Do wind and solar curtail at negative electricity prices? Incentives and evidence across two decades of German renewable support schemes
यह शोध पत्र जर्मन नवीकरणीय सहायता योजनाओं के दो दशकों का विश्लेषण करता है जिससे यह पता चलता है कि वर्तमान प्रोत्साहन अक्सर पवन और सौर जनरेटरों को नकारात्मक बिजली कीमतों के दौरान उत्पादन कम करने के लिए प्रोत्साहित करने में विफल रहते हैं, जिससे सब्सिडी की लागत बढ़ जाती है और ग्रिड स्थिरता जटिल हो जाती है, जिसके लिए नीतिगत सुधारों की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि नवीकरणीय ऊर्जा बाजार संकेतों के प्रति प्रतिक्रिया दे।
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बिजली की आधुनिक दुनिया में, ग्रिड एक नाजुक संतुलन की तरह है। बिजली संयंत्रों को ठीक उतनी ही ऊर्जा उत्पन्न करनी चाहिए जितनी लोग हर सेकंड उपयोग कर रहे हैं। जब बिजली बहुत अधिक होती है, तो सिस्टम अस्थिर हो सकता है; जब यह बहुत कम होती है, तो बत्तियाँ बुझ जाती हैं। दशकों तक, बहुत अधिक बिजली होने का समाधान सरल था: उन बड़ी मशीनों को धीमा कर देना जो कोयला या गैस जलाती हैं। लेकिन जैसे-जैसे जर्मनी जैसे देशों ने हजारों पवन टरबाइन और सौर पैनल बनाए हैं, एक नई समस्या उभर कर आई है। बहुत हवादार या धूप वाले दिनों में, ये नवीकरणीय स्रोत उतनी बिजली पैदा कर सकते हैं जितनी किसी को आवश्यकता नहीं होती। चूंकि पवन और सौर ऊर्जा की ईंधन लागत शून्य होती है, इसलिए उन्हें अक्सर सबसे पहले बुलाया जाता है, लेकिन यदि बाजार के नियम उन्हें चलते रहने के लिए कहते हैं, तो उन्हें हमेशा आसानी से बंद नहीं किया जा सकता। यह एक ऐसी स्थिति पैदा करता है जहाँ बिजली की कीमत इतनी कम हो सकती है कि वह नकारात्मक हो जाए, जिसका अर्थ है कि उत्पादकों को अपनी बिजली निकालने के लिए वास्तव में भुगतान करना पड़ता है। इंजीनियरों और अर्थशास्त्रियों के सामने सवाल यह है कि क्या ये नवीकरणीय जनरेटर केवल उत्पादन बंद कर देंगे जब कीमत नकारात्मक हो जाती है, या वे ग्रिड में वह बिजली पहुँचाना जारी रखेंगे जिसकी किसी को आवश्यकता नहीं है।
लियोन हर्थथ के नेतृत्व में एक शोधकर्ता ने जर्मनी के ऊर्जा इतिहास के पिछले बीस वर्षों को देखकर इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास किया। वे दो विशिष्ट चीजों को समझना चाहते थे: पहला, क्या लागू वित्तीय नियम और सब्सिडी ने वास्तव में पवन और सौर फार्मों को कीमतों के शून्य से नीचे गिरने पर उत्पादन बंद करने का कारण दिया; और दूसरा, क्या उन फार्मों ने वास्तव में तब उत्पादन बंद किया जब उनके पास ऐसा करने का कारण था। इसे करने के लिए, शोधकर्ता ने केवल यह नहीं देखा कि क्या हुआ; उन्होंने एक विस्तृत, घंटे-दर-घंटे का मानचित्र बनाया कि देश के प्रत्येक पवन टरबाइन और सौर पैनल को नियंत्रित करने वाले जटिल कानूनों के आधार पर क्या होना चाहिए था। फिर उन्होंने इस सैद्धांतिक मानचित्र की तुलना मौसम के डेटा और ग्रिड रिकॉर्ड से प्राप्त वास्तविक रूप से बर्बाद की जा रही बिजली के एक नए, अत्यधिक सटीक अनुमान से की।
