तकनीकी सारांश: घरेलू शीतलन (हैनान, चीन) में कार्बन उत्सर्जन को कम करने पर अध्ययन

1. समस्या का विवरण

तीव्र आर्थिक विकास के साथ, चीन में शीतलन ऊर्जा की खपत तेजी से बढ़ रही है, जो कुल सामाजिक बिजली खपत के 15% से अधिक और गर्मियों के पीक लोड के लगभग 60% हिस्से के बराबर है। यह उछाल महत्वपूर्ण कार्बन उत्सर्जन को प्रेरित करता है, जो ग्लोबल वार्मिंग में योगदान देता है। हैनान प्रांत, जो चीन के उष्णकटिबंधीय मानसूनी क्षेत्र में स्थित है जहाँ लंबी गर्मियाँ और उच्च शीतलन मांग रहती है, इन उत्सर्जन को नियंत्रित करने के लिए तत्काल दबाव का सामना कर रहा है ताकि राष्ट्रीय "डबल कार्बन" लक्ष्यों (कार्बन पीकिंग और कार्बन न्यूट्रैलिटी) को पूरा किया जा सके। इस अध्ययन का उद्देश्य विशेष रूप से इस क्षेत्र में आवासीय शीतलन ऊर्जा खपत से होने वाले कार्बन उत्सर्जन को कम करने के प्रभावी मार्गों की पहचान करना है।

2. कार्यप्रणाली

यह शोध ऊर्जा खपत और कार्बन उत्सर्जन के अनुमान लगाने के लिए LEP (लॉन्ग-रेंज एनर्जी अल्टरनेटिव्स प्लानिंग) मॉडल को परिदृश्य सिमुलेशन विश्लेषण (scenario simulation analysis) के साथ जोड़ता है, जो 2021 से 2035 तक का प्रक्षेपण करता है। अध्ययन हैनान प्रांत पर केंद्रित है और निम्नलिखित डेटा स्रोतों और मापदंडों का उपयोग करता है:

• नमूना स्थान: हैनान प्रांत, जो गर्म ग्रीष्मकाल और गर्म शीतकाल वाले जलवायु की विशेषता रखता है, जिसमें शीतलन का औसत मौसम लगभग 140 दिन का होता है और दैनिक शीतलन तीव्रता उच्च होती है।
• जनसंख्या अनुमान: हैनान प्रांत जनसंख्या विकास योजना (2030) और 14वें पंचवर्षीय योजना के आधार पर, मॉडल 2035 तक 13.03 मिलियन स्थायी जनसंख्या और 65% शहरीकरण दर का अनुमान लगाता है।
• परिदृश्य सेटिंग्स: तीन प्राथमिक आयामों का सिमुलेशन किया गया था:
  1. ऊर्जा स्वच्छता (Energy Cleanliness): बिजली ग्रिड की कार्बन तीव्रता का प्रक्षेपण, यह मानते हुए कि गैर-जीवाश्म ऊर्जा (सौर, पवन, परमाणु) में वृद्धि के माध्यम से यह 380 g/kWh (2021) से घटकर 270 g/kWh (2035) हो जाएगी।
  2. उपकरण पैठ (Equipment Penetration): प्रति 100 घरों में एयर कंडीशनर और रेफ्रिजरेटर के स्वामित्व का पूर्वानुमान, जिसमें एसी स्वामित्व को 170.1 (2021) से बढ़कर 356.1 (2035) होने का अनुमान है।
  3. ऊर्जा दक्षता (Energy Efficiency): दो अलग-अलग परिदृश्यों को मॉडल किया गया था:
     • बेंचमार्क परिदृश्य (Benchmark Scenario): राष्ट्रीय "ग्रीन एंड एफिशिएंट रेफ्रिजरेशन एक्शन प्लान" के लक्ष्यों के अनुरूप।
     • असेंशन (प्रमोशन) परिदृश्य (Ascension Scenario): हैनान की विशिष्ट निम्न-कार्बन विकास आवश्यकताओं पर आधारित, यह मानते हुए कि उच्च ऊर्जा दक्षता ग्रेड (जैसे, ग्रेड 1 दक्षता वाले उत्पादों की हिस्सेदारी बढ़ाना) की ओर बाजार में अधिक आक्रामक बदलाव होगा।
• गणना ढांचा: कार्बन उत्सर्जन ($C$) की गणना सूत्र $C = Q \times EF$ का उपयोग करके की गई थी, जहाँ $Q$ बिजली की खपत है और $EF$ बिजली की प्रति इकाई कार्बन उत्सर्जन कारक है।

3. मुख्य योगदान और परिणाम

3.1 ऊर्जा स्वच्छता का प्रभाव

सिमुलेशन संकेत देते हैं कि एक स्वच्छ ग्रिड के माध्यम से ऊर्जा खपत को कार्बन उत्सर्जन से अलग करना (decoupling) अत्यधिक प्रभावी है।

• 2035 तक, ऊर्जा स्वच्छता परिदृश्य के तहत, हैनान में कुल आवासीय कार्बन उत्सर्जन 4.38 मिलियन टन (2021 में 6.10 मिलियन टन से) होने का अनुमान है।
• विशेष रूप से शीतलन के लिए, यदि खपत का आयतन स्थिर रहता है, तो 2035 तक उत्सर्जन घटकर 2.19 मिलियन टन होने का अनुमान है, जो 2021 के स्तर की तुलना में 6.95 मिलियन टन की कुल कमी दर्शाता है।

