डिजिटल ट्विनः भारताच्या स्वच्छ ऊर्जा पायाभूत सुविधांना कार्यक्षम बनवण्यासाठी एक पर्याय

भारत हा जगातील तिसऱ्या क्रमांकाचा सर्वात मोठा वीज उत्पादक आणि ग्राहक आहे. आर्थिक वर्ष 2023 मध्ये 425 + गिगावॅट (GW) 430 + हजार सर्किट किलोमीटर पारेषण लाईन्स आणि 1500 + अब्ज युनिट वीज पुरवठ्याच्या स्थापित क्षमतेसह, भारत सर्वात गंभीर आणि गुंतागुंतीची ऊर्जा परिसंस्था असलेल्या देशांपैकी एक आहे. 2047 पर्यंत विकसित देश बनण्याची भारताची महत्त्वाकांक्षा पूर्ण करण्यासाठी आणि सर्वांना परवडणारी आणि शाश्वत वीज पुरवण्यासाठी, 2030 पर्यंत त्याची उत्पादन क्षमता 777 गिगावॅटपर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे. नवीन उद्दिष्टांनुसार, भारताच्या राष्ट्रीय निर्धारित योगदानाचे (NDC) उद्दिष्ट ही 50 टक्के वीज बिगर-जीवाश्म इंधन आधारित स्त्रोतांमधून मिळवण्याचे आहे. हे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी, भारताच्या ऊर्जा मूल्य साखळीतील घटकांनी कोणत्याही किंमतीत विजेच्या एकत्रीकरणाशी संबंधित अनेक आव्हानांवर मात करण्यासाठी नवीन युगातील डिजिटल तंत्रज्ञानाचा अवलंब केला पाहिजे.

वेळ, जागा आणि प्रमाणासाठी उपाय

भविष्यातील स्वच्छ ऊर्जा परिसंस्थेमध्ये मोठ्या प्रमाणात सौर/पवन/संकरीत ऊर्जा उद्यानांपासून ते छतावरील सौर, पवन, बायोमास, जलविद्युत, भरती (टायडल) इत्यादींमधील लहान प्रमाणात वितरण आणि उत्पादन उपक्रमांच्या सुविधांचा समावेश असेल. जीवाश्म इंधनापासून स्वच्छ परंतु अनियंत्रित आणि अस्थिर ऊर्जा स्त्रोतांकडे अशा मूलभूत बदलामुळे पुरवठ्याच्या बाजूची वैशिष्ट्ये मूलभूतपणे बदलतील. पारेषणाच्या बाबतीत, सध्या बांधकाम सुरू असलेल्या मोठ्या प्रमाणावरील स्वच्छ ऊर्जा निर्मिती सुविधा सामान्यतः पारंपरिक उपभोग केंद्रांपासून खूप दूर आहेत. उच्च सौर विकिरण (हाय सोलार इरेडिएशन) आणि वाऱ्याचा वेग, आसपासच्या भागात न वापरलेल्या जमिनीची उपलब्धता, हरित हायड्रोजनसाठी पाण्याची उपलब्धता इ. अशी अनेक कारणे आहेत. यामुळे, विद्यमान वीज ग्रिडची क्षमता वाढवत, आतापर्यंतच्या तुरळक जागांजवळ मोठ्या प्रमाणात नवीन पारेषण रचना बांधावी लागेल.

उपभोगाच्या बाबतीत, 2030 पर्यंत सर्वाधिक मागणी 335 गिगावॅटपर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे. विजेच्या वापराच्या रिअल-टाइम ऑप्टिमायझेशन क्षमतेसह 'स्मार्ट' उपकरणांद्वारे ही मागणी वेगाने वाढेल. म्हणूनच, भारताच्या नवीन युगातील ऊर्जा क्षेत्रातील 'वेळ', 'स्थान ' आणि 'प्रमाण ' या बदलत्या आव्हानांचा सामना करण्यासाठी, वीज निर्मिती, पारेषण आणि वितरणाचे जाळे व्यवस्थापित करण्यासाठी एकात्मिक ' डिजिटल ट्विन‘ क्षमता वेगाने निर्माण होणे स्वाभाविक आहे.

आपल्याला "डिजिटल ट्विन"ची गरज का आहे?

