विश्वव्यापी बढ्दो ऊर्जाको माग पूरा गर्न जीवाश्म इन्धनमा अत्यधिक निर्भरताले प्राकृतिक स्रोतहरूको क्षयीकरण तीव्र हुँदै गएको छ।
यसबाहेक जीवाश्म इन्धनको प्रयोगले बढ्दो वायु प्रदूषण, विश्व तापमान वृद्धि, जलवायु परिवर्तन, चरम मौसमी अवस्था, मानवीय संकट, भू–राजनीतिक तनाव जस्ता थुप्रै नकारात्मक परिणामहरू निम्त्याएको छ।
यी परिणामहरूको कारण विकल्पविहीन रूपमा विश्व जगतलाई जीवाश्म इन्धन युगको अन्त्यसम्म पर्खिने अवस्था छैन।
यी चुनौतीहरूको सामना र समाधान गर्ने एक महत्वपूर्ण उपायका रूपमा प्रायः सबै देशहरूले नवीकरणीय ऊर्जाका स्रोत र न्यून कार्बन प्रविधिमा आफ्नो ध्यान केन्द्रित गरेका छन्।
विश्व हाल एक महत्वपूर्ण ऊर्जा रूपान्तरणको चरणमा छ, जहाँ विशेषगरी विद्युत प्रणालीको सन्दर्भमा नवीकरणीय ऊर्जाले प्रमुख भूमिका ग्रहण गर्दै गएको छ।
प्रमुख नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूको रूपमा रहेका सौर्य र वायु ऊर्जाहरूको चरित्र अनिश्चित र परिवर्तनशील छ। त्यस कारण यस्ता नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूको एकीकरण विद्युत प्रणालीको वास्तविक समय (रियल टाइम) सञ्चालनका लागि अत्यन्त चुनौतीपूर्ण हुन्छ।
यो चुनौती व्यवस्थापन गर्न ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूको एकीकरण अपरिहार्य छ। ऊर्जा भण्डारण प्रविधि हाल किफायती बन्दै गएको छ।
टेस्ला पावरवाल जस्ता घरायसी ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरू तथा अस्ट्रेलियाको हर्नसडेल पावर रिजर्भ जस्ता ठूला स्तरका ब्याट्री भण्डारण परियोजनाहरूले स्थानीय नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादक, विद्युतीय सवारी साधन, घरायसी लोड तथा ऊर्जा भण्डारण उपकरणको सहज एकीकरण सम्भव बनाएको छ।
निरन्तर रहेका चुनौतीहरू, ऊर्जा प्रविधिमा हुँदै आएका विकास क्रमहरू र सूचना तथा सञ्चार प्रविधिको व्यापक प्रवेशले विद्युत प्रणालीको रूपान्तरणलाई प्रभाव पारिरहेको छ। हालका प्रविधिगत प्रगतिहरूले भविष्यमा ऊर्जा प्रणालीहरू इन्टरनेट जस्तै सञ्चालन हुने आशा जगाएको छ।
यस्ता प्रणालीहरूले अन्तिम ऊर्जा उपभोक्ताहरूलाई आफ्ना ऊर्जा उपभोग अभ्यास अनुसार ऊर्जा उत्पादन, उपभोग, बिक्री तथा भण्डारण गर्ने व्यापक अवसर प्रदान गर्छन्।
यी सबै कारोबारहरू सहज बनाउने ऊर्जा प्रणाली सूचना इन्टरनेट जस्तै कार्य गर्ने भएकाले यसलाई 'इनर्जी इन्टरनेट' भनिन्छ।
इनर्जी इन्टरनेटलाई विद्युत प्रणालीको पूर्ण रूपान्तरण गराउन सक्ने प्रणालीका रूपमा परिकल्पना गरिएको छ।
इनर्जी इन्टरनेटको अवधारणा तुलनात्मक रूपमा नयाँ हो। विद्युत प्रणालीको दृष्टिकोणबाट हेर्दा इनर्जी इन्टरनेट एक जटिल पारिस्थितिक प्रणाली हो, जसले उन्नत उपकरणहरूको गहिरो एकीकरण गरी नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालीहरूको उच्च प्रवेश सम्भव बनाउँछ।
