अपतटीय पवन ऊर्जा में एक बड़ी सफलता
जापानी शोधकर्ताओं ने विंड टरबाइन वॉल की एक नवोन्मेषी तकनीक विकसित की है, जो समुद्री ऊर्जा उत्पादन को बदल सकती है और पारंपरिक अपतटीय पवन टरबाइनों की तुलना में बिजली उत्पादन तीन गुना तक बढ़ा सकती है। यह सफलता क्यूशू विश्वविद्यालय की है, जिसने हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर क्षमताओं के अनूठे मेल के जरिए पवन टरबाइन विकास में जापान के अग्रणी संस्थान के रूप में अपनी पहचान बनाई है। अप्रैल 2022 में स्थापित विश्वविद्यालय का अपतटीय पवन अनुसंधान एवं शिक्षा केंद्र (RECOW) कई तरह के नवोन्मेषी अपतटीय पवन टरबाइन विन्यास तैयार करने में अग्रणी रहा है।
विषय-सूची
- अपतटीय पवन ऊर्जा में एक बड़ी सफलता
- जापान के लिए ऊर्जा परिवर्तन की तात्कालिक जरूरत
- विंड टरबाइन वॉल तकनीक को समझना
- तैरती पवन ऊर्जा नवाचार का वैश्विक परिदृश्य
- जापान के अपतटीय पवन क्षेत्र की चुनौतियां
- तकनीकी आधार और सहायक नवाचार
- नवीकरणीय ऊर्जा में जापान के व्यापक नवाचार
- आपूर्ति श्रृंखला और बुनियादी ढांचे से जुड़ी चुनौतियां
- अंतरराष्ट्रीय नजरिए और निवेश रणनीतियां
- नवीकरणीय ऊर्जा में जापान की नेतृत्वकारी भूमिका का आगे का रास्ता
- मुख्य बातें
क्यूशू विश्वविद्यालय के कार्यकारी उपाध्यक्ष और वरिष्ठ उपाध्यक्ष जू तानिमोतो ने अक्टूबर 2024 में संस्थान की विशिष्ट स्थिति पर जोर देते हुए कहा:
क्यूशू विश्वविद्यालय जापान का एकमात्र ऐसा विश्वविद्यालय है जो पवन टरबाइन विकसित करने में सक्षम है। यहां पवन टरबाइन और तैरती संरचनाओं की विशिष्ट तकनीक (हार्डवेयर) के साथ पवन विश्लेषण और द्रव-संरचना विश्लेषण की तकनीक (सॉफ्टवेयर) का मेल है।
इस विंड टरबाइन वॉल का विकास ऐसे अहम समय में हुआ है, जब दुनिया जलवायु संकट और स्वच्छ ऊर्जा समाधानों की तेजी से बढ़ती मांग का सामना कर रही है। वर्ष 2000 से 2023 के बीच वैश्विक बिजली में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की हिस्सेदारी 19% से बढ़कर 30% हो गई, जिसमें सौर ऊर्जा सबसे आगे रही। हालांकि, जीवाश्म ईंधन से दूर जाने की दिशा में पवन ऊर्जा भी एक अन्य अहम घटक बनकर उभरी है, विशेषकर वाणिज्यिक और औद्योगिक परिचालनों की भारी ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने में।
पवन ऊर्जा क्षेत्र में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। 2024 के अंत तक इसकी वृद्धि दर 11% रही और कुल ऊर्जा क्षमता 1.2 टेरावाट तक पहुंच गई। अपतटीय पवन ऊर्जा विकास को खास गति मिली है, क्योंकि इससे देश खुले समुद्र में अधिक तेज और लगातार चलने वाली हवाओं का लाभ उठा सकते हैं।
जापान के लिए ऊर्जा परिवर्तन की तात्कालिक जरूरत
