EN
How Do Power Generation Plants Contribute to Global Energy Needs?
विद्युत उत्पादन सभ्यताको आधार पौधाहरु हुन्, प्राथमिक ऊर्जा स्रोतहरूबाट कोइला र प्राकृतिक ग्यासदेखि हावा र सूर्यको प्रकाशसम्मको विद्युतीय ऊर्जामा परिवर्तन गरेर घरहरू, उद्योगहरू र महत्वपूर्ण बुनियादी संरचनालाई सञ्चालित गर्ने। वैश्विक ऊर्जा माग बढ्दै गएको छ (अन्तर्राष्ट्रिय ऊर्जा एजेन्सीको अनुसार २०४० सम्ममा २३% बृद्धि हुने अनुमान छ), यी संयन्त्रहरूले ऊर्जाको भरपूर उपलब्धता सुनिश्चित गर्न र साथै स्थायित्वका लक्ष्यहरूको सन्तुलन बनाए राख्न महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। ठूला परिमाणका जीवाश्म ईन्धन सुविधाबाट लिएर वितरित नवीकरणीय परियोजनासम्म, विद्युत उत्पादन प्लान्टहरूले सँगै विश्वको ८५% भन्दा बढी विद्युतीय आवश्यकता पूरा गर्छन्, क्षेत्रीय स्रोतहरू र प्रविधिक उन्नतिहरूमा अनुकूलन गर्दै। आओ हामी उनीहरूको विविध योगदानको पड्ताल गरौं र हेरौं कसरी उनीहरूले वैश्विक ऊर्जा भूभागको आकृति दिन्छन्।
जीवाश्म ईन्धन विद्युत उत्पादन संयन्त्र: विश्वसनीय आधारभूत आपूर्ति
कोइला, प्राकृतिक ग्यास र तेल जस्ता जीवाश्म इन्धनको प्रयोग गरेर बिजुली उत्पादन गर्ने कार्य ऐतिहासिक रूपमा वैश्विक ऊर्जा प्रणालीको मुख्य आधार रहेको छ, जसले स्थिर र साथै माग अनुसारको बिजुली आपूर्ति गर्दछ। जलवायु सम्बन्धी चिन्ताका बीचमा पनि यसको भूमिका परिवर्तनशील भए तापनि धेरै क्षेत्रहरूमा यो आज पनि महत्वपूर्ण छ।
कोइला आधारित संयन्त्रहरू: यी संयन्त्रहरूले कोइला बालेर पानी तातो बनाई भाप उत्पादन गर्दछन् जसले टर्बाइन चलाउँछ। चीन र भारत जस्ता देशहरूमा यी संयन्त्रहरू प्रमुख छन् जहाँको कोइला भण्डार प्रचुर मात्रामा छ र त्यहाँ यसले क्रमशः ५६% र ७०% बिजुली आपूर्ति गर्दछ। कोइला आधारित बिजुली उत्पादनले निम्न लागतको, आधारभूत ऊर्जा स्रोतको रूपमा काम गर्दछ- जुन निरन्तर २४ घण्टै स्थायी मागलाई पूरा गर्ने गर्दछ- यद्यपि यसले CO₂ को उच्च स्तर उत्सर्जन गर्दछ। अल्ट्रा-सुपरक्रिटिकल (USC) बयलर जस्ता आधुनिक प्रविधिहरूले दक्षता सुधार गर्दछ र पुराना संयन्त्रहरूको तुलनामा प्रति इकाई बिजुली उत्पादनबाट २०–३०% सम्म उत्सर्जन कम गर्दछ।
