ऊर्जा प्रणाली

एक ऊर्जा प्रणाली एक ऐसी प्रणाली है जिसे मुख्य रूप अंतिम उपयोगकर्ता को ऊर्जा-सेवाओं की आपूर्ति करने के लिए डिज़ाइन की गई है। ऊर्जा प्रणालियों के पीछे का उद्देश्य ऊर्जा के हानि को नगण्य स्तर तक कम करना है, अतिरिक्त ऊर्जा के प्रभावी उपयोग को सुनिश्चित करना है। आईपीसीसी पांचवीं मूल्यांकन रिपोर्ट एक ऊर्जा प्रणाली को "ऊर्जा के उत्पादन, रूपांतरण, वितरण और उपयोग से संबंधित सभी घटकों" के रूप में परिभाषित करती है। पहली दो परिभाषाएँ माँग-पक्ष के संस्तर की अनुमति देती हैं, जिसमें दिन का प्रकाश, पुनर्निर्मित निर्माण रोधन, और निष्क्रिय सौर निर्माण डिजाइन, के साथ-साथ सामाजिक-आर्थिक कारक जैसे कि ऊर्जा माँग प्रबंधन और दूरस्थ कार्य के स्वरूप सम्मिलित हैं, जबकि तीसरा नहीं है। पारंपरिक जैवभार में अनौपचारिक अर्थव्यवस्था के लिए तीसरा स्पष्टीकरण भी नहीं है जो कई  विकासशील देशों में महत्वपूर्ण है।

ऊर्जा प्रणालियों का विश्लेषण इस प्रकार अभियांत्रिकी और अर्थशास्त्र के विषयों तक फैला हुआ है। एक सुसंगत विवरण बनाने के लिए दोनों क्षेत्रों से विचारों को विलय करना, विशेष रूप से जहां व्यापक आर्थिक गतिशीलता सम्मिलित है, चुनौतीपूर्ण है।

एक ऊर्जा प्रणाली की अवधारणा नए नियमों, प्रौद्योगिकियों, और प्रथाओं के सेवा में प्रवेश के रूप में विकसित हो रही है - उदाहरण के लिए, उत्सर्जन व्यापार, अति जाल के विकास, और क्रमशः ऊर्जा मांग प्रबंधन का अधिक उपयोग।

उपचार
एक संरचनात्मक दृष्टिकोण से, एक ऊर्जा प्रणाली किसी भी प्रणाली की तरह होती है और एक वातावरण के भीतर स्थित घटक भागों के एक सेट से बना होता है। ये घटक इंजीनियरिंग और अर्थशास्त्र में पाए गए विचारों से प्राप्त होते हैं।एक प्रक्रिया दृश्य लेते हुए, एक ऊर्जा प्रणाली में एक जटिल सामाजिक ढांचे के भीतर तकनीकी और आर्थिक गतिविधियों का एक एकीकृत सेट होता है। एक ऊर्जा प्रणाली के घटकों और व्यवहारों की पहचान परिस्थितियों, विश्लेषण के उद्देश्य और जांच के तहत प्रश्नों पर निर्भर करती है।एक ऊर्जा प्रणाली की अवधारणा इसलिए एक अमूर्त (सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग) है जो आमतौर पर कंप्यूटर-आधारित जांच के कुछ रूप से पहले होती है, जैसे कि एक उपयुक्त ऊर्जा मॉडलिंग का निर्माण और उपयोग।

इंजीनियरिंग के शब्दों में देखा गया, एक ऊर्जा प्रणाली एक प्रवाह नेटवर्क के रूप में प्रतिनिधित्व के लिए खुद को उधार देती है: ग्राफ थ्योरी#वर्टेक्स मैप की शब्दावली जैसे इंजीनियरिंग घटकों जैसे बिजलीघरों और पाइपलाइन परिवहन और इन घटकों के बीच इंटरफेस के लिए ग्राफ थ्योरी#एज मैप की शब्दावली।यह दृष्टिकोण समान या आसन्न घटकों के संग्रह को एकत्र करने और मॉडल को सरल बनाने के लिए एक के रूप में इलाज करने की अनुमति देता है।एक बार इस प्रकार वर्णित होने के बाद, फ्लो नेटवर्क एल्गोरिदम, जैसे कि न्यूनतम-लागत प्रवाह समस्या, लागू की जा सकती है। घटकों को स्वयं अपने आप में सरल गतिशील प्रणालियों के रूप में माना जा सकता है।