वास्तविक मालमत्ता, प्रक्रिया किंवा परिसंस्थेचे डायनॅमिक सिम्युलेटेड अनुकरण म्हणून DT ( डायनैमिक सिम्युलेटेड इमिटेशन) ची व्याख्या केली जाऊ शकते. त्यात वास्तविक जगाप्रमाणेच अचूक दृश्य आणि वर्तणुकीची वैशिष्ट्ये आहेत. इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (आयओटी) कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआय) आणि ब्लॉकचेन यासारखे उदयोन्मुख तंत्रज्ञान डीटीची अचूकता आणि सूक्ष्मता आणखी वाढवू शकते. हे अशा प्रकारे तयार केले गेले आहे की ते वास्तविक जगाच्या डेटाच्या थेट प्रवाहातून सतत शिकत राहते आणि विविध इनपुट/डिजिटल उत्तेजनांना त्याच्या संभाव्य प्रतिसादाचे अनुकरण करते. अशा प्रकारे, ते अत्यंत उच्च पातळीच्या अचूकतेसह संभाव्य वास्तविक-जगाच्या कामगिरीच्या परिणामांचा आणि समस्यांचा अंदाज लावू शकते. त्यामुळे जर एखाद्या देशाच्या ऊर्जा परिसंस्थेचा डी. टी. तयार केला गेला, तर तो रिअल-टाइम, गिगा-स्केल, परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा निर्मिती, पारेषण आणि उपभोग डेटा समाकलित आणि विश्लेषण करू शकतो.

वास्तविक जगात पाहिल्याप्रमाणे, नवीकरणीय उर्जेतून (RE) सर्वोच्च निर्मिती सर्व वेळच्या सर्वोच्च मागणीशी जुळू शकत नाही. डी. टी. स्थानिक/प्रादेशिक/राष्ट्रीय स्तरावर अशा परिस्थितीचे अनुकरण करू शकते आणि अशा असंतुलनाचे निवारण करण्यासाठी अचूक शिफारसी देऊ शकते. अश्या भविष्यसूचक क्षमता खर्च कमी करण्यास, कार्यक्षमता वाढविण्यास, क्षमता वाढविण्यास आणि ग्रिड ऑपरेशन्सचे कार्बन फूटप्रिंट कमी करण्यास मदत करू शकतात आणि कामगारांना कौशल्य वाढविण्यासाठी मौल्यवान प्रशिक्षण संसाधने प्रदान करू शकतात. प्रधानमंत्री सूर्योदय योजना 2024 च्या शुभारंभासह, डी. टी. महसुलाच्या नवीन संधी उपलब्ध करून देतानाच समुदाय आणि ग्रिडचा लाभ घेणारे 'आभासी ऊर्जा प्रकल्प' सुलभ करू शकते.

डी. टी. च्या भविष्यातील मूलभूत वैशिष्ट्यामुळे, ते आधुनिक सुधारणांवर प्रतिक्रिया देऊ शकते. यामुळे सुरक्षेची चिंता कमी होते. यामुळे उदयोन्मुख संस्थात्मक आणि पीअर-टू-पीअर ऊर्जा व्यापार बाजारपेठांमध्ये अचूक किंमत शोधणे आणि ऊर्जा साठवण आणि ई-गतिशीलता सेवा प्रदात्यांसह एकत्रीकरण होऊ शकते. त्याच वेळी, ते ऑफसेट आणि नवीकरणीय ऊर्जा प्रमाणपत्रांच्या व्यापारात अधिक पारदर्शकता आणि उत्तरदायित्व सुनिश्चित करू शकते.