प्राकृतिक ग्यास संयन्त्रहरू: प्राकृतिक ग्यास आधारित विद्युत उत्पादन २००० को दशकदेखि यसको कम कार्बन फुटप्रिन्ट (कोइलाको तुलनामा ५०% कम) र लचिलोपनको कारणले गर्दा छिटो बढ्दो रहेको छ। संयुक्त-चक्र ग्यास टर्बाइन (CCGT) संयन्त्रहरू, जुन ग्यास र स्टिम टर्बाइन दुवै प्रयोग गर्दछन्, ६०% क्षमता हासिल गर्दछन्—कोइलाको ३०–४०% भन्दा धेरै बढी। उनीहरूलाई चाँडै वृद्धि वा कम गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा चर पुन: प्रयोज्य ऊर्जा (उदाहरणका लागि, हावा र सौर) को सन्तुलनका लागि आदर्श बनाउँछ। संयुक्त राज्य अमेरिकामा, प्राकृतिक ग्यास विद्युत उत्पादन अब विद्युतको ३८% लाई ओगट्छ, कोइलालाई पछाडि पार्दै ठूलो स्रोतको रूपमा।
तेल-चलित संयन्त्रहरू: ठूलो पैमानामा विद्युत उत्पादनका लागि तेल कम लागत र उत्सर्जनको कारणले गर्दा कम सामान्य छ, तर यसले टाढाका क्षेत्रहरूमा वा ग्रिड स्थिरताका लागि ब्याकअपको रूपमा भूमिका खेल्छ। डिजेल जेनेरेटर, लघु पैमानामा तेल विद्युत उत्पादनको एक रूप, अफ-ग्रिड समुदायहरूमा वा ब्ल्याकआउटको समयमा विद्युत प्रदान गर्दछ, अन्य स्रोतहरू अनुपलब्ध छन् जहाँ ऊर्जा पहुँच सुनिश्चित गर्दछ।
नविकरणीय विद्युत उत्पादन संयन्त्रहरू: धारावाहिक वृद्धि
नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन - हावा, सौर, जल र बायोमासलाई जोडेर - लागत कम भएको र जलवायु लक्ष्यहरूको साथ वैश्विक ऊर्जाको सबैभन्दा तीव्रतम बढ्दो क्षेत्रको रूपमा उभिएको छ। यी संयन्त्रहरूले कार्बन उत्सर्जनलाई कम गर्दछन् जबकि ऊर्जा स्रोतहरूलाई विविधता प्रदान गर्दछन्।
सौर ऊर्जा उत्पादन: फोटोभोल्टाइक (PV) संयन्त्रहरूले सूर्यको प्रकाशलाई बिजुलीमा परिणत गर्छन्, जसमा हजारौं एकड जग्गा ओगटेका उपयोगिता-स्तरका परियोजनाहरू र व्यक्तिगत भवनहरूलाई सेवा गर्ने छतका सिस्टमहरू समावेश छन्। २०१० मा ४० GW बाट २०२३ मा १,००० GW सम्म पुगेको सौर ऊर्जा उत्पादन क्षमता चरघातांकी दरले बढेको छ। यद्यपि सौर ऊर्जा अनियमित (दिनको प्रकाशमा निर्भर) हुन्छ, तर ब्याट्री भण्डारण र ग्रिड एकीकरणको प्रगतिले यसलाई विश्वसनीय स्रोतको रूपमा परिणत गरिरहेको छ। जर्मनी र अष्ट्रेलिया जस्ता देशहरूमा सौर ऊर्जा उत्पादनले कुल बिजुलीको १०–१५% मा योगदान गर्दछ, धूप दिनहरूमा यो ५०% सम्म पुग्छ।
पवन ऊर्जा उत्पादन: पवन टर्बाइनहरूले विद्युत उत्पादनका लागि गतिज ऊर्जा सङ्कलन गर्छन्, र स्थलीय र सागरीय क्षेत्रहरूमा स्थित संयन्त्रहरूले सम्पूर्ण विश्वमा विद्युत जालमा सेवा पुर्याउँछन्। ठूला टर्बाइनहरू र प्रबल पवनहरूका साथ भएको सागरीय पवन ऊर्जा उत्पादन युरोप (यूके र जर्मनी अग्रणी छन्) र संयुक्त राज्य अमेरिकामा तीव्र गतिमा विस्तार हो रहेको छ। पवनले वैश्विक विद्युतको ७% को साथै डेनमार्कले आफ्नो आवश्यकताको ५०% भन्दा बढी पवनबाट उत्पादन गर्छ। आधुनिक टर्बाइनहरू, १५ मेगावाट सम्मको क्षमताका साथ, अझै बढी कार्यक्षम छन्, जसले गर्दा २०१० पछि पवन ऊर्जा उत्पादनको लागतमा ६८% को कमी आएको छ।