3.2 ऊर्जा दक्षता और रेफ्रिजरेंट नियंत्रण का प्रभाव

शीतलन उपकरणों की दक्षता में सुधार करना और रेफ्रिजरेंट प्रकारों को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण कमी की क्षमता प्रदान करता है।

• दक्षता लाभ: "असेंशन परिदृश्य" के तहत, 2035 में आवासीय शीतलन कार्बन उत्सर्जन बेसलाइन परिदृश्य की तुलना में 1.05 मिलियन टन कम होने का अनुमान है। 15 वर्षों की अवधि (2021-2035) में, यह मार्ग संचयी उत्सर्जन को 12.44 मिलियन टन कम कर सकता है।
• रेफ्रिजरेंट नियंत्रण: उच्च-GWP (ग्लोबल वार्मिंग पोटेंशियल) रेफ्रिजरेंट्स (GWP > 150) को प्रतिबंधित करना एक महत्वपूर्ण उपाय के रूप में पहचाना गया है। रेफ्रिजरेंट प्रकारों को नियंत्रित करने से 15 वर्षों में उत्सर्जन में 16 मिलियन टन की कमी आने का अनुमान है।
• संयुक्त प्रभाव: ऊर्जा दक्षता में सुधार और रेफ्रिजरेंट नियंत्रण के संयोजन से अगले 15 वर्षों में कुल CO2 उत्सर्जन में 22.3 मिलियन टन की कमी आने का अनुमान है।

3.3 शहरी बनाम ग्रामीण विषमताएं

अध्ययन विशिष्ट उपभोग पैटर्न को रेखांकित करता है:

• शहरी परिवार: ऊर्जा-गहन उपकरणों (एसी और रेफ्रिजरेटर) के उच्च स्वामित्व, उच्च ऊर्जा खपत और उच्च कार्बन उत्सर्जन द्वारा पहचाने जाते हैं।
• ग्रामीण परिवार: कम स्वामित्व दर और कम समग्र खपत प्रदर्शित करते हैं। हालांकि, सीमित क्रय शक्ति और उच्च-मूल्य वाले ऊर्जा-बचत उत्पादों के प्रति कम स्वीकृति के कारण, दक्षता उन्नयन के माध्यम से कमी की क्षमता शहरी क्षेत्रों की तुलना में सीमित है।

4. प्रस्तावित निम्न-कार्बन मार्ग

सिमुलेशन परिणामों के आधार पर, यह शोध पत्र विभिन्न प्रकार के परिवारों के लिए अनुकूलित दो प्राथमिक निम्न-कार्बन मार्ग प्रस्तावित करता है:

शहरी परिवारों के लिए

1. स्वच्छ ऊर्जा अपनाना: स्वच्छ ऊर्जा के उपयोग को बढ़ावा देना और शीतलन मांग को जीवाश्म-ईंधन आधारित उत्पादन से अलग करने के लिए घरेलू फोटोवोल्टिक (PV) सुविधाओं की स्थापना को प्रोत्साहित करना।
2. दक्षता उन्नयन: कुल ऊर्जा खपत को कम करने के लिए उच्च-दक्षता वाले एयर कंडीशनर और रेफ्रिजरेटर की खरीद और उपयोग को प्रोत्साहित करना।

ग्रामीण परिवारों के लिए

1. ग्रिड स्वच्छता: शीतलन आवश्यकताओं को निम्न-कार्बन बिजली के साथ पूरा करने के लिए मुख्य रूप से बिजली ग्रिड के डीकार्बोनाइजेशन और रूफटॉप पीवी (PV) स्थापना को प्रोत्साहित करने पर निर्भर रहना।
2. लक्षित दक्षता: हालांकि दक्षता उन्नयन को नोट किया गया है, लेकिन शोध पत्र सुझाव देता है कि आर्थिक बाधाओं के कारण वे प्राथमिक चालक के रूप में कम व्यवहार्य हैं; अतः, ध्यान स्रोत-पक्ष के डीकार्बोनाइजेशन (स्वच्छ ग्रिड/PV) पर केंद्रित है।

5. अध्ययन का महत्व

यह शोध पत्र दावा करता है कि घरेलू शीतलन से कार्बन उत्सर्जन को कम करना चीन के कार्बन न्यूट्रैलिटी लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। अध्ययन यह प्रदर्शित करता है कि:

• दोहरा-पथ रणनीति (Dual-Path Strategy): एक सफल निम्न-कार्बन संक्रमण के लिए दोहरे दृष्टिकोण की आवश्यकता है: स्रोत-पक्ष डीकार्बोनाइजेशन (ऊर्जा आपूर्ति को स्वच्छ बनाना) और मांग-पक्ष प्रबंधन (उपकरण दक्षता और रेफ्रिजरेंट नियंत्रण में सुधार)।
• संदर्भगत विशिष्टता (Contextual Specificity): उपकरण स्वामित्व, खपत तीव्रता और आर्थिक क्षमता में असमानताओं के कारण शहरी और ग्रामीण आबादी के बीच रणनीतियों को अलग किया जाना चाहिए।
• नीति प्रासंगिकता: निष्कर्ष "ग्रीन एंड एफिशिएंट रेफ्रिजरेशन एक्शन प्लान" के कार्यान्वयन का समर्थन करते हैं और हैनान के विशिष्ट निम्न-कार्बन विकास नियोजन के लिए एक मात्रात्मक आधार प्रदान करते हैं, जो यह दर्शाता है कि स्वच्छ ऊर्जा संक्रमण और दक्षता मानकों के संयुक्त अनुप्रयोग के माध्यम से महत्वपूर्ण उत्सर्जन कटौती प्राप्त की जा सकती है।