यस पारिस्थितिक प्रणालीका तीन अवयवहरू छन् — ऊर्जा प्रणाली, प्रविधिगत पूर्वाधार र व्यावसायिक प्रक्रिया हुन्।
इनर्जी इन्टरनेटको अवधारणात्मक मोडल सन् २०११ मा अनुसन्धानकर्ता रिफकिनले सार्वजनिक गरेका थिए। त्यसपछि अर्का अनुसन्धानकर्ता हुवाङले 'उपभोक्तादेखि उपभोक्ता' व्यावसायिक मोडलमार्फत इनर्जी इन्टरनेट बजारको पुनः परिकल्पना गरेका थिए।
यो मोडल अन्तर्गत एउटा खुला प्लेटफर्ममा ऊर्जाको व्यापार हुन्छ र इनर्जी इन्टरनेटको संरचनाभित्र ऊर्जा विक्रेता र क्रेताहरू आपसमा भेटिन्छन्।
इनर्जी इन्टरनेटको सञ्चालन रणनीतिलाई हुवाङले डे–अहेड ऊर्जा बजारको रूपमा प्रस्ताव गरेका थिए।
इनर्जी इन्टरनेटमा ब्लकचेन प्रविधिको प्रयोग सम्बन्धी अवधारणा हाल प्रारम्भिक चरणमै छ। हालसम्म विश्वको कुनै पनि मुलुकमा इनर्जी इन्टरनेटलाई पूर्ण रूपमा कार्यान्वयन गरी सञ्चालन भइरहेको ऊर्जा बजारमा ठोस मोडल उपलब्ध छैन।
विशेषगरी विद्युतीय सवारी साधनका ब्याट्रीहरूलाई ऊर्जा भण्डारणको रूपमा प्रयोग गर्ने जस्ता अवधारणाहरू अझै प्रयोगात्मक चरणमै छन्। धेरै देशहरूमा देखिएका विद्युत प्रणाली रूपान्तरणहरू स्मार्ट ग्रिड पूर्वाधारको सहयोगमा अघि बढिरहेका छन्, जसलाई इनर्जी इन्टरनेटतर्फको एक पूर्वसर्तका रूपमा लिइन्छ।
इनर्जी इन्टरनेट शब्द अमेरिका र चीनमा व्यापक रूपमा प्रयोग भइरहेको छ। भारतको प्रतिस्पर्धी ऊर्जा बजार (आइएक्स) मा इनर्जी इन्टरनेटको सीमित अभ्यास सुरू भएको छ।
इनर्जी सूचना इन्टरनेटको वास्तुकलालाई सात तहको संरचनात्मक मोडलमा वर्णन गर्न सकिन्छ, जसलाई ओपन सिस्टम इन्टरकनेक्सन (ओएसआई) सन्दर्भ मोडल भनिन्छ।
यो मोडल सन् १९७८ मा अन्तर्राष्ट्रिय मानक संस्था (आइएसओ) द्वारा विकास गरिएको हो। यो मोडल पूर्वनिर्धारित विशिष्ट कार्यहरू भएका तहहरूको शृंखलाका रूपमा वर्णन गरिएको छ, जहाँ प्रत्येक तहले आफ्ना तल्लो तहका सेवाहरूबाट आफूलाई अलग राख्दै माथिल्लो तहलाई आवश्यक सेवाहरू प्रदान गर्छ।
प्रस्तावित इनर्जी इन्टरनेट वास्तुकलाका विशेषताहरूले यसलाई माइक्रोग्रिड जस्ता अन्य प्रणालीहरूबाट फरक बनाउँछ। यद्यपि, ती प्रणालीहरूमा केही समान विशेषताहरू पाइन्छन्।
ओएसआई रिफरेन्स मोडल र प्रस्तावित सात तहहरू (स्रोतः इनर्जिज २०२०)
यो वास्तुकलाको पहिलो तह भौतिक तह हो, जसमा ऊर्जा कोषहरूको स्वामित्वमा रहेका विद्युत उत्पादन प्रणालीहरू समावेश हुन्छन्।
साना–ठूला दुवै प्रकारका विद्युत उत्पादन प्रणालीहरू भौतिक तहका हिस्सा हुन्। सौर्य फोटोभोल्टाइक प्लान्टहरू, स्वतन्त्र वायु ऊर्जा टर्बाइनहरू, फ्युल सेलहरू आदि विद्युत उत्पादन स्रोतहरू भौतिक तहमार्फत इनर्जी इन्टरनेटमा एकीकृत हुन्छन्।
भौतिक तह इनर्जी इन्टरनेट वास्तुकलाको आधारभूत तह हो।
दोस्रो इनर्जी तह हो।