जलविद्युत संयन्त्रहरू: जलविद्युत पुरानो नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादनको स्रोत हो, जसले चलिरहेको पानीको प्रयोग टर्बाइन घुमाउन प्रयोग गर्छ। यसले वैश्विक बिजुलीको 16% को आपूर्ति गर्छ, चीनमा (थ्री गोर्जेस बाँध) र ब्राजिलमा (इटाइपु बाँध) ठूला बाँधबाट आधारभूत शक्ति आपूर्ति गरिन्छ। सानो-स्तरको जलविद्युत (१० मेगावाट भन्दा तल) विकासशील देशहरूमा गाउँको बिजुलीकरणलाई समर्थन गर्छ, ठूलो बुनियादी ढाँचा बिना विश्वसनीय ऊर्जा प्रदान गर्छ। जलाशयहरूमा पानी भण्डारण गर्ने क्षमताले पनि यसलाई परिवर्तनशील नवीकरणीय ऊर्जाहरूको लचिलो साझेदार बनाउछ, आपूर्ति र मागलाई सन्तुलित गर्न उत्पादनलाई समायोजित गर्छ।
जैविक पदार्थ र भूतापीय: जैविक विद्युत उत्पादनले कोइलाको साथमा सह-दहनमा काठ, फसल अवशेष जस्ता कार्बनिक पदार्थहरू बालेर विद्युत उत्पादन गर्छ, उत्सर्जन कम गर्न प्रयोग गरिन्छ। भूतापीय संयन्त्रहरूले भूमिको तलको तातो प्रयोग भाप उत्पादन गर्न प्रयोग गर्छन्, आइसल्याण्ड (जहाँ यसले बिजुलीको 25% आपूर्ति गर्छ) र इन्डोनेसियाका क्षेत्रहरूमा निरन्तर शक्ति प्रदान गर्छ। यी स्रोतहरूले वैश्विक बिजुलीको २–३% मा योगदान दिन्छन् तर दूरस्थ क्षेत्रहरूमा ऊर्जा पहुँचका लागि महत्वपूर्ण छन्।
परमाणु ऊर्जा उत्पादन संयन्त्र: न्यून कार्बन बेसलोड
परमाणु ऊर्जा उत्पादनमा युरेनियम परमाणुहरूलाई विभाजन गर्न फिसनको प्रयोग गरिन्छ, जसले टर्बाइनहरूलाई सञ्चालित गर्ने तापक्रम उत्पादन गर्छ। यसले वैश्विक बिजुलीको १०% आपूर्ति गर्छ, जसले कम कार्बन वाला, निरन्तर ऊर्जा आपूर्ति गर्छ र न्यूनतम वायु प्रदूषण फैलाउँछ।
परमाणु संयन्त्रहरू २४ घण्टा, ७ दिन सञ्चालनमा रहन्छन्, र १८–२४ महिनामा एकपटक ईन्धन आपूर्तिको बाहेक, यसले निरन्तर माग पूरा गर्न विश्वसनीयता प्रदान गर्छ। फ्रान्स (७०% परमाणु), स्लोभाकिया (५८%), र युक्रेन (५५%) जस्ता देशहरूले जीवाश्म इन्धनको प्रयोग घटाउन परमाणु ऊर्जामा भारी निर्भरता देखाएका छन्। उन्नत रिएक्टरहरू, साना मोड्युलर रिएक्टरहरू (एसएमआर) सहित, विकासाधीन छन् जसले सुरक्षा र स्केलेबिलिटीमा सुधार ल्याउन सक्छ, जसले गर्दा ग्रिडहरूको कार्बन मुक्तिकरणमा परमाणु ऊर्जाको भूमिका विस्तार हुन सक्छ।
