भारतातील जलविद्युतची भूमिका

हा लेख  Comprehensive Energy Monitor: India and the World या मालिकेचा भाग आहे.

प्रत्यक्ष स्थिती

1947 मध्ये, जलविद्युत क्षमता एकूण वीज निर्मिती क्षमतेच्या सुमारे 37 टक्के आणि वीज निर्मितीच्या 53 टक्के होती. 1960 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात, कोळशावर आधारित वीज निर्मितीने भारतातील जलविद्युत विस्थापित करण्यास सुरुवात केली आणि क्षमता आणि निर्मिती या दोन्हीमध्ये जलविद्युतचा वाटा नाटकीयरित्या कमी झाला. 2022-23 मध्ये, भारतातील 46,850 मेगावॅट (मेगावॅट) आणि 9.9 टक्के वीज निर्मिती क्षमतेसह जलविद्युतचा वाटा अंदाजे 11.3 टक्के होता. लघु जलविद्युत (25 मेगावॅटपेक्षा कमी) ची स्थापित क्षमता 4944 मेगावॅट आणि 4745 मेगावॅट पंप केलेले हायड्रो स्टोरेज (PHS) क्षमता होती ज्यापैकी 3305 मेगावॅट 2022 मध्ये पंप केलेल्या स्टोरेज मोडमध्ये वापरली गेली.

जागतिक स्तरावर, जलविद्युत हा आजपर्यंतचा प्रबळ अक्षय ऊर्जा (आरई) स्त्रोत आहे, जो सर्व नूतनीकरणयोग्य विजेच्या दोन तृतीयांश पेक्षा जास्त पुरवतो. 2020 मध्ये जागतिक स्थापित वीज निर्मिती क्षमतेमध्ये जलविद्युतचा वाटा सुमारे 18 टक्के आणि सुमारे 17 टक्के वीजनिर्मिती आहे. जलविद्युतपासून स्वच्छ वीजनिर्मितीने 2020 मध्ये विक्रमी 4,500 टेरावॅट तास (TWh) गाठले परंतु 2021 मध्ये 4327 TWh पर्यंत घसरले. कोळसा आणि नैसर्गिक वायूनंतर जलविद्युत हा विजेचा तिसरा सर्वात मोठा स्त्रोत होता आणि इतिहासातील आरई स्त्रोताकडून सर्वात मोठे योगदान होते; जलविद्युत निर्मिती अणुऊर्जेपेक्षा 55 टक्के जास्त होती आणि पवन आणि सौर उर्जेसह सर्व आरई स्रोतांमधून निर्माण होणाऱ्या विजेपेक्षा जास्त होती. गेल्या काही वर्षांत जलविद्युत निर्मिती क्षमतेमध्ये जागतिक वाढ केवळ 1 टक्क्यांहून अधिक होती जी निव्वळ शून्य लक्ष्य पूर्ण करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या 3 टक्के वार्षिक सरासरी वाढीपेक्षा खूपच कमी आहे.

Source: The Changing Role of Hydropower: IRENA 2023

आव्हाने कोणती

मोठमोठे स्टोरेज हायड्रो-पॉवर प्रकल्प कमी-कार्बन वीज निर्मिती करतात परंतु ते प्रचंड स्थानिक पर्यावरणीय आणि सामाजिक खर्च देखील लादतात. ते हजारो लोकांना विस्थापित करतात, नदीच्या पर्यावरणाला अडथळा आणतात, परिणामी मोठ्या प्रमाणावर जंगलतोड होते, जलीय आणि स्थलीय जैवविविधतेचे नुकसान होते आणि अन्न प्रणाली, पाण्याची गुणवत्ता आणि शेतीमध्ये नकारात्मक बदल करतात. या पर्यावरणीय आणि सामाजिक खर्चामुळे उत्तर अमेरिका आणि युरोपमध्ये धरणे काढली गेली आहेत जे 1970 पर्यंत मोठे धरण बांधणारे होते. आता उत्तर अमेरिका आणि युरोपमध्ये बांधल्या जात असलेल्या धरणांपेक्षा जास्त धरणे काढली जात आहेत. विकसनशील देशांमध्येही जेथे धरण बांधणे सुरू आहे, गती मंदावली आहे कारण बहुतेक सर्वोत्कृष्ट साइट्स घेतल्या गेल्या आहेत आणि RE चे इतर स्त्रोत जसे की सौर आणि पवन हे धोरण लक्ष आणि गुंतवणूकीची मक्तेदारी करत आहेत.

