15.1 परिचय

एक पूरी तरह से स्थायी ऊर्जा प्रणाली की ओर स्विच करने के लिए आंशिक रूप से हवा और छत सौर विकिरण का उपयोग करके विकेंद्रीकृत ऊर्जा उत्पादन प्रौद्योगिकियों के उदय के कारण, एक विकेन्द्रीकृत प्रणाली की ओर एक केंद्रीकृत पीढ़ी और वितरण प्रणाली से स्विचिंग की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, बिजली व्यवस्था में गर्मी और परिवहन क्षेत्रों को एकीकृत करने से पीक मांग में बहुत महत्वपूर्ण वृद्धि होगी। इन घटनाओं को ऊर्जा बुनियादी ढांचे के लिए बड़े पैमाने पर और महंगा अनुकूलन की आवश्यकता होती है, जबकि मौजूदा उत्पादन परिसंपत्तियों का उपयोग 2035 तक 55% से 35% तक गिरने की उम्मीद है (स्ट्रैबक एट अल। 2015)। यह एक बड़ी चुनौती है, लेकिन यह भी एक अवसर है: यदि ऊर्जा प्रवाह को स्थानीय रूप से microgrids में संतुलित किया जा सकता है, तो मुख्य ग्रिड को अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करते समय महंगी बुनियादी ढांचे के उन्नयन की मांग को कम किया जा सकता है। इन कारणों से, ‘पावर विश्वसनीयता और गुणवत्ता में सुधार, सिस्टम ऊर्जा दक्षता बढ़ाने के लिए स्मार्ट ग्रिड के प्रमुख घटक के रूप में माइक्रोग्रिड की पहचान की गई है’ (स्ट्रैबाक एट अल। 2015)।

माइक्रोग्रिड बहुत जरूरी लचीलापन और लचीलापन प्रदान कर सकते हैं, और इसलिए भविष्य की ऊर्जा प्रणाली में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की संभावना है। यह अनुमान है कि 2050 तक, यूरोपीय संघ के परिवारों के आधे से अधिक अपने स्वयं के बिजली पैदा हो जाएगा (Pudjianto एट अल. 2007)। माइक्रोग्रिड के भीतर लचीले संसाधनों को अनलॉक करना इसलिए आंतरायिक नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन को संतुलित करने के लिए आवश्यक है।

शहरी कृषि प्रणाली, जैसे एक्वापोनिक्स (डॉस सैंटोस 2016), यह बहुत जरूरी ऊर्जा लचीलापन प्रदान कर सकती है (गोडडेक और कोरनर 2019; योगेव एट अल 2016)। पौधे बाहरी स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर बढ़ सकते हैं, क्योंकि इन्हें प्रकृति में ऐसा करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह एक जलीय कृषि प्रणाली में मछली पर लागू होता है, जो एक व्यापक तापमान सीमा में कामयाब हो सकता है। ये लचीली परिचालन की स्थिति ऊर्जा इनपुट आवश्यकताओं पर बफरिंग प्रभाव की अनुमति देती है, जो सिस्टम के भीतर बड़ी मात्रा में लचीलापन पैदा करती है। जलीय कृषि प्रणाली द्वारा अवशोषित उच्च थर्मल द्रव्यमान प्रणाली के भीतर विशाल मात्रा में गर्मी को संग्रहीत करने की अनुमति देता है। बिजली की बहुतायत के आधार पर रोशनी को चालू और बंद किया जा सकता है, जिससे अतिरिक्त बिजली उत्पादन को मूल्यवान बायोमास में बदलकर अनिवार्य रूप से कम किया जा सकता है। शुद्ध पीक पावर (पीक शेविंग) को सीमित करने के लिए पंप्स को पीक पावर जनरेशन टाइम्स (जैसे दोपहर) के साथ सिंक्रनाइज़ेशन में संचालित किया जा सकता है। इष्टतम आसवन इकाइयों ([Chap. 8](/समुदाय/लेख/अध्याय -8-decoupled-aquaponics-सिस्टम)) भी एक बहुत लचीला गर्मी की मांग है और जैसे ही गर्मी या बिजली की अधिक आपूर्ति होती है बंद कर दिया जा सकता है (यानी गर्मी पंप तब विद्युत ऊर्जा को थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करेगा)। ये सभी पहलू एक माइक्रोग्रिड को लचीलापन प्रदान करने के लिए एक्वापोनिक सिस्टम को उपयुक्त बनाते हैं।

खपत में लचीलापन प्रदान करने के बगल में, उत्पादन में लचीलापन प्रदान करने के लिए एक बहु-लूप एक्वापोनिक्स प्रणाली को और एकीकृत किया जा सकता है। बायोगैस को एक्वापोनिक सुविधा में यूएएसबी से उप-उत्पाद के रूप में उत्पादित किया जाता है। माइक्रोग्रिड में माइक्रो-सीएचपी को शामिल करके, गर्मी और शक्ति दोनों का उत्पादन करने के लिए इस बायोगैस को दहनशील किया जा सकता है। माइक्रोग्रिड के भीतर एक्वापोनिक सिस्टम को एकीकृत करना इसलिए मांग और आपूर्ति दोनों पक्षों पर ऊर्जा लचीलापन बढ़ा सकता है।