ऊर्जा प्रणाली: Difference between revisions

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For other uses, see ऊर्जा प्रणाली (बहुविकल्पी).

एक सामान्य ऊर्जा प्रणाली के भौतिक घटक अंतिम उपयोगकर्ताओं को ईंधन और बिजली (लेकिन जिला ताप नहीं) की आपूर्ति करते हैं।

एक ऊर्जा प्रणाली एक ऐसी प्रणाली है जिसे मुख्य रूप से अंतिम उपयोगकर्ता को ऊर्जा-सेवाओं की आपूर्ति करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[1]: 941  ऊर्जा प्रणालियों के पीछे का उद्देश्य ऊर्जा के ह्रास को नगण्य स्तर तक कम करना है, अतिरिक्त ऊर्जा के प्रभावी उपयोग को सुनिश्चित करना है।[2] आईपीसीसी पांचवीं मूल्यांकन प्रतिवेदक एक ऊर्जा प्रणाली को "ऊर्जा के उत्पादन, रूपांतरण, वितरण और उपयोग से संबंधित सभी घटकों" के रूप में परिभाषित करती है।[3]: 1261 

पहली दो परिभाषाएँ माँग-पक्ष के संस्तर की अनुमति देती हैं, जिसमें दिन का प्रकाश, पुनर्निर्मित निर्माण रोधन, और निष्क्रिय सौर निर्माण रुपरेखा, के साथ-साथ सामाजिक-आर्थिक कारक जैसे कि ऊर्जा माँग प्रबंधन और दूरस्थ कार्य के स्वरूप सम्मिलित हैं, जबकि तीसरा नहीं है। पारंपरिक जैवभार में अनौपचारिक अर्थव्यवस्था के लिए तीसरा स्पष्टीकरण भी नहीं है जो कई विकासशील देशों में महत्वपूर्ण है।[4]

ऊर्जा प्रणालियों का विश्लेषण इस प्रकार अभियांत्रिकी और अर्थशास्त्र के विषयों तक विस्तृति हुआ है।[5]: 1 एक संसक्त विवरण बनाने के लिए दोनों क्षेत्रों के विचारों को विलय करना, विशेष रूप से जहां व्यापक आर्थिक गतिशीलता सम्मिलित है, चुनौतीपूर्ण है।[6][7]

एक ऊर्जा प्रणाली की अवधारणा नए नियमों, प्रौद्योगिकियों, और प्रथाओं के सेवा में प्रवेश के रूप में विकसित हो रही है - उदाहरण के लिए, उत्सर्जन व्यापार, अति जाल के विकास, और क्रमशः ऊर्जा मांग प्रबंधन का अधिक उपयोग है।

उपचार

See also: ऊर्जा उद्योग and ऊर्जा मॉडलिंग

एक संरचनात्मक संदर्श से, एक ऊर्जा प्रणाली किसी भी प्रणाली के समान होती है और यह परस्पर क्रिया करने वाले घटक भागों के एक समुच्चय से बनी होती है, जो एक पर्यावरण के अंतर्गत स्थित है।[8] ये घटक अभियांत्रिकी और अर्थशास्त्र में पाए गए विचारों से प्राप्त हुए हैं। एक प्रक्रिया को देखते हुए, ऊर्जा प्रणाली "एक जटिल सामाजिक रूपरेखा के अंतर्गत काम करने वाली संचालित प्रौद्योगिक और आर्थिक गतिविधियों का एक एकीकृत समुच्चय है"।[5]: 423  एक ऊर्जा प्रणाली के घटकों और व्यवहारों की पहचान परिस्थितियों पर निर्भर करती है, विश्लेषण का उद्देश्य, और अन्वेषण के अंतर्गत प्रश्नों से होती है। एक ऊर्जा प्रणाली की अवधारणा अतः एक अमूर्त है जो सामान्यतः अभिकलित्र-आधारित अन्वेषण के कुछ रूपों से पहले होती है, जैसे कि एक उपयुक्त ऊर्जा प्रतिरूप का निर्माण और उपयोग करती है।[9]

