நிலக்கரி வாயுவாக்கம் மற்றும் செயற்கை எரிவாயு குறித்து… -குஷ்பூ குமாரி

நிலக்கரி மற்றும் பழுப்பு நிலக்கரி வாயுவாக்கத்திற்காக ₹37,500 கோடி திட்டத்திற்கு அமைச்சரவை ஒப்புதல் அளித்துள்ள நிலையில், நிலக்கரி வாயுவாக்கம் மற்றும் செயற்கை வாயு (syngas) என்றால் என்ன?

தற்போதைய செய்தி?

எரிசக்தி பாதுகாப்பை வலுப்படுத்தும் ஒரு நடவடிக்கையாக, நிலக்கரி மற்றும் பழுப்பு நிலக்கரியை வாயுவாக்கும் செயல்முறையின் மூலம் செயற்கை வாயுவாக  மாற்றுவதை ஊக்குவிக்கும் வகையில், புதிய மேற்பரப்பு நிலக்கரி அல்லது பழுப்பு நிலக்கரி வாயுவாக்கல் திட்டங்களை மேம்படுத்துவதற்கான திட்டத்திற்கு  ஒன்றிய அமைச்சரவை மே மாதம் 13-ஆம் தேதி ஒப்புதல் அளித்தது.

இன்றைய கட்டுரையில், இந்தப் புதிய திட்டம், நிலக்கரி வாயுவாக்கம் மற்றும் செயற்கை வாயு  பற்றி அறிந்துகொள்வோம்.

முக்கிய அம்சங்கள்:

1. ரூ. 37,500 கோடி மதிப்பீட்டைக் கொண்டுள்ள இந்தத் திட்டம், செயற்கை வாயு (Syngas) மற்றும் அதன் துணை தயாரிப்புகளின் உற்பத்திக்கான 25 திட்டங்களை ஊக்குவிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இதன் மூலம் 75 மில்லியன் டன் (MT) நிலக்கரி அல்லது லிக்னைட்டை (பழுப்பு நிலக்கரி) வாயுவாக்கத்திற்கு உட்படுத்துவது இலக்காக நிர்ணயிக்கப்பட்டுள்ளது.

2. இந்தப் புதிய திட்டம், நிலக்கரி மற்றும் பழுப்பு நிலக்கரி எரிவாயுவாக்க திட்டங்களை ஊக்குவிப்பதற்காக 2024-ஆம் ஆண்டில் அங்கீகரிக்கப்பட்ட ரூ. 8,500 கோடி மதிப்பிலான சாத்தியமுள்ள நிதிப் பற்றாக்குறை உதவித் (viability gap funding) திட்டத்தின் கூடுதல் பகுதியாகும். புதிதாக அங்கீகரிக்கப்பட்ட இந்தத் திட்டம்  மேற்பரப்பு எரிவாயுவாக்க (surface gasification) திட்டங்களில் அதிக கவனம் செலுத்துகிறது.

3. இந்தத் திட்டத்தின்கீழ், ஆலை மற்றும் இயந்திரங்களின் மொத்தச் செலவில் அதிகபட்சமாக 20% வரை நிதி ஊக்கத்தொகையாக வழங்கப்படும். இந்தத் தொகை நான்கு சமமான தவணைகளாகப் பிரித்து வழங்கப்படும்.

4. இந்தத் திட்டம், 2030-ஆம் ஆண்டிற்குள் 100 மில்லியன் டன்   நிலக்கரியை வாயுவாக்குதல் என்ற தேசிய இலக்கை நோக்கிய ஒரு முக்கியப் படியாகும். இது திரவமாக்கப்பட்ட இயற்கை எரிவாயு (Liquified Natural Gas (LNG)), யூரியா (20% இறக்குமதி), அம்மோனியா (100% இறக்குமதி) மற்றும் மெத்தனால் (80–90% இறக்குமதி) ஆகியவற்றின் மீதான  இந்தியாவின் இறக்குமதிச் சார்பைக் குறைக்கிறது.

5. உலகளவில் 4-வது பெரிய நிலக்கரி இருப்பை இந்தியா கொண்டுள்ளது. இதன் மதிப்பிடப்பட்ட அளவு 389 பில்லியன் டன்கள் ஆகும். இதில், 212 பில்லியன் டன்கள் இருப்புகளாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. விரிவான ஆரம்ப  ஆய்வின் அடிப்படையில், அவற்றை பொருளாதார ரீதியாக லாபகரமாகவும், உறுதிதன்மையுடன் வெட்டி  எடுக்க முடியும் என்று உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

நிலக்கரி வாயுவாக்கம் 

1. நிலக்கரி வாயுவாக்கம் என்பது நிலக்கரியை செயற்கை வாயுவாக (syngas) மாற்றும் ஒரு வெப்ப-வேதியியல் செயல்முறையாகும். இது வாயுவை உற்பத்தி செய்வதற்காக, நிலக்கரியை அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யும் செயல்முறையை  கொண்டுள்ளது. வாயுவாக்கத்தில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: அவை, மேற்பரப்பு வாயுவாக்கம் மற்றும் நிலத்தடி நிலக்கரி வாயுவாக்கம் (Underground coal gasification (UCG)) ஆகும்.

