सौर ऊर्जा का चमकदार इतिहास

दिसम्बर 6th, 2021

कभी फ्रिंज और भविष्यवादी, यह अक्षय ऊर्जा आज ऊर्जा के सस्ते और कुशल स्रोत के रूप में चमकती है। फिर भी, यह विवादास्पद बना हुआ है - कई अलग-अलग कारणों से।

एडम लेवी द्वारा

वायुमंडलीय भौतिक विज्ञानी

हम किसी आविष्कार के भविष्य पर प्रकाश कैसे डाल सकते हैं? अगर वास्तव में एक उपन्यास तकनीक is उपन्यास, शोधकर्ता कैसे काम करना शुरू कर सकते हैं कि आने वाले वर्षों या दशकों में यह दुनिया में कैसे फिट हो सकता है? आखिरकार, "भविष्यवाणी बहुत मुश्किल है, खासकर भविष्य के बारे में।" वह उद्धरण नील्स बोहर का है। शायद। निश्चित तौर पर कोई नहीं जानता है।

हम जानते हैं कि आज की तकनीक कैसी दिखती है, और सौर ऊर्जा के लिए चीजें बहुत उज्ज्वल दिख रही हैं। सौर अब अक्षय ऊर्जा का सबसे तेजी से बढ़ने वाला स्रोत है। अकेले 2018 में, वैश्विक स्तर पर लगभग 100 गीगावाट सौर क्षमता स्थापित की गई थी। यदि ये सभी पैनल एक ही समय में अपनी अधिकतम क्षमता पर काम कर रहे हों, तो यह सभी को बिजली देने के लिए पर्याप्त से अधिक होगा कनाडा की औसत बिजली मांग. लेकिन सौर ऊर्जा हमेशा बढ़ती नहीं रही है। अतीत में बस कुछ दशक पीछे कदम रखें, और सौर अभी भी भविष्यवादी था। तो क्या हुआ किया सौर का भविष्य कैसा दिखता है इससे पहले कि हम जानते थे कि यह क्या बन सकता है? खैर, इसका जवाब विवादास्पद है।

सच में नहीं। यदि आप तत्कालीन तथाकथित . का पहला मुद्दा उठाते हैं ऊर्जा की वार्षिक समीक्षा 1976 से, आपको "सौर ऊर्जा" शीर्षक से कल्पनात्मक रूप से एक पेपर मिलेगा। इसका सार इस वाक्य के साथ खुलता है:

यह व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है कि पृथ्वी पर सूर्य की अटूट ऊर्जा पर्याप्त मात्रा में प्राप्त होती है ताकि दुनिया की भविष्य की ऊर्जा जरूरतों में बड़ा योगदान हो सके।

अब तक, इतना परिचित। पृथ्वी को सूर्य से प्राप्त होने वाली ऊर्जा की विशाल मात्रा आज भी सौर ऊर्जा के परिचय के रूप में कार्य करती है। लेकिन फिर भी यह अनिश्चित और विवादास्पद है कि क्या अब हमारे पास उस सौर ऊर्जा को आर्थिक रूप से इकट्ठा करने और हमारी जरूरतों के लिए उपयोगी रूपों में बदलने का साधन है।

"अनिश्चित और विवादास्पद।" क्या इस तकनीक का भविष्य वास्तव में इतना संदेहपूर्ण था? सही है। जबकि शोधकर्ता कुछ 20 वर्षों से फोटोवोल्टिक का उपयोग करके प्रकाश को बिजली में परिवर्तित कर रहे थे, इन दृष्टिकोणों के अनुप्रयोग अभी भी अपेक्षाकृत नए थे। 1950 और 60 के दशक में, सौर ऊर्जा को कई यूएस और यूएसएसआर उपग्रहों पर एक घर मिला, जहां पारंपरिक बिजली की आपूर्ति बहुत असुविधाजनक होती। लेकिन जब 1970 के दशक में प्रगति देखी गई थी, तब भी प्रौद्योगिकी को पारंपरिक अनुप्रयोगों के लिए अवास्तविक के रूप में देखा गया था।

केली सिम्स गैलाघर: "वास्तव में, उस समय, उस तरह का जहां सौर था। यह माना जाता था, आप जानते हैं, एक बहुत ही उन्नत प्रकार की दूर की तकनीक है। ”

