वैज्ञानिकों ने वर्ष 2030 के लिए हीट पंप रोलआउट परिदृश्यों का अनुकरण करने के लिए ओपन-सोर्स मॉडल का उपयोग किया है। न्यूनतम लागत वाले समाधान में लगभग 54 गीगावाट से 57 गीगावाट सौर पीवी क्षमता के अतिरिक्त निवेश से दशक के अंत तक 10 मिलियन हीट पंपों की स्थापना संभव हो सकेगी।
स्रोत के अनुसार बिजली उत्पादन
छवि: जर्मन इंस्टीट्यूट फॉर इकोनॉमिक रिसर्च (DIW बर्लिन), संचार पृथ्वी और पर्यावरण, CC BY 4.0
जर्मन इंस्टीट्यूट फॉर इकोनॉमिक रिसर्च (DIW बर्लिन) के शोधकर्ताओं ने 2030 तक जर्मनी में विकेंद्रीकृत हीट पंपों के विस्तार के लिए विभिन्न परिदृश्यों का विश्लेषण किया है। उन्होंने बिजली की ज़रूरतों को कम करने में बफर हीट स्टोरेज की भूमिका और लागत, क्षमता निवेश और उत्सर्जन पर विभिन्न बिजली उत्पादन विधियों के प्रभाव पर ध्यान केंद्रित किया है। उन्होंने पाया कि पीवी में निवेश करके हीट पंपों को शुरू करने में लागत प्रभावी तरीके से मदद मिल सकती है।
टीम ने बताया, "हमारे विश्लेषण में, हम ओपन-सोर्स क्षमता विस्तार टीज़र मॉडल का उपयोग करते हैं जो पूरे वर्ष में अक्षय बिजली उत्पादन और गर्मी की मांग की प्रति घंटे परिवर्तनशीलता पर विचार करता है।" "यह इलेक्ट्रिक वाहनों और ग्रीन हाइड्रोजन के उत्पादन से संबंधित अतिरिक्त इलेक्ट्रिक लोड को भी ध्यान में रखता है। जहाँ तक हमारी जानकारी है, ऐसा विश्लेषण अब तक नहीं किया गया है।"
परीक्षण किए गए पहले परिदृश्य में, संदर्भ परिदृश्य में, टीम ने 1.7 में 2030 मिलियन विकेन्द्रीकृत हीट पंपों की कल्पना की, जो 2024 में जर्मनी में स्थापित हीट पंपों के स्टॉक को दर्शाता है। इसने सालाना 24.7 TWh हीट सप्लाई की भी कल्पना की। धीमी गति से रोलआउट परिदृश्य ने माना कि 3 तक हीट पंपों की संख्या 2030 मिलियन तक पहुँच जाएगी, जो विशेष रूप से 1995 और 2009 के बीच निर्मित एकल और दो-परिवार वाले घरों में स्थापित किए जाएंगे। उस स्थिति में, वार्षिक हीट सप्लाई 53.2 TWh तक पहुँच जाएगी।
सरकारी रोलआउट परिदृश्य में, टीम ने माना कि वे 6 में 2030 मिलियन हीट पंप के आधिकारिक जर्मन लक्ष्य को प्राप्त कर लेंगे, जिसमें 1995 के बाद बने अधिकांश एकल और दो-परिवार के घर शामिल होंगे और प्रति वर्ष 92.9 2 TWh का उपयोग करेंगे। अंत में, उन्होंने एक तेज़ परिदृश्य का सुझाव दिया जहाँ 10 तक 2030 मिलियन हीट पंप स्थापित किए जाएँगे, जो 226.3 TWh ऊष्मा की आपूर्ति करेंगे। इस परिदृश्य में, हीट पंप अधिक एकल और दो-परिवार के घरों में स्थापित किए जाएँगे, यहाँ तक कि 1979 से पहले बने पुराने घरों में भी, जिनमें बहुत कम ऊर्जा दक्षता मानक हैं।
टीम ने बताया, "सभी प्रकार की इमारतों में, एयर-सोर्स हीट पंप स्थापित हीट पंपों का 80% हिस्सा हैं और ग्राउंड-सोर्स हीट पंप शेष 20% के लिए जिम्मेदार हैं।" "अनुमानित ऊर्जा भंडारण आकार 0 से 168 घंटे (0, 2, 6, 24, और 168 घंटे) तक के ऊर्जा-से-शक्ति (ई/पी) अनुपात में व्यक्त किया जाता है। इस शब्दावली में, 2 घंटे के ई/पी अनुपात वाले हीट स्टोरेज में कुल हीट स्टोरेज क्षमता होती है जो हीट पंप के अधिकतम हीट आउटपुट के 2 घंटे के बराबर होती है।"
सिमुलेशन में ऊर्जा मिश्रण के लिए, समूह ने कोयले और तेल से चलने वाले बिजली संयंत्रों को वर्तमान स्तरों पर सीमित कर दिया। गैस से चलने वाले बिजली संयंत्र, ओपन साइकिल (OCGT) और संयुक्त चक्र (CCGT) को वर्तमान स्तरों से आगे बढ़ाया जा सकता है। सरकारी आँकड़ों के आधार पर, ऑनशोर पवन संयंत्रों को 115 गीगावाट और ऑफशोर को 30 गीगावाट पर सीमित किया गया था। सौर पीवी की क्षमताओं की कोई सीमा नहीं है।
शिक्षाविदों ने कहा, "हमें लगता है कि जर्मन हीट पंप स्टॉक को 1.7 से 10 मिलियन तक बढ़ाने के लिए कम से कम लागत वाले समाधान में लगभग 54-57 गीगावॉट सौर पीवी क्षमता के अतिरिक्त निवेश की आवश्यकता होगी, यह इस बात पर निर्भर करता है कि कितनी ऊष्मा भंडारण क्षमता उपलब्ध है।" "धीमी गति से रोलआउट करने के लिए, जो अभी भी 6 तक 2030 मिलियन हीट पंप के जर्मन सरकार के लक्ष्य को प्राप्त करता है, लगभग 4-8 गीगावॉट की अतिरिक्त पीवी क्षमता की आवश्यकता है।"
शिक्षाविदों के अनुसार, संदर्भ परिदृश्य की तुलना में, सरकार द्वारा शुरू किए गए इस कदम से जर्मनी को प्रति वर्ष €2.0-€6.7 बिलियन की बचत होगी, जो प्राकृतिक गैस की कीमतों पर निर्भर करेगा, जिसे €50 और €150/MWh के बीच माना गया था। तेजी से शुरू किए जाने के मामले में, बचत सालाना €27.1 बिलियन तक होगी।
वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि "2 घंटे (एच) के ई/पी अनुपात के साथ हीट स्टोरेज शुरू करने से अतिरिक्त सौर पीवी क्षमताओं की आवश्यकता कम हो जाती है, उदाहरण के लिए, संदर्भ की तुलना में सरकारी रोलआउट में अतिरिक्त 6 गीगावाट के बजाय 8 गीगावाट।" "इसके अलावा, बैटरी स्टोरेज की आवश्यकता सरकारी रोलआउट में हीट स्टोरेज के बिना मामले की तुलना में लगभग 7 गीगावाट कम हो जाती है और संदर्भ की तुलना में 5 गीगावाट कम हो जाती है।"
उनके निष्कर्षों को "2030 के परिदृश्यों में लचीले ताप पंपों के विद्युत क्षेत्र लाभ" में प्रस्तुत किया गया, जो में प्रकाशित हुआ संचार पृथ्वी और पर्यावरण.
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स्रोत द्वारा पी.वी. पत्रिका
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