2. மேற்பரப்பு நிலக்கரி (Surface gasification) வாயுவாக்கத்தில், நிலக்கரி முதலில் வெட்டி எடுக்கப்பட்டு, பின்னர் தரைக்கு மேலே உள்ள தொழில்துறை உலைகளில் ஆக்சிஜன், நீராவி மற்றும் அதிக வெப்பநிலைகளைப் பயன்படுத்தி வாயுவாக மாற்றப்படுகிறது. இதற்கு மாறாக, நிலத்தடி நிலக்கரி வாயுவாக்கத்தில், நிலக்கரி பூமிக்கு அடியில் ஆழமாகப் புதைந்திருக்கும்போதே, கிணறுகள் வழியாக நிலக்கரிப் படிவங்களுக்குள் காற்று அல்லது ஆக்சிஜனைச் செலுத்தி, அதன் விளைவாக உருவாகும் வாயுவை மேற்பரப்பிற்குக் கொண்டு வந்து வாயுவாக மாற்றப்படுகிறது.

3. தற்போது, ‘​​Jindal Steel Ltd’ நிறுவனம், ஒடிசாவின் அங்குல் (Angul) மாவட்டத்தில், ஆண்டுக்கு 1.80 மில்லியன் டன் கொள்ளளவு கொண்ட இந்தியாவின் ஒரே வாயுவாக்கல் திட்டத்தை செயல்படுத்தி வருகிறது.

4. ‘Coal India Ltd’ நிறுவனமும், மற்ற மத்திய பொதுத்துறை நிறுவனங்களுடன் (Central Public Sector Undertakings (CPSUs)) இணைந்து நான்கு நிலக்கரி வாயுவாக்கல் திட்டங்களைச் செயல்படுத்தி வருகிறது. தனியார் நிறுவனங்களும் நான்கு நிலக்கரி வாயுவாக்கல் திட்டங்களை அமைத்து வருகின்றன.

செயற்கை வாயு (syngas) என்றால் என்ன?

1. நிலக்கரி வாயுவாக்கம் என்ற செயல்முறையின் மூலம் செயற்கை வாயு (Syngas) உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.இது கார்பன்-மோனாக்சைடு, கார்பன்-டை-ஆக்சைடு (CO2), ஹைட்ரஜன் மற்றும் மீத்தேன் (CH4) போன்ற எரிபொருள் அதிகமுள்ள வாயுக்களின் கலவையாகும். இந்த வாயுவை, செயற்கை இயற்கை எரிவாயு, ஆற்றல் எரிபொருள் (மெத்தனால் மற்றும் எத்தனால்), உரங்களுக்கான அம்மோனியா மற்றும் பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தலாம்.

2. செயற்கை வாயுவைப் பயன்படுத்தி பின்வருவனவற்றை உற்பத்தி செய்யலாம்: செயற்கை இயற்கை எரிவாயு (Synthetic Natural Gas (SNG)), எரிபொருட்கள் (மெத்தனால், டைமெத்தில் ஈதர் ((methanol, dimethyl ether (DME)), செயற்கை எரிபொருட்கள்), உரங்கள் (அம்மோனியா, யூரியா), பெட்ரோலிய வேதிப்பொருட்கள் மற்றும் பிற தொழில்துறை மூலப்பொருட்கள் ஆகும்.

நிலக்கரி

1. நிலக்கரி என்பது முக்கியமாக கார்பன், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜன் ஆகியவற்றால் ஆன ஒரு படிவுப் பாறை (Sedimentary rock) மற்றும் கரிமப் பாறை ஆகும். பல மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, மண்ணுக்குள் புதைந்த தாவரங்கள், பாறை அடுக்குகளுக்கு இடையே மாட்டிக்கொண்டு, அதிக வெப்பம் மற்றும் அழுத்தத்தின் கூட்டு விளைவினால் நிலக்கரிப் படுக்கைகளாக மாறின. இதனால்தான், இது மீண்டும் புதுப்பிக்க இயலாத ஒரு எரிசக்தி மூலம் (Non-renewable energy source) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

2. ஒவ்வொரு நிலக்கரிப் படிவின் தரத்தையும் அதன் 'கரிம முதிர்ச்சி' (organic maturity) தீர்மானிக்கிறது. இந்த முதிர்ச்சியானது வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் நிலக்கரி உருவாக எடுத்துக்கொண்ட கால அளவு ஆகியவற்றைச் சார்ந்துள்ளது.

