निम्न कार्बन ऊर्जा



निम्न कार्बन ऊर्जा पारंपरिक जीवाश्म ईंधन विद्युत् उत्पादन की तुलना में अधिक निम्न ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के साथ उत्पादित विद्युत् है। जलवायु परिवर्तन को सीमित करने के लिए सबसे आवश्यक महत्वपूर्ण कार्यों में से निम्न कार्बन ऊर्जा के लिए ऊर्जा संक्रमण है। 2018 में विद्युत् क्षेत्र का उत्सर्जन अंतिम पर हो सकता है। 2020 के पूर्व छह महीनों में, वैज्ञानिकों ने कोविड-19 लॉकडाउन के कारण 2019 के सापेक्ष CO2 उत्सर्जन में 8.8% की अल्पता देखी गयी है| उत्सर्जन में अल्पता के दो मुख्य स्रोतों में भूमि परिवहन (40%) और विद्युत् क्षेत्र (22%) सम्मिलित थे। यह घटना इतिहास में CO2 उत्सर्जन में सबसे बड़ी पूर्ण अल्पता है किन्तु इस बात पर बल दिया जाता है कि निम्न कार्बन शक्ति ऊर्जा-उत्पादन प्रणालियों में संरचनात्मक और परिवर्तनकारी परिवर्तनों पर आधारित होनी चाहिए।

निम्न कार्बन विद्युत् उत्पादन के स्रोतों में पवन ऊर्जा, सौर ऊर्जा, परमाणु ऊर्जा और अधिकांश जल-विद्युत सम्मिलित हैं। यह शब्द बड़े स्तर पर पारंपरिक जीवाश्म ईंधन संयंत्र स्रोतों को निकासित करता है, और इसका उपयोग केवल जीवाश्म ईंधन विद्युत् प्रणालियों के संचालन के विशेष उप-समुच्चय का वर्णन करने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से, जो फ्लू गैस कार्बन को पकड़ने और भंडारण (सीसीएस) प्रणाली के साथ सफलतापूर्वक युग्मित होते हैं। 2020 में विश्व स्तर पर लगभग 40% विद्युत् उत्पादन निम्न-कार्बन स्रोतों से आया था: लगभग 10% परमाणु ऊर्जा, लगभग 10% पवन और सौर, और लगभग 20% जल विद्युत और अन्य नवीकरण सम्मिलित हैं।

इतिहास
20वीं दशक के अंत और 21वीं दशक के प्रारंभ के समय ग्लोबल वार्मिंग के बारे में महत्वपूर्ण निष्कर्षों ने कार्बन उत्सर्जन पर अंकुश लगाने की आवश्यकता पर प्रकाश डाला था। इससे, निम्न कार्बन शक्ति के लिए विचार उत्पन्न हुआ था। 1988 में विश्व मौसम विज्ञान संगठन डब्ल्यूएमओ (WMO) और संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (UNEP) द्वारा स्थापित जलवायु परिवर्तन पर अंतर सरकारी पैनल (आईपीसीसी) ने निम्न-कार्बन शक्ति प्रारंभ के लिए वैज्ञानिक पूर्वता निर्धारित करता है। आईपीसीसी ने अपनी आवधिक मूल्यांकन प्रतिवेदन और विशेष प्रतिवेदन के माध्यम से विश्व समुदाय को वैज्ञानिक, तकनीकी और सामाजिक-आर्थिक विचार-विनिमय प्रदान करना प्रस्तावित रखा है। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर, सबसे प्रमुख निम्न कार्बन शक्ति की दिशा में प्रारम्भ चरण क्योटो प्रोटोकोल पर हस्ताक्षर करना था, जो 16 फरवरी 2005 को प्रारम्भ हुआ, जिसके अंतर्गत अधिकांश औद्योगिक देशों ने अपने कार्बन उत्सर्जन को अल्प करने के लिए प्रतिबद्ध थे। ऐतिहासिक घटना ने निम्न कार्बन विद्युत् प्रौद्योगिकी की प्रारम्भ के लिए राजनीतिक पूर्वता निर्धारित की गई है।

सामाजिक स्तर पर, संभवतः सबसे बड़ा कारक जलवायु परिवर्तन के बारे में जनता की जागरूकता और निम्न कार्बन शक्ति सहित नई तकनीकों की आवश्यकता में योगदान देना, असुविधाजनक सत्य वृत्तचित्र से आया, जिसने ग्लोबल वार्मिंग की समस्या को स्पष्ट प्रस्तुत किया है।

