जून के अंत में, ए फ़्रांस में गर्मी की लहर उच्च तापमान के कारण ट्रांसफार्मर ख़राब हो जाने के कारण लगभग 70,000 घरों में बिजली नहीं रही। लगभग 24 घंटों तक, जब पारा 40 डिग्री सेल्सियस (104 फ़ारेनहाइट) के करीब रहा, ब्रिटनी के कुछ हिस्सों के निवासी बिना पंखे या घातक गर्मी में तपते रहे। एयर कंडीशनिंग।
फिर जैसे संयुक्त राज्य अमेरिका अपने 250वें जन्मदिन समारोह से पहले अत्यधिक गर्मी में तप रहा है, संघीय अधिकारियों ने ब्लैकआउट चेतावनी जारी की, जिससे ग्रिड ऑपरेटरों को डेटा सेंटर जैसे बड़े ऊर्जा उपयोगकर्ताओं को घरों और अस्पतालों जैसी आपातकालीन सेवाओं में बिजली बनाए रखने के लिए बैकअप जनरेटर पर स्विच करने का आदेश देने की अनुमति मिल गई।
दुनिया भर में पावर ग्रिड तीव्र संघर्ष कर रहे हैं गर्म तरंगें और अन्य चरम मौसम की घटनाएं – और अमेरिका में, बिजली कटौती पहले से ही हो रही है। गैर-लाभकारी संस्था क्लाइमेट सेंट्रल के आंकड़ों के अनुसार, देश में गर्मी के मौसम में बिजली कटौती, जिनमें से कुछ गर्म तापमान से जुड़ी हैं, 2000 के दशक की तुलना में पिछले दशक में लगभग 60% बढ़ गई हैं। विशेष रूप से गर्मी की लहरों में ठंडक तक पहुंच न होना बच्चों के लिए खतरनाक,बुजुर्ग और पुरानी बीमारी वाले लोग।
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यह प्रवृत्ति अपेक्षित है मानव-प्रेरित जलवायु परिवर्तन जारी है लंबे समय तक, अधिक लगातार और तीव्र गर्मी तरंगों को चलाता है, जिससे ऊर्जा नेटवर्क के लिए इसे अनुकूलित करना महत्वपूर्ण हो जाता है।
इंपीरियल कॉलेज लंदन में टिकाऊ ऊर्जा के एसोसिएट प्रोफेसर इयान स्टाफेल ने कहा, “जैसे-जैसे गर्मी बढ़ती है, चीजें काफी अच्छी तरह से काम करना बंद कर देती हैं।” इसका मतलब है कि किसी को “इन अत्यधिक उच्च तापमानों पर दोष अधिक सामान्य होने की उम्मीद करनी चाहिए।”
स्टाफ़ेल ने कहा, “मुझे लगता है कि हमें बदलते मौसम से निपटने के लिए बिजली प्रणाली को अनुकूलित करने की ज़रूरत है।” यूरोप जो दुनिया के बाकी हिस्सों की तुलना में बहुत तेजी से गर्म हो रहा है.
गर्मी की लहरें बिजली नेटवर्क के लिए एक समस्या क्यों हैं?
जब गर्मी की लहरें आती हैं, बिजली की मांग बढ़ी जैसे-जैसे लोग राहत के लिए एसी, पंखे और अन्य शीतलन उपकरणों की ओर रुख करते हैं। इससे पावर ग्रिड पर दबाव पड़ता है, खासकर दिन के बाद जब गर्मी बनी रहती है सौर ऊर्जा फीका पड़ने लगता है.