नाजूक हिमालयीन पर्वतरांगांमध्ये जिथे भारतातील बहुतेक नवीन जलविद्युत प्रकल्प विकसित केले जात आहेत, विनाशकारी पूर आणि भूस्खलन यामुळे जल-प्रकल्पांसाठी धोक्याची पातळी वाढली आहे. या आव्हानाचे उदाहरण देणाऱ्या काही घटनांमध्ये उत्तराखंडच्या चमोली जिल्ह्यातील धौलीगंगा, ऋषीगंगा आणि अलकनंदा नद्यांना फेब्रुवारी २०२१ च्या सुरुवातीला अचानक आलेल्या पुरामुळे ७० हून अधिक लोकांचा मृत्यू झाला आणि एनटीपीसीचे (नॅशनल थर्मल पॉवर कॉर्पोरेशन) ५२० मेगावॅट (मेगावॅट) वीजनिर्मितीचे प्रचंड नुकसान झाले. -विष्णुगड जलविद्युत प्रकल्प, उत्तराखंड जल विद्युत निगमचा 13.5 मेगावॅटचा ऋषीगंगा जलविद्युत प्रकल्प, टीएचडीसीचा (टिहरी जलविद्युत विकास महामंडळ) 444 मेगावॅटचा पिपल कोटी प्रकल्प (ज्याला जागतिक बँकेचे सहाय्य मिळाले आहे) आणि जयप्रकाश पॉवर व्हेंचर्सचा 400 मेगावॅट क्षमतेचा प्रकल्प. कारण (ग्लेशियर क्रॅश, हिमस्खलन, भूस्खलन) यावर मतभेद असले तरी, जलविद्युत प्रकल्प, महामार्ग, रेल्वे मार्ग आणि खाणकाम यासह विकास प्रकल्प पुरेशा मूल्यांकनाशिवाय पार पाडणे आणि संचयी प्रभाव आणि आपत्ती संभाव्य मूल्यांकनांकडे दुर्लक्ष केल्याने सामान्य सहमती आहे. नुकसानीचे प्रमाण. प्रकल्प विकासकांमधील पर्यावरणीय चिंतेबद्दल व्यापक उदासीनता आणि नियामक संस्थांकडून विश्वासार्ह देखरेख आणि अनुपालनाच्या अनुपस्थितीमुळे जोखमींच्या संपर्कात लक्षणीय वाढ झाली आहे. पण याचा अर्थ जलविद्युत प्रकल्प सोडलेच पाहिजेत असे नाही. भारतातील जलविद्युत प्रकल्पांची उदाहरणे आहेत ज्यांनी सर्वोत्तम आंतरराष्ट्रीय मानके पूर्ण केली आहेत. सिक्कीममध्ये स्थित तिस्ता-V जलविद्युत केंद्राला 2019 मध्ये जलविद्युत शाश्वततेच्या आंतरराष्ट्रीय चांगल्या सरावाचे उदाहरण म्हणून रेट केले गेले. NHPC लिमिटेड (नॅशनल हायड्रोपॉवर कॉर्पोरेशन) च्या मालकीच्या आणि संचालित केलेल्या 510 मेगावॅट पॉवर स्टेशनने आंतरराष्ट्रीय चांगल्या सरावाची पूर्तता केली किंवा ओलांडली. सर्व 20 कामगिरी निकष. भारतातील जलविद्युत योजना शाश्वत होण्यासाठी सरकार आणि उद्योगांनी नागरी समाज, विशेषत: ज्यांना प्रकल्पाचा थेट परिणाम होतो त्यांना सहभागी करून पारदर्शकतेला प्राधान्य दिले पाहिजे. संशोधन असे सुचविते की पवन, सौर आणि जलविद्युत एकत्रित करणारे मॉड्यूलर उपाय पर्यावरणीय, सामाजिक आणि आर्थिकदृष्ट्या इष्ट असे पर्यायी ऊर्जा स्रोत प्रदान करतात. इनस्ट्रीम टर्बाइन पार्क्स कमी विस्कळीत आहेत.

भारतातील जलविद्युत प्रकल्पांची उदाहरणे आहेत ज्यांनी सर्वोत्तम आंतरराष्ट्रीय मानके पूर्ण केली आहेत. सिक्कीममध्ये स्थित तिस्ता-V जलविद्युत केंद्राला 2019 मध्ये जलविद्युत शाश्वततेच्या आंतरराष्ट्रीय चांगल्या सरावाचे उदाहरण म्हणून रेट केले गेले.

