अपतटीय पवन - एक संक्षिप्त इतिहास

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© पीटरहॉन्श चिशोल्म / एडोबस्टॉक

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80 वें जन्मदिन की हार्दिक शुभकामनाएँ रिपोर्टर एंड इंजीनियरिंग न्यूज़ ! अस्सी साल एक महत्वपूर्ण प्रकाशन और व्यावसायिक उपलब्धि है!
जन्मदिन हमेशा एक बार वापस देखने का कारण बनता है। 1939 में 80 साल की समीक्षा शुरू होती है, एक बहुत ही चुनौतीपूर्ण दशक के करीब, घटनाओं की शुरुआत आज भी गूंजती है। इतिहास का सबसे महत्वपूर्ण इतिहास पिछले 80 वर्षों में निहित है।

उन दशकों में ऊर्जा हर एक पर हावी थी। ऊर्जा के उपयोग पर विचार करें, कहते हैं, द्वितीय विश्व युद्ध के बाद, 1950 से 1975 तक शुरू। तेल, गैस और कोयले के प्रतीत होने वाले अंतहीन स्रोतों से लेकर परमाणु ऊर्जा तक हर चीज के लिए शक्ति थी।
अगला, 1975 से 2000 तक ऊर्जा को याद रखें। इतना खुश नहीं है। सबसे चौंकाने वाला - वास्तविक ऊर्जा की कमी, और आसमान छूती लागत। बस चौंकाने वाले के रूप में: सामाजिक और पर्यावरणीय आपदाओं को अब एक तरफ से नहीं हटाया जा सकता है, एक्सॉन वाल्डेज़ से लेकर तीन मील मील तक शहरी स्मॉग के लिए खंडहर पट्टी खानों तक।
अब, पिछले 19 वर्षों के बारे में सोचिए। द बैकेन फील्ड। द पर्मियन बेसिन। गहरे पानी के समुद्र निष्कर्षण। और एक परिष्कृत उद्योग कहीं भी किसी भी नाटक के लिए तैयार है, चरम वैज्ञानिक और तकनीकी कौशल पर काम कर रहा है।

लेकिन पिछले 19 वर्षों में भारी परिवर्तन हुए। तेल और गैस और कोयला अब पूरी कहानी नहीं हैं। नवीकरणीय - सौर और पवन - केंद्र चरण के करीब चले गए हैं, जहां वे रहेंगे, और बढ़ेंगे। क्यूं कर? क्योंकि लोग नवीकरण पसंद करते हैं। वे ऊर्जा अपराधबोध महसूस नहीं करना चाहते। या अधिक स्पष्ट रूप से, ऊर्जा के प्रभावों के बारे में दोषी, कोयले कीचड़ से लेकर दीपवाटर क्षितिज तक की जलवायु में एक हजार साल तक परमाणु ईंधन की निगरानी के लिए।

कोई गलती मत करो, अगले 80 वर्षों में दुनिया भाग्यशाली है कि इसमें तेल और गैस की भरपूर मात्रा होगी - जिम्मेदारी से उबरने और उत्पादित लेकिन भविष्य में अत्यधिक कुशल इंजनों में नहीं बल्कि डूबे हुए।

अगले 80 वर्षों में दुनिया दोगुनी भाग्यशाली है कि उसके पास नवीकरणीय, फिर से, मुख्य रूप से पवन और सौर से बिजली उत्पादन की मुख्यधारा बनाने का मौका है। ये यादृच्छिक, डिस्कनेक्ट किए गए अवसर नहीं हैं। सभी प्रगति की तरह, ये विकल्प विकासवादी हैं, जो किए गए निर्णयों द्वारा सक्षम हैं, और काम शुरू हुआ, सालों पहले।

पीछे मुड़कर देखने की भावना में, यहाँ पर अपतटीय हवा की संक्षिप्त समीक्षा और इसके विकास ने मैरीटाइम रिपोर्टर की 80 वर्षों की सफलता के बारे में जानकारी दी है। तुलनात्मक रूप से, अपतटीय पवन एक नौसिखिया है (ठीक है, जहाजों और नौकाओं के लिए पवन ऊर्जा की गिनती नहीं)। पहला वाणिज्यिक अपतटीय पवन चक्का 1991 में डेनमार्क में बनाया गया था। 2016 में ब्लॉक आईलैंड, RI में पहली अमेरिकी परियोजना!