3. நிலக்கரியில் நான்கு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: அவை பீட் (Peat), லிக்னைட் (Lignite) அல்லது 'பழுப்பு நிலக்கரி', பிட்டுமினஸ் (Bituminous) மற்றும் ஆந்த்ராசைட் (Anthracite) ஆகும். இதில் 80-95 சதவீத கார்பன் அளவைக் கொண்ட 'ஆந்த்ராசைட்' தான் மிக உயர்ந்த தரம் வாய்ந்த நிலக்கரியாகும். இது இந்தியாவின் ஜம்மு-காஷ்மீர் பகுதியில் மிகக் குறைந்த அளவில் காணப்படுகிறது.

4. புவியியல் கண்ணோட்டத்தில் பார்க்கும்போது, ​​ஆந்த்ரசைட் நிலக்கரியே மிகவும் பழமையான நிலக்கரியாகும். இது முக்கியமாக கார்பனால் ஆன ஒரு கடினமான நிலக்கரியாகும். இதில் ஆவியாகும் பொருட்கள் மிகக் குறைவாகவும், ஈரப்பதம் ஏறக்குறைய இல்லாமலும் இருக்கும். அதே புவியியல் கண்ணோட்டத்தில் பார்க்கும்போது, ​​லிக்னைட் நிலக்கரியே மிகவும் தொடக்கநிலை (youngest coal) நிலக்கரியாகும். இது முக்கியமாக ஆவியாகும் பொருட்கள் மற்றும் ஈரப்பதத்தால் ஆன ஒரு மென்மையான நிலக்கரியாகும்.

5. 2025-ஆம் ஆண்டின் தேசிய நிலக்கரி இருப்புக் கணக்கெடுப்பின்படி, 01.04.2025 நிலவரப்படி இந்தியாவின் மொத்த மதிப்பிடப்பட்ட நிலக்கரி இருப்பு (வளம்) 400.715 பில்லியன் டன்களாகும். 2022-ஆம் ஆண்டின் 'இந்திய கனிமங்கள் ஆண்டுப் புத்தகத்தின்படி, இந்தியாவில் உள்ள நிலக்கரிப் படிவுகள்  'கோண்ட்வானா படிவுப் பாறைகளிலேயே' (Gondwana sediments) அதிகமாக காணப்படுகின்றன. நிலக்கரி அமைச்சகத்தின் தகவல்படி, அதிகபட்ச நிலக்கரி இருப்பு ஒடிசா மாநிலத்தில் உள்ளது. இதற்கு அடுத்தபடியாக ஜார்கண்ட், சத்தீஸ்கர், மேற்கு வங்கம் மற்றும் மத்தியப் பிரதேசம் போன்ற  மாநிலங்கள் உள்ளன.

6. தற்போதைய சூழலில், இந்தியாவின் எரிசக்தி பாதுகாப்பிற்கு நிலக்கரி ஒரு முக்கியமான ஆதாரமாக உள்ளது. இந்தியா வழக்கத்தைவிட "அதிக வெப்பமான" கோடைகாலத்தை எதிர்கொண்டு வரும் நிலையில், கோடையின் உச்சக்கட்ட மின்தேவையைப் பூர்த்தி செய்ய நிலக்கரி அடிப்படையிலான மின்சாரத்தை அதிகம் நம்பியிருக்க அரசாங்கம் திட்டமிட்டுள்ளது.

7. இந்தியாவின் மொத்த மின் உற்பத்தியில் 70 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான பங்களிப்பை வழங்குவதன் மூலம், நிலக்கரியை பயன்படுத்தி வரும் மின்நிலையங்களே அதிகமாக உள்ளன. நாட்டின் ஒட்டுமொத்த மின்உற்பத்தியில் எரிவாயுவின் பங்களிப்பு 1 முதல் 2 சதவீதம் மட்டுமே உள்ளது. இந்தியாவின் எரிவாயு அடிப்படையிலான மின்சாரம் ஒட்டுமொத்த அளவில் சிறிய பங்கைக் கொண்டிருந்தாலும், சூரிய ஒளி இல்லாத நேரங்களில் (இரவு நேரங்களில்) இது முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. குறிப்பாக, மின்சாரத் தேவை மிக அதிகமாக இருக்கும் கோடை காலங்களில், வழக்கமாக சுமார் 10 ஜிகா வாட் (GW) மின்உற்பத்தித் திறன் இந்த எரிவாயு மின் நிலையங்களையே நம்பியிருக்கிறது.

Original Link: Understanding coal gasification and syngas.

Read More →

இந்தியாவின் நிறைவான மின் உற்பத்தித் திட்டத்திற்கு ஏன் ஒரு தெளிவான எதிர்மறை உண்மை (counterfactual) தேவைப்படுகிறது? -மார்டண்ட் ஷர்துல், அலெக்சாண்டர் ஹோகெவீன் ரட்டர்

நமது நாடு தனது நிலக்கரித் தேவையில் 25-30% இறக்குமதி செய்வதால், 20-25 ஆண்டுகால வளங்களின் இருப்புநிலையானது எரிபொருள் விலையின் அபாயத்தைப் புறக்கணிக்க முடியாது. இதற்கு மாறாக, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் (renewable energy) உற்பத்தி, தொடர்ச்சியான எரிபொருள் விநியோக அபாயங்களுக்கான தன்மையைக் குறைப்பதுடன், செலவு அமைப்பை ஆரம்பக்கட்ட முதலீடு மற்றும் அமைப்புரீதியிலான ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவற்றைச் சார்ந்ததாக மாற்றியமைக்கிறது.