आर्थिक मॉडलिंग
इसके विपरीत, अपेक्षाकृत शुद्ध आर्थिक मॉडलिंग केवल सीमित इंजीनियरिंग विस्तार के साथ एक क्षेत्रीय दृष्टिकोण को अपना सकता है।अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी द्वारा प्रकाशित क्षेत्र और उप-क्षेत्र श्रेणियों का उपयोग अक्सर इस विश्लेषण के लिए एक आधार के रूप में किया जाता है।यूके के आवासीय ऊर्जा क्षेत्र का 2009 का एक अध्ययन यूके के कई क्षेत्रीय आवास स्टॉक मॉडल के साथ प्रौद्योगिकी-समृद्ध मार्कल मॉडल के उपयोग के विपरीत है।

डेटा
ऊर्जा डेटा के अंतर्राष्ट्रीय सांख्यिकीय अध्ययन आमतौर पर वाहक, क्षेत्र और उप-क्षेत्र और देश द्वारा टूट जाते हैं। ऊर्जा वाहक (aka ऊर्जा उत्पादों) को प्राथमिक ऊर्जा और प्राथमिक ऊर्जा के रूप में वर्गीकृत किया जाता है#ऊर्जा वाहक (या माध्यमिक ऊर्जा) (या मध्यवर्ती) ऊर्जा और कभी-कभी अंतिम (या अंत-उपयोग) ऊर्जा के लिए रूपांतरण।प्रकाशित ऊर्जा डेटासेट को सामान्य रूप से समायोजित किया जाता है ताकि वे आंतरिक रूप से सुसंगत हों, जिसका अर्थ है कि सभी ऊर्जा स्टॉक और प्रवाह को ऊर्जा संतुलन (ऊर्जा अर्थशास्त्र) होना चाहिए।IEA नियमित रूप से विस्तार और लागत के अलग-अलग स्तरों के साथ ऊर्जा सांख्यिकी और ऊर्जा संतुलन प्रकाशित करता है और इस डेटा के आधार पर मध्यम अवधि के अनुमानों की भी पेश करता है। एक ऊर्जा वाहक की धारणा, जैसा कि ऊर्जा अर्थशास्त्र में उपयोग किया जाता है, भौतिकी में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की परिभाषा से अलग और अलग है।

स्कोप्स
जांच के तहत मुद्दों के आधार पर ऊर्जा प्रणाली स्थानीय, नगरपालिका, राष्ट्रीय और क्षेत्रीय से लेकर वैश्विक तक के दायरे में हो सकती है।शोधकर्ता एक ऊर्जा प्रणाली की अपनी परिभाषा के भीतर मांग पक्ष के उपायों को सम्मिलित कर सकते हैं या नहीं कर सकते हैं।उदाहरण के लिए, जलवायु परिवर्तन पर अंतर -सरकारी पैनल (जलवायु परिवर्तन पर अंतर -सरकारी पैनल) ऐसा करता है, लेकिन परिवहन, इमारतों, उद्योग और कृषि पर अलग -अलग अध्यायों में इन उपायों को सम्मिलित करता है। घरेलू खपत और निवेश के फैसले भी एक ऊर्जा प्रणाली के दायरे में सम्मिलित हो सकते हैं।इस तरह के विचार आम नहीं हैं क्योंकि उपभोक्ता व्यवहार को चिह्नित करना मुश्किल है, लेकिन प्रवृत्ति मॉडल में मानव कारकों को सम्मिलित करने के लिए है।घरेलू निर्णय लेने को बाध्य तर्कसंगतता और एजेंट-आधारित मॉडल से तकनीकों का उपयोग करके प्रतिनिधित्व किया जा सकता है। एजेंट-आधारित व्यवहार। विज्ञान की प्रगति के लिए अमेरिकन एसोसिएशन (एएएएस) विशेष रूप से वकालत करता है कि आर्थिक मॉडल [ऊर्जा प्रणाली के] में मूल्य और आय-चालित व्यवहार के अलावा अन्य व्यवहार संबंधी विचारों को सम्मिलित करने के लिए अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए।