अभियांत्रिकी निबंधन में देखा गया की, एक ऊर्जा प्रणाली खुद को प्रवाह संजाल के रूप में प्रस्तुत करने के लिए प्रदान करती है: विद्युत् स्टेशन और पाइपलाइन जैसे अभियांत्रिकी घटकों के लिए शिखर मानचित्र और इन घटकों के मध्य अंतरापृष्ठ के लिए कोर मानचित्र करते हैं। यह दृष्टिकोण मॉडल को सरल बनाने के लिए समरूप या आसन्न घटकों के संग्रह को एकत्रित करने और एक के रूप में व्यवहार करने की अनुमति देता है। एक बार इस प्रकार वर्णित होने के बाद, प्रवाह संजाल कलनविधीय, जैसे कि न्यूनतम-लागत प्रवाह, अनुप्रयुक्त किया जा सकता है।[10]घटकों को स्वयं अपने अधिकार में सरल गतिशील प्रणालियों के रूप में माना जा सकता है।[1]

आर्थिक प्रतिरूप

इसके विपरीत, अपेक्षाकृत अविकृत आर्थिक प्रतिरूप एकमात्र सीमित अभियांत्रिकी विवरण के साथ एक अवखंडीय दृष्टिकोण को अपना सकते है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा अभिकरण द्वारा प्रकाशित क्षेत्र और उप-क्षेत्र की श्रेणियां प्रायः इस विश्लेषण के आधार के रूप में उपयोग की जाती हैं। ब्रिटेन के आवासीय ऊर्जा क्षेत्र का 2009 का एक अध्ययन कई यूके क्षेत्रीय आवास स्टॉक प्रतिरूप के साथ प्रौद्योगिकी-समृद्ध मार्कल प्रतिरूप के उपयोग के विपरीत है।[11]

डेटा

अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा सांख्यिकी विशिष्ट रूप से वाहक, क्षेत्र और उप-क्षेत्र और देश द्वारा विभाजित किए जाते हैं।[12]ऊर्जा वाहक (उर्फ ऊर्जा उत्पाद) को आगे प्राथमिक ऊर्जा और माध्यमिक (या मध्यवर्ती) ऊर्जा और कभी-कभी अंतिम (या अंत-उपयोग) ऊर्जा के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। प्रकाशित ऊर्जा डेटा समुच्चय को सामान्यतः समायोजित किए जाते हैं इसलिए वे आंतरिक रूप से सुसंगत हों, जिसका अर्थ है कि सभी ऊर्जा स्टॉक और प्रवाह को संतुलित होना चाहिए। आईईए नियमित रूप से विस्तार और लागत के विभिन्न स्तरों के साथ ऊर्जा सांख्यिकी और ऊर्जा संतुलन प्रकाशित करता है और इस डेटा के आधार पर मध्यावधि प्रक्षेपण भी प्रस्तुत करता है।[13][14] एक ऊर्जा वाहक की धारणा, जैसा कि ऊर्जा अर्थशास्त्र में उपयोग किया जाता है, भौतिकी में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की परिभाषा से अलग है।

कार्यक्षेत्र

जांच के अंतर्गत प्रकरणों के आधार पर स्थानीय, नगरपालिका, राष्ट्रीय और क्षेत्रीय से लेकर वैश्विक तक, ऊर्जा प्रणालियों की श्रेणी हो सकती है। शोधकर्ता ऊर्जा प्रणाली की अपनी परिभाषा के अंतर्गत मांग पक्ष के उपायों को सम्मिलित कर सकते हैं या नहीं भी कर सकते हैं। जलवायु परिवर्तन पर अन्तर्शासकीय पैनल (आईपीसीसी) ऐसा करता है, उदाहरण के लिए, परिवहन, भवन, उद्योग और कृषि पर अलग-अलग अध्यायों में इन उपायों को सम्मिलित करता है।[lower-alpha 1][3]: 1261 [15]: 516 