यसले इनर्जी इन्टरनेटभित्र ऊर्जा कोषहरूबीच हुने ऊर्जा व्यापार लिंकलाई जनाउँछ। यो ऊर्जा व्यापार ढाँचा इनर्जी इन्ट्रानेटभित्र मात्र सीमित हुन्छ। ऊर्जा लिंक तहले ऊर्जा बजारलाई नियन्त्रण गर्छ, जहाँ कुनै पनि एग्रिगेटरको संलग्नता हुँदैन। सम्पूर्ण व्यापार प्रक्रिया इनर्जी ब्लकचेन प्रविधिबाट सञ्चालन हुने व्यापार अलगोरिदमद्वारा नियन्त्रण गरिन्छ।
तेस्रो नेटवर्क तह हो।
यस तहमा ऊर्जा कोषहरूका नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालीहरू, ऊर्जा भण्डारण उपकरणहरू, विद्युतीय लोडहरू तथा विद्युतीय सवारी साधनहरूलाई आपसमा जडान गर्ने भौतिक नेटवर्क समेटिन्छ। प्रणालीका विभिन्न अवयवहरूबीचका भौतिक जडानहरू तार तथा पावर इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको प्रयोगद्वारा स्थापना गरिन्छ।
इनर्जी राउटरले यस तहमा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छ, जसले ऊर्जा कोषभित्रका अवयवहरूबीच तथा ऊर्जा कोष र युटिलिटीबीच जडान स्थापित गर्न सहयोग पुर्याउँछ।
चौथो प्रसारण तह हो, जसमा इनर्जी इन्टरनेटभित्रका इन्ट्रानेटहरूबीच विद्युत प्रसारण गर्न प्रयोग हुने भौतिक प्रसारण सञ्जाल समावेश हुन्छ।
इनर्जी इन्टरनेट इनर्जी इन्ट्रानेटहरूको सञ्जाल भएकाले यसभित्र ऊर्जा व्यापारलाई अनुमति दिइएको हुन्छ, जसका लागि टाढाका सञ्जालहरूमा विद्युत पुर्याउने उच्च भोल्टेज प्रसारण सञ्जाल प्रयोग गरिन्छ। यस तहले यस्ता विद्युत स्थानान्तरणका लागि आवश्यक भौतिक प्रसारण पूर्वाधारलाई समेट्छ।
पाँचौं उपभोग तह हो, जसले ऊर्जा कोषहरूको ऊर्जा उपभोग नियन्त्रण गर्छ।
ऊर्जा कोषहरूले आफ्ना विद्युतीय लोडहरू सञ्चालन गर्न, ऊर्जा भण्डारण उपकरणहरू चार्ज गर्न तथा विद्युतीय सवारी साधनहरू चार्ज गर्न विद्युत उपभोग गर्छन्।
छैटौं सञ्चार तह हो, जसले इनर्जी इन्टरनेटमा रहेका विभिन्न इकाइहरू, उपकरण तथा सरोकारवालाहरूबीच सञ्चार सुनिश्चित गर्छ।
विभिन्न सञ्चार प्रोटोकलहरू यस तहमा समावेश हुन्छन् र उपकरणबीच सञ्चार च्यानल उपलब्ध गराउँछन्। त्यसैले सञ्चार तहमा इन्टरनेट (ओएसआई मोडल) का विभिन्न उप–तहहरू, दुरसञ्चार र नेटवर्क वास्तुकलाहरू समावेश हुन्छन्।
सातौं व्यवसाय तह हो, जसले इनर्जी इन्टरनेटका व्यवसायिक प्रक्रियाहरू व्यवस्थापन गर्छ।
इनर्जी इन्टरनेटमा विभिन्न सरोकारवाला समूहहरू संलग्न हुन्छन्, जसको उद्देश्य विद्युत उत्पादन गर्न, सञ्जालमार्फत विद्युत प्रवाह व्यवस्थापन गर्न, सञ्चार सेवा उपलब्ध गराउन, उपभोक्ता गुनासाहरू सम्बोधन गर्न तथा ऊर्जा व्यापारका लागि तत्काल भुक्तानी वा विकल्प–आधारित ऊर्जा व्यापार जस्ता वित्तीय सेवाहरू व्यवस्थापन गर्न आवश्यक प्रविधिगत पूर्वाधारको निर्माण हुन्छ।
इनर्जी इन्टरनेटको संरचना (स्रोतः इनर्जिज २०२०)
यस आलेखमा परिकल्पना गरिएको इनर्जी इन्टरनेट दुई प्रकारका बिजुली बजारमा आधारित छ।
पहिलो, डे–अहेड र दोस्रो वास्तविक समय (रियल टाइम) ऊर्जा बजार।