ऊर्जा-सेवाएं
एक ऊर्जा-सेवा की अवधारणा केंद्रीय है, खासकर जब एक ऊर्जा प्रणाली के उद्देश्य को परिभाषित करना:

"It is important to realize that the use of energy is no end in itself but is always directed to satisfy human needs and desires. Energy services are the ends for which the energy system provides the means."

ऊर्जा-सेवाओं को उन सुविधाओं के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो या तो ऊर्जा की खपत के माध्यम से सुसज्जित हैं या इस प्रकार आपूर्ति की जा सकती है। अधिक स्पष्ट रूप से:

"Demand should, where possible, be defined in terms of energy-service provision, as characterized by an appropriate intensity – for example, air temperature in the case of space-heating or lux levels for illuminance. This approach facilitates a much greater set of potential responses to the question of supply, including the use of energetically-passive techniques – for instance, retrofitted insulation and daylighting."

प्रति व्यक्ति ऊर्जा-सेवाओं का एक विचार और इस तरह की सेवाएं मानव कल्याण और जीवन की व्यक्तिगत गुणवत्ता में कैसे योगदान करती हैं, सतत ऊर्जा पर बहस के लिए सर्वोपरि है।ऊर्जा-सेवाओं की खपत के निम्न स्तर वाले गरीब क्षेत्रों में रहने वाले लोग स्पष्ट रूप से अधिक से अधिक खपत से लाभान्वित होंगे, लेकिन उच्च स्तर की खपत वाले लोगों के लिए समान नहीं है।

ऊर्जा-सेवाओं की धारणा ने ऊर्जा सेवा कंपनी को जन्म दिया है। ऊर्जा-सेवा कंपनियां (ESCO) जो एक विस्तारित अवधि के लिए एक ग्राहक को ऊर्जा-सेवा प्रदान करने के लिए अनुबंध करते हैं।ESCO तब ऐसा करने के लिए सबसे अच्छा साधन चुनने के लिए स्वतंत्र है, जिसमें थर्मल प्रदर्शन में निवेश और प्रश्न में इमारतों के HVAC उपकरण सम्मिलित हैं।

अंतर्राष्ट्रीय मानक
आईएसओऊर्जा वाहक, आईएसओ13601, और आईएसओ13602 तकनीकी ऊर्जा प्रणालियों (TES) को कवर करने वाले अंतर्राष्ट्रीय मानकों का एक सेट बनाएं।   हालांकि 2016 से पहले वापस ले लिया गया था, ये दस्तावेज इस तरह की प्रणालियों को औपचारिक रूप देने के लिए उपयोगी परिभाषा और एक रूपरेखा प्रदान करते हैं।मानक एक ऊर्जा प्रणाली को आपूर्ति और मांग क्षेत्रों में तोड़ते हुए दर्शाते हैं, जो पारंपरिक ऊर्जा वस्तुओं (या ऊर्जा) के प्रवाह से जुड़ा हुआ है।प्रत्येक क्षेत्र में इनपुट और आउटपुट का एक सेट होता है, कुछ जानबूझकर और कुछ हानिकारक उपोत्पाद।सेक्टरों को आगे सब्सियों में विभाजित किया जा सकता है, प्रत्येक एक समर्पित उद्देश्य को पूरा करता है।मांग क्षेत्र अंततः उपभोक्ताओं को ऊर्जा-आधारित सेवाओं की आपूर्ति करने के लिए मौजूद है (देखें #ऊर्जा-सेवाएँ | ऊर्जा-सेवाएं)।