नवोन्मेषी पवन तकनीक की जापान की खोज ऊर्जा क्षेत्र में बदलाव की उसकी अत्यंत गंभीर राष्ट्रीय जरूरत को दर्शाती है। विकसित देशों में जापान का ऊर्जा परिदृश्य सबसे चुनौतीपूर्ण है। देश की ऊर्जा आत्मनिर्भरता दर 2010 के 20.2% से तेजी से गिरकर 2023 में केवल 15.2% रह गई, जो ओईसीडी के 38 सदस्य देशों में दूसरी सबसे कम है। इस गिरावट की मुख्य वजह 2011 के ग्रेट ईस्ट जापान भूकंप और फुकुशिमा में उसके बाद हुई परमाणु दुर्घटना के पश्चात परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को बंद करना था।
परमाणु ऊर्जा क्षमता के नुकसान की भरपाई के लिए जापान ने ताप विद्युत उत्पादन पर भारी निर्भरता बढ़ाई। ऊर्जा मिश्रण में इसकी हिस्सेदारी 2010 के 65.4% से बढ़कर 2022 में 72.8% हो गई, जो जी7 देशों में सबसे अधिक थी। तेल, कोयला और तरलीकृत पेट्रोलियम गैस समेत आयातित जीवाश्म ईंधन पर इस भारी निर्भरता के कारण जापान की बिजली आपूर्ति भू-राजनीतिक जोखिमों, संसाधनों की कीमतों में उतार-चढ़ाव और विनिमय दरों में बदलाव जैसे बाहरी कारकों के प्रति असुरक्षित है।
जापान सरकार ने इस असुरक्षा को पहचाना है और फरवरी 2025 में डीकार्बोनाइजेशन के लिए GX2040 विजन के साथ रणनीतिक ऊर्जा योजना को मंजूरी दी। इन नीतिगत रूपरेखाओं का लक्ष्य परमाणु ऊर्जा को पूरक विकल्प बनाए रखते हुए नवीकरणीय ऊर्जा को बिजली का प्राथमिक स्रोत बनाना है। अर्थव्यवस्था, व्यापार और उद्योग मंत्री मुतो ने कहा कि इस योजना का उद्देश्य ऐसा ऊर्जा मिश्रण तैयार करना है जो किसी एक ऊर्जा स्रोत या ईंधन पर अत्यधिक निर्भर न हो।
जापान ने 2030 तक ऊर्जा आत्मनिर्भरता दर 30% करने का महत्वाकांक्षी लक्ष्य रखा है। इसके लिए नवीकरणीय ऊर्जा की हिस्सेदारी 20% से बढ़ाकर 36-38% करने की योजना है। इस रणनीति में अपतटीय पवन ऊर्जा की अहम भूमिका है। मार्च 2024 तक इसकी स्थापित क्षमता महज 0.15 GW थी, जिसे 2030 तक बढ़ाकर 5.7 GW करने का लक्ष्य है। सरकार ने प्रदर्शन परीक्षणों के लिए अपतटीय क्षेत्र सुरक्षित किए हैं और अकिता प्रांत के तटवर्ती जलक्षेत्रों तथा आइची प्रांत में तोयोहाशी और ताहारा शहरों के तट के पास स्थानीय मत्स्य संघों के साथ समझौते किए हैं।
विंड टरबाइन वॉल तकनीक को समझना
क्यूशू विश्वविद्यालय की विकसित नवोन्मेषी विंड टरबाइन वॉल पारंपरिक अपतटीय पवन डिजाइनों से एक बड़ा बदलाव है। हालांकि इसके विशिष्ट तकनीकी विवरण अभी विकसित किए जा रहे हैं, लेकिन यह अवधारणा अपतटीय क्षेत्रों में ऊर्जा संग्रह को अधिकतम करने के लिए पवन टरबाइनों की व्यवस्था के तरीके पर नए सिरे से विचार करती है। यह नवाचार तैरती अपतटीय पवन तकनीक को आगे बढ़ाने के जापान के व्यापक प्रयासों पर आधारित है। जापान के भूगोल के लिए यह तकनीक खास तौर पर उपयुक्त है, क्योंकि यहां तटरेखा से थोड़ी ही दूरी पर समुद्र की गहराई तेजी से बढ़ जाती है।