निम्न-कार्बन विद्युत् स्रोतों के विभेदक गुण
कार्बन उत्सर्जन के वर्तमान स्तर को निम्न करने के लिए कई विकल्प हैं। कुछ विकल्प, जैसे कि पवन ऊर्जा और सौर ऊर्जा, पूर्ण रूप से नवीकरणीय स्रोतों का उपयोग करके सम्पूर्ण जीवन चक्र में कार्बन उत्सर्जन की अल्प मात्रा का उत्पादन करते हैं। अन्य विकल्प, जैसे कि परमाणु ऊर्जा, सम्पूर्ण जीवन चक्र उत्सर्जन में अक्षय प्रौद्योगिकियों के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन की तुलनीय मात्रा का उत्पादन करते हैं, किन्तु गैर-नवीकरणीय, स्थिर सामग्री (यूरेनियम) का उपभोग करते हैं। निम्न-कार्बन शक्ति शब्द में वह शक्ति भी सम्मिलित हो सकती है जो विश्व के प्राकृतिक संसाधनों, जैसे प्राकृतिक गैस और कोयले का उपयोग करना प्रस्तावित रखती है, किन्तु केवल जब वे ऐसी तकनीकों को नियोजित करते हैं जो इन स्रोतों से कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को अल्प करते हैं, जब उन्हें ईंधन के लिए जला दिया जाता है, जैसे कि, 2012 तक, पायलट प्लांट कार्बन कैप्चर और स्टोरेज का प्रदर्शन करते हैं। क्योंकि विद्युत् क्षेत्र में उत्सर्जन को अल्प करने का व्यय परिवहन जैसे अन्य क्षेत्रों की तुलना में अल्प प्रतीत होता है, विद्युत् क्षेत्र आर्थिक रूप से कुशल जलवायु नीति के अंतर्गत सबसे बड़े आनुपातिक कार्बन अल्पता को वितरित कर सकता है।

निम्न कार्बन उत्सर्जन के साथ विद्युत शक्ति का उत्पादन करने के लिए प्रौद्योगिकियां विभिन्न श्रेणी उपयोग में हैं। साथ में, उन्होंने 2020 में लगभग 40% विद्युत का आय-व्यय लगाया, जिसमें पवन और सौर लगभग 10% थे।

प्रौद्योगिकियां
2014 जलवायु परिवर्तन की प्रतिवेदन पर अंतर सरकारी पैनल उपयुक्त स्थानों में परमाणु, पवन, सौर और जल-विद्युत की पहचान प्रौद्योगिकियों के रूप में करता है, जो कोयले की शक्ति के जीवन चक्र ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के 5% से अल्प विद्युत् प्रदान कर सकता है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक शक्ति
जलविद्युत संयंत्रों के दीर्घजीवी होने का लाभ है और कई उपस्तिथ संयंत्र 100 से अधिक वर्षों से संचालित हैं। शक्ति ग्रिड ऑपरेशन के परिप्रेक्ष्य से हाइड्रोशक्ति भी अत्यंत कोमल तकनीक है। बड़े जलविद्युत वर्तमान ऊर्जा बाजार में सबसे अल्प व्यय वाले विकल्पों में से प्रदान करते हैं, यहां तक कि जीवाश्म ईंधन की तुलना में और संयंत्र के संचालन से जुड़े कोई हानिकारक उत्सर्जन नहीं हैं। चूँकि, सामान्यतः जलाशयों के साथ अल्प ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन होता है, और संभवतः उष्णकटिबंधीय में उच्च उत्सर्जन होता है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक शक्ति 2019 में कुल विद्युत् का 15.6% की आपूर्ति करते हुए, विश्व का सबसे बड़ा निम्न कार्बन स्रोत है। चीन में विद्युत् क्षेत्र जलविद्युत विश्व में अब तक विश्व में जलविद्युत का सबसे बड़ा उत्पादक है, इसके पश्चात ब्राजील में विद्युत् क्षेत्र और कनाडा में जलविद्युत है।

चूँकि, बड़े स्तर पर जलविद्युत विद्युत् प्रणालियों के कई महत्वपूर्ण सामाजिक और पर्यावरणीय हानि हैं: अव्यवस्था, अगर लोग रह रहे हैं, जहां जलाशयों की योजना बनाई जाती है, तो ग्रीनहाउस गैस का निस्तार जीवन-चक्र ग्रीनहाउस-गैस उत्सर्जन के निर्माण और बाढ़ के समय ऊर्जा स्रोतों के उत्सर्जन है।जलाशय, और जलीय पारिस्थितिक तंत्र और पक्षी जीवन का विघटन अब स्थिर सहमति है कि देशों को जल संसाधनों के प्रबंधन के लिए एकीकृत दृष्टिकोण अपनाना चाहिए, जिसमें अन्य जल-उपयोग क्षेत्रों के साथ सहयोग में जलविद्युत विकास की योजना सम्मलित होगी।