घरेलू खपत और निवेश संबंधी निर्णयों को भी ऊर्जा प्रणाली के क्षेत्र में सम्मिलित कर सकते हैं। इस तरह के विचार साधारण नहीं हैं क्योंकि उपभोक्ता व्यवहार को परिभाषित करना जटिल है, लेकिन प्रतिरूप में मानवीय कारकों को सम्मिलित करने की प्रवृत्ति है। घरेलू निर्णय लेने की प्रक्रिया को सीमित तर्कसंगतता और अभिकर्ता-आधारित व्यवहार की प्रविधि का उपयोग करके प्रदर्शित किया जा सकता है।[16] विज्ञान की प्रगति के लिए अमेरिकी संस्था (एएएस) विशेष रूप से वकालत करती है कि "आर्थिक मॉडल [ऊर्जा प्रणाली के] में मूल्य- और आय-संचालित व्यवहार के अलावा अन्य व्यवहार संबंधी विचारों को सम्मिलित करने पर अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए"।[17]: 6 

ऊर्जा-सेवाएं

See also: उर्जा संरक्षण and प्रभावशाली ऊर्जा उपयोग

एक ऊर्जा-सेवा की अवधारणा केंद्रीय है, विशेष रूप से जब एक ऊर्जा प्रणाली के उद्देश्य को परिभाषित किया जाता है:

यह समझना महत्वपूर्ण है कि ऊर्जा का उपयोग अपने आप में कोई अंत नहीं है परन्तु हमेशा मानवीय आवश्यकता और इच्छाओं को पूरा करने के लिए निर्देशित होता है। ऊर्जा सेवाएं वे अंत्य हैं जिनके लिए ऊर्जा प्रणाली साधन प्रदान करती है।[1]: 941 

ऊर्जा-सेवाओं को उन सुविधाओं के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो या तो ऊर्जा की खपत के माध्यम से सुसज्जित हैं या इस प्रकार आपूर्ति की जा सकती है।[18]: 2 अधिक स्पष्ट रूप से:

मांग को, जहां संभव हो, ऊर्जा-सेवा प्रावधान के संदर्भ में परिभाषित किया जाना चाहिए, जैसा कि एक उपयुक्त तीव्रता से होता है – उदाहरण के लिए, वायु तापमान अंतरिक्ष-ताप के स्थिति में या लक्स के लिए स्तर प्रदीप्तिघनत्व है। यह दृष्टिकोण ऊर्जा-निष्क्रिय प्रविधि के उपयोग सहित आपूर्ति के प्रश्न पर संभावित प्रतिक्रियाओं के एक बहुत बड़े समुच्चय की सुविधा प्रदान करता है - उदाहरण के लिए, रेट्रोफिटेड विद्युत्‍रोधी तथा दिवालोक.[19]: 156 

प्रतिव्यक्ति ऊर्जा-सेवाओं का विचार और कैसे ऐसी सेवाएं मानव कल्याण और जीवन की व्यक्तिगत गुणवत्ता में योगदान करती हैं, संधारणीय ऊर्जा पर विवाद के लिए सर्वोच्च है। ऊर्जा-सेवाओं की कम खपत वाले गरीब क्षेत्रों में रहने वाले लोगों को अधिक खपत से स्पष्ट रूप से लाभ होगा, लेकिन उच्च स्तर की खपत वाले लोगों के लिए सामान्यतः यह स्वाभाविक नहीं है।[20]

ऊर्जा-सेवाओं की धारणा ने ऊर्जा सेवा कंपनियों (ईएससीओ) को उन्नति दी है जो किसी ग्राहक को विस्तारित अवधि के लिए ऊर्जा-सेवाएं प्रदान करने का अनुबंध करता है। इसके बाद ईएससीओ ऐसा करने के लिए सर्वोत्तम साधन पसंद करने के लिए स्वतंत्र है, जिसमें थर्मल प्रदर्शन और विचाराधीन निर्माण के एचवीएसी उपकरण में निवेश सम्मिलित है [21]

