एक सतत ऊर्जा भविष्य के लिए एक प्रकृति सकारात्मक पथ की योजना बनाना

नवंबर में मिस्र में होने वाला संयुक्त राष्ट्र जलवायु परिवर्तन सम्मेलन (COP27), वैश्विक जलवायु लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए आवश्यक रास्तों पर ध्यान केंद्रित करता है। 2050 तक शुद्ध शून्य बिजली प्रणालियों को प्राप्त करने सहित, जलवायु को स्थिर करने के लिए अर्थव्यवस्थाओं का तेजी से डीकार्बोनाइजेशन केंद्रीय है। लेकिन दुनिया भी एक प्रकृति / जैव विविधता संकट का सामना कर रही है और विकास लक्ष्यों के एक सेट को प्राप्त करने का प्रयास कर रही है, इन मार्गों को उनके प्रभाव का कारक होना चाहिए। समुदायों और पारिस्थितिक तंत्र; जलवायु को स्थिर करने के लिए पृथ्वी के जीवन समर्थन प्रणालियों को बनाए रखने के अनुरूप होने का प्रयास करना चाहिए।

1.5 . के अनुरूप बिजली प्रणालियों को प्राप्त करने के लिए क्या आवश्यक है, इसके लिए कई अनुमान° सी जलवायु लक्ष्य में वैश्विक जलविद्युत क्षमता को दोगुना करने की सुविधा है, जैसे कि अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी (आईईए) और अंतर्राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा एजेंसी (आईआरईएनए)। जबकि यह पवन और सौर पीवी जैसे अन्य नवीकरणीय ऊर्जाओं की तुलना में एक छोटी आनुपातिक वृद्धि है, जो बीस गुना से अधिक बढ़ने का अनुमान है, फिर भी वैश्विक जलविद्युत क्षमता का दोगुना होना प्रमुख बुनियादी ढांचे के नाटकीय विस्तार का प्रतिनिधित्व करता है जो दुनिया की नदियों को प्रभावित करेगा - और विविध वे मीठे पानी की मात्स्यिकी से समाजों और अर्थव्यवस्थाओं को लाभ प्रदान करते हैं जो बाढ़ शमन और स्थिर डेल्टाओं के लिए करोड़ों को खिलाते हैं।

दुनिया की सबसे बड़ी नदियों में से केवल एक तिहाई ही मुक्त बहती रहती हैं - और वैश्विक जलविद्युत क्षमता के दोगुने होने से उनमें से लगभग आधे को नुकसान होगा, जबकि इससे कम उत्पादन होगा। 2 में आवश्यक नवीकरणीय उत्पादन का 2050%.

पवन और सौर सहित लगभग सभी नई ऊर्जा परियोजनाओं से कुछ नकारात्मक प्रभाव होंगे, लेकिन उस पैमाने पर एक प्रमुख पारिस्थितिकी तंत्र-बड़ी, मुक्त बहने वाली नदियों का नुकसान होगा। लोगों और प्रकृति के लिए प्रमुख ट्रेडऑफ़ होंगे वैश्विक स्तर पर। जैसे, जलविद्युत विस्तार विशेष रूप से सावधानीपूर्वक योजना और निर्णय लेने की योग्यता रखता है। यहां, मैं जलविद्युत के मूल्यांकन के लिए प्रासंगिक कुछ प्रमुख मुद्दों की जांच करता हूं, जिनमें ऐसे मुद्दे शामिल हैं जिन्हें अक्सर गलत समझा जाता है।