மார்ச் 2026-ல், ஒன்றிய மின்சார ஆணையம் 2026-2027 முதல் 2035-2036 வரையிலான தேசிய மின் உற்பத்திப் போதுமான திட்டத்தை (National Generation Adequacy Plan (NGAP)) வெளியிட்டது. 2035–36-ஆம் ஆண்டிற்கான மின் உற்பத்தி ஒருங்கிணைப்பை உருவாக்குவதற்காக, குறைந்தபட்சச் செலவு மிகையாக்கம் (combining least-cost optimization), மின் விநியோக மாதிரி உருவாக்கம் மற்றும் நிகழ்தகவு சார்ந்த நம்பகத்தன்மைப் பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கும், மிகவும் விரிவான மின் திட்டமிடல் பயிற்சிகளில் இதுவும் ஒன்றாகும். இத்திட்டம் 1,100 ஜிகாவாட்க்கும் அதிகமான மொத்த மின் உற்பத்தித் திறனை மேம்படுத்துகிறது. இத்திறனில், 70% புதைபடிவமற்ற எரிபொருள் சார்ந்த திறனாகவும், 174 GW / 888 GWh அளவிலான மின் சேமிப்புத்  திறனையும் உள்ளடக்கியுள்ளது.

2025-26 மற்றும் 2035-36-க்கு இடையில் 87.2 ஜிகாவாட் நிலக்கரி சார்ந்த மின் உற்பத்தித் திறனை கூடுதலாகச் சேர்க்கப்படுவது ஒரு முக்கியமான விளைவாகும். இதன் உற்பத்தித் திறன் அளவையும், நீண்டகால தாக்கங்களையும் கருத்தில் கொண்டு, ஒரு முக்கியமான கேள்வி எழுகிறது. அதாவது திட்டமிடப்பட்ட இந்த நிலக்கரி சார்ந்த திறனை, அதே அளவிலான போதுமான மற்றும் நம்பகத்தன்மை தரநிலைகளைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், கூடுதல் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் (RE) மற்றும் மின் சேமிப்பு வசதிகள் மூலம் ஈடுசெய்ய முடியுமா?

திட்டமிடப்பட்ட 87.2 ஜிகாவாட் நிலக்கரி சேமிப்பின் எதிர்பார்க்கப்படும் கூடுதல் ஆற்றல் மற்றும் போதுமான பங்களிப்பை, எளிமைப்படுத்தப்பட்ட அழுத்த நிலைகளின் கீழ், கூடுதல் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் சேமிப்பின் மூலம் தோராயமாக மதிப்பிட முடியுமா என்பதை ஆய்வு செய்வதற்காக, ஆய்வாளர்கள் ஒரு தீர்மானகரமான மின்-அழுத்தச் சோதனை மாதிரியாக்கப் பயிற்சியை மேற்கொண்டனர்.

பயன்படுத்தப்பட்ட திட்டவட்டமான கருத்துகணிப்புகளின்கீழ், இந்த ஆற்றலின் பங்களிப்பை தோராயமாக அடைவதற்கு கூடுதலாக 191 ஜிகாவாட் சூரிய ஆற்றல், 51 ஜிகாவாட் காற்றாலை ஆற்றல், 29 ஜிகாவாட் மின்கல ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் மற்றும் 9 ஜிகாவாட் நீரேற்று சேமிப்பு ஆற்றல் தேவைப்படலாம் என சுட்டிக்காட்டும் மாதிரிகள் (Indicative modelling) தெரிவிக்கின்றன. இது, தேசிய மின் உற்பத்திப் போதுமான திட்ட (NGAP) வழித்தடத்தில் இருந்த சுமார் 764 ஜிகாவாட் உடன் ஒப்பிடுகையில், ஒட்டுமொத்த புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் நிலையங்களை சுமார் 1,006 ஜிகாவாட்டாக அதிகரிக்கும்.

இருப்பினும், தேசிய மின் உற்பத்திப் போதுமான திட்டத்தைப் (NGAP) போலல்லாமல், இந்தச் செயல்முறை முழு மின் உற்பத்தித் தொகுப்பிலும் உள்ள முழு-அமைப்பு சார்ந்த இடைவினைகளை மதிப்பீடு செய்வதில்லை. எனவே இதனை ஒரு முழு-அமைப்பு மிகையாக்க விளைவாகக் (full-system optimization study) கருதாமல், ஒரு குறிப்பிட்ட மின்-அழுத்தச் சோதனையாகவே கருத வேண்டும்.

