UPSC MainsGeneral Studies Paper IInfrastructureअभ्यास प्रश्न

भारत का ऊर्जा संक्रमण और ग्रिड एकीकरण

भारत का ऊर्जा संक्रमण उत्पादन क्षमता का नहीं, अपितु ग्रिड एकीकरण एवं भंडारण का प्रश्न है। नवीकरणीय ऊर्जा की परिवर्तनशीलता, पारेषण तथा ऊर्जा भंडारण के संदर्भ में इस कथन का परीक्षण कीजिए।

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उत्तर कैसे लिखें

प्रारंभ में भारत की स्थापित नवीकरणीय ऊर्जा क्षमता के संदर्भ में उत्पादन से एकीकरण व भंडारण की ओर बदलाव को स्पष्ट करें। मुख्य भाग में नवीकरणीय ऊर्जा की परिवर्तनशीलता, पारेषण संबंधी चुनौतियों और ऊर्जा भंडारण आवश्यकताओं का बिंदुवार विश्लेषण करें। अंत में विश्वसनीय और निरंतर हरित ऊर्जा आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए भावी सुधारों के साथ निष्कर्ष प्रस्तुत करें।

आदर्श उत्तर

418 शब्द

भूमिका

भारत द्वारा 2025 की शुरुआत में 212 GW से अधिक नवीकरणीय ऊर्जा (RE) क्षमता हासिल करने के साथ ही ऊर्जा संक्रमण की प्राथमिक चुनौती अब मात्र उत्पादन क्षमता बढ़ाने से हटकर परिवर्तनशील हरित ऊर्जा के प्रभावी ग्रिड एकीकरण एवं भंडारण पर केंद्रित हो गई है। उत्पादन में तीव्र वृद्धि के बावजूद ग्रिड की तकनीकी सीमाएं और मांग-आपूर्ति का असंतुलन समग्र ऊर्जा सुरक्षा के लिए निर्णायक बन चुका है।

नवीकरणीय ऊर्जा की परिवर्तनशीलता एवं ग्रिड स्थिरता

सौर और पवन ऊर्जा का उत्पादन मौसम और दिन के समय पर निर्भर होता है, जिससे पारंपरिक ग्रिड प्रबंधन के समक्ष जटिल चुनौतियाँ उत्पन्न होती हैं।

  • तकनीकी बाधाएं: पारंपरिक तापीय संयंत्रों के विपरीत सौर व पवन ऊर्जा में घूर्णन जनरेटरों की कमी से 'ग्रिड इनर्शिया' (Grid Inertia) क्षीण होती है, जिससे आवृत्ति विचलन (Frequency Deviation) और ग्रिड अस्थिरता का खतरा बढ़ जाता है।
  • डक कर्व (Duck Curve) प्रभाव: दोपहर के समय सौर ऊर्जा उत्पादन चरम पर होता है, जबकि शाम की पीक मांग के समय यह शून्य हो जाता है। इससे बेस-लोड तापीय संयंत्रों के त्वरित 'रैंप-अप और रैंप-डाउन' (Ramp Rate) प्रबंधन की भारी चुनौती उत्पन्न होती है।

पारेषण (Transmission) एकीकरण की आवश्यकता

नवीकरणीय ऊर्जा का उत्पादन कुछ विशिष्ट भौगोलिक क्षेत्रों तक सीमित होने के कारण सुदृढ़ पारेषण नेटवर्क अपरिहार्य है।

  • स्थानिक असंतुलन: वृहद RE उत्पादन मुख्य रूप से राजस्थान और गुजरात जैसे पश्चिमी/उत्तरी राज्यों में केंद्रित है, जबकि उपभोग की मांग अखिल भारतीय स्तर पर फैली है।
  • नियोजित रणनीति: केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण (CEA) की '500 GW RE एकीकरण योजना (2030)' के तहत उच्च क्षमता वाले हाई-वोल्टेज डायरेक्ट करंट (HVDC) कॉरिडोर, ग्रीन एनर्जी कॉरिडोर का विस्तार और रीयल-टाइम संतुलन हेतु नवीकरणीय ऊर्जा प्रबंधन केंद्रों (REMC) की स्थापना अनिवार्य की गई है।

भंडारण (Storage) की अनिवार्यता व चुनौतियाँ

मांग और आपूर्ति के बीच समय-अंतराल को पाटने के लिए ऊर्जा भंडारण बुनियादी रीढ़ के रूप में कार्य करता है।

  • क्षमता आवश्यकता: शाम की पीक मांग को पूरा करने हेतु CEA के अनुसार 2030 तक लगभग 60 GW/336 GWh बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली (BESS) एवं पम्पड हाइड्रो स्टोरेज (PSP) की आवश्यकता होगी।
  • आपूर्ति शृंखला बाधाएं: बैटरी निर्माण में प्रयुक्त लिथियम और कोबाल्ट जैसे महत्वपूर्ण खनिजों के आयात पर अत्यधिक निर्भरता तथा उच्च पूंजीगत लागत मुख्य अवरोधक हैं।
  • बाजार सुधार: भंडारण को वित्तीय रूप से व्यावहारिक बनाने के लिए 'अनुषंगी सेवा बाजार' (Ancillary Services Market) और टाइम-ऑफ-डे (ToD) टैरिफ का व्यापक विस्तार आवश्यक है।

निष्कर्ष

भारत का दीर्घकालिक लक्ष्य केवल मेगावाट क्षमता जोड़ना नहीं, अपितु स्मार्ट ग्रिड, सुदृढ़ भंडारण और लचीले बाजार सुधारों के समन्वय से '24x7 विश्वसनीय और डिस्पैचेबल हरित ऊर्जा' (Firm RE) सुनिश्चित करना होना चाहिए।

याद रखने योग्य तथ्य

definition
डक कर्व (Duck Curve)

दिन के समय सौर ऊर्जा उत्पादन के चरम पर होने से शुद्ध विद्युत मांग (Net Load) में आने वाली भारी गिरावट और शाम ढलते ही मांग में तीव्र वृद्धि को दर्शाने वाला ग्राफिकल वक्र।

statistic

केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण (CEA) के अनुसार भारत को 2030 तक ग्रिड संतुलन के लिए 60 GW / 336 GWh बैटरी एवं पम्पड हाइड्रो भंडारण की आवश्यकता होगी।

केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण (CEA)
scheme
500 GW RE पारेषण योजना (2030)

केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण द्वारा शुरू की गई योजना जिसका उद्देश्य राजस्थान और गुजरात जैसे संसाधन-समृद्ध क्षेत्रों से देश के अन्य हिस्सों तक हरित ऊर्जा पहुंचाने हेतु उच्च क्षमता वाले ट्रांसमिशन कॉरिडोर बनाना है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

ग्रिड इनर्शिया (Grid Inertia) में कमी क्यों चिंता का विषय है?

पारंपरिक तापीय टरबाइनों की तरह सौर और पवन संयंत्र ग्रिड को यांत्रिक जड़त्व प्रदान नहीं करते। जड़त्व कम होने पर बिजली की मांग या आपूर्ति में अचानक बदलाव आने से ग्रिड की आवृत्ति तेजी से अनियंत्रित हो सकती है, जिससे ब्लैकआउट का खतरा रहता है।