तैरती पवन टरबाइन तकनीक गहरे पानी में पवन संसाधनों तक पहुंचने का अहम समाधान बनकर उभरी है, जहां स्थिर नींव वाली टरबाइन आर्थिक रूप से व्यावहारिक नहीं हैं। उथले समुद्र में समुद्र तल तक लंबे टावरों वाली पारंपरिक अपतटीय पवन टरबाइनों के विपरीत, तैरती टरबाइन उछाल देने वाली कंक्रीट और इस्पात की कीलों पर टिकी होती हैं। इससे वे मछली पकड़ने वाले फ्लोट की तरह पानी पर सीधी खड़ी रह सकती हैं। समुद्र तल पर लगे एंकरों से जुड़ी मूरिंग केबल इन संरचनाओं को जगह पर थामे रखती हैं।
तैरती टरबाइनों का मुख्य लाभ यह है कि वे तट से दूर, आधे मील तक गहरे समुद्री क्षेत्रों के बड़े हिस्से तक पहुंच सकती हैं, जहां दुनिया की सबसे तेज और सबसे स्थिर हवाएं चलती हैं। इसके अलावा, इन्हें क्षितिज के पार लगाया जा सकता है, जिससे वे तटीय निवासियों की नजरों से ओझल रहती हैं। इससे वे सौंदर्य संबंधी चिंताएं भी दूर होती हैं, जिन्होंने कई क्षेत्रों में तट के पास पवन ऊर्जा विकास को बाधित किया है।
जर्मनी के रोस्टॉक विश्वविद्यालय में पवन ऊर्जा तकनीक के विशेषज्ञ फ्रैंक एडम ने इस तकनीक की संभावनाओं पर जोर देते हुए कहा:
तैरती पवन ऊर्जा में यूरोप और दुनिया भर के जलवायु लक्ष्यों को हासिल करने की प्रमुख तकनीक बनने की अपार क्षमता है।
पारंपरिक अपतटीय टरबाइनों की पहुंच से बाहर का समुद्री क्षेत्र दुनिया के 80% समुद्री जलक्षेत्र में फैला है, जिससे तैरती टरबाइनों के बड़े समूह लगाने के व्यापक अवसर मिलते हैं। क्यूशू विश्वविद्यालय की विकसित विंड टरबाइन वॉल तकनीक तैरती अपतटीय पवन ऊर्जा के अगले विकास चरण का प्रतिनिधित्व करती दिखती है और इससे बिजली उत्पादन क्षमता में बड़ा सुधार हो सकता है।
तैरती पवन ऊर्जा नवाचार का वैश्विक परिदृश्य
जापान की विंड टरबाइन वॉल का विकास तैरती अपतटीय पवन तकनीक की ओर बढ़ते वैश्विक रुझान का हिस्सा है। पहली तैरती पवन ऊर्जा परियोजना, हाइविंड स्कॉटलैंड, में 574 फुट ऊंची पांच टरबाइनों ने तट से 15 मील दूर काम करना शुरू किया। नॉर्वे की कंपनी इक्विनोर के 75% स्वामित्व वाली यह परियोजना तूफान ओफेलिया और सर्दियों के उन तूफानों जैसी कठोर परिस्थितियों में भी सफलतापूर्वक काम कर चुकी है, जिनमें 100 मील प्रति घंटे की रफ्तार से हवाएं और 27 फुट ऊंची लहरें थीं।
नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी में अपतटीय पवन ऊर्जा विशेषज्ञ वॉल्ट म्यूजियल ने बताया कि अमेरिका में अपतटीय पवन ऊर्जा के लिए उपयुक्त लगभग 60% स्थान 200 फुट से अधिक गहरे पानी में हैं, जहां पारंपरिक अपतटीय पवन टरबाइन लगाना संभव नहीं है। इससे तैरती पवन ऊर्जा तकनीकों के लिए बड़े अवसर पैदा होते हैं, खासकर उन देशों में जहां उथले तटीय जलक्षेत्र सीमित हैं।