परमाणु शक्ति
2013 तक विश्व विद्युत् उत्पादन के 10.6% भागेदारी के साथ परमाणु ऊर्जा, दूसरा सबसे बड़ा अल्प कार्बन विद्युत् स्रोत है। परमाणु ऊर्जा, 2010 में, इक्कीस राष्ट्र यूरोपीय संघ की निम्न-कार्बन ऊर्जा के दो तिहाई ही प्रदान की, कुछ यूरोपीय संघ के देशों के साथ परमाणु ऊर्जा से उनकी विद्युत् का बड़ा भाग है; उदाहरण के लिए फ्रांस में परमाणु ऊर्जा अपनी विद्युत् का 79% परमाणु से प्राप्त करता है। 2020 के रूप में परमाणु ऊर्जा ने यूरोपीय संघ में 47% निम्न कार्बन शक्ति प्रदान की है देशों के साथ बड़े स्तर पर परमाणु ऊर्जा पर आधारित नियमित रूप से 30-60 GCO2EQ/KWH की कार्बन तीव्रता प्राप्त करते हैं।

आईएईए और यूरोपीय परमाणु समाज के अनुसार, विश्व भर में 2013 में 15 देशों में निर्माणाधीन 68 नागरिक परमाणु ऊर्जा रिएक्टर थे। चीन में इनमें से 29 परमाणु ऊर्जा रिएक्टरों में से 29 निर्माणाधीन हैं, 2013 तक, कई और अधिक बनाने की योजना है, जबकि अमेरिका में लगभग आधे रिएक्टरों के लाइसेंस को 60 & nbsp; वर्ष तक बढ़ाया गया है, और दर्जन बनाने की योजना गंभीर विचार के अंतर्गत है। दक्षिण कोरिया, भारत और रूस में नए रिएक्टरों का निर्माण किया जा रहा है।

भविष्य में निम्न कार्बन ऊर्जा वृद्धि में महत्वपूर्ण रूप से जोड़ने की परमाणु ऊर्जा की क्षमता कई कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें नए रिएक्टर डिजाइनों के अर्थशास्त्र सम्मलित हैं, जैसे कि पीढ़ी III रिएक्टर, जनमत और राष्ट्रीय और क्षेत्रीय राजनीति है।

104 अमेरिकी परमाणु संयंत्र हल्के जल रिएक्टर स्थिरता कार्यक्रम में सम्मिलित हैं, जिससे अमेरिकी परमाणु के जीवन काल को आगे 20 वर्षों तक बढ़ाया जा सकता है। 2013 में निर्माणाधीन अमेरिकी विद्युत् संयंत्रों के साथ, जैसे कि वोगल विद्युत उत्पन्न करने वाला संयंत्र में दो AP1000s है। चूँकि नए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का अर्थशास्त्र अभी भी विकसित हो रहा है और उन संयंत्रों को जोड़ने की योजना अधिकतम प्रवाह में है।

2021 में संयुक्त राष्ट्र के आर्थिक आयोग के लिए यूरोप (UNECE) ने परमाणु ऊर्जा को जलवायु परिवर्तन को अल्प करने के लिए महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में वर्णित किया है जिसने 74 गिगटन (UNIT) का अवरोध किया हैI पिछली आधी दशक में उत्सर्जन, यूरोप में 20% ऊर्जा और निम्न कार्बन ऊर्जा का 43% प्रदान करता है।