लघु जलविद्युत को अक्सर टिकाऊ या कम प्रभाव वाला माना जाता है, लेकिन अक्सर ऐसा नहीं होता. लघु जलविद्युत को लगातार परिभाषित नहीं किया जाता है (उदाहरण के लिए, कुछ देश 50 मेगावाट तक की 'छोटी जलविद्युत' को वर्गीकृत करते हैं) लेकिन अक्सर इसे 10 मेगावाट से कम की परियोजनाओं के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। चूंकि उस आकार की परियोजनाओं को अक्सर पर्यावरण पर मामूली प्रभाव माना जाता है, इसलिए छोटी जल विद्युत परियोजनाओं को अक्सर प्रोत्साहन या सब्सिडी मिलती है और/या सीमित पर्यावरणीय समीक्षा से लाभ होता है। हालांकि, छोटे जलविद्युत बांधों का प्रसार काफी संचयी प्रभाव पैदा कर सकता है। इसके अलावा, विशेष रूप से खराब स्थान पर एक छोटी परियोजना भी आश्चर्यजनक रूप से बड़े नकारात्मक प्रभाव पैदा कर सकती है।

रन-ऑफ-रिवर हाइड्रोपावर को भी अक्सर सीमित नकारात्मक प्रभावों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, लेकिन नदियों पर सबसे अधिक प्रभाव डालने वाले कुछ बांध नदी के बहाव वाले बांध हैं. रन-ऑफ-रिवर बांध लंबे समय तक पानी जमा नहीं करते हैं; परियोजना में बहने वाले पानी की मात्रा परियोजना से निकलने वाली मात्रा के समान है - कम से कम दैनिक आधार पर। हालाँकि, रन-ऑफ-रिवर प्रोजेक्ट एक दिन के भीतर स्टोर कर सकते हैं जब वे "हाइड्रोपीकिंग" के लिए काम करते हैं, पूरे दिन पानी का भंडारण करते हैं और कुछ घंटों की मांग के दौरान इसे जारी करते हैं। संचालन का यह तरीका डाउनस्ट्रीम नदी पारिस्थितिक तंत्र पर बड़े नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। चूंकि नदी के बहाव वाले बांधों में बड़े भंडारण जलाशय नहीं होते हैं, वे बड़े भंडारण जलाशयों से जुड़े लोगों और नदियों पर कुछ बड़े प्रभाव नहीं डालते हैं, जिसमें समुदायों का बड़े पैमाने पर विस्थापन और नदी के प्रवाह के मौसमी पैटर्न में व्यवधान शामिल हैं। लेकिन ये अंतर अक्सर अधिक व्यापक सामान्यीकरण की ओर ले जाते हैं कि नदी के बहाव की परियोजनाओं का नदियों पर प्रभाव नहीं पड़ता है - या यहां तक ​​​​कि रन-ऑफ-रिवर जलविद्युत को बांध की आवश्यकता नहीं होती है. जबकि कुछ रन-ऑफ-रिवर प्रोजेक्ट्स में पूरे चैनल पर एक बांध शामिल नहीं है, कई बड़ी-रन-ऑफ-रिवर परियोजनाओं के लिए एक ऐसे बांध की आवश्यकता होती है जो एक नदी चैनल को खंडित करता है (नीचे फोटो देखें)। यह अनुचित सामान्यीकरण विशेष रूप से समस्याग्रस्त हो जाता है जब एक परियोजना के समर्थक अपनी रन-ऑफ-रिवर स्थिति को शॉर्ट-हैंड के रूप में इंगित करते हैं, यह तर्क देने के लिए कि इसका न्यूनतम प्रभाव होगा। उस "जल्दबाजी में सामान्यीकरण" को मेकांग नदी पर ज़ायाबौरी बांध के समर्थकों द्वारा नियोजित किया गया था, जिसका मछली के प्रवास और डाउनस्ट्रीम डेल्टा द्वारा आवश्यक तलछट के फंसने दोनों पर बड़ा प्रभाव पड़ रहा है।

जबकि जलविद्युत बांधों की पर्यावरणीय समीक्षा अक्सर स्थानीय परिस्थितियों पर ध्यान केंद्रित करती है, नकारात्मक प्रभाव वास्तव में बांध से सैकड़ों किलोमीटर दूर भी प्रकट हो सकते हैं। जब जलविद्युत बांध प्रवासी मछलियों की आवाजाही को रोकते हैं, तो वे बांध के ऊपर और नीचे दोनों तरफ, पूरे नदी बेसिन में पारिस्थितिक तंत्र पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं। और चूंकि प्रवासी मछलियां अक्सर मीठे पानी की मात्स्यिकी में सबसे महत्वपूर्ण योगदानकर्ताओं में से होती हैं, इससे लोगों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, यहां तक ​​कि कुछ लोग जो बांध स्थल से सैकड़ों किलोमीटर दूर रह सकते हैं। जलविद्युत बांधों का प्राथमिक योगदान रहा है प्रवासी मछलियों के नाटकीय वैश्विक नुकसान के लिए, जिनके पास है 76 के बाद से 1970% की गिरावट आई, कोलंबिया और मेकांग नदियों जैसे उच्च प्रोफ़ाइल उदाहरणों के साथ। दूसरा लंबी दूरी का प्रभाव तलछट है। एक नदी पानी के प्रवाह से कहीं अधिक है, यह गाद और रेत जैसे तलछट का प्रवाह भी है। नदियाँ इस तलछट को जमा करती हैं जब वे समुद्र में प्रवेश करती हैं, एक डेल्टा का निर्माण करती हैं। डेल्टा अत्यधिक उत्पादक हो सकता है—कृषि और मत्स्य दोनों के लिए—और 500 मिलियन से अधिक लोग अब दुनिया भर के डेल्टाओं पर रहते हैं, जिनमें नील, गंगा, मेकांग और यांग्त्ज़ी शामिल हैं। हालांकि, जब कोई नदी जलाशय में प्रवेश करती है, तो धारा काफी धीमी हो जाती है, और अधिकांश तलछट गिर जाती है और बांध के पीछे "फंस" जाती है। जलाशय अब तलछट के वैश्विक वार्षिक प्रवाह के लगभग एक चौथाई हिस्से पर कब्जा कर लेते हैं-गाद और रेत जो अन्यथा कटाव और समुद्र के स्तर में वृद्धि की स्थिति में डेल्टा को बनाए रखने में मदद करेगी। कुछ प्रमुख डेल्टा, जैसे कि नील, अब अपनी तलछट आपूर्ति का 90% से अधिक खो चुके हैं और अब डूब रहे हैं और सिकुड़ रहे हैं। इस प्रकार, जलविद्युत बांध बड़े नदी घाटियों में प्रमुख संसाधनों पर प्रमुख प्रभाव डाल सकते हैं, जिनमें शामिल हैं विश्व स्तर पर महत्वपूर्ण खाद्य आपूर्ति, लेकिन, अक्सर, जलविद्युत परियोजनाओं की पर्यावरणीय समीक्षा मुख्य रूप से स्थानीय प्रभावों पर केंद्रित होती है।

बांधों के आसपास मछली के मार्ग ने शायद ही कभी प्रवासी मछलियों पर बांधों के नकारात्मक प्रभावों को कम किया हो। मछली मार्ग, जैसे मछली सीढ़ी या लिफ्ट, बांधों के लिए एक सामान्य शमन आवश्यकता है। मछली का मार्ग मूल रूप से उन नदियों पर विकसित किया गया था जिनमें शक्तिशाली तैराकी और मछली की प्रजातियां थीं, जैसे सैल्मन, लेकिन अब मार्ग संरचनाएं बड़ी उष्णकटिबंधीय नदियों पर बांधों में जोड़ दी जा रही हैं- जैसे मेकांग या अमेज़ॅन की सहायक नदियां- हालांकि बहुत सीमित डेटा है या इन नदियों में मछली मार्ग कैसे काम करता है इसके उदाहरण। ए 2012 मछली मार्ग प्रदर्शन पर सभी सहकर्मी-समीक्षित अध्ययनों की समीक्षा पाया गया कि मछली का मार्ग अन्य प्रकार की मछलियों की तुलना में सामन के लिए कहीं बेहतर काम करता है; औसतन, संरचनाओं में सैल्मन तैरने के लिए अपस्ट्रीम तैराकी के लिए 62% सफलता दर है। यह संख्या अधिक लग सकती है, लेकिन अधिकांश मछलियों को एक पंक्ति में कई बांधों को नेविगेट करना होगा; यहां तक ​​​​कि प्रत्येक बांध में 62% की अपेक्षाकृत उच्च सफलता दर के साथ, एक चौथाई से भी कम सामन सफलतापूर्वक तीन बांधों को पार कर जाएगा। गैर-सामन के लिए, सफलता दर 21% थी - यहां तक ​​कि केवल दो बांधों के साथ, केवल 4% प्रवासी मछलियां ही सफल होंगी (नीचे देखें)। इसके अलावा, अधिकांश मछलियों को भी डाउनस्ट्रीम प्रवास की आवश्यकता होती है, कम से कम लार्वा या किशोर मछली के लिए, और डाउनस्ट्रीम मार्ग दर अक्सर और भी कम होती है।

जलविद्युत अब सबसे कम लागत वाली नवीकरणीय उत्पादन तकनीक नहीं है। पिछले दशकों में, हवा की लागत में लगभग एक तिहाई की गिरावट आई है और सौर की लागत में 90% की गिरावट आई है - और लागत में ये कटौती जारी रहने की संभावना है। इस दौरान, पिछले एक दशक में जलविद्युत की औसत लागत कुछ हद तक बढ़ी है, जैसे कि तटवर्ती पवन अब नवीकरणीय ऊर्जा के बीच सबसे कम औसत लागत बन गई है. हालांकि इसकी औसत लागत अभी भी पनबिजली, सौर परियोजनाओं की तुलना में थोड़ी अधिक है लगातार सबसे कम लागत वाली ऊर्जा परियोजना का रिकॉर्ड बनाया.

बड़ी बुनियादी ढांचा परियोजनाओं के बीच जलविद्युत में देरी और लागत में वृद्धि की उच्चतम आवृत्ति होती है। ईवाई द्वारा किए गए एक अध्ययन में पाया गया कि 80 प्रतिशत जलविद्युत परियोजनाओं ने लागत में वृद्धि का अनुभव किया और औसतन 60 प्रतिशत की वृद्धि हुई। जीवाश्म और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, जल परियोजनाओं और अपतटीय पवन परियोजनाओं सहित, ये दोनों अनुपात उनके अध्ययन में बड़ी बुनियादी ढांचा परियोजनाओं के प्रकारों में सबसे अधिक थे। अध्ययन में यह भी पाया गया कि 60 प्रतिशत जलविद्युत परियोजनाओं ने लगभग तीन वर्षों की औसत देरी के साथ देरी का अनुभव किया, केवल उन कोयला परियोजनाओं से अधिक था जिनमें औसत से थोड़ा अधिक विलंब था।

जलविद्युत पवन और सौर जैसे परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जाओं के समर्थन में दृढ़ ऊर्जा उत्पादन या भंडारण प्रदान कर सकता है…।

पवन और सौर पहले से ही हर साल जोड़े जाने वाली नई पीढ़ी के प्रमुख रूप हैं और पूर्वानुमान निम्न-कार्बन ग्रिड की कल्पना करते हैं जहां पवन और सौर पीढ़ी के प्रमुख रूप हैं। परंतु स्थिर ग्रिड को पवन और सौर से अधिक की आवश्यकता होगी, उन्हें फर्म उत्पादन के कुछ संयोजन की भी आवश्यकता होगी और भंडारण जो अवधि के दौरान ग्रिड को संतुलित करेगा—मिनटों से लेकर हफ्तों तक—जब उन संसाधनों की उपलब्धता कम हो जाती है। कई ग्रिडों में, पनबिजली उन प्रौद्योगिकियों में से है जो दृढ़ ऊर्जा प्रदान कर सकती हैं। एक प्रकार की जलविद्युत-पंप स्टोरेज हाइड्रोपावर (पीएसएच) - वर्तमान में ग्रिड (लगभग 95%) पर उपयोगिता-पैमाने पर भंडारण का प्रमुख रूप है। पीएसएच परियोजना में, जब बिजली भरपूर मात्रा में होती है और ऊपरी जलाशय में संग्रहित होती है, तो पानी को ऊपर की ओर पंप किया जाता है। जब बिजली की आवश्यकता होती है, तो पानी नीचे की ओर नीचे की ओर बहता है, जिससे ग्रिड के लिए बिजली पैदा होती है।

...लेकिन ये सेवाएं अक्सर मुक्त बहने वाली नदियों के और नुकसान के बिना प्रदान की जा सकती हैं। ग्रिड विस्तार के विकल्पों पर केंद्रित शोध से पता चला है कि देश अक्सर कम कार्बन विकल्पों के साथ बिजली की भविष्य की मांग को पूरा कर सकते हैं जो मुक्त बहने वाली नदियों पर नए बांधों से बचते हैं। जलविद्युत के स्थान पर पवन और सौर ऊर्जा में अधिक निवेश बड़े नकारात्मक प्रभावों के साथ या के माध्यम से नई जलविद्युत की सावधानीपूर्वक साइटिंग जो प्रमुख मुक्त बहने वाली नदियों या संरक्षित क्षेत्रों में बांध के विकास से बचाती है। इसके अलावा, एक पंप भंडारण परियोजना के दो जलाशय नदियों से दूर स्थानों में बनाए जा सकते हैं और उनके बीच पानी को आगे-पीछे कर सकते हैं। ऑस्ट्रेलियन नेशनल यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने मैप किया दुनिया भर के 530,000 स्थानों ऑफ-चैनल पंप किए गए भंडारण का समर्थन करने के लिए उपयुक्त स्थलाकृति के साथ, दुनिया भर में अक्षय-प्रभुत्व वाले ग्रिड के लिए पर्याप्त भंडारण प्रदान करने के लिए केवल एक छोटे से अंश की आवश्यकता होती है। मौजूदा जलाशय या अन्य विशेषताएं जैसे छोड़े गए खनन गड्ढे पंप भंडारण परियोजनाओं में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

जलवायु लक्ष्यों के अनुरूप सभी वैश्विक परिदृश्यों में जल विद्युत का दोहरीकरण शामिल नहीं है। हालांकि, कई प्रमुख संगठन (उदाहरण के लिए, आईईए और आईआरईएनए) यह मॉडल करते हैं कि भविष्य की बिजली प्रणालियां जलवायु लक्ष्यों के अनुरूप कैसे हो सकती हैं, इसमें वैश्विक जलविद्युत क्षमता को दोगुना करना शामिल है, ऐसे सभी परिदृश्य नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, जबकि IEA और IRENA मॉडल में 1200 तक कम से कम 2050 GW नई जलविद्युत क्षमता शामिल है, जो कि जलवायु परिवर्तन पर अंतर सरकारी पैनल (IPCC) द्वारा उपयोग किए जाने वाले परिदृश्यों में से 1.5 के अनुरूप हैं।° सी लक्ष्य, उनमें से लगभग एक-चौथाई में 500 GW से कम नई जल विद्युत शामिल थी। इसी प्रकार, एक पृथ्वी जलवायु मॉडल, 1.5 . के अनुरूप भी° सी लक्ष्य, 300 तक केवल 2050 गीगावॉट नई जलविद्युत शामिल है।

नए बांधों के बिना जल विद्युत उत्पादन का विस्तार हो सकता है पावर सिस्टम जलविद्युत उत्पादन जोड़ सकते हैं दो प्राथमिक तरीकों से नए जलविद्युत बांधों को जोड़े बिना: (1) आधुनिक टर्बाइनों और अन्य उपकरणों के साथ मौजूदा जलविद्युत परियोजनाओं को फिर से लगाना; और (2) गैर-संचालित बांधों में टर्बाइन जोड़ना। ए अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा अध्ययन पाया गया कि, सही वित्तीय प्रोत्साहन के साथ, वे दो दृष्टिकोण अमेरिकी जलविद्युत बेड़े में 11 GW जलविद्युत जोड़ सकते हैं, जो आज की क्षमता से 14% की वृद्धि है। यदि इसी तरह की क्षमता दुनिया भर के अन्य देशों में उपलब्ध थी, जो कि इसमें शामिल अतिरिक्त वैश्विक जलविद्युत क्षमता के आधे से अधिक का प्रतिनिधित्व करती है एक पृथ्वी जलवायु मॉडल 2050 तक। इसके अलावा, जलविद्युत बांधों के पीछे जलाशयों पर "फ्लोटिंग सोलर" परियोजनाओं को जोड़ने से उनकी सतह का सिर्फ 10% हिस्सा जुड़ सकता है 4,000 गीगावॉट नई क्षमता, जो आज सभी जलविद्युत से उत्पन्न होने वाली बिजली से लगभग दोगुनी बिजली पैदा करने में सक्षम है।

विविध ग्रिड के मूल्य पर बल देते हुए जलविद्युत जलवायु परिवर्तन के प्रति संवेदनशील है। मैं था एक अध्ययन पर प्रमुख लेखक जिसमें पाया गया कि, 2050 तक, सभी वैश्विक जलविद्युत बांधों में से 61 प्रतिशत सूखे, बाढ़ या दोनों के लिए बहुत अधिक या अत्यधिक जोखिम वाले घाटियों में होंगे। 2050 तक, 1 में से 5 मौजूदा जलविद्युत बांध जलवायु परिवर्तन के कारण उच्च बाढ़ जोखिम वाले क्षेत्रों में होगा, जो आज 1 में से 25 से ऊपर है। ए इसमें पढ़ाई करें जलवायु परिवर्तन प्रकृति भविष्यवाणी की है कि इस सदी के मध्य तक जल विज्ञान में जलवायु-चालित बदलावों के कारण दुनिया भर में तीन-चौथाई जलविद्युत परियोजनाओं का उत्पादन कम हो जाएगा। जलविद्युत पर अत्यधिक निर्भर देश सूखे की चपेट में हैं और कई क्षेत्रों में यह जोखिम बढ़ जाएगा। उदाहरण के लिए, जलविद्युत ज़ाम्बिया के लिए लगभग सभी बिजली प्रदान करता है और 2016 में दक्षिणी अफ्रीका में सूखा पड़ा है ज़ाम्बिया के राष्ट्रीय बिजली उत्पादन में 40 . की गिरावट आई है%, जिससे अत्यधिक आर्थिक व्यवधान और नुकसान हुआ। यह भेद्यता ग्रिड के भीतर उत्पादन के विविध स्रोतों के मूल्य पर जोर देती है।

जलविद्युत हमेशा विवादास्पद नहीं होता है, आम जमीन मिल सकती है। जबकि संरक्षण संगठनों और जलविद्युत क्षेत्र में अक्सर एक विवादास्पद संबंध रहा है, सामान्य आधार पाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, राष्ट्रीय जलविद्युत संघ (एनएचए) सहित जलविद्युत क्षेत्र के प्रतिनिधियों और कई संरक्षण संगठनों ने एक "जलविद्युत के लिए असामान्य संवाद"(पूर्ण प्रकटीकरण: मैंने इस संवाद में अपने संगठन, वर्ल्ड वाइल्डलाइफ फंड-यूएस का प्रतिनिधित्व किया)। असामान्य वार्ता में भाग लेने वालों ने सहमति व्यक्त की कि स्थायी ऊर्जा भविष्य में जलविद्युत की महत्वपूर्ण भूमिका है और अमेरिका में नदियों की सुरक्षा और बहाली एक प्राथमिकता होनी चाहिए। असामान्य संवाद प्रतिभागियों ने उस साझा दृष्टिकोण के अनुरूप कानून का समर्थन किया और पिछले साल कानून में हस्ताक्षर किए गए इंफ्रास्ट्रक्चर बिल में नए बांधों को जोड़े बिना जलविद्युत क्षमता बढ़ाने के लिए 2.3 बिलियन अमेरिकी डॉलर शामिल थे। (रेट्रोफिट और गैर-संचालित बांधों को शक्ति प्रदान करने के माध्यम से) और नदियों को बहाल करने और सार्वजनिक सुरक्षा में सुधार के लिए पुराने बांधों को हटाने के लिए।