आधुनिक संदर्भ में एक समयरेखा निर्धारित करने के लिए यह समीक्षा अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा विकसित एक आकर्षक पवन ऊर्जा इतिहास पर आधारित है। भूस्खलन पर, डीओई का इतिहास 1850 में शुरू होता है जब यूएस विंड इंजन कंपनी की स्थापना डैनियल हल्लादे और जॉन बर्नहैम ने की थी।
1890 में, स्टील विंडमिल ब्लेड का आविष्कार किया गया, जिससे एक प्रतिष्ठित पश्चिमी प्रतीक का विकास हुआ।
महत्वपूर्ण सबक: तकनीकी विकास, फिर अब, सभी ऊर्जा प्रगति में महत्वपूर्ण हैं।

1893 में, पंद्रह विंडमिल कंपनियों ने शिकागो विश्व मेले में पवन ऊर्जा का प्रदर्शन किया। विभिन्न मॉडल, लकड़ी, स्टील और लोहे, विशिष्ट इलाकों और स्थितियों के अनुकूल थे।

1893 के बाद, डीओई की समयावधि 48 वर्ष से 1941 तक है, जो यह बताती है कि उस समय की सबसे बड़ी पवन टरबाइन ने 1.25 मेगावाट की वर्मोंट उपयोगिता को वितरित किया था। लेकिन उस पाठ में लगभग आधी सदी का अंतर है। अमेरिका की विद्युत उपयोगिताओं में तेजी से विकास हुआ था, लेकिन हवा के बिना। इलेक्ट्रिकल सिस्टम, और सिस्टम पर रखी गई नई मांग, निरंतर, स्थिर शक्ति - कोयला और हाइड्रो के बारे में सोचें। दूरस्थ, एकवचन स्थानों के लिए आंतरायिक हवा ठीक थी, लेकिन नए विद्युतीकृत शहरी रेलवे के लिए अपर्याप्त, उदाहरण के लिए।

फिर समयरेखा एक और 29 साल से 1970 तक कूद जाती है। यह रिकॉर्ड करता है: "तेल की कीमत आसमान छूती है और इसलिए पवन टरबाइनों और उनके द्वारा पैदा की जाने वाली बिजली में रुचि और शोध होता है।"

फिर, ईवेंट त्वरित किए गए:

- 1978 - राष्ट्रपति कार्टर ने पब्लिक यूटिलिटी रेगुलेटरी एक्ट पर हस्ताक्षर किए, जिसमें कंपनियों को पवन सहित नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से एक निश्चित मात्रा में बिजली खरीदने की आवश्यकता थी।

- 1980 - कैलिफोर्निया में पहली यूटिलिटी-स्केल विंड फ़ार्म स्थापित किए गए।

- 1981 - नासा के वैज्ञानिक लैरी विटर्ना और बॉब कोरिगन ने "द विटर्ना मेथड" विकसित किया, जो पवन टरबाइन के प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम विधि बन गई, जिससे आज तक टरबाइन उत्पादन की दक्षता बढ़ गई है।

- 1991 - डेनमार्क - डोंग एनर्जी (अब ओर्स्टेड) ने विंडबी को कमीशन किया, जो पहला ऑफशोर विंड फार्म था, जिसका निर्माण दो से पांच मीटर गहरे पानी के बीच हुआ था। विंडबी के 11 टर्बाइन ने लगभग 2200 घरों को बिजली प्रदान की। यह 25 वर्षों तक चला, अपेक्षा से अधिक, 2017 में ध्वस्त हो गया। विंडबी एक प्रयोगशाला के रूप में अमूल्य थी, डेनिश कंपनियों को तकनीकी रूप से विशेषज्ञता हासिल करने और इस नए अपतटीय व्यवसाय को निर्यात करने के लिए सीखने में मदद करने के लिए। शायद सबसे महत्वपूर्ण सबक: विंडबी ने एक बिजली स्टेशन के रूप में सेवा की, जो एक समग्र विद्युत प्रणाली को जोड़ने और पूरक करने के लिए।

- 1992 - राष्ट्रपति बुश ने ऊर्जा नीति अधिनियम पर हस्ताक्षर किए, पवन ऊर्जा से उत्पादित बिजली के प्रति किलोवाट घंटे के 1.5 सेंट के उत्पादन कर क्रेडिट को अधिकृत किया और नवीकरणीय ऊर्जा उपयोग पर ध्यान केंद्रित किया।