सौर ऊर्जा
सौर ऊर्जा विद्युत् में सूर्य के प्रकाश का रूपांतरण है, या तो सीधे फोटोवोल्टा (पीवी) का उपयोग करके, या अप्रत्यक्ष रूप से केंद्रित सौर ऊर्जा (सीएसपी) का उपयोग करते है। केंद्रित सौर ऊर्जा प्रणाली छोटे से बीम में सूर्य के प्रकाश के बड़े क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित करने के लिए लेंस या दर्पण और ट्रैकिंग प्रणाली का उपयोग करती है। फोटोवोल्टिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करके प्रकाश को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करता है। वाणिज्यिक केंद्रित सौर ऊर्जा संयंत्रों को पहली बार 1980 के दशक में विकसित किया गया था। 354 मेगावाट सेग्स सीएसपी इंस्टॉलेशन विश्व का सबसे बड़ा सौर ऊर्जा संयंत्र है, जो कैलिफोर्निया के मोजावे रेगिस्तान में स्थित है। अन्य बड़े सीएसपी संयंत्रों में स्पेन में सोलनोवा सोलर शक्ति स्टेशन (150 मेगावाट) और एंडासोल सोलर शक्ति स्टेशन (150 मेगावाट) सम्मलित हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में 200 मेगावाट अगुआ कैलिएंट सौर परियोजना, और भारत में 214 MW चरणका सोलर पार्क,विश्व के सबसे बड़े फोटोवोल्टिक संयंत्र है। 2014 के अंत में विश्व भर में विद्युत् के उपयोग की सोलर शक्ति की भागेदारी 1%थी।

भूतापीय शक्ति
भूतापीय विद्युत् भूतापीय ऊर्जा से उत्पन्न विद्युत् है। उपयोग में आने वाली प्रौद्योगिकियों में शुष्क भाप विद्युत् संयंत्र, फ्लैश भाप शक्ति प्लांट और बाइनरी साइकिल शक्ति प्लांट सम्मलित हैं। भूतापीय विद्युत् उत्पादन 24 देशों में उपयोग किया जाता है जबकि भूतापीय ताप 70 देशों में उपयोग किया जाता है।

वर्तमान विश्व भर में स्थापित क्षमता 10,715 मेगावाट (MW) है, संयुक्त राज्य अमेरिका में भूतापीय ऊर्जा में सबसे बड़ी क्षमता (3,086 मेगावाट), फिलीपींस में भूतापीय शक्ति, और इंडोनेशिया में भूतापीय शक्ति स्थापित हैI भूतापीय ऊर्जा की विद्युत् उत्पन्न करने वाली विद्युत् का अनुमान 35 से 2000 & nbsp; GW से भिन्न होता है।

भूतापीय ऊर्जा को स्थायी माना जाता है क्योंकि पृथ्वी का ताप सामग्री की तुलना में ऊष्मा निष्कर्षण से अल्प होता है। उपस्तिथ भू-तापीय विद्युत संयंत्रों की उत्सर्जन तीव्रता औसतन 122 किलोग्राम है

2 प्रति मेगावाट-घंटे (MW·h) विद्युत्, पारंपरिक जीवाश्म ईंधन संयंत्रों का छोटा अंश हैI

ज्वार शक्ति
ज्वारीय शक्ति जलविद्युत का रूप है जो ज्वार की ऊर्जा को विद्युत् या विद्युत् के अन्य उपयोगी रूपों में परिवर्तित करता है। 1966 में बड़े स्तर पर ज्वारीय शक्ति प्लांट (रेंस ज्वारीय शक्ति स्टेशन) ने संचालन प्रारम्भ किया था। चूँकि अभी तक व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया है, ज्वारीय शक्ति में भविष्य के विद्युत् उत्पादन की क्षमता है। ज्वार पवन ऊर्जा और सौर ऊर्जा की तुलना में अधिक अनुमानित हैं।

कार्बन कैप्चर और स्टोरेज
कार्बन कैप्चर और स्टोरेज शक्ति प्लांट्स या अन्य उद्योग के ग्रिप गैस से कार्बन डाइऑक्साइड को कैप्चर करता है, इसे उपयुक्त स्थान पर ले जाता है जहां इसे भूमिगत जलाशय में सुरक्षित रूप से अन्त्येष्टि किया जा सकता है। जबकि सम्मलित प्रौद्योगिकियां सभी उपयोग में हैं, और कार्बन कैप्चर और स्टोरेज अन्य उद्योगों में हो रहा है (जैसे, स्लिपर गैस मैदान में), कोई भी बड़े स्तर पर एकीकृत परियोजना अभी तक विद्युत् उद्योग के अंदर प्रारम्भ नहीं हुई है।

वर्तमान कार्बन कैप्चर और भंडारण प्रौद्योगिकियों में सुधार CO2 को अल्प कर सकता हैI अगले दशक में अल्प से अल्प 20-30% की व्यय पर अधिकार स्थापित करें, जबकि विकास के अंतर्गत नई प्रौद्योगिकियां अधिक व्यय में अल्पता का आश्वासन करती हैं।

