अहवालानुसार, नवीकरणीय ऊर्जा आणि साठवणूक अमेरिकेच्या औद्योगिक उष्णतेपैकी एक-तृतीयांश पुरवू शकतात

औद्योगिक उष्णता स्वच्छ ऊर्जेसाठी अधिक वास्तववादी लक्ष्य बनत आहे

ऊर्जा व्यवस्थेतील सर्वात कठीण भागांपैकी एक असलेल्या औद्योगिक उष्णतेचे कार्बनमुक्तीकरण करणे दीर्घकाळापासून अवघड मानले गेले आहे. अवजड उद्योग जीवाश्म इंधनांवर, विशेषतः नैसर्गिक वायूवर, मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असतो, कारण उष्णता विश्वासार्हपणे, विविध तापमानांवर आणि अनेकदा अशा खर्चात पुरवावी लागते की तंत्रज्ञानावर प्रयोग करण्यास फारशी जागा राहत नाही. कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, बर्कली येथील संशोधकांच्या नवीन विश्लेषणानुसार ही परिस्थिती बदलू लागली आहे.

मूळ साहित्यामध्ये वर्णन केलेल्या अहवालानुसार, स्थानिक वारा आणि सौर ऊर्जेवर चालणाऱ्या, आणि औद्योगिक भूऔष्णिक ऊर्जा, हीट पंप व उष्णता ऊर्जा साठवण यांच्याशी जोडलेल्या ऑफ-ग्रिड प्रणाली 2035 पर्यंत अमेरिकेत औद्योगिक उष्णतेच्या मागणीपैकी एक-तृतीयांश हिस्सा आर्थिकदृष्ट्या पुरवू शकतात. हा निष्कर्ष व्यापक तपासणीत आणि प्रत्यक्ष वापरात टिकून राहिला, तर उत्पादक ऊर्जा खर्च, लवचिकता आणि कार्बनमुक्ती यांकडे कसे पाहतात यात तो एक महत्त्वाचा बदल ठरेल.

हा परिणाम पूर्ण रूपांतरणाचा दावा करत नाही म्हणून नव्हे, तर औद्योगिक मागणीच्या मोठ्या, ठोस भागाची ओळख करून देतो म्हणून महत्त्वाचा आहे. ज्या क्षेत्राला अनेकदा विद्युतिकीकरणासाठी कठीण मानले जाते, तिथे एक-तृतीयांश हा किरकोळ आकडा नाही. यावरून असे सूचित होते की औद्योगिक संक्रमण हे मूलभूत तांत्रिक अशक्यतेपेक्षा नियोजन, तैनातीच्या कालमर्यादा आणि भांडवली निर्णयांमुळे अधिक मर्यादित असू शकते.

बर्कली विश्लेषणात काय पाहिले गेले

मूळ मजकुरात सारांशित केलेल्या पेपरने कमी-, मध्यम- आणि उच्च-तापमान औद्योगिक वापरांसाठी दिल्या जाणाऱ्या उष्णतेचा खर्च मोजला. देशभरातील 3,000 हून अधिक औद्योगिक स्थळांवरील नवीकरणीय ऊर्जा क्षमतेचा अंदाज घेण्यासाठी त्याने स्थळ-विशिष्ट डेटा वापरला. हा व्याप महत्त्वाचा आहे, कारण औद्योगिक उष्णता हा एकच वापरप्रकार नाही. भूगोल, संसाधनांची गुणवत्ता, प्रक्रिया तापमान आणि स्थानिक ऊर्जा दर यांनुसार परिस्थिती मोठ्या प्रमाणात बदलते.

सामान्य राष्ट्रीय सरासरी मांडण्याऐवजी, विश्लेषण जिथे स्थळावरील संसाधने आणि स्वच्छ-उष्णता तंत्रज्ञान यांचे संयोजन अनुकूल ठरते अशा ठिकाणांवर लक्ष केंद्रित करत असल्याचे दिसते. नैसर्गिक वायूचे दर जास्त आणि नवीकरणीय संसाधने स्वस्त असलेल्या प्रदेशांमध्ये, विशेषतः कॅलिफोर्निया आणि उत्तर-पूर्व अमेरिकेच्या काही भागांमध्ये, अर्थशास्त्र विशेषतः आकर्षक असल्याचे स्रोत सांगतो.

हा प्रादेशिक तपशील महत्त्वाचा आहे. औद्योगिक कार्बनमुक्ती अनेकदा राष्ट्रीय आव्हान म्हणून चर्चिली जाते, पण स्वीकाराचे निर्णय सुविधा-स्तरावर घेतले जातात. एखादा पोलाद प्रकल्प, अन्न प्रक्रिया युनिट, रासायनिक सुविधा किंवा उत्पादन कॅम्पस आपल्या प्रक्रिया तापमान, लोड प्रोफाइल, इंधनाशी संबंधित जोखीम आणि स्थानिक वीज किंवा नवीकरणीय क्षमतेच्या आधारावर पर्यायांचे मूल्यमापन करेल. त्यामुळे स्थळ-विशिष्ट मॉडेलिंग राष्ट्रीय संकल्पनांपेक्षा अधिक उपयुक्त चित्र देते.