अंतर्राष्ट्रीय मानक

ISO13600, ISO13601, और ISO13602 प्रौद्योगिक ऊर्जा प्रणालियों (टीईएस) को आवरक करने वाले अंतर्राष्ट्रीय मानकों का एक समुच्चय बनाते हैं।[22][23][24][25] यद्यपि 2016 से पहले वापस ले लिया गया था, ये दस्तावेज ऐसी प्रणालियों को औपचारिक रूप देने के लिए उपयोगी परिभाषाएँ और एक रूपरेखा प्रदान करते हैं। मानक विनिमय योग्य ऊर्जा पण्‍य पदार्थ (या एनर्जीवेयर) के प्रवाह से जुड़े आपूर्ति और मांग क्षेत्रों में विभाजित ऊर्जा प्रणाली को चित्रित करते हैं। प्रत्येक क्षेत्र में निवेश और निर्गम का एक समुच्चय होता है, कुछ सुविचारित और कुछ हानिकारक उत्पादों द्वारा। क्षेत्रक को आगे उप-क्षेत्रक में विभाजित किया जा सकता है, प्रत्येक एक समर्पित उद्देश्य को पूरा करता है। उपभोक्ताओं को एनर्जीवेयर-आधारित सेवाओं की आपूर्ति के लिए मांग क्षेत्र अंततः उपस्थित है (ऊर्जा-सेवाएं देखें)।

ऊर्जा प्रणाली पुनर्रचना और परिवर्तन

एनर्जी प्रणाली की रूपरेखा में प्रणाली और उसके आश्रितों की स्थिरता सुनिश्चित करने और जलवायु परिवर्तन शमन के लिए पेरिस अनुबंध की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ऊर्जा प्रणालियों का नया स्वरूप सम्मिलित है। शोधकर्ता 100% नवीकरणीय ऊर्जा की ओर नवीकरणीय ऊर्जा संक्रमण के लिए ऊर्जा प्रणाली प्रतिरूप और रचनांतरण मार्ग अभिकल्पन कर रहे हैं, प्रायः वैज्ञानिकों की छोटी टीमों द्वारा एक बार बनाए गए सहकर्मी की समीक्षा विषय दस्तावेजों के रूप में और एक पत्रिका में प्रकाशित होती हैं।

प्रतिफल में प्रणाली के आंतरायिक प्रबंधन, वायु प्रदूषण, विभिन्न जोखिम (जैसे मानव सुरक्षा, पर्यावरणीय जोखिम, लागत जोखिम और व्यवहार्यता जोखिम), बिजली कटौती की अधिनियम के लिए स्थिरता (जाल निर्भरता या जाल-रुपरेखा सहित), संसाधन आवश्यकताएं (पानी सहित) सम्मिलित हैं और दुर्लभ खनिज और घटकों का पुनर्चक्रण), प्रौद्योगिकी/विकास आवश्यकताएं, लागत, व्यवहार्यता, अन्य प्रभावित प्रणालियां (जैसे भूमि-उपयोग जो खाद्य प्रणालियों को प्रभावित करती हैं), कार्बन उत्सर्जन, उपलब्ध ऊर्जा मात्रा और संक्रमण-संबंधी कारक (लागत, श्रम- संबंधित प्रकरणों और परिनियोजन की गति)।[26][27][28][29][30]

ऊर्जा प्रणाली रचना ऊर्जा की खपत पर भी विचार कर सकती है, जैसे कि पूर्ण ऊर्जा,[31] अवशेष और खपत में कमी (जैसे कि कम ऊर्जा-उपयोग, बढ़ी हुई दक्षता और लचीली समय के माध्यम से), प्रक्रिया दक्षता वृद्धि और अपशिष्ट गर्मी पुनराप्‍ति।[32] एक अध्ययन ने एक प्रकार की ऊर्जा प्रणालियों के प्रतिरूपण के लिए "एक परिष्कृत एकीकृत परिप्रेक्ष्य की ओर एकल अनुशासनात्मक दृष्टिकोण से आगे बढ़ने" के लिए महत्वपूर्ण क्षमता का उल्लेख किया हैं।[33]

यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. ↑ The IPCC chapter on agriculture is titled: Agriculture, forestry, and other land use (AFOLU).