यह केली सिम्स गैलाघर है, जो लगभग 20 वर्षों से ऊर्जा प्रौद्योगिकी नवाचार प्रणालियों पर शोध कर रहा है और अब मैसाचुसेट्स में टफ्ट्स विश्वविद्यालय के फ्लेचर स्कूल में आधारित है। 1970 के दशक के अंत में सौर अभी भी "दूर" लगने का एक कारण है: लागत अभी भी खड़ी थी: $ 20 प्रति वाट यदि आपका सौर पैनल पूरी शक्ति से चल रहा था। यानी करीब 90 2021 डॉलर। इसलिए यदि आप एक 60-वाट लाइटबल्ब को बिजली देने के लिए पर्याप्त सौर पैनल खरीदना चाहते हैं, तो आपको आज के पैसे का 5,000 डॉलर से अधिक खर्च करना होगा। वास्तव में विवादास्पद। यहाँ बर्लिन में ग्लोबल कॉमन्स एंड क्लाइमेट चेंज पर मर्केटर रिसर्च इंस्टीट्यूट के फेलिक्स क्रूटज़िग हैं, जो जलवायु परिवर्तन को कम करने में सौर ऊर्जा की भूमिका का अध्ययन करते हैं।

फेलिक्स क्रूटज़िग: "चालीस साल पहले, यह काफी महंगा था। तो आप जानते हैं कि क्या यह एक वास्तविक बाजार-स्तर की तकनीक थी। तो बिल्कुल, हाँ, 40 साल पहले यह एक विवादास्पद तकनीक थी।"

लेकिन 1976 के इस पेपर से सीखने के लिए और भी बहुत कुछ है जो सौर ऊर्जा महंगी हुआ करती थी। एक के लिए, सौर-ऊर्जा विकास को प्रेरित करने वाली प्रेरणाएँ आज से भिन्न थीं।

1970 के दशक में ईंधन की कीमतों में वृद्धि।

यद्यपि इस पुराने पेपर में जीवाश्म ईंधन के सापेक्ष सौर की "स्वच्छता" को छुआ गया है, लेकिन यह आज के जलवायु-परिवर्तन के समान अर्थों के साथ नहीं आता है। जबकि ग्लोबल वार्मिंग पर पहले से ही 1970 के दशक में शोध किया जा रहा था, ऐसा लगता है कि यह इन शोधकर्ताओं के रडार पर नहीं था, क्योंकि आपको यहां इसका कोई उल्लेख नहीं मिलेगा।

पेपर कहता है - जैसा कि शोधकर्ता आज बताते हैं - कि सौर ऊर्जा का उपयोग करने के विभिन्न तरीके हैं। उदाहरण के लिए, ऊर्जा को उन प्रणालियों द्वारा कैप्चर किया जा सकता है जो इसे गर्मी में या बिजली में परिवर्तित करती हैं, चाहे वह फोटोवोल्टिक, महासागरीय थर्मल या पवन ऊर्जा रूपांतरण के माध्यम से हो।

अब, व्यक्तिगत रूप से, जब मैं महासागरीय तापीय ऊर्जा या पवन टर्बाइनों के बारे में सोचता हूं, तो मैं "सौर ऊर्जा" शब्द के बारे में जरूरी नहीं सोचता। लेकिन अध्ययन सही ढंग से बताता है कि:

सौर ऊर्जा का प्राकृतिक संग्रह पृथ्वी की सतह और महासागरों पर होता है, जो हवा और मौसम को जन्म देता है।

आज हम इन ऊर्जा स्रोतों को "सौर ऊर्जा" के रूप में वर्णित नहीं कर सकते हैं। लेकिन, निश्चित रूप से, वे आकाश में उस बड़ी चमकती हुई डिस्क से उत्पन्न होते हैं।

तो कागज़ - जो हमें सौर ऊर्जा द्वारा प्रस्तुत विवाद की याद दिलाकर खोला गया - कैसे समाप्त होता है? खैर, आश्चर्यजनक रूप से आशावादी स्वर के साथ:

हम उम्मीद करते हैं कि वर्ष 2000 के बाद की अवधि में सौर ऊर्जा दुनिया के कई क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले सबसे पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों में से एक बन गई होगी।

यह कथन उस समय गहरा विवादास्पद लगा हो सकता है, लेकिन यह लंबे समय तक ऐसा नहीं रहा। ठीक तीन साल बाद, 1979 में, राष्ट्रपति जिमी कार्टर 32 सौर पैनल स्थापित व्हाइट हाउस की छत पर। कार्टर ने वर्ष 2000 के बारे में भी भविष्यवाणी करते हुए कहा:

वर्ष 2000 में, मेरे पीछे यह सोलर वॉटर हीटर, जिसे आज समर्पित किया जा रहा है, अभी भी यहां सस्ती, कुशल ऊर्जा की आपूर्ति करेगा। और उनके प्रशासन ने सदी के अंत तक अमेरिका की 20 प्रतिशत ऊर्जा सौर ऊर्जा से उत्पन्न करने का लक्ष्य रखा।

इन घटनाक्रमों ने 1976 की समीक्षा के लेखकों में से एक के लिए 1981 में विषय पर लौटने के लिए दृश्य निर्धारित किया। "सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकी - एक पांच साल का अपडेट" शीर्षक वाली इस समीक्षा से पता चला कि सौर ऊर्जा एक बड़ी भीड़-सुखदायक बन गई थी।

यदि संयुक्त राज्य अमेरिका ने अपनी ऊर्जा प्रणाली को एक लोकप्रिय वोट से चुना, तो इसमें कोई संदेह नहीं है कि सौर ऊर्जा आसानी से जीत जाएगी। अमेरिकी जनता यह भी मानती है कि अब से 20 साल बाद देश की अधिकांश ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए सौर ऊर्जा काफी तेजी से बढ़ेगी, एक दृष्टिकोण जो कि सौर प्रौद्योगिकी विकास से निकटता से जुड़े लोगों में से कुछ को विश्वसनीय लगता है।

इस मामले में, विशेषज्ञ निश्चित रूप से सही थे, क्योंकि अमेरिका अपने जीवाश्म-ईंधन के बुनियादी ढांचे से दूर जाने में धीमा रहा है। लगभग 40 साल बाद और सौर अभी भी केवल अमेरिकी ऊर्जा जरूरतों का लगभग 1 प्रतिशत प्रदान कर रहा है। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि लेखक निराशावाद से भरा हुआ था।

फिर भी, सौर ऊर्जा के अंतिम योगदान का महत्व संदेह में नहीं है। इन प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए एक सतत दीर्घकालिक प्रतिबद्धता क्या होनी चाहिए, इसके लिए पिछले पांच वर्षों में तेजी से शुरुआत हुई है।

तो आगे क्या हुआ? खैर, लंबी अवधि की प्रतिबद्धता शॉर्ट-टर्म फ्लिंग से अधिक निकली। एक और पांच साल बाद, 1986 में, और रीगन ने अक्षय ऊर्जा में फलहीन अनुसंधान के रूप में जो देखा, उसे नष्ट कर दिया था। और व्हाइट हाउस की छत पर सौर पैनल नई सदी में गर्मी प्रदान करने के लिए नियत नहीं थे। 1986 तक, वे भी चले गए थे।

अगले दशक में दुनिया भर में सौर ऊर्जा को विकसित करने और तैनात करने की प्रतिबद्धताओं की झिलमिलाहट जारी रही। 1996 में (पहले पेपर के 20 साल बाद), हमें सौर ऊर्जा पर एक नई समीक्षा मिली। NS ऊर्जा की वार्षिक समीक्षा अब ऊर्जा और पर्यावरण की वार्षिक समीक्षा बन गई थी। इस समीक्षा का शीर्षक था "प्रोग्रेस कमर्शियलाइज़िंग सोलर-इलेक्ट्रिक पावर सिस्टम्स।" बस वह शीर्षक दिखाता है कि सौर ऊर्जा की क्षमता का सवाल कैसे बदल गया था। और वहाँ वास्तव में प्रगति हुई थी:

1976 और 1992 के बीच, फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की कीमतों में दस के एक कारक की कमी आई क्योंकि संचयी उत्पादन में 1,000 के कारक की वृद्धि हुई।

नवाचार एक साथ सौर पैनलों की दक्षता को बढ़ा रहा था और उनके उत्पादन की लागत को कम कर रहा था। लेकिन सौर ऊर्जा अभी भी सौदा बनने से काफी दूर थी।

$4.00-$4.50 प्रति वाट की मॉड्यूल कीमतों पर और सिस्टम की लागत लगभग दोगुनी है, पीवी सिस्टम अभी भी ग्रिड से जुड़े अनुप्रयोगों के लिए अपेक्षाकृत महंगे हैं।