குறைவான காற்றின் நிலைகள் போன்ற நெருக்கடியான காலகட்டங்களைச் சமாளிக்கத் தேவையான கூடுதல் கட்டமைப்பு மற்றும் சேமிப்புத் திறனுக்கான தேவைகள் குறித்த மிதமான கருத்துகணிப்புகளின் கீழும், அத்தகைய புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் வழிமுறையானது, அமைப்புச் செலவுகளை ஒவ்வொரு ஆண்டும் ₹1.4 லட்சம் கோடிக்கும் மேலாகக் குறைக்கக்கூடும் என்று ஆரம்பகட்ட முடிவுகள் தெரிவிக்கின்றன. இந்த மதிப்பீடுகள், எரிபொருள் விலைகள், சேமிப்புச் செலவுகள், நிதி நிலைமைகள் மற்றும் மின் அமைப்பு ஒருங்கிணைப்புத் தேவைகள் தொடர்பான நிலைகளைப் பொறுத்து மாறுபடுகின்றன. காலப்போக்கில் நிலக்கரி எரிபொருள் விலை உயர்வைக் கருத்தில் கொண்டால், வளங்களின் இருப்பு நிலை முழுவதும் இந்த வேறுபாடு இன்னும் அதிகமாகிறது.

கூடுதலாக, இந்தியா தனது நிலக்கரியில் 25-30% இறக்குமதி செய்வதால், 20-25 ஆண்டுகால வளங்களின் இருப்பு நிலையைப் பொருத்து எரிபொருள் விலையின் அபாயத்தைப் புறக்கணிக்க முடியாது. இதற்கு மாறாக, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உற்பத்தி, தொடர்ச்சியான எரிபொருள் விநியோக அபாயங்களுக்கான பாதிப்பைக் குறைத்து, செலவுக் கட்டமைப்பை முன்கூட்டிய முதலீடு மற்றும் அமைப்பு ஒருங்கிணைப்பை நோக்கி மாற்றுகிறது.

தேசிய மின் உற்பத்திப் போதுமான திட்டத்தின் (NGAP) ஒரு முக்கிய அம்சமானது, மின் உற்பத்திக்கு போதுமான தன்மைக்கும் நம்பகத்தன்மைக்கும் அளிக்கும் முக்கியத்துவம் ஆகும். எனவே, நிலக்கரிக்கு மாற்றாகப் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் பயன்படுத்தப்பட்டால், அந்த அமைப்பு அனைத்து நேரங்களிலும் அதன் தேவையை நம்பகத்தன்மையுடன் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும். இந்தக் காரணத்திற்காக, மூன்று அமைப்புசார் கட்டுப்பாடுகள் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன.

முதலாவதாக, சேமிப்பின் தொடர்ச்சி இன்றியமையாதது. அடுத்தடுத்த தேவைச் சுழற்சிகள் முழுவதும் சேமிப்பு தொடர்ந்து கிடைக்க வேண்டும். பல நாட்களுக்குப் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உற்பத்தி குறைவாக இருந்தால், சேமிப்பின் அளவு குறையக்கூடும். சேமிப்பு தீர்ந்துவிட்டால், அமைப்பு பாதிப்புக்குள்ளாகி, தேவைக்கும், விநியோகத்திற்கும் இடையிலான இடைவெளிகளை எதிர்கொள்ள நேரிடலாம்.

இரண்டாவதாக, மின்னேற்றப் போதுமான அளவை (charging sufficiency) உறுதிசெய்யப்பட வேண்டும். சேமிப்பகத்தால் (Storage systems), மின்னேற்றம் செய்யப்பட்டதை மட்டுமே வெளியேற்ற முடியும். 80-88% வரையிலான இருவழித் திறன்களுடன், மின்சுமையைப் பூர்த்தி செய்வதற்கும் மின்னேற்றம் செய்வதற்கும் புதுப்பிக்கத்தக்க மின் உற்பத்தி, தேவையை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும். இந்த கூடுதல் உற்பத்தி, தற்போதைய தேவையைப் பூர்த்தி செய்வதற்கும் சேமிப்பு அமைப்புகளை மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்வதற்கும் தேவைப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, மின் அமைப்புக்கு உபரித் திறன் அல்லது அதிகப்படியான கட்டுமானம், அத்துடன் அவ்வப்போது குறைப்பும் தேவைப்படுகிறது. அடுத்தடுத்த நாட்களில் அமைப்பின் செயல்பாட்டைச் சோதித்ததில், ​​போதுமான திறன் என்பது நிறுவப்பட்ட திறனை (MW) மட்டும் சார்ந்தது அல்ல, மாறாகக் கிடைக்கக்கூடிய சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலையும் (MWh) சார்ந்துள்ளது என்பது தெரியவருகிறது.