अध्ययन दो अलग-अलग तकनीकों की एक कहानी बताता है जो विपरीत तरीकों से व्यवहार करती हैं। पवन ऊर्जा के लिए, वित्तीय नियमों में समय के साथ बदलाव किए गए हैं ताकि फार्म बाजार की कीमतों के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकें। 2025 तक, जब बिजली की कीमतें बहुत गहरे नकारात्मक स्तर, विशेष रूप से माइनस 50 यूरो प्रति मेगावाट-घंटा से नीचे गिरीं, तो जर्मनी के लगभग हर पवन फार्म के पास बंद होने का वित्तीय प्रोत्साहन था। गणित स्पष्ट था: उत्पादन जारी रखने और जुर्माना भरने की तुलना में बंद करना अधिक लाभदायक होता। फिर भी, जब शोधकर्ता ने वास्तविक डेटा देखा, तो उन्होंने पाया कि केवल आधे पवन फार्मों ने वास्तव में उत्पादन बंद किया। बाकी आधे घूमते रहे, कीमत के संकेत को अनदेखा करते हुए, और वह बिजली पैदा करना जारी रखा जिसकी ग्रिड को आवश्यकता नहीं थी।
सौर ऊर्जा एक अलग, और शायद अधिक जिद्दी, कहानी बताती है। क्योंकि जर्मनी के सौर पैनलों का एक बड़ा हिस्सा छोटे छत वाले सिस्टम हैं जो अपनी बिजली को एक निश्चित, गारंटीकृत कीमत पर ग्रिड को बेचते हैं, वे थोक बाजार के उतार-चढ़ाव से पूरी तरह सुरक्षित हैं। इन प्रणालियों के लिए, बिजली की कीमत का नकारात्मक होना अप्रासंगिक है; उन्हें बिना किसी बदलाव के समान राशि मिलती है। शोधकर्ता ने पाया कि जर्मनी के कुल सौर उत्पादन क्षमता में से लगभग दो-तिहाई का उत्पादन रोकने का कोई प्रोत्साहन नहीं था, भले ही कीमतें गहराई से नकारात्मक क्यों न हों। शेष सौर फार्मों में से जो बाजार कीमतों के संपर्क में थे, उनमें से केवल एक छोटे से हिस्से ने ही अपने आउटपुट को कम किया। कुल मिलाकर, जब कीमतें गहराई से नकारात्मक थीं, तो केवल 9 प्रतिशत सौर शक्ति को वास्तव में बंद किया गया था, जबकि विशाल बहुमत ग्रिड में बहता रहा।
बाजार संकेतों और जनरेटरों के बीच यह बेमेल होना गंभीर परिणाम लाता है। जब पवन और सौर फार्म नकारात्मक कीमतों के दौरान उत्पादन जारी रखते हैं, तो वे ग्रिड को उस अतिरिक्त ऊर्जा को सोखने के लिए मजबूर करते हैं जिसे वह उपयोग नहीं कर सकता। यह ग्रिड ऑपरेटरों के लिए रोशनी चालू रखने के भौतिक कार्य को बहुत कठिन और खतरनाक बना देता है। इसके अलावा, क्योंकि इनमें से कई जनरेटर अभी भी प्रत्येक किलोवाट-घंटे के उत्पादन के लिए सब्सिडी प्राप्त कर रहे हैं, जनता अंततः उस बिजली के लिए भुगतान करती है जिसे अनिवार्य रूप से फेंक दिया जाता है। शोधकर्ता ने गणना की कि इस प्रतिक्रिया की कमी के कारण पिछले कुछ वर्षों में जनता और प्रणाली को अरबों यूरो का नुकसान हुआ है। अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि जैसे-जैसे देश अधिक पवन और सौर क्षमता का निर्माण करना जारी रखते हैं, वर्तमान सहायता प्रणालियाँ एक देनदारी बनती जा रही हैं। नवीकरables के प्रभुत्व वाले भविष्य में बिजली ग्रिड को सुरक्षित और कुशल बनाए रखने के लिए, जनरेटरों को कीमत के संकेतों पर प्रतिक्रिया करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए और जब सिस्टम उन्हें रुकने के लिए कहे तो रुकने के लिए तैयार होना चाहिए।
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