- 1993 - राष्ट्रीय पवन प्रौद्योगिकी केंद्र स्थापित किया गया।

- 2011 - एक महत्वपूर्ण दस्तावेज: डीओई की राष्ट्रीय अपतटीय पवन रणनीति, आंतरिक विभाग के साथ एक साझेदारी परियोजना। लक्ष्य: प्रौद्योगिकी विकास के माध्यम से ऊर्जा की लागत को कम करना और तैनाती की समयसीमा को कम करना।

गैरी नॉर्टन डो के पवन ऊर्जा प्रौद्योगिकी कार्यालय के भीतर एक वरिष्ठ नवीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी सलाहकार हैं। नॉर्टन 2011 की स्ट्रेटेजी और 2016 स्ट्रैटेजी अपडेट में योगदान देने वाले लेखक थे। उनसे पूछा गया: अपतटीय पवन कैसे कर रहा है - बहुत धीरे-धीरे आगे बढ़ रहा है या जहां हमें होना चाहिए?
"मुझे लगता है कि हम वास्तव में अच्छा कर रहे हैं," नॉर्टन ने उत्तर दिया। उन्होंने विशेष रूप से महत्वपूर्ण और उत्पादक के रूप में अंतर-सहयोग सहयोग का हवाला दिया, जिसमें डीओई ने तकनीकी प्रगति पर ध्यान केंद्रित किया, जो अपतटीय पवन ऊर्जा की लागत को कम करेगा जबकि महासागर ऊर्जा प्रबंधन ब्यूरो (बीओईएम) ने महासागर-आधारित के लिए जटिल नियामक प्रक्रिया को गति देने के लिए सर्वोत्तम तरीकों पर काम किया। परियोजनाओं।

कटगरी नॉर्टन
गैरी नॉर्टन, सीनियर रिन्यूएबल एनर्जी टेक्नोलॉजीज के सलाहकार, यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी, ऑफिस ऑफ एनर्जी एफिशिएंसी और रिन्यूएबल एनर्जी, विंड एनर्जी टेक्नोलॉजीज ऑफिस / वाटर पावर टेक्नोलॉजीज ऑफिस

नॉर्टन ने कहा कि 2011 की रणनीति में मूल अनुमान "बहुत आकांक्षात्मक" थे। अब, हालांकि, "कई परियोजना डेवलपर्स के साथ कई राज्यों में चीजें वास्तव में दूर हो रही हैं और वित्तीय सहायता मिली है।" जब यह काम शुरू हुआ, तो उन्होंने कहा, अनिश्चितता हावी है। उदाहरण के लिए, उन्होंने कहा, "अब यह हो रहा है," साइट मूल्यांकन में भारी वृद्धि हुई है। "मैसाचुसेट्स में," नॉर्टन बताते हैं, "हाल ही में BOEM पवन ऊर्जा क्षेत्र की पट्टे की बोलियां $ 135 मिलियन तक कूद गईं, कुछ साल पहले $ 42 मिलियन से और बोली लगाने के पहले दौर में सिर्फ $ 1.5 मिलियन।"

एक अन्य महत्वपूर्ण रणनीति परिणाम: राष्ट्रीय अनुसंधान और विकास कंसोर्टियम, वर्तमान में मैसाचुसेट्स से वर्जीनिया के लिए सबसे प्रमुख अपतटीय पवन डेवलपर्स और चार अटलांटिक तट राज्य एजेंसियों में शामिल हैं। 2018 में, डो ने न्यूयॉर्क राज्य ऊर्जा अनुसंधान और विकास प्राधिकरण (एनवाईईआरडीए) को संघ प्रशासक के रूप में चुना। डो ने प्रतिस्पर्धात्मक रूप से अनुसंधान और विकास परियोजनाओं के लिए $ 20.5 मिलियन का योगदान दिया, और NYSERDA ने उस राशि का मिलान किया।

अंत में, नॉर्टन ने अपतटीय हवा से संबंधित डीओई के आर्थिक विश्लेषणों के महत्व पर जोर दिया और यह अपने मूल्य को अधिकतम करते हुए समग्र ऊर्जा बाजार में सबसे अच्छा कैसे फिट हो सकता है। इसके अलावा महत्वपूर्ण: कई पूर्वी तट बंदरगाहों के उभरते, और बढ़ते, पुनर्मूल्यांकन के रूप में वे तैयार करते हैं और एक पूरी तरह से नई ऊर्जा उद्योग के निर्माण के लिए आवश्यक समुद्री रसद में प्रमुख भूमिका निभाने के लिए खुद को तैयार करते हैं।