धरणांचा पर्याय आणि खूप कमी खर्चात ऊर्जा निर्मिती. राष्ट्रीय आर्थिक फायद्यांव्यतिरिक्त स्थानिक आणि डाउनस्ट्रीम समुदायांच्या आर्थिक, पर्यावरणीय आणि सामाजिक चिंता लक्षात घेऊन मोठे, ‘स्मार्ट’ जलविद्युत प्रकल्प विकसित केले जाऊ शकतात. स्मार्ट प्रकल्पांमधील तांत्रिक तरतुदी जलचर आणि स्थलीय परिसंस्थांवर होणारे परिणाम कमी करू शकतात. जलविद्युत प्रकल्पांना समर्थन देण्यासाठी, भारत सरकारने 25 मेगावॅट वरील मोठ्या प्रकल्पांचा अक्षय ऊर्जा श्रेणी अंतर्गत समावेश केला आहे आणि जलविद्युत खरेदी बंधन (HPO) ला नॉन-सोलर रिन्यूएबल खरेदी बंधन (RPO) म्हणून अधिसूचित केले आहे. व्यवहार्यता सुलभ करण्यासाठी, प्रकल्पाचे आयुष्य 40 वर्षांपर्यंत वाढवल्यानंतर टॅरिफच्या बॅकलोडिंगसह टॅरिफ तर्कसंगत करणे, कर्ज परतफेडीचा कालावधी 18 वर्षांपर्यंत वाढवणे आणि 2 टक्के वाढीव दर लागू करणे, रस्ते आणि पूल यासारख्या सक्षम पायाभूत सुविधांच्या उभारणीसाठी अर्थसंकल्पीय समर्थन आणि पूर नियंत्रण सेवांसाठी ओळख करून दिली आहे.

ग्रिड स्थिरतेसाठी योगदान

पवन आणि सौर यांसारख्या इतर संसाधनांच्या तुलनेत जलविद्युतचा सर्वात महत्त्वाचा फायदा हा आहे की ते कोणत्याही वेळी त्वरीत पाठवले जाऊ शकते, ज्यामुळे विद्युत वितरण प्रणालीवरील लोड भिन्नता संतुलित करण्यासाठी उपयुक्तता सक्षम होतात. भारतात, हायड्रोपॉवरची लोड-फॉलोइंग क्षमता 5 एप्रिल 2020 रोजी उत्तम प्रकारे दिसून आली जेव्हा देशातील ऑपरेटर्सने मागणीत 31 GW (गीगावॅट) घट झाल्यानंतर ग्रीड स्थिरता पुनर्संचयित केली जेव्हा बहुतेक घरांनी 21.00 तासांपासून 2 तासांपासून नऊ मिनिटांसाठी विद्युत दिवे बंद केले. घटना उघडकीस आल्यावर, जलविद्युत निर्मिती 68 टक्क्यांहून अधिक कमी झाली आणि नंतर अल्प कालावधीत पुनर्संचयित केली गेली ज्याशिवाय ग्रीड स्थिरतेशी तडजोड झाली असती.