डे–अहेड ऊर्जा बजारमा विद्युतको पूर्वानुमानित माग र आपूर्तिका आधारमा बजार क्लियरेन्स मूल्य तथा व्यापार हुने विद्युतको परिमाण गणना गरिन्छ।
विद्युत माग र आपूर्ति पूर्वानुमानका लागि सूचना एग्रिगेटरले ऊर्जा कोषहरूको विद्युत मागसम्बन्धी तथ्याङ्क तथा स्थानीय नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरू र युटिलिटी कोषको स्वामित्वमा रहेका विद्युत उत्पादन केन्द्रहरूबाट उपलब्ध विद्युत आपूर्तिको विवरण संकलन गर्छ।
बजार क्लियरेन्स अलगोरिदमले यस तथ्यांक प्रयोग गरी बजार क्लियरेन्स मूल्य र व्यापार गरिने विद्युतको इष्टतम परिमाण निर्धारण गर्छ। डे–अहेड बजार क्लियरेन्स अलगोरिदमका आधारमा विद्युत उत्पादन केन्द्रहरूको डिस्प्याच तालिका तय गरिन्छ। वास्तविक उपभोग दिनमा देखिने कुनै पनि विचलन (डेभिएसन) लाई वास्तविक समय ऊर्जा बजारमार्फत सन्तुलन गरिन्छ।
अर्को ऊर्जा बजार वास्तविक समय (रियल टाइम) मा आधारित हुन्छ।
यस बजारमा इनर्जी इन्टरनेटसँग जडान भएका विद्युतीय सवारी साधनका सञ्चित ऊर्जाको आधारमा सञ्चालन हुन्छ। उपभोक्ताहरूले निर्धारण गरेको विद्युतको एक सीमा मूल्यलाई विद्युतीय सवारी साधन चार्ज गर्ने वा डिस्चार्ज गर्ने निर्णयको मापदण्डका रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
विद्युत महँगो हुँदा बेच्ने र सस्तो हुँदा उपभोग गर्ने ऊर्जा कोषको प्रवृत्तिलाई उपभोक्तालाई सीमा मूल्य निर्धारण गर्ने स्वतन्त्रता दिएर समेटिएको हुन्छ।
विद्युतीय सवारी साधनका मालिकहरूलाई सवारी–देखि–ग्रिड कार्यक्रममार्फत आफ्नो सवारी साधनको ब्याट्री डिस्चार्ज गरेर विद्युत बिक्री गर्ने प्लेटफर्म उपलब्ध गराउँदै स्थिर ऊर्जा भण्डारण उपकरणहरूमा हुने लगानी र खर्च घटाउन सकिन्छ।
वास्तविक समय ऊर्जा बजार एल्गोरिद्मले प्रत्येक व्यापारका लागि इष्टतम (अप्टिमल) डिस्प्याच क्रम र बजार क्लियरेन्स मूल्य निर्धारण गर्छ।
यस कारोबारको विवरणलाई निजी ऊर्जा ब्लकचेनमा समावेश गरी तत्काल भुक्तानी सहज बनाउन सकिन्छ। मोबाइल वालेट तथा युनिफाइड पेमेन्ट इन्टरफेस जस्ता आधुनिक डिजिटल भुक्तानी प्रविधिहरूले प्रत्येक व्यापार अवधिको अन्त्यमा तत्काल भुक्तानी सम्पन्न गर्न सक्छन्।
साथै ब्लकचेनमा आधारित ऊर्जा बजारमा व्यापार सहज बनाउन कुनै तेस्रो पक्षको आवश्यकता पर्दैन।
रियल टाइम ब्लकचेनमा आधारित ऊर्जा बजारको क्लियरेन्स प्रक्रिया (स्रोतः इनर्जिज २०२०)
निष्कर्षमा, इनर्जी इन्टरनेटले नयाँ प्रविधिहरूको प्रयोग गरी छरिएर रहेका नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालीलाई एकीकृत गर्ने सञ्जाल निर्माण गर्ने हुँदा भविष्यमा यसको उपयोगिता प्रभावकारी देखिने अपेक्षा छ।
यसले ऊर्जा उत्पादन, प्रसारण, वितरण र व्यापारमा एउटा युगान्तकारी परिवर्तन ल्याउने निश्चित छ।
(डा. मुकेशराज काफ्लेका अन्य लेख पढ्न यहाँ क्लिक गर्नुहोस्)
एक्स- @MukeshKafle4
-1746009348.jpg)