एक-तृतीयांश का महत्त्वाचा आहे

ऑफ-ग्रिड नवीकरणीय प्रणालींद्वारे अमेरिकेच्या औद्योगिक उष्णता मागणीपैकी एक-तृतीयांश हिस्सा पुरवणे अनेक अंगांनी महत्त्वाचे ठरेल. पहिले, यामुळे प्रक्रिया उष्णतेसाठी ऐतिहासिकदृष्ट्या नैसर्गिक वायूला default उत्तर मानणाऱ्या क्षेत्रातील त्यावरील अवलंबन कमी होईल. दुसरे, यामुळे अधिक अंदाजे ऊर्जा खर्चाचा मार्ग निर्माण होईल, विशेषतः अशा बाजारात जिथे वायूचे दर अस्थिर असू शकतात. तिसरे, यामुळे साठवण आणि उष्णता व्यवस्थापन तंत्रज्ञानांची भूमिका वाढेल, जी वारा आणि सौर ऊर्जेपेक्षा कमी चर्चिली जातात, पण औद्योगिक प्रणाली कार्यरत ठेवण्यासाठी अत्यावश्यक आहेत.

यूसी बर्कलीतील संशोधन व्यवस्थापक आणि अहवालाच्या लेखकांपैकी एक जोसे डोमिंगेज यांनी मूळ मुलाखतीत हा फायदा आर्थिक दृष्टीने मांडला. स्वच्छ उष्णता प्रणाली उत्पादकांना खर्च आणि अंदाजेपणावर अधिक नियंत्रण देऊ शकतात, असे ते म्हणाले. उद्योगासाठी हा कदाचित सर्वात पटणारा युक्तिवाद आहे. हवामानाची उद्दिष्टे महत्त्वाची आहेत, पण विश्वासार्हता आणि दीर्घकालीन खर्च-निश्चितता एकाच वेळी सुधारली की औद्योगिक संचालक साधारणपणे अधिक वेगाने पुढे सरकतात.

हा विश्लेषण व्यापक धोरणात्मक संदर्भातही बसतो. स्रोत नोंदवतो की औद्योगिक क्षेत्राला जीवाश्म इंधनांपासून दूर नेणे विशेषतः कठीण असल्याचे बायडन प्रशासनाने ओळखले होते. या मांडणीने कार्बनमुक्तीवरील अलीकडील चर्चेला आकार दिला आहे: वीज आणि प्रवासी वाहतुकीसाठी तंत्रज्ञानाचे मार्ग अधिक स्पष्ट आहेत, तर उच्च तापमानाच्या गरजा आणि डाउनटाइम महाग असल्यामुळे औद्योगिक ऊर्जा मागणी अधिक हट्टी राहते.

वेगवेगळ्या तापमान पट्ट्यांना वेगवेगळी तंत्रे लागतात

मूळ साहित्य अहवालातील एक महत्त्वाचा निष्कर्ष अधोरेखित करते: सर्व औद्योगिक उष्णता एकसारखी समजू नये. 200 अंश सेल्सिअसखालील कमी-तापमान औद्योगिक प्रक्रियांसाठी हीट पंप हे सर्वात किफायतशीर स्वच्छ समाधान असल्याचे सांगितले गेले. उच्च-तापमान प्रक्रियांसाठी उष्णता बॅटऱ्या स्पर्धात्मक किंवा कमी खर्चाच्या असल्याचे म्हटले गेले.

हा फरक महत्त्वाचा आहे, कारण तो औद्योगिक उष्णतेच्या आव्हानाचे अधिक हाताळण्याजोग्या भागांत विभाजन करतो. कमी-तापमानाचे उपयोग अन्न प्रक्रिया, लगदा आणि कागद, तसेच इतर उत्पादन क्रियाकलापांमध्ये आढळतात, जिथे हीट पंप आधीपासूनच व्यावसायिकदृष्ट्या उपयुक्त पर्याय असू शकतात. उच्च-तापमान प्रक्रिया अधिक कठीण आहेत, पण उष्णता बॅटऱ्यांची नोंदवलेली स्पर्धात्मकता सूचित करते की थेट बदल कठीण वाटत असलेल्या ठिकाणी विद्युतित उष्णता साठवणुकीची भूमिका वाढू शकते.