आजको परमाणु उर्जा उत्पादनले मृत्युदरको मामलामा प्रति ऊर्जा एकाइमा सबैभन्दा कम मृत्युदर राखेको छ - ओईसीडी (OECD) का अध्ययनहरूका अनुसार, जीवाश्म इन्धनको तुलनामा बहुत कम। यसको कार्बन फुटप्रिन्ट कम हुनुका साथै (पवन र सौर ऊर्जासँग तुलना गर्न सकिने), यसले जलवायु परिवर्तनलाई सीमित गर्न वैश्विक प्रयासहरूमा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।
ग्रिड एकीकरण र ऊर्जा सुरक्षा
ऊर्जा उत्पादन संयन्त्रहरूले वैश्विक ऊर्जा आवश्यकताहरूमा केवल बिजुली उत्पादन गरेर मात्र होइन, बल्कि ग्रिडहरू स्थिर, लचिलो र सुलभ बनाएर पनि योगदान दिन्छन्।
बेसलोड बनाम पिकिङ संयन्त्र: बेसलोड संयन्त्रहरू (कोइला, परमाणु, ठूलो जलविद्युत) न्यूनतम माग पूरा गर्न निरन्तर सञ्चालन गर्छन्, जबकि पिकिङ संयन्त्रहरू (प्राकृतिक ग्याँस, तेल, पम्पेड हाइड्रो) उच्च-माग अवधिमा (उदाहरणका लागि, साँझकाे समय) बढ्छन्। यो संयोजनले ग्रिडहरूलाई ब्ल्याकआउटबाट बचाउँछ, यहाँसम्म कि माग चोटिमा पुग्दा पनि।
इन्टरकनेक्टर र वितरित उत्पादन: सीमा पारका बिजुली लाइनहरूले एक देशका उत्पादन संयन्त्रबाट अर्को देशमा आधिक्य बिजुली निर्यात गर्न पाउँछ। उदाहरणका लागि, नोर्वेको हाइड्रोपावर जनरेसनले सर्दिमा जर्मनी र युनाइटेड किङडममा निर्यात गर्छ, जबकि सौर्य ऊर्जामा समृद्ध स्पेनले ग्रीष्ममा फ्रान्समा बिजुली पठाउँछ। वितरित उत्पादन—साना स्तरका संयन्त्र (छाता सौर्य, माइक्रो वायु)—केन्द्रीकृत ग्रिडमा निर्भरता घटाउँछ, जसले टाढाका वा संघर्ष प्रभावित क्षेत्रहरूमा ऊर्जा सुरक्षा बढाउँछ।
भण्डारण र लचिलोपन: नवीकरणीय बिजुली उत्पादन बढ्दै गएको छ, भण्डारण प्रविधिहरू (ब्याट्री, पम्पेड हाइड्रो) संयन्त्रहरूसँग काम गरेर अतिरिक्त ऊर्जा भण्डारण गर्छन्। उदाहरणका लागि, दिनको समयमा उत्पादित सौर्य ऊर्जाले ब्याट्री चार्ज गर्छ, जुन साँझमा माग बढ्दा डिस्चार्ज हुन्छ। यस्तो एकीकरणले परिवर्तनशील नवीकरणीय ऊर्जालाई थप विश्वसनीय बनाउँछ, जसले गर्दा बिजुली उत्पादन संयन्त्रहरूले २४ घण्टा आवश्यकता पर्पर खास गर्न सक्छन्।
प्रश्नोत्तर: बिजुली उत्पादन संयन्त्र र वैश्विक ऊर्जा
विकासशील देशहरूका लागि कुन शक्ति उत्पादन संयन्त्रहरू सबैभन्दा महत्वपूर्ण हुन्?
जीवाश्म इन्धन (कोइला, डिजेल) र साना पैमाने आधारभूत नवीकरणीय (सौर घर प्रणाली, सूक्ष्म जलविद्युत) आवश्यक छन्। विकासशील राष्ट्रहरूमा अक्सर ग्रिड बुनियादी ढाँचा कमजोर हुन्छ, त्यसैले वितरित उत्पादन (उदाहरणका लागि, सौर) ले तुरुन्त पहुँच प्रदान गर्दछ, जबकि कोइला संयन्त्रहरूले बढ्दो औद्योगिक मागलाई किफायती ढंगले पूरा गर्दछ।
शक्ति उत्पादन संयन्त्रहरू चरम मौसमी घटनाहरूमा कसरी अनुकूलन गर्छन्?