2013 - एक महत्वपूर्ण परियोजना: ग्रिड से जुड़े पहले फ्लोटिंग ऑफ़शोर विंड टरबाइन का निर्माण। यह मेन विश्वविद्यालय के साथ एक डीओई साझेदारी थी, 1: 8 पैमाने पर तैनात, 20-kw कंक्रीट-मिश्रित फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म विंड टर्बाइन - दुनिया में पहली। यह परियोजना दो पूर्ण पैमाने पर चल रही अपतटीय पवन टरबाइनों के डिजाइन और निर्माण की सूचना देगी, जो अभी चल रही है, 2021 में पूरा होने के लिए निर्धारित है। इस परियोजना में पेटेंट वाल्टर्नस प्लेटफॉर्म प्रौद्योगिकी का उपयोग किया गया है, जो एक तैरता हुआ ठोस पतवार है जो 45 मीटर की गहराई में हवा के टरबाइन का समर्थन कर सकता है। या अधिक (विंडबी की 2-5 मीटर गहराई को याद करें)।

हबीब दागेर, पीएचडी, पीई मेन विश्वविद्यालय के उन्नत संरचनाओं और समग्र केंद्र में कार्यकारी निदेशक हैं।
दागेर ने स्पष्ट किया कि मेन ऊर्जा की उच्च लागतों से प्रभावित हुआ है। अपतटीय पवन में मेन की शुरुआती रुचि एक बड़े सवाल के साथ शुरू हुई: गर्मी पंपों से लेकर इलेक्ट्रिक वाहनों तक हमें हर चीज के लिए कितनी शक्ति चाहिए? मेन में, अपतटीय हवा में 160 गीगावाट की अनुमानित क्षमता है। Dagher ने कहा कि पूरे राज्य में लगभग 2.4 GW का उपयोग किया जाता है। संभावित समुद्री पवन ऊर्जा का केवल 3% ME की सभी जरूरतों को पूरा करेगा!

हालाँकि, गहरा पानी टरबाइन को रोकता है। इसलिए फ्लोटिंग तकनीक में अनुसंधान। यूओएफएम प्रमुख समस्याओं पर केंद्रित था: स्थिरता, तूफान, डिजाइन। Dagher ने कहा कि स्केल-डाउन मॉडल ने सभी परीक्षणों को पारित कर दिया, इसके ग्रिड इंटरकनेक्शन से 500 साल के तूफान को समझ लिया।
लेकिन सबसे बड़ी अदायगी? मॉडलिंग। दागेर ने कहा कि यूओएफएम ऊर्जा मॉडल उपकरण, सामग्री और स्थिति के साथ प्रोजेक्ट साइट के मिलान के लिए आसान, तेज और अधिक सटीक मूल्यांकन और मूल्यांकन की अनुमति देगा। यह सब अपतटीय पवन से सस्ती ऊर्जा का मतलब है।

- 2016 - रोड आइलैंड में ब्लॉक आइलैंड विंड फार्म, अमेरिका में पहली वाणिज्यिक अपतटीय पवन परियोजना शुरू हुई। यह अपेक्षाकृत छोटा है - 30 मेगावाट, डीपवाटर विंड द्वारा विकसित एक परियोजना।

- 2018 - डीओई की रिपोर्ट (2017 के आंकड़े) कि अमेरिका में पाइपलाइन, पवन ऊर्जा की कुल 25,434 मेगावाट की न्यू यॉर्क, न्यू जर्सी, मैसाचुसेट्स और वर्जीनिया में विकास की परियोजनाएं हैं।

वैश्विक स्तर पर, (2017 डेटा) 3,387 मेगावाट ऑफशोर विंड कैपेसिटी को कमीशन किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप 16.3 डब्ल्यूडब्ल्यू की संचयी स्थापित वैश्विक क्षमता थी। यूनाइटेड किंगडम 5,824 मेगावाट संचयी स्थापित क्षमता वाला सबसे बड़ा अपतटीय पवन बाजार है, इसके बाद जर्मनी (4,667 मेगावाट), चीन (1,823 मेगावाट), डेनमार्क (1,399 मेगावाट), और नीदरलैंड (1,124 मेगावाट) है।

डीओई की रिपोर्ट है कि वैश्विक स्तर पर नीलामी की कीमतों में गिरावट जारी है। 2017 में, डेवलपर्स ने चार बोलियाँ रखीं जिन्हें "शून्य-सब्सिडी" कहा गया।