संदर्भ

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  2. ↑ O’Malley, Eoin; Sorrell, Steve (2004). The Economics of Energy Efficiency. Edward Elgar Publishing. ISBN 978-1-84064-889-8. Retrieved 20 June 2022.
  3. ↑ 3.0 3.1 Allwood, Julian M; Bosetti, Valentina; Dubash, Navroz K; Gómez-Echeverri, Luis; von Stechow, Christoph (2014). "Annex I: Glossary, acronyms and chemical symbols" (PDF). In IPCC (ed.). Climate change 2014: mitigation of climate change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press. pp. 1249–1279. ISBN 978-1-107-65481-5. Retrieved 12 October 2016.
  4. ↑ van Ruijven, Bas; Urban, Frauke; Benders, René MJ; Moll, Henri C; van der Sluijs, Jeroen P; de Vries, Bert; van Vuuren, Detlef P (December 2008). "Modeling energy and development: an evaluation of models and concepts" (PDF). World Development. 36 (12): 2801–2821. doi:10.1016/j.worlddev.2008.01.011. hdl:1874/32954. ISSN 0305-750X. Retrieved 25 October 2016.
  5. ↑ 5.0 5.1 Hoffman, Kenneth C; Wood, David O (1 November 1976). "Energy system modeling and forecasting" (PDF). Annual Review of Energy. 1 (1): 423–453. doi:10.1146/annurev.eg.01.110176.002231. hdl:1721.1/27512. ISSN 0362-1626. Retrieved 7 October 2016.
  6. ↑ Böhringer, Christoph; Rutherford, Thomas F (March 2008). "Combining bottom-up and top-down" (PDF). Energy Economics. 30 (2): 574–596. CiteSeerX 10.1.1.184.8384. doi:10.1016/j.eneco.2007.03.004. ISSN 0140-9883. Retrieved 21 October 2016.
  7. ↑ Herbst, Andrea; Toro, Felipe; Reitze, Felix; Jochem, Eberhard (2012). "Introduction to energy systems modelling" (PDF). Swiss Journal of Economics and Statistics. 148 (2): 111–135. doi:10.1007/BF03399363. S2CID 13683816. Retrieved 4 November 2016.
  8. ↑ "Definition of system". Merriam-Webster. Springfield, MA, USA. Retrieved 9 October 2016.
  9. ↑ Anandarajah, Gabrial; Strachan, Neil; Ekins, Paul; Kannan, Ramachandran; Hughes, Nick (March 2009). Pathways to a low carbon economy: Energy systems modelling — UKERC Energy 2050 Research Report 1 — UKERC/RR/ESM/2009/001. United Kingdom: UK Energy Research Centre (UKERC). Retrieved 22 October 2016.
  10. ↑ Quelhas, Ana; Gil, Esteban; McCalley, James D; Ryan, Sarah M (May 2007). "A multiperiod generalized network flow model of the US integrated energy system: Part I — Model description". IEEE Transactions on Power Systems. 22 (2): 829–836. doi:10.1109/TPWRS.2007.894844. ISSN 0885-8950. S2CID 719700. Retrieved 22 October 2016.
  11. ↑ Kannan, Ramachandran; Strachan, Neil (April 2009). "Modelling the UK residential energy sector under long-term decarbonisation scenarios: Comparison between energy systems and sectoral modelling approaches". Applied Energy. 86 (4): 416–428. doi:10.1016/j.apenergy.2008.08.005. ISSN 0306-2619.
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