और इन आंकड़ों को ध्यान में रखते हुए, 1996 में सौर का भविष्य अभी भी बिल्कुल स्पष्ट नहीं दिख रहा था। जबकि दो दशक पहले की समीक्षा में अनुमान लगाया गया था कि सौर ऊर्जा के दुनिया के पारंपरिक स्रोतों में से एक हो सकता है, इस पेपर में अधिक मौन महत्वाकांक्षाएं हैं। उदाहरण के लिए, भूमध्यसागरीय सौर ऊर्जा जैसे क्षेत्रों के लिए 10 साल की अवधि के भीतर स्थानीय या क्षेत्रीय बिजली की जरूरत का 25% -20% आपूर्ति कर सकता है।

उस समय, यह देखना कठिन था कि बिना पर्याप्त सब्सिडी के सौर ऊर्जा अन्य ऊर्जा स्रोतों के साथ कैसे प्रतिस्पर्धा कर सकता है। उस ने कहा, हालांकि, कागज यह भी सुझाव देता है कि जीवाश्म ईंधन से सब्सिडी को हटा दिया जाना चाहिए, एक ऐसा कदम जिसे कई पर्यावरण समूह आज भी बुलाते हैं। लेखकों ने तर्क दिया कि यह इस तथ्य को प्रतिबिंबित करेगा कि वे एक सीमित संसाधन हैं जो समाप्त हो रहे हैं।

आज, जीवाश्म-ईंधन सब्सिडी को हटाने की प्रेरणा पूरी तरह से उलट है। हम जानते हैं कि हमारे पास भविष्य में कई दशकों तक चलने के लिए पर्याप्त जीवाश्म ईंधन है। यहाँ फिर से केली है, जिसे हमने पहले सुना था:

केली सिम्स गैलाघर: "वह चोटी के तेल का युग था और यह विचार था कि हम तेल से बाहर निकलने जा रहे थे। यह शेल गैस क्रांति से पहले की बात है।"

अब हम समझते हैं कि जीवाश्म ईंधन इतने प्रचुर मात्रा में हैं कि अगर हम उन सभी को जला दें, तो ग्रह के विशाल क्षेत्र इतने गर्म हो जाएंगे कि मानव चयापचय भी सामना नहीं कर सके। 1996 में, हाल ही में जलवायु परिवर्तन रिपोर्ट पर दूसरा अंतर सरकारी पैनल प्रकाशित किया गया था, जिसमें इस बात का सबूत पेश किया गया था कि मानवता वैश्विक जलवायु को बदल रही है। लेकिन इस बिंदु पर भी, सौर ऊर्जा पर समीक्षा के लिए ग्लोबल वार्मिंग केंद्र-सबसे प्रेरणा नहीं थी। वास्तव में, 1996 के इस अध्ययन में जलवायु परिवर्तन का एकमात्र उल्लेख यह इंगित करना है कि जलवायु परिवर्तन के लिए संयुक्त राष्ट्र फ्रेमवर्क कन्वेंशन बड़े पैमाने पर अंतर्राष्ट्रीय सहयोग की मांग करता है। और उस समय, इस तरह के सहयोग के लिए व्यापक आशावाद प्रतीत होता था।

जैसे-जैसे सहस्राब्दी नजदीक आ रही है, मानव जाति पहली बार एक वैश्विक सभ्यता के करीब पहुंच रही है।

खैर, अब हम सहस्राब्दी से 21 साल पीछे हैं। ब्रिटेन के यूरोपीय संघ छोड़ने और पेरिस जलवायु समझौते के साथ अमेरिका के अशांत संबंधों के साथ, पश्चिमी दुनिया वैश्विक सहयोग के विचारों से दूर हो गई है। लेकिन सौर के लिए कहानी कहीं अधिक सकारात्मक है। पिछले दशक में, सौर ऊर्जा का उपयोग बढ़ गया है, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के विकास अनुमानों को बार-बार तोड़ रहा है। दुनिया भर की सरकारों ने ऐसी नीतियां बनाई हैं जो सौर ऊर्जा को प्रोत्साहित करती हैं, और चीनी निर्माताओं ने कम लागत पर बड़े पैमाने पर पैनल बनाने के नए तरीके तलाशने शुरू कर दिए हैं।