साथ ही, बिजली संयंत्रों से ट्रांसफार्मर तक बिजली प्रवाहित रखने वाला बुनियादी ढांचा गर्मी के तनाव के प्रति संवेदनशील है। उदाहरण के लिए, तापमान बढ़ने पर देश भर में बिजली पहुंचाने वाली ट्रांसमिशन लाइनों का विस्तार होता है। इससे वे शिथिल हो जाते हैं, कभी-कभी पेड़ों या अन्य बाधाओं से टकराने के लिए पर्याप्त हो जाते हैं, जिससे शॉर्ट सर्किटिंग या आउटेज का खतरा बढ़ जाता है।
स्टाफ़ेल ने कहा, “ग्रिड ऑपरेटर को सबसे गर्म तापमान में इन तारों से प्रवाहित होने वाली बिजली की मात्रा को कम करना होगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सब कुछ सुरक्षित रहे।”
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2003 में गर्मी और ढीली लाइनें कारकों में योगदान दे रही थीं, जब पूर्वोत्तर अमेरिका और कनाडा के कुछ हिस्सों में लगभग 50 मिलियन लोग उच्च तापमान के दौरान बिजली के बिना रह गए थे। यह उत्तरी अमेरिकी इतिहास का सबसे बड़ा ब्लैकआउट था। हालाँकि ग्रिड ऑपरेटरों ने उस पैमाने की पुनरावृत्ति को रोकने के लिए सुरक्षा उपाय पेश किए हैं, विशेषज्ञों का कहना है कि चरम मौसम अभी भी खतरा बना हुआ है।
ताप विद्युत संयंत्र भी इससे अछूते नहीं हैं। अत्यधिक गर्मी में, कोयले, गैस में ठंडा करना और परमाणु संयंत्र कम प्रभावी हो जाता है, जिसका अर्थ है कि ऑपरेटरों को कभी-कभी आउटपुट कम करना पड़ता है।
स्टाफ़ेल ने कहा, “कोयला और गैस के साथ-साथ परमाणु ऊर्जा स्टेशनों की दक्षता प्रत्येक डिग्री अधिक गर्म होने पर लगभग 1% कम हो जाती है – इसलिए वे 25C की तुलना में 35C पर 10% कम प्रभावी होते हैं।”
जून में यूरोप की गर्मी की लहर के दौरान, फ्रांस और स्विट्जरलैंड में कई परमाणु सुविधाओं को उत्पादन कम करना पड़ा या अस्थायी रूप से बंद करना पड़ा क्योंकि जिन नदियों का वे शीतलन के लिए उपयोग करते थे वे बहुत गर्म हो गई थीं। विनियमों के अनुसार पारिस्थितिक तंत्र और जलीय जीवन की रक्षा के लिए पौधों को डिस्चार्ज किए गए पानी के तापमान को सीमित करने की आवश्यकता होती है।
नवीकरणीय ऊर्जा दन में बाधा आ सकती है जल विद्युत, उदाहरण के लिए। और उच्च तापमान में सौर पैनल थोड़े कम कुशल हो जाते हैं हवा गर्मी की लहरों के दौरान गति अक्सर कम हो जाती है, जिससे उनका उत्पादन कम हो जाता है।
इन कारकों को एक साथ लेने से ग्रिड अस्थिरता बढ़ सकती है, अगर मांग और आपूर्ति के बीच बेमेल बहुत अधिक हो जाता है, तो ऑपरेटरों को कहीं और से ऊर्जा
यदि इस गंभीर संकट के समय में सस्ता सौर या पवन उपलब्ध नहीं है, तो ग्रिड ऑपरेटरों को इस अंतर को भरने के लिए अक्सर अधिक महंगे बैकअप स्रोतों पर निर्भर रहना पड़ता है। और वे ग्रह को गर्म करने वाले जीवाश्म ईंधन होते हैं।
यहां तक कि जब ब्लैकआउट नहीं होता है, तब भी गर्मी थोक बिजली की कीमतों को बढ़ा सकती है, जिसे कभी-कभी बाजार और अनुबंध के आधार पर उपभोक्ताओं को दिया जाता है। हाल की यूरोपीय गर्मी की लहर के दौरान, फ्रांस और जर्मनी सहित कई देशों में बिजली की कीमतें बढ़ गईं, खासकर शाम के पीक आवर्स के दौरान।
क्या हम ऊर्जा प्रणालियों को तापरोधी बना सकते हैं?
