नवीकरणीय ऊर्जा कैसे काम करती है और दुनिया भर में बिजली ग्रिड को फिर से आकार दे रही है

नवीकरणीय ऊर्जा उन स्रोतों से आती है जो मानव समयमापन पर प्राकृतिक रूप से फिर से भरते हैं — सूर्य का प्रकाश, हवा, बहता हुआ पानी, पृथ्वी के अंदर की गर्मी और कार्बनिक पदार्थ। कोयला, तेल, गैस या परमाणु ईंधन के विपरीत, ये स्रोत जलाए या खपत नहीं होते; बिजली संयंत्र इसके बजाय उस ऊर्जा को पकड़ते हैं जो पहले से ही पर्यावरण के माध्यम से चल रही है और इसे बिजली में बदल देते हैं।

प्रत्येक तकनीक प्रकृति को बिजली में कैसे परिवर्तित करती है

पवन टरबाइन्स हवाई जहाज के पंखों की तरह आकार के ब्लेड का उपयोग करते हैं। जैसे ही हवा उनके ऊपर से गुजरती है, हर तरफ से हवा के दबाव में अंतर लिफ्ट बनाता है, जो एक रोटर को घुमाता है। रोटर एक जनरेटर को घुमाता है — या तो सीधे या एक गियरबॉक्स के माध्यम से जो घूर्णन को गति देता है — और यह यांत्रिक घूमना बिजली उत्पन्न करता है, जो एक सबस्टेशन के माध्यम से ग्रिड को भेजी जाती है, यूएस एनर्जी विभाग के अनुसार।

सौर पैनल अलग तरीके से काम करते हैं: उनमें कोई गतिशील भाग नहीं होते हैं। सिलिकॉन सौर कोशिकाओं को ऐसे व्यवहार किया जाता है कि एक परत सकारात्मक चार्ज रखती है और दूसरी नकारात्मक चार्ज। जब सूर्य का प्रकाश कोशिका से टकराता है, तो फोटॉन इलेक्ट्रॉनों को ढीला कर देते हैं, और इलेक्ट्रॉनों का यह प्रवाह — फोटोवोल्टिक प्रभाव — प्रत्यक्ष धारा (DC) बिजली बनाता है। क्योंकि घरों और अधिकांश ग्रिड बारी-बारी से धारा (AC) पर चलते हैं, एक इनवर्टर इसे उपयोग से पहले बिजली को परिवर्तित करता है।

जलविद्युत संयंत्र गिरते या बहते हुए पानी की शक्ति का उपयोग करते हैं एक टरबाइन को घुमाने के लिए जो एक जनरेटर से जुड़ा है, हवा के समान बुनियादी सिद्धांत लेकिन हवा की जगह पानी के वजन और गति का उपयोग करते हुए। भूतापीय संयंत्र जमीन के नीचे संग्रहीत गर्मी को भाप उत्पन्न करने के लिए टैप करते हैं जो एक टरबाइन को चलाती है, जबकि जैव ऊर्जा संयंत्र फसल की बर्बादी या लकड़ी जैसी कार्बनिक सामग्री को जलाते हैं ऊष्मा उत्पन्न करने के लिए जो बिजली में परिवर्तित होती है।

नवीकरणीय ऊर्जा कोयले को पकड़ रही है

अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी की वैश्विक ऊर्जा समीक्षा के अनुसार, नवीकरणीय ऊर्जा ने 2025 में वैश्विक बिजली उत्पादन का 34% आपूर्ति की, जो 2024 में 32% और एक दशक पहले 23% थी। परमाणु ऊर्जा के साथ मिलकर, कम-उत्सर्जन स्रोत 2025 में वैश्विक उत्पादन का 43% तक पहुंचे — पचास वर्षों में सबसे अधिक हिस्सा, एजेंसी ने कहा।

अकेले सौर PV ने 2025 में लगभग 600 टेरावाट-घंटे की पीढ़ी जोड़ी, इसकी सबसे बड़ी वार्षिक वृद्धि, एजेंसी ने रिपोर्ट किया। हवा और सौर मिलकर वैश्विक बिजली उत्पादन का 17% तक पहुंचे, एक दशक पहले लगभग 5% से। एजेंसी ने कहा कि वैश्विक नवीकरणीय उत्पादन 2025 में कोयला-चालित उत्पादन से 'लगभग मेल' खाता है, जबकि कोयला उत्पादन ही लगभग 0.5% गिरा — 2015 के बाहर एक संकट अवधि के बाहर इसकी पहली गिरावट।

परिवर्तनशीलता केंद्रीय इंजीनियरिंग चुनौती क्यों है

हवा और सौर उत्पादन मौसम और दिन के उजाले के साथ बढ़ता और घटता है, इसलिए ग्रिड ऑपरेटरों को हर क्षण आपूर्ति को मांग से मेल खाने के लिए अन्य उपकरणों की आवश्यकता होती है।

बैटरियां इन उतार-चढ़ाव को चिकना करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मुख्य उपकरणों में से एक बन गई हैं। वैश्विक बैटरी भंडारण क्षमता जोड़ 2025 में 108 GW तक पहुंचा, 2024 की तुलना में लगभग 40% अधिक, एजेंसी के अनुसार। चीन ने 63 GW से अधिक जोड़ा और संयुक्त राज्य अमेरिका 19 GW, 60% वर्ष-दर-वर्ष वृद्धि। कैलिफोर्निया में, बैटरी भंडारण पांच साल पहले घंटे-दर-घंटे ग्रिड-संतुलन की जरूरतों का 1% से कम आपूर्ति करने से 2026 की पहली त्रैमासिक में 60% से अधिक तक चली गई है, एजेंसी ने कहा।

आगे क्या आता है

एजेंसी 2025 और 2030 के बीच 4,600 GW की नई नवीकरणीय क्षमता को दुनिया भर में स्थापित करने का अनुमान लगाती है — पिछले पांच वर्षों में जोड़े गए कुल का लगभग दोगुना — सौर PV उस वृद्धि का लगभग 80% का हिसाब दे रहा है। वैश्विक नवीकरणीय बिजली उत्पादन में 60% की वृद्धि होने का अनुमान है, 2024 में 9,900 टेरावाट-घंटे से 2030 में 16,200 टेरावाट-घंटे, नवीकरणीय हिस्से को विश्व बिजली का 43% तक धकेल रहा है।