और लागत बहुत कम हो गई है। आज कुछ सौर पैनलों की कीमत 30 सेंट प्रति वाट है - 300 के "विवादास्पद" सौर पैनलों की तुलना में लगभग 1976 गुना सस्ता है। वास्तव में, सौर इतना सस्ता है कि अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी ने हाल ही में इसे इतिहास में बिजली का सबसे सस्ता स्रोत घोषित किया है। नतीजतन, इसे दुनिया भर में तेजी से तैनात किया जा रहा है। 2019 की समीक्षा के अनुसार, "फास्टर थान, यू थिंक रिन्यूएबल एनर्जी एंड डेवलपिंग कंट्रीज" शीर्षक से, अक्षय ऊर्जा अब विद्युत ऊर्जा उत्पादन प्रणालियों में कुल निवेश पर हावी है।

यहाँ फिर से फ़ेलिक्स क्रूटज़िग है, जिसे आपने पहले सुना था:

फेलिक्स क्रूटज़िग: "मुझे लगता है कि यह एक महान कहानी है। अब यह एक ऐसी तकनीक है जो औद्योगिक पैमाने पर बिजली का उत्पादन कर सकती है और यह बहुत अच्छी बात है।"

और केली के लिए, सौर यात्रा की यात्रा से सीखने के लिए एक महत्वपूर्ण सबक है।

केली सिम्स गैलाघर: "बहुत से लोग हवा और सौर के बारे में बहुत निराशावादी थे, आप जानते हैं, और वे गलत थे। इसलिए मुझे लगता है कि हमें खुद पर विश्वास रखने की जरूरत है कि हम प्रौद्योगिकी में काफी नाटकीय सुधार कर सकते हैं।"

तो सौर के लिए आगे क्या? विश्व के सहमत जलवायु लक्ष्यों तक पहुंचने के लिए, ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन को वैश्विक स्तर पर जितनी जल्दी हो सके शुद्ध-शून्य तक गिरने की आवश्यकता है। आदर्श रूप से सदी के मध्य के तुरंत बाद। कुछ संदेह है कि इस संक्रमण में सौर की भूमिका है, लेकिन इसकी भूमिका कितनी बड़ी है यह स्पष्ट नहीं होगा।

तो सौर ऊर्जा का भविष्य क्या है? खैर, क्या सौर वास्तव में जीवाश्म ईंधन की छाया से बाहर निकल सकता है, यह सरकारों पर निर्भर करेगा कि वे सौर ऊर्जा को प्रोत्साहित करके नवाचार को जारी रखें। दुनिया क्या करेगी, यह जाने बिना, उत्तर अभी भी विवादास्पद है।

फेलिक्स क्रूटज़िग: "यह अभी भी विवादास्पद है कि क्या पीवी 5 में 10 या 2050 प्रतिशत प्राथमिक ऊर्जा की तरह वितरित करेगा या 40 या 50 प्रतिशत। उन संख्याओं के बीच बहुत बड़ा अंतर है। यहां करना सबसे अच्छी बात है। और हम इसकी भविष्यवाणी नहीं कर सकते हैं, लेकिन हम स्वयं प्रक्षेपवक्र बदल सकते हैं।"

"उस समय, बहुत सारे प्रश्न थे, बहुत सारे सिद्धांत थे, और सिद्धांतों का बहुत अधिक परीक्षण नहीं था।"

इस कड़ी में, आपने फेलिक्स क्रुट्ज़िग और केली सिम्स गैलाघर से सुना। चार पत्रों के उद्धरण भी थे: फ्रेडरिक एच। मोर्स और मेल्विन के। सीमन्स, 1976; सिमंस, 1981; रेमंड ड्रेकर और पास्कल डी लैक्विल III, 1996; और चैनिंग अरंड्ट एट अल।, 2019। मैं एडम लेवी हूं, और यह रहा है ज्ञेय.

यह लेख मूल रूप से जानने योग्य पत्रिका द्वारा 13 जनवरी, 2021 को प्रकाशित किया गया था, और इसके अनुसार पुनर्प्रकाशित किया गया है क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन-नॉन-कॉमर्शियल-नोएडरिव्स 4.0 इंटरनेशनल पब्लिक लाइसेंस। आप मूल लेख पढ़ सकते हैं यहाँ उत्पन्न करें. इस लेख में व्यक्त विचार अकेले लेखक के हैं न कि WorldRef के।

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