काफी सस्ता रहता है।

ईंधन की लागत में प्राकृतिक गैस की तुलना में कोयला और तेल की कीमतें अधिक उतार-चढ़ाव वाली रहती हैं। हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग ('फ्रैकिंग') और एलएनजी (LNG) निर्यात बुनियादी ढांचे में आई तकनीकी प्रगति के कारण प्राकृतिक गैस के भंडार काफी बढ़ गए हैं, जिसके परिणामस्वरूप कई बाजारों में इसकी कीमतें कम बनी रहती हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में प्राकृतिक गैस की कीमतें औसतन

पिछले दशक में प्रति मिलियन ब्रिटिश थर्मल इकाइयों (MMBtu) में 4, कोयले की कीमतों की तुलना में जो 100 प्रति टन के बीच उतार-चढ़ाव में रही है। यह स्थिरता उपयोगिताओं और औद्योगिक उपयोगकर्ताओं के लिए प्राकृतिक गैस संस्थानों को आकर्षक बनाती है जो पूर्वानुमेय ऊर्जा लागत की तलाश में हैं।

इसके अतिरिक्त, प्राकृतिक गैस संस्थानों के निर्माण की समयावधि कम होती है (एक CCGT संयंत्र के लिए 2–3 वर्ष), कोयला (4–6 वर्ष) या परमाणु (10+ वर्ष) की तुलना में, जो उपयोगिताओं को बढ़ती मांग या नीति परिवर्तनों के लिए त्वरित प्रतिक्रिया करने में सक्षम बनाता है। यह लचीलापन वित्तीय जोखिम को कम करता है, क्योंकि निवेश जल्दी रिटर्न उत्पन्न करना शुरू कर देता है।

कार्बन कैप्चर और नवीकरणीय एकीकरण के साथ सहयोग

प्राकृतिक गैस संचित ऊर्जा उत्पादन कार्बन पकड़ और भंडारण (CCS) तकनीकों के साथ सुसंगत है, जो लगभग शून्य उत्सर्जन की ओर जाने का मार्ग प्रशस्त करता है। CCS प्रणाली प्राकृतिक गैस संयंत्रों के धुएं से CO₂ को पकड़ती है, इसे संपीड़ित करती है और भूमिगत भूवैज्ञानिक गठनों (उदाहरण के लिए, निःशेषित तेल क्षेत्र या खारे पानी के जल-भृत) में भंडारित करती है। CCS लागत में वृद्धि करता है और थोड़ी क्षमता कम करता है (CCS के साथ CCGT संयंत्रों के लिए लगभग 50%) फिर भी यह प्राकृतिक गैस संचित ऊर्जा उत्पादन को गहरे डीकार्बोनाइज़ेशन रणनीति में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की अनुमति देता है।

पायलट परियोजनाएं, जैसे संयुक्त राज्य अमेरिका में केम्पर काउंटी ऊर्जा सुविधा (अब पुन: उपयोग की गई) और कनाडा में बाउंड्री बांध परियोजना ने प्राकृतिक गैस और कोयला संचित ऊर्जा उत्पादन में CCS की संभावना को साबित किया है। CCS तकनीक के परिपक्व होने और लागत में कमी के साथ, कार्बन पकड़ के साथ प्राकृतिक गैस संयंत्र शुद्ध शून्य ग्रिड के महत्वपूर्ण घटक बन सकते हैं, विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जहां अकेले नवीकरणीय ऊर्जा मांग को पूरा नहीं कर सकती।

प्राकृतिक गैस से चलने वाली बिजली उत्पादन अपनी निर्भरता के कारण अक्षय ऊर्जा की पूरक है। सौर ऊर्जा की अधिक आपूर्ति वाले ग्रिड में, शाम को सौर उत्पादन कम होने पर प्राकृतिक गैस संयंत्र उत्पादन बढ़ाकर निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित कर सकते हैं। यह सहयोग बैटरी भंडारण की महंगी आवश्यकता को कम करता है और अक्षय ऊर्जा के एकीकरण को अधिक किफायती बनाता है। उदाहरण के लिए, जर्मनी में, पवन और सौर ऊर्जा के साथ-साथ प्राकृतिक गैस से चलने वाले बिजली संयंत्रों की बिजली उत्पादन में वृद्धि हुई है, जो अक्षय ऊर्जा के उच्च और निम्न स्तर के बीच संक्रमण के दौरान ग्रिड को स्थिर रखने में सहायता कर रही है।

प्राय: पूछे जाने वाले प्रश्न: बिजली उत्पादन में प्राकृतिक गैस

क्या बिजली उत्पादन में प्राकृतिक गैस वास्तव में अक्षय ऊर्जा के लिए एक 'ब्रिज फ्यूल' है?