इथे साठवणूक मध्यवर्ती आहे. औद्योगिक स्थळे वारा वाहत असतानाच किंवा सूर्य चमकत असतानाच ऊर्जा वापरत नाहीत. नवीकरणीय उत्पादन उष्णता साठवणुकीशी जोडल्याने मध्यमावधी विद्युत ऊर्जेला dispatchable प्रक्रिया उष्णतेत रूपांतरित करता येते, ज्यामुळे स्थळावरील प्रणाली सततच्या कामकाजाशी अधिक सुसंगत ठरतात. मूळ सारांशात औद्योगिक भूऔष्णिक ऊर्जेचा समावेशही एकाच तंत्रज्ञानाऐवजी पोर्टफोलिओ दृष्टिकोनाकडे निर्देश करतो.

मर्यादा खऱ्या आहेत

हा निष्कर्ष आशादायक आहे, पण मूळ मजकुरात अशा काही मर्यादांचाही उल्लेख आहे ज्या दुर्लक्षित करू नयेत. हा पेपर अद्याप peer reviewed नाही. याचा अर्थ निष्कर्ष अमान्य ठरत नाही, पण विश्लेषणाने अद्याप औपचारिक बाह्य पुनरावलोकन प्रक्रिया पूर्ण केलेली नाही. औद्योगिक गुंतवणुकीवर मोठा परिणाम होऊ शकणाऱ्या दाव्यासाठी हा फरक महत्त्वाचा आहे.

मॉडेल केलेली आर्थिक व्यवहार्यता आणि प्रत्यक्ष तैनाती यांमध्येही फरक आहे. डोमिंगेज यांनी मान्य केले की ही प्रणाली जिथे आर्थिकदृष्ट्या योग्य आहेत, तिथेसुद्धा त्यांचे नियोजन आणि विकास करावा लागेल. हे उघड वाटू शकते, पण अनेकदा हाच निर्णायक अडथळा असतो. औद्योगिक सुविधा दीर्घ चक्रांवर गुंतवणुकीचे निर्णय घेतात, विद्यमान उत्पादन वेळापत्रकांभोवती उपकरणे एकत्रित करतात, आणि नवीन प्रणाली अपेक्षेप्रमाणे काम न केल्यास कार्यकारी जोखीम स्वीकारतात. अनुकूल मॉडेल हा केवळ प्रारंभ आहे, हमी नाही.

याशिवाय, स्रोत ही संधी ऑफ-ग्रिड किंवा स्थळावरील प्रणाली म्हणून मांडतो. हे धोरणात्मकदृष्ट्या रंजक आहे, कारण काही उत्पादकांना जीवाश्म इंधन बाजारांपासून आणि व्यापक वीज प्रणालीच्या काही भागांपासून जोखमी कमी करता येतील. पण याचाच अर्थ तैनाती मोठ्या प्रमाणावर स्थानिक जमीन, जागा निवड, अभियांत्रिकी एकात्मता आणि भांडवल उपलब्धतेवर अवलंबून असेल.

अर्थशास्त्र टिकले तर काय बदलेल

पुढील संशोधन आणि प्रकल्पांनी जर बर्कलीचा निष्कर्ष समर्थित केला, तर व्यावहारिक अर्थ असा की औद्योगिक कार्बनमुक्ती वेगळ्या टप्प्यात प्रवेश करत आहे. पहिला टप्पा स्वच्छ उष्णता पर्याय अस्तित्वात आहेत का, यावर केंद्रित होता. पुढचा टप्पा ते कुठे प्रथम अर्थपूर्ण ठरतात, किती वेगाने उभारता येतात, आणि कोणते औद्योगिक उप-क्षेत्र संपूर्ण प्रणाली-स्तरीय बदलाची वाट न पाहता पुढे जाऊ शकतात, यावर असू शकतो.

हे या क्षेत्राच्या स्वरात लक्षणीय बदल घडवेल. औद्योगिक उत्सर्जन मोठे आहेत, आणि त्यांना अनेकदा ऊर्जा संक्रमणातील एक अडगळ अवशेष मानले गेले आहे. 2035 पर्यंत मागणीपैकी एक-तृतीयांश हिस्सा आर्थिकदृष्ट्या पुरवता येईल असा निष्कर्ष आव्हानातील कठीण भाग संपवून टाकत नाही, पण तो अशक्यतेची मर्यादा नक्कीच कमी करतो.

म्हणून स्रोत साहित्याचा सर्वात ठळक निष्कर्ष एका संख्येपेक्षा गतीबद्दल अधिक आहे. स्वच्छ उष्णता तंत्रज्ञान इतके पुढे गेले आहे की उद्योगातील काही भागांना आता कार्बनमुक्ती आणि परवडणारेपणा यांमध्ये निवड करावी लागणार नाही. अनुकूल ठिकाणी, ते कदाचित जुन्या इंधन-अवलंबित्व आणि नवीन स्थळावरील ऊर्जा प्रणाली यांमधील निवड करायला सुरुवात करत आहेत, ज्या कमी उत्सर्जनासह अधिक चांगल्या खर्च नियंत्रणाचे आश्वासन देतात.

हा लेख Utility Dive च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.