ऊर्जा प्रणाली रीडिज़ाइन और परिवर्तन
एनर्जी प्रणाली की रूपरेखा में सिस्टम और उसके आश्रितों की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए और जलवायु परिवर्तन शमन के लिए पेरिस समझौते की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ऊर्जा प्रणालियों की पुनर्वितरण सम्मिलित है।शोधकर्ता 100% नवीकरणीय ऊर्जा की ओर अक्षय ऊर्जा संक्रमण के लिए ऊर्जा प्रणाली मॉडल और परिवर्तनकारी मार्ग डिजाइन कर रहे हैं, अक्सर वैज्ञानिकों की छोटी टीमों द्वारा एक बार बनाए गए सहकर्मी-समीक्षा किए गए पाठ दस्तावेजों के रूप में और एक वैज्ञानिक पत्रिका में प्रकाशित होते हैं।

विचार में सिस्टम की चर अक्षय ऊर्जा#उनके एकीकरण, वायु प्रदूषण, विभिन्न जोखिमों (जैसे मानव सुरक्षा, पर्यावरणीय जोखिम, लागत जोखिम और व्यवहार्यता जोखिम के लिए), बिजली आउटेज की रोकथाम के लिए स्थिरता (ग्रिड निर्भरता या ग्रिड-डिजाइन सहित) के लिए समाधान सम्मिलित हैं।।-कॉन्सरिंग कारक (लागत, श्रम से संबंधित मुद्दों और तैनाती की गति सहित)। ऊर्जा प्रणाली डिजाइन ऊर्जा की खपत पर भी विचार कर सकती है, जैसे कि पूर्ण ऊर्जा मांग के संदर्भ में, अपशिष्ट और खपत में कमी (जैसे कि कम ऊर्जा-उपयोग, बढ़ी हुई दक्षता और लचीली समय के माध्यम से), प्रक्रिया दक्षता वृद्धि और अपशिष्ट गर्मी वसूली। एक अध्ययन ने एक प्रकार के ऊर्जा प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण क्षमता का उल्लेख किया, जो एक परिष्कृत एकीकृत परिप्रेक्ष्य की ओर एकल अनुशासनात्मक दृष्टिकोण से परे जाने के लिए मॉडलिंग करता है।

यह भी देखें
खुली ऊर्जा प्रणाली मॉडल ओपन
 * नियंत्रण मात्रा - यांत्रिकी और थर्मोडायनामिक्स से एक अवधारणा
 * विद्युत शक्ति तंत्र - विद्युत बिजली उत्पन्न करने, स्थानांतरित करने और उपयोग करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विद्युत घटकों का एक नेटवर्क
 * ऊर्जा विकास - कम सामाजिक और पर्यावरणीय प्रभाव के तहत पर्याप्त ऊर्जा के साथ समाजों को प्रदान करने का प्रयास
 * ऊर्जा मॉडलिंग - ऊर्जा प्रणालियों के कंप्यूटर मॉडल के निर्माण की प्रक्रिया
 * ऊर्जा उद्योग-ऊर्जा क्षेत्र की आपूर्ति-पक्ष
 * गणितीय मॉडल - गणित का उपयोग करके एक प्रणाली का प्रतिनिधित्व और अक्सर कंप्यूटर का उपयोग करके हल किया जाता है
 * ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग-नेटवर्क के रूप में ऊर्जा प्रणालियों के प्रतिनिधित्व के लिए अनुकूल एक कंप्यूटर प्रोग्रामिंग प्रतिमान
 * नेटवर्क विज्ञान - जटिल नेटवर्क का अध्ययन
 * खुली ऊर्जा प्रणाली डेटाबेस - एनर्जी सिस्टम मॉडल की समीक्षा जो खुला स्रोत सॉफ्टवेयर भी हैं
 * सैंके आरेख - एक प्रणाली के माध्यम से ऊर्जा प्रवाह दिखाने के लिए उपयोग किया जाता है