स्टटगार्ट विश्वविद्यालय में तैरती पवन ऊर्जा पर एक अंतरराष्ट्रीय शोध परियोजना के प्रमुख पो वेन चेंग ने कहा कि तैरती टरबाइन सबसे बड़ी तटवर्ती या अपतटीय तकनीकों से भी ज्यादा ऊर्जा पैदा कर सकती हैं। उन्होंने समझाया कि गहरे पानी में हवाएं तट के पास की हवाओं से अधिक तेज होती हैं और लचीली, लटकी हुई संरचनाओं के भौतिक गुण उन्हें बड़ी टरबाइन लगाने की क्षमता देते हैं।
सही परिस्थितियों में टरबाइन जितनी बड़ी होगी, वह उतनी ही अधिक ऊर्जा पैदा कर सकती है,चेंग ने कहा।
चेंग के अनुसार, तैरती टरबाइन आज की सबसे बड़ी अपतटीय संरचनाओं से भी ऊंची हो सकती हैं। इनमें 400 फुट लंबे ब्लेड और करीब 1,000 फुट ऊंचे टावर हो सकते हैं, जो एफिल टावर जितने ऊंचे होंगे। ऐसे आकार की टरबाइन आज की सबसे उन्नत तटवर्ती टरबाइनों से तीन गुना बिजली पैदा कर सकती हैं। यह जापान की विंड टरबाइन वॉल तकनीक के लिए किए गए बिजली उत्पादन तीन गुना होने के दावे के अनुरूप है।
दुनिया के सबसे बड़े तैरते अपतटीय पवन फार्म के रूप में पहचाने जाने वाले हाइविंड टैम्पेन ने अगस्त 2023 में 88MW क्षमता के साथ काम करना शुरू किया। पुर्तगाल की विंडफ्लोट अटलांटिक परियोजना जैसे अन्य प्रोजेक्ट, जिससे 60,000 घरों को बिजली मिलने की उम्मीद है, तैरती पवन तकनीक को मिल रही गति दर्शाते हैं।
जापान के अपतटीय पवन क्षेत्र की चुनौतियां
विंड टरबाइन वॉल जैसे तकनीकी नवाचारों के बावजूद जापान के अपतटीय पवन उद्योग को बड़ी बाधाओं का सामना करना पड़ रहा है। अपतटीय पवन परियोजनाओं के लिए देश की तीन नीलामी दौरों से टरबाइनों की तुलना में चेतावनी देने वाले उदाहरण अधिक सामने आए हैं। पहले दौर का एकमात्र विजेता परियोजना से हट गया, जबकि दूसरे और तीसरे दौर के विजेता गंभीर वित्तीय चुनौतियों से जूझ रहे हैं। सरकार ने पूरे ढांचे का फिर से आकलन करने के लिए अक्टूबर में चौथी नीलामी भी अनिश्चितकाल के लिए टाल दी।
इन चुनौतियों को उजागर करने वाली एक चौंकाने वाली घटना में मित्सुबिशी कॉर्पोरेशन ने अगस्त में तीन विशाल अपतटीय पवन परियोजनाएं छोड़ दीं और आगे बढ़ने के बजाय £20 billion का जुर्माना चुकाया। 1.7 gigawatts क्षमता से हटने के इस फैसले से, जो 1.3 million घरों को बिजली देने के लिए पर्याप्त थी, जापान के अपतटीय पवन ऊर्जा भविष्य को लेकर उसके नजरिए में बुनियादी संकट का संकेत मिला।
जापान का लक्ष्य 2030 तक 10 gigawatts और 2040 तक 45 gigawatts अपतटीय पवन क्षमता हासिल करना है, लेकिन मौजूदा स्थापित क्षमता केवल 0.3 gigawatts है। इसके उलट, चीन ने अकेले 2024 में 8 gigawatts अपतटीय पवन क्षमता जोड़ी, जबकि ताइवान, दक्षिण कोरिया और वियतनाम महत्वाकांक्षी विस्तार योजनाओं के साथ तेजी से आगे बढ़ रहे हैं।
ग्लोबल विंड एनर्जी काउंसिल के जापान कंट्री मैनेजर ताकेशी मात्सुकी ने स्थिति की तात्कालिकता पर जोर देते हुए कहा:
जापान में अपतटीय पवन ऊर्जा की अपार संभावनाएं हैं और वह अपतटीय पवन ऊर्जा में अग्रणी बनने का मौका गंवाने का जोखिम नहीं उठा सकता, खासकर एशिया-