पंप्ड हायड्रो स्टोरेज (PHS) सुविधा वरच्या जलाशयात पाण्याच्या संभाव्य ऊर्जेच्या रूपात ऊर्जा साठवतात, कमी उंचीवर असलेल्या दुसऱ्या जलाशयातून पंप केले जातात. उच्च विजेच्या मागणीच्या काळात, पारंपरिक जलविद्युत केंद्राप्रमाणेच टर्बाइनद्वारे साठवलेले पाणी सोडून वीज निर्माण केली जाते. कमी मागणीच्या काळात, वरच्या जलाशयात पाणी परत पंप करण्यासाठी ग्रीडमधून कमी किमतीची वीज वापरून वरच्या जलाशयाचे पुनर्भरण केले जाते. PHS प्रकल्प हे पारंपारिक जलविद्युत केंद्रांपेक्षा वेगळे आहेत कारण ते विजेचे निव्वळ ग्राहक आहेत, कारण ते खालच्या ते वरच्या जलाशयांवर पंपिंगच्या चक्रात होणारे हायड्रॉलिक आणि विद्युत नुकसान. तथापि, ही झाडे सामान्यत: उच्च कार्यक्षम असतात आणि एकूण उर्जा प्रणालीमध्ये भार संतुलित करण्याच्या दृष्टीने खूप फायदेशीर ठरू शकतात. पीक आणि ऑफ-पीक किमतीतील फरक आणि गंभीर सहाय्यक ग्रीड सेवा प्रदान करण्याच्या त्यांच्या क्षमतेमुळे पंप-स्टोरेज सुविधा खूप किफायतशीर असू शकतात. जागतिक स्तरावर, सुमारे 190 GW ची PHS ही जगातील सर्वात मोठी ‘वॉटर बॅटरी’ म्हणून कार्य करते, जी स्थापित जागतिक ऊर्जा साठवण क्षमतेच्या 85 टक्क्यांहून अधिक आहे. हे ग्रीड स्थिरतेस समर्थन देते, एकूण प्रणाली खर्च आणि क्षेत्र उत्सर्जन कमी करते. भारतात 2022 मध्ये 4745 मेगावॅट क्षमतेचे आठ पीएचएस प्लांट आहेत. सुमारे 3305 मेगावॅट क्षमतेचे फक्त सहा प्लांट पंपिंग पद्धतीने चालवले जात आहेत. PHS प्रकल्पांसाठी भारताच्या महत्त्वाकांक्षी योजना आहेत. एकूण 96,500 मेगावॅट क्षमतेच्या PHS साठी 63 साइट्स ओळखल्या गेल्या आहेत. 2022 पर्यंत, 5280 मेगावॅट क्षमतेचे पीएचएस प्रकल्प बांधकामाच्या विविध टप्प्यांत आहेत, एकूण क्षमतेचे 16,770 मेगावॅटचे प्रकल्प तपासणीच्या विविध टप्प्यांत आहेत आणि 8855 मेगावॅट क्षमतेचे प्रकल्प प्राथमिक अभ्यासांतर्गत आहेत. 2020 मध्ये भारतीय सौर ऊर्जा महामंडळ (SECI) ने रिव्हर्स ऑक्शन पद्धतीने जगातील सर्वात मोठ्या अक्षय-सह-ऊर्जा स्टोरेज पॉवर खरेदी निविदा काढल्या. ग्रीनको ग्रुपने पीएचएससह सौर उर्जेची जोडणी करून INR 6.12/kWh (किलोवॅट तास) च्या पीक पॉवर टॅरिफ दरासह लिलाव जिंकला.

पारंपरिक जलविद्युत केंद्राप्रमाणेच टर्बाइनद्वारे साठवलेले पाणी सोडून वीज निर्माण केली जाते. कमी मागणीच्या काळात, वरच्या जलाशयात पाणी परत पंप करण्यासाठी ग्रीडमधून कमी किमतीची वीज वापरून वरच्या जलाशयाचे पुनर्भरण केले जाते.

पीएचएसचे अर्थशास्त्र

बाजाराच्या वास्तविक आणि स्पर्धात्मक दबावांच्या बाहेर कोणतेही ऊर्जा समाधान अस्तित्वात असू शकत नाही. जरी कडक अर्थाने वीजेची बाजारपेठ भारतात अस्तित्वात नसली तरी दीर्घकालीन यशस्वी होण्यासाठी PHS तांत्रिक व्यवहार्यता आणि पर्यावरणीय फायद्यांवर विश्वास ठेवू शकत नाही. पीएचएससाठी पारंपारिक कमाईचा स्रोत आर्बिट्राज आहे: जेव्हा किंमत जास्त असते तेव्हा जास्तीत जास्त उत्पन्न करणे आणि किंमत कमी असताना पंप करणे. परंतु हे विजेच्या बाजारपेठेतील अंदाजानुसार परिवर्तनशीलतेच्या एका विशिष्ट स्तरावर अवलंबून असते आणि भविष्यात ते परिवर्तनशीलता चालू ठेवण्यासाठी. PHS नेटवर्क समर्थन सेवा प्रदान करते जसे की वारंवारता नियंत्रण, जडत्व आणि फॉल्ट लेव्हल कंट्रोल ज्याचे मूल्य लक्षणीय प्रमाणात नॉन-सिंक्रोनस सोलर आणि पवन निर्मिती असलेल्या ग्रिडमध्ये वाढते. सध्या या नेटवर्क सपोर्ट सेवांसाठी कोणतेही बाजार नाहीत परंतु, भविष्यात, अशा सेवांची गरज एवढी वाढण्याची शक्यता आहे जिथे बाजारपेठ त्यासाठी पैसे देण्यास तयार असेल.

• Energy
• clean energy
• Coal Power Plants
• energy
• green hydrogen
• renewable energy
• thermal power

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.