स्टैफ़ेल ने कहा, “कुछ छोटे सुधार हैं जिनका वास्तव में बड़ा प्रभाव हो सकता है।”
इसमें गर्मी का सामना करने के लिए ग्रिड घटकों को अपग्रेड करना और बिजली लाइनों, ट्रांसफार्मर और अन्य उपकरणों के लिए बेहतर शीतलन प्रणाली स्थापित करना शामिल है। स्टाफ़ेल ने कहा, यह उतना ही सरल हो सकता है जितना कि “अतिरिक्त पंखों के ऊपर शेड लगाने के लिए अतिरिक्त पंखे लगाना”।
उदाहरण के लिए, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को “हाइब्रिड कूलिंग सिस्टम” के साथ बनाया जा सकता है, इसलिए वे नदियों पर इतने निर्भर नहीं हैं, टिकाऊ ऊर्जा विशेषज्ञ ने कहा।
ब्रसेल्स स्थित अर्थशास्त्र थिंक टैंक ब्रूगेल के ऊर्जा और जलवायु नीति फेलो अलेक्जेंडर रोथ कहते हैं, जबकि यूरोपीय बिजली ग्रिड दुनिया में सबसे अधिक लचीले ग्रिडों में से एक है, बुनियादी ढांचा पुराना हो रहा है।
साथ ही, देश बड़े पैमाने पर बिजली पर आधारित नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में बदलाव कर रहे हैं जो हर चीज को बिजली देगी इलेक्ट्रिक कारें और डेटा केंद्र को गर्मी पंप और एयर कंडीशनिंग।
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यूरोप के रूप में इसकी अर्थव्यवस्था को डीकार्बोनाइज करता है2040 तक कुल ऊर्जा उपयोग का लगभग आधा हिस्सा बिजली का होने की उम्मीद है, जो आज लगभग 20% है। इसका मतलब है कि गर्मी को ध्यान में रखे बिना भी मांग बढ़ती रहेगी।
रोथ ने कहा, “और मौजूदा प्रणाली इसके लिए उपयुक्त नहीं है।”
उस चुनौती से निपटने के लिए ग्रिड को आधुनिक बनाने, देशों के बीच बिजली के प्रवाह को बढ़ावा देने और सिस्टम में अधिक लचीलापन बनाने की आवश्यकता होगी। बैटरी भंडारण, उदाहरण के लिए, बिजली नेटवर्क पर तनाव को कम करने में मदद मिल सकती है, खासकर गर्मी की लहरों के दौरान।
उदाहरण के लिए, ये बैटरियां दोपहर के आसपास सौर पीवी की सस्ती पीढ़ी को स्टोर कर सकती हैं और फिर वास्तव में शाम के घंटों में इसे फीड कर सकती हैं […] क्योंकि हवा चली गई है और सूरज भी चला गया है लेकिन अभी भी उच्च मांग है,” रोथ ने कहा।
मांग-पक्ष के उपाय भी मदद कर सकते हैं। स्टैफ़ेल ने कहा, गतिशील मूल्य निर्धारण – जिससे बिजली की लागत पूरे दिन बदलती रहती है – उपभोक्ताओं को ऑफ-पीक घंटों के दौरान बिजली का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित कर सकती है, जिससे ग्रिड पर दबाव कम हो सकता है।
बात कहां रुक रही है?
यूरोप में, ए एक महत्वपूर्ण बाधा परियोजनाओं में भारी बैकलॉग है – बैटरी और अनुमानित 1700 गीगावाट मूल्य के नवीकरणीय ऊर्जा सहित – ग्रिड कनेक्शन के लिए कतार में प्रतीक्षा कर रहे हैं। विधान अधीन है ग्रिड में सुधार के लिए यूरोप में चर्चा, बड़े पैमाने पर निवेश की आवश्यकता है। लेकिन विश्लेषकों का कहना है कि आवश्यक बुनियादी ढांचे के निर्माण में कुछ समय लगेगा।
अमेरिका में, ऊर्जा विभाग ने ग्रिड बुनियादी ढांचे के विस्तार और आधुनिकीकरण के लिए एक बड़े निवेश की भी घोषणा की है। पिछले एक दशक में देश में बिजली कटौती में वृद्धि देखी गई है, क्योंकि इसकी खराब ग्रिड को तूफान और सर्दियों के तूफ़ान जैसी चरम मौसमी घटनाओं से निपटने के लिए संघर्ष करना पड़ रहा है।
साथ ही, जेपी मॉर्गन चेज़ के अनुसार, ग्रिड को इलेक्ट्रिक वाहनों, नवीकरणीय ऊर्जा और ऊर्जा-गहन डेटा केंद्रों में वृद्धि से “ऐतिहासिक तनाव” का सामना करना पड़ रहा है। बैंक ने कहा कि स्मार्ट ग्रिड और उन्नत ग्रिड तकनीक ऊर्जा सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण थे।
इस बीच, यूरोप में, रोथ का मानना है कि एक बेहतर कार्यशील, अधिक लचीला ग्रिड बनाने का एक बड़ा अवसर है जो “अधिक स्मार्ट है, जहां हम अधिक बिजली का उपयोग करते हैं, और अंत में, इससे लोगों को लाभ होता है।”
संपादित: जेनिफर कॉलिन्स