ऊर्जा संस्थेच्या डिजिटायझेशनचा जागतिक कल

आंतरराष्ट्रीय ऊर्जा संस्थेनुसार (IEA) विकसित देश त्यांच्या विद्युत प्रणालींच्या संकल्पना, अंमलबजावणी आणि व्यवस्थापनामध्ये अत्याधुनिक डी. टी. मॉडेलच्या दिशेने लक्षणीय पावले उचलत आहेत. संपूर्ण युरोपमध्ये ग्रीड एकत्रीकरणावर लक्ष केंद्रित करून, नवीन गुंतवणूकीमध्ये सुसंवाद साधून आणि विविध अधिकारक्षेत्रांमध्ये आंतरसंचालनीयता सुलभ करून, युरोपियन युनियनने या प्रदेशात आधुनिक डिजिटल क्षमता निर्माण करण्यासाठी 2022 मध्ये एक केंद्रित योजना सुरू केली. डेटा-चालित माहितीद्वारे आपल्या ग्राहकांना ऊर्जेच्या स्रोतांवर आणि वापरावर अधिक नियंत्रण प्रदान करणे, स्मार्ट ग्रीड तंत्रज्ञानाचे अद्ययावतीकरण सुलभ करणे आणि सायबर सुरक्षा उपायांना बळकटी देणे हे या उपक्रमाचे उद्दिष्ट आहे. युनायटेड किंगडममध्ये, (OFGEM) नियामक संस्थेसह उद्योग, ऊर्जा आणि व्यवसाय विभागाच्या प्रतिनिधींचा समावेश असलेले टास्क फोर्स या क्षेत्राच्या व्यापक डिजिटायझेशनसाठी अंमलबजावणी आराखडा तयार करत आहे. अमेरिकेत, सदर्न कॅलिफोर्नियाची एडिसन युटिलिटी कंपनी आधुनिक डिजिटल तंत्रज्ञानाचा वापर करून स्मार्ट ग्रीड सुरू करण्यापूर्वी अनेक प्रायोगिक प्रकल्प राबवत आहे.

IEA चे म्हणणे आहे की जागतिक स्तरावर, नवीन युगातील डिजिटल सोल्यूशन्समध्ये 2050 पर्यंत 1.5 ट्रिलियन डॉलर्सची ग्रीड गुंतवणूक करण्याची क्षमता आहे. याव्यतिरिक्त, ते स्वच्छ ऊर्जेचे अखंड एकत्रीकरण सुलभ करून ग्रीड पायाभूत सुविधांचे आयुष्य वाढवू शकतात. दुसरा पैलू असा आहे की विद्यमान आणि आगामी वीज नेटवर्कमध्ये डिजिटल उपायांचा समावेश करण्यात सामूहिक अपयश आल्याने पुरवठा-बाजूच्या अडथळ्यांमध्ये वाढ होऊ शकते. यामुळे उदयोन्मुख आणि विकसनशील बाजारपेठांमध्ये 1 ट्रिलियन अमेरिकन डॉलर्सपेक्षा जास्त आर्थिक उत्पादकतेचे नुकसान होऊ शकते आणि ऊर्जा व्यवस्थापन पायाभूत सुविधांवरील खर्च कमी होऊ शकतो. त्यामुळे डी. टी. क्षमता विकसित करणे ही एक अशी गुंतवणूक मानली पाहिजे जी ऊर्जा परिसंस्थेतील सर्व भागधारकांसाठी नवकल्पना आणि वास्तविक मूल्य उघडते. त्याचा वापर करून, ऊर्जा उत्पादक गुंतवणुकीवर चांगल्या परताव्याची अपेक्षा करू शकतात, व्यापारी कंपन्या अपेक्षित नफा मिळवू शकतात, सरकार आणि नियामकांना अचूक धोरण संकेत मिळू शकतात, वितरण/पारेषण कंपन्या त्यांच्या भांडवली खर्चाला अनुकूल करण्यासाठी त्यांचे जाळे अधिक कार्यक्षमतेने व्यवस्थापित करू शकतात आणि ग्राहकांना परवडणारी, स्वच्छ आणि विश्वासार्ह वीज मिळू शकते.

---

लाबण्य प्रकाश जेना हे क्लायमेट पॉलिसी इनिशिएटिव्ह (सीपीआय) च्या शाश्वत वित्त केंद्राचे प्रमुख आहेत.

प्रसाद अशोक ठाकूर हे CIMO चे अभ्यासक आहेत आणि अहमदाबाद येथील इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ मॅनेजमेंट (IIMA) आणि मुंबई येथील इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (IITB) चे माजी विद्यार्थी आहेत.

• Energy
• Energy Efficiency
• India
• 777 GW by 2030
• capacity
• challenges
• clean energy
• digital tech
• digital twin (DT)
• electricity
• forecasting
• generation
• NDC
• non-fossil sources
• optimization
• Renewable energy
• revenue
• smart devices
• supply
• transmission
• virtual plants

The views expressed above belong to the author(s). ORF research and analyses now available on Telegram! Click here to access our curated content — blogs, longforms and interviews.