மூன்றாவதாக, வருடாந்திர ஆற்றல் வழங்கல் போதுமானதாக இருந்தாலும், குறிப்பிட்ட காலங்களில் பற்றாக்குறைகள் ஏற்படலாம். உதாரணமாக, சூரிய ஆற்றல் நேரத்திலிருந்து சூரிய ஆற்றல் அல்லாத நேரங்களுக்கு மாறும் போது, அல்லது நீண்டகாலத்திற்கு காற்றாலை மின் உற்பத்தி குறைவாக இருக்கும்போது பற்றாக்குறைகள் ஏற்பட்டு, தொகுதி அளவில் மின் பற்றாக்குறைகளை உருவாக்கக்கூடும்.

தேசிய மின் உற்பத்திப் போதுமான திட்டம் (NGAP) ஏற்கனவே மேம்பட்ட நிகழ்தகவு மாதிரியாக்கம் (sophisticated probabilistic modelling) மற்றும் காலவரிசை விநியோகப் பகுப்பாய்வு (chronological dispatch analysis) மூலம் இந்தச் சூழ்நிலைகளில் பலவற்றைக் கண்டறிகிறது. இருப்பினும், வெளியிடப்பட்ட முடிவுகள், வெளிப்படையான நிலக்கரி மாற்று அழுத்தச் சூழ்நிலைகளின்கீழ், குறிப்பாகத் தொடர்ச்சியான குறைந்த புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உற்பத்தி அல்லது சேமிப்புத் தீர்வு காலங்களில், இந்த அமைப்பு எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை மதிப்பிடுவதை எளிதாக்குவதில்லை.

நிர்ணயவாத அழுத்தச் சோதனைகள் (Deterministic stress tests), இந்த அமைப்பு நடத்தைகளை மேலும் வெளிப்படையானதாகவும் புரிந்துகொள்ளக்கூடியதாகவும் மாற்றுவதன் மூலம் தேசிய மின் உற்பத்திப் போதுமான திட்டக் (NGAP) கட்டமைப்பிற்குத் துணைபுரிய முடியும். இது தேசிய மின் உற்பத்திப் போதுமான திட்டத்தின் (NGAP) வழிமுறையை மாற்றிவிடாது. ஆனால் முக்கிய திட்டமிடல் தேர்வுகள் குறித்த வெளிப்படைத்தன்மையை மேம்படுத்தக்கூடும். மேலும், கண்டறியப்பட்ட நிலக்கரித் திறன், சேமிப்புக் காலம், பரிமாற்றத் தயார்நிலை அல்லது நிறுவுவதற்கான காலக்கெடு போன்ற கட்டுப்படுத்தும் அமைப்புசார் கட்டுப்பாடுகளைப் பிரதிபலிக்கிறதா அல்லது காலப்போக்கில் மாறக்கூடிய கருத்துகணிப்புகளால் முடிவுகள் பாதிக்கப்படுகின்றனவா என்பதை நிறுவவும் இது உதவும்.

அனல் மின் நிலையங்களைச் (thermal plants) செயல்பாட்டுக்குக் கொண்டுவர பொதுவாக 6-8 ஆண்டுகள் ஆகும் நிலையில், சேமிப்பு அமைப்புகளைப் (storage systems) பெரும்பாலும் விரைவாக நிறுவ முடியும் என்பதால், மாற்று வழிகளை வெளிப்படைத்தன்மையுடன் மதிப்பீடு செய்வது மிகவும் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. எல்-நினோ மற்றும் லா-நினோ நிகழ்வுகள் மின்சாரத் தேவையைப் பாதிக்கின்றன. எனவே, இதற்கான பற்றாக்குறைகளைக் குறைப்பதற்கான இருப்புத் திறன் திட்டமிடலில், அனல் மின்சாரம், சேமிப்பு மற்றும் நீர்மின்சக்தி ஆகியவை பெரும் பங்கு வகிக்கக்கூடும் என்பதால், அத்தகைய காலநிலைத் தாக்கங்களையும் கணக்கில் கொள்ள வேண்டும்.

நீண்ட காலமாக, இந்தியாவின் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் இலக்குகள், ஒரு எரிசக்தி மாற்ற நிலையின் ஒரு பகுதியாகவே கட்டமைக்கப்பட்டு வருகின்றன. மாறாக, நிச்சயமற்ற தன்மையின் கீழ் போதுமான தன்மையையும், அமைப்புரீதியான நம்பகத்தன்மையையும் தக்கவைத்துக் கொண்டே, நுகர்வோருக்கான செலவுகளைக் குறைக்கும் வகையில் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி, சேமிப்பு மற்றும் அனல் மின் இலக்குகள் நிர்ணயிக்கப்பட வேண்டும்.