आधुनिक संयन्त्रहरूमा मौसम प्रतिरोधी डिजाइन समावेश छ: हावाका टर्बाइनहरू बरफ प्रतिरोधी ब्लेडहरूसहित, हिमपातका लागि दर्ता भएका सौर प्यानलहरू, र ब्याकअप जेनेरेटरहरूसहितका जीवाश्म इन्धन संयन्त्रहरू। ग्रिड सञ्चालकहरूले पनि तूफानमा संवेदनशील एकल संयन्त्रहरूमा निर्भरता कम गर्न विद्युत उत्पादन स्रोतहरूको विविधता ल्याउँछन्।
के नवीकरणीय विद्युत उत्पादन संयन्त्रहरूले जीवाश्म इन्धनको पूर्ण रूपमा प्रतिस्थापन गर्न सक्छन्?
भण्डारण, ग्रिड इन्टरकनेक्सन र लचिलो संयन्त्रहरू (उदाहरणका लागि, ग्यास पिकरहरू) मा आधुनिकताको साथ यो सम्भव छ। आइसल्याण्ड (100% नवीकरणीय) र कोस्टा रिका (99%+) जस्ता देशहरूले यो सम्भव छ भन्ने देखाएका छन्, तर वैश्विक स्तरमा प्रतिस्थापन गर्न दशकौं लाग्नेछ, जसले बुनियादी ढाँचा र प्रविधिमा लगानीको आवश्यकता पर्दछ।
ऊर्जा गरिबीमा विद्युत उत्पादन संयन्त्रहरूको के भूमिका हुन्छ?
साना स्तरका संयन्त्रहरू (सौर, जैविक ऊर्जा) बाट सञ्चालित मिनी ग्रिडले 733 मिलियन मानिसहरूलाई बिजुली पु¥याउने कार्यमा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। विश्व बैंक जस्ता संगठनहरूले यस्ता परियोजनाहरूको वित्तपोषण गर्दछन्, गाउँगाउँमा शिक्षा, स्वास्थ्य सेवा र आर्थिक विकासलाई सक्षम गर्न विद्युत उत्पादनको प्रयोग गर्दछन्।
कसरी विद्युत उत्पादन संयन्त्रहरूले कार्बन उत्सर्जन कम गरिरहेका छन्?
जीवाश्म ईन्धन संयन्त्रहरूले कार्बन क्याप्चर र स्टोरेज (CCS) अपनाएका छन्, जबकि नवीकरणीय र नाभिकीय ऊर्जाको विस्तार भइरहेको छ। धेरै देशहरू (उदाहरणका लागि, यूरोपेली संघ, संयुक्त राज्य अमेरिका) 2030-2040 सम्म कोइला आधारित विद्युत उत्पादन बन्द गर्ने र यसलाई नेट-जिरो लक्ष्यहरू पूरा गर्न कम कार्बन स्रोतहरूको सट्टा गर्ने उद्देश्य राखेका छन्।
Table of Contents
- How Do Power Generation Plants Contribute to Global Energy Needs?
-
प्रश्नोत्तर: बिजुली उत्पादन संयन्त्र र वैश्विक ऊर्जा
- विकासशील देशहरूका लागि कुन शक्ति उत्पादन संयन्त्रहरू सबैभन्दा महत्वपूर्ण हुन्?
- शक्ति उत्पादन संयन्त्रहरू चरम मौसमी घटनाहरूमा कसरी अनुकूलन गर्छन्?
- के नवीकरणीय विद्युत उत्पादन संयन्त्रहरूले जीवाश्म इन्धनको पूर्ण रूपमा प्रतिस्थापन गर्न सक्छन्?
- ऊर्जा गरिबीमा विद्युत उत्पादन संयन्त्रहरूको के भूमिका हुन्छ?
- कसरी विद्युत उत्पादन संयन्त्रहरूले कार्बन उत्सर्जन कम गरिरहेका छन्?