हाँ। प्राकृतिक गैस कोयला और तेल की तुलना में कम CO₂ उत्सर्जित करती है, जिससे यह अक्षय ऊर्जा के विस्तार तक कम कार्बन विकल्प बन जाती है। इसकी लचीलेपन से वायु और सौर ऊर्जा के अधिक उपयोग के साथ ग्रिड स्थिरता को समर्थन मिलता है, और CCS (कार्बन कैप्चर और स्टोरेज) प्रौद्योगिकी के माध्यम से इसके उत्सर्जन को और कम किया जा सकता है, जो इसकी भूमिका को डीकार्बोनाइज्ड ग्रिड में बढ़ाएगा।

बिजली उत्पादन में प्राकृतिक गैस की तुलना परमाणु ऊर्जा से भरोसेमंदी के संदर्भ में कैसे होती है?

दोनों उच्च विश्वसनीयता प्रदान करते हैं, लेकिन प्राकृतिक गैस संयंत्र अधिक लचीले होते हैं। परमाणु संयंत्र आधारभूत भार (24/7) बिजली के रूप में संचालित होते हैं, लेकिन उत्पादन को समायोजित करे में कई दिन लगते हैं, जबकि प्राकृतिक गैस संयंत्र मिनटों में उत्पादन बढ़ाया या घटाया जा सकता है। प्राकृतिक गैस के संयंत्रों के निर्माण में भी कम समय लगता है, हालांकि लंबे समय में परमाणु ऊर्जा की ईंधन लागत कम होती है।

ऊर्जा उत्पादन के लिए प्राकृतिक गैस पर निर्भर रहने के क्या जोखिम हैं?

अपवर्तन और परिवहन के दौरान मीथेन रिसाव इसके कार्बन लाभों को कम कर सकता है, क्योंकि मीथेन एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है। कीमत में उतार-चढ़ाव (वैश्विक बाजारों या भू-राजनीतिक मुद्दों के कारण) और आयात पर निर्भरता भी जोखिम हैं। हालांकि, रिसाव पर सख्त विनियमन और आपूर्ति श्रृंखलाओं को विविधता प्रदान करके इन मुद्दों को कम किया जा सकता है।

क्या छोटे पैमाने पर प्राकृतिक गैस ऊर्जा उत्पादन ऑफ-ग्रिड समुदायों का समर्थन कर सकता है?

बिल्कुल। छोटे प्राकृतिक गैस जनरेटर (5–50 मेगावाट) पाइपलाइन या एलएनजी आपूर्ति तक पहुंच वाले दूरस्थ क्षेत्रों में विश्वसनीय बिजली प्रदान करते हैं। डीजल जनरेटर की तुलना में ये अधिक कुशल होते हैं और कम प्रदूषण उत्पन्न करते हैं, जो ऑफ-ग्रिड ऊर्जा पहुंच के लिए बेहतर विकल्प बनाते हैं।

क्या पवन ऊर्जा के प्रभुत्व के साथ प्राकृतिक गैस से चलने वाले बिजली संयंत्र अप्रचलित हो जाएंगे?

निकट भविष्य में ऐसा होना असंभव है। नवीकरणीय ऊर्जा को लचीले बैकअप की आवश्यकता होती है, और प्राकृतिक गैस कम लागत में इस भूमिका को पूरा करती है। सीसीएस (कार्बन कैप्चर और स्टोरेज) के साथ, भारी उद्योगों (उदाहरण के लिए, भारी विनिर्माण) में जहां इलेक्ट्रिकरण कठिन है, दशकों तक कम कार्बन वाले ग्रिड का हिस्सा बनी रह सकती है।

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