उत्सर्जन
जलवायु परिवर्तन पर अंतर-सरकारी पैनल ने अपने पूर्व कार्य करने वाले समूह की प्रतिवेदन में कहा था कि "20 वीं दशक के मध्य से विश्व स्तर पर औसत तापमान में अधिकांश वृद्धि मानवजनित ग्रीनहाउस गैस सांद्रता में देखी गई वृद्धि के कारण हुई है जो जलवायु परिवर्तन में योगदान करती है । सभी मानवजनित ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के प्रतिशत के रूप में, कार्बन डाइऑक्साइड (CO2 72 प्रतिशत (ग्रीनहाउस गैस देखें) के लिए उत्तरदाई है, और 1958 में 315 भागों प्रति मिलियन (पीपीएम) से 2005 में 375 पीपीएम से अधिक वातावरण में एकाग्रता में वृद्धि हुई है।

सभी ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में ऊर्जा का उत्सर्जन 61.4 प्रतिशत से अधिक है। पारंपरिक कोयला ईंधन स्रोतों से विद्युत् उत्पादन, विश्व के सभी ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का 18.8 प्रतिशत है, जो सड़क परिवहन द्वारा उत्सर्जित लगभग दोगुना होता है।

अनुमान बताते हैं कि 2020 तक विश्व 2000 की तुलना में लगभग दोगुना कार्बन उत्सर्जन उत्पन्न कर रही होगीI नेट शून्य को अनिवार्य करते हुए [Https://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2050_en यूरोपीय संघ कानून पर हस्ताक्षर करने की आशा करता है]।

विद्युत् का उपयोग
विश्व में ऊर्जा व्यय 2003 में 722 e15BTU से 2030 में 421 e15BTU बढ़ने की भविष्यवाणी की जाती है। उसी समय में कोयले की व्यय लगभग दोगुनी होने की भविष्यवाणी की जाती है। सबसे तीव्रता से वृद्धि गैर-ओईसीडी एशियाई देशों, विशेष रूप से चीन और भारत में देखी जाती है, जहां आर्थिक विकास ड्राइव में ऊर्जा का उपयोग बढ़ जाता है। निम्न कार्बन विद्युत् विकल्पों को प्रारम्भ करने से, विश्व विद्युत् की आवश्यकता स्थिर कार्बन उत्सर्जन स्तर को बनाए रखते हुए बढ़ती रह सकती है।

परिवहन क्षेत्र में जीवाश्म ईंधन से दूर और इलेक्ट्रिक वाहनों जैसे कि बड़े स्तर पर पारगमन और इलेक्ट्रिक कार से दूर चरण हैं। ये आकर्षण छोटे हैं, किन्तु अंततः विद्युत ग्रिड में बड़ी आवश्यकता जोड़ सकते हैं।

घरेलू और औद्योगिक ऊष्मा और गर्म पानी को बड़े स्तर पर उपभोक्ताओं के परिसर में ईंधन तेल या प्राकृतिक गैस जैसे जीवाश्म ईंधन को जलाकर आपूर्ति की गई है। कुछ देशों ने विद्युत् पर स्विच करने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए हीट पंप प्रारम्भ कर दी है, संभवतः ग्रिड में बड़ी आवश्यकता को जोड़ना हैं।

ऊर्जा आधारभूत रूप
कोयला से चलने वाले विद्युत संयंत्र निम्न कार्बन विद्युत की तुलना में बाजार में भागेदारी खो रहे हैं, और 2020 के दशक के विपत्ति में फंसे हुए संपत्ति बन रहे हैं या फंसे हुए व्यय, आंशिक रूप से क्योंकि उनकी क्षमता कारक में गिरावट आएंगे।

निवेश
निम्न कार्बन विद्युत स्रोतों और प्रौद्योगिकियों में निवेश तीव्रता से बढ़ रहा है। शून्य-कार्बन विद्युत स्रोत विश्व की ऊर्जा का लगभग 2% उत्पादन करते हैं, किन्तु विद्युत उत्पादन में विश्व निवेश का लगभग 18% भाग है, जो 2006 में $ 100 बिलियन की निवेश पूंजी को आकर्षित करता है।

यह भी देखें

 * कार्बन कैप्चर और भंडारण
 * कार्बन सिंक
 * जलवायु परिवर्तन
 * उत्सर्जन व्यापार
 * ऊर्जा विकास
 * ऊर्जा पोर्टल
 * वैश्विक वार्मिंग
 * ग्रीन हाउस गैसें
 * नवीकरणीय ऊर्जा संगठनों की सूची
 * नवीकरणीय ऊर्जा व्यावसायीकरण