தேசிய மின் உற்பத்திப் போதுமான திட்டம் (NGAP) கடுமையான வழிமுறை, ஏற்கனவே ஒரு வலுவான அடித்தளத்தை வழங்கியுள்ளது. அடுத்தகட்டமாக, மலிவுத்தன்மை, நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆற்றல் பாதுகாப்பைச் சிறந்த முறையில் அதிகரிக்கக்கூடிய வழியைக் கண்டறிய, நெருக்கடியான சூழ்நிலைகளின்கீழ் மாற்று வழிகளைச் சோதிக்க வேண்டும்.

அலெக்சாண்டர் ஹோகவீன் ரூட்டர், வளப் போதுமான திட்டமிடலில் அனுபவமுள்ள ஒரு தன்னார்வ எரிசக்தி நிபுணர் மற்றும் எரிசக்தி கொள்கையில் கவனம் செலுத்தும் எமர்ஜென்ட் வென்ச்சர்ஸ் மானியதாரர் ஆவார். மார்தாண்ட் ஷர்துல், GWEC-இன் முன்னாள் கொள்கை இயக்குநர் (இந்தியா) ஆவார்.

Original Link: Why India’s generation adequacy plan needs a clear counterfactual.

Read More →

"நெகிழ்வான அனல் மின் உற்பத்தி" (thermal power generation) என்பதன் பொருள் என்ன? -பிரியா குமாரி சுக்லா

முக்கிய அம்சங்கள் :

2025-ம் ஆண்டில், இந்தியா 44 ஜிகாவாட்-க்கும் அதிகமான புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் திறன் சேர்க்கப்படுவதால், இந்தியாவின் மொத்த நிறுவப்பட்ட புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் (renewable energy (RE)) திறன் அளவு 262 ஜிகாவாட்டை எட்டியுள்ளது. தற்போது, ​​இந்தியாவின் மொத்த நிறுவப்பட்ட மின் உற்பத்தித் திறனில் 51%-க்கும் அதிகமான பங்கை புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலே கொண்டுள்ளது.

ஆனால், வளர்ந்து வரும் இந்த பசுமை ஆற்றலை மின் கட்டமைப்புடன் ஒருங்கிணைப்பது கடினமாக உள்ளது. இந்தப் பிரச்சினை குறித்துப் பேசிய மத்திய மின்சார ஆணையத்தின் (Central Electricity Authority (CEA)) தலைவர் கன்ஷியாம் பிரசாத், அனல்மின் நிலையங்கள் (thermal power plants) அதிக நெகிழ்வுத்தன்மையுடன் இயங்குவதை ஊக்குவிப்பதற்காக இத்திட்டம் தற்போது முன்மொழியப்படுவதாகக் கூறினார்.

இருப்பினும், இத்துறையைச் சார்ந்த தொழில்துறை வல்லுநர்கள் இதை முழுமையாக ஏற்கவில்லை. மின் நிலையங்களை குறைந்த மின்சுமையில் (lower loads) இயக்குவது, அவற்றில் உள்ள கொதிகலன்கள் (boilers) மற்றும் விசையாழிகளைப் (turbines) பாதிக்கக்கூடும் என்று அவர்கள் வாதிடுகின்றனர். மேலும், இது இயந்திரங்களின் தேய்மானத்தையும் அதிகரிக்கக்கூடும். காலப்போக்கில், இது அந்த மின்உற்பத்தி நிலையங்களின் ஆயுட்காலத்தையே குறைக்கக்கூடும். இந்த அபாயங்களை நிதிசார் ஊக்கத்தொகைகள் மட்டும் முழுமையாகச் சமாளிக்க முடியாது என்பது அவர்களின் கருத்தாக உள்ளது. இது குறிப்பாக நாட்டில் உள்ள பழமையான அனல் மின் நிலையங்களைப் பொறுத்தவரை, இந்தக் கவலை மிகவும் தீவிரமான ஒன்றாகக் கருதப்படுகிறது.

அதிகபட்ச சூரிய ஒளி நேரங்களில், நிலக்கரி மின் நிலையங்கள் தங்கள் உற்பத்தியைக் குறைக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இந்த நேரங்களில்தான், குறிப்பாக சூரியன் மறைந்த பிறகு சூரிய மின் உற்பத்தி விரைவாக அதிகரிக்கும் என்றும், சூரியன் மறைந்த பிறகு புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி விநியோகம் குறையும் என்றும் எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்தியாவில் உள்ள பல நிலக்கரி மின் நிலையங்களுக்கு இந்த செயல்பாட்டு நெகிழ்வுத்தன்மை இல்லை.

எரிசக்தி சிந்தனைக் குழுவான எம்பர் வெளியிட்ட சமீபத்திய அறிக்கை ஒன்றின்படி, சூரிய மின் உற்பத்தியில் ஏற்படும் இழப்பின் காரணமாக, 2025 மே முதல் டிசம்பர் வரையிலான காலகட்டத்தில் இந்தியா 2.3 டெராவாட்-மணி (TWh) சூரியசக்தி மின் உற்பத்தியை இழந்துள்ளது என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இது கிட்டத்தட்ட 14 லட்சம் வீடுகளுக்கு ஒரு வருடத்திற்கு மின்சாரம் வழங்கப் போதுமானதாகும்.

இதன் நிதித் தாக்கமும் குறிப்பிடத்தக்கது. இந்த மின் உற்பத்திக் குறைப்பின் விளைவாக, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உற்பத்தியாளர்களுக்கு ரூ.5.75 பில்லியன் முதல் ரூ. 6.9 பில்லியன் வரை இழப்பீடு வழங்கப்பட்டுள்ளது என்று எம்பர் அறிக்கை தெரிவித்தது. குறிப்பாக, அவசரகால சூழ்நிலைகளின்போது மின் உற்பத்தி குறைக்கப்படும்போது, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உற்பத்தியாளர்களுக்கு இழப்பீடு வழங்கப்படுகிறது.

இது தவிர, கடந்த ஆண்டு மே முதல் நவம்பர் வரையிலான காலகட்டத்தில், அதிகரித்து வரும் பசுமை மின் உற்பத்தியானது நிலக்கரி அடிப்படையிலான மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் செயல்பாட்டு வரம்புகளுடன் மோதியதால், சூரிய ஒளி உச்சத்தில் இருந்த நேரங்களில் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் பெருமளவில் குறைக்கப்பட்ட சிக்கலை சமீபத்திய மத்திய மின்சார ஆணைய (CEA) அறிக்கை ஒரு முக்கியப் பிரச்சினையை எடுத்துக்காட்டியுள்ளது.

இந்தியாவின் நிலக்கரி அடிப்படையிலான அனல் மின் நிலையங்களில் கணிசமான பகுதி, 55% குறைந்தபட்ச தொழில்நுட்பச் சுமைக்கு (minimum technical load (MTL)) கீழே செயல்பட இயலாது என அந்த அறிக்கை தெரிவித்தது. குறைந்தபட்ச தொழில்நுட்பச் சுமை (MTL) என்பது, ஒரு அனல் மின் நிலையம் நிறுத்தப்படாமல் பாதுகாப்பாக இயங்கக்கூடிய மிகக் குறைந்த நிலையான உற்பத்தி அளவாகும்.

தற்போது தெரிந்து கொள்ளும் நிலை :

இந்தியா, மின் உற்பத்தி நிலையங்கள், விநியோகப் பயன்பாட்டு நிறுவனங்கள் மற்றும் மொத்த நுகர்வோரை இணைக்கும் ஒரு ஒருங்கிணைந்த தேசிய மின்கட்டமைப்பை இயக்குகிறது. தேவைக்கும் விநியோகத்திற்கும் இடையில் சமநிலையின்மை ஏற்பட்டால், அமைப்பின் நிலை பாதிக்கப்படுகிறது. அமைப்பின் நிலையானது அனுமதிக்கப்பட்ட வரம்பு 49.900 ஹெர்ட்ஸ் – 50.050 ஹெர்ட்ஸ் ஆகும். இருப்பினும், கடந்த ஆண்டு மே மாதத்தில், அமைப்பின் நிலை இந்திய மின்சாரக் கட்டமைப்பு குறியீட்டின் (Indian Electricity Grid Code (IEGC)) இயக்க வரம்பிற்கு மேல் கிட்டத்தட்ட 20% நேரம் இருந்ததாக சமீபத்திய மத்திய மின்சார ஆணைய (CEA) அறிக்கை கூறியது. சூரிய மின் உற்பத்தி நேரங்களில் கிட்டத்தட்ட நான்கு மணி நேரம் நீடித்த உயர் அதிர்வெண் நிலைமைகள், உபரி விநியோகத்தின் அழுத்தத்தைப் பிரதிபலித்தன.

மூன்றாம் நிலை துணை இருப்பு சேவைகளுக்கான (Tertiary Reserve Ancillary Services (TRAS)) விரிவான நடைமுறையின்கீழ், அவசரகால சூழ்நிலைகளின் போது மின் உற்பத்தி குறைக்கப்படும்போது புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மின்உற்பத்தி நிலையங்களுக்கு இழப்பீடு வழங்கப்படுகிறது. மின்சாரச் சட்டத்தின்கீழ் நிர்ணயிக்கப்பட்ட ஆற்றல் கட்டண விகிதத்தில் அவர்களுக்குப் பணம் செலுத்தப்படுகிறது. இந்த இழப்பீடு மின் அமைப்பு முழுவதும் பகிரப்பட்டு, மின்சாரக் கட்டணங்கள் மூலம் மறைமுகமாக நுகர்வோருக்குக் கடத்தப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, உற்பத்தி செய்யப்பட்ட ஆனால் பயன்படுத்தப்படாத மின்சாரத்திற்கு நுகர்வோர் பணம் செலுத்த நேரிடுகிறது.                   

Original Link: What is the concept of “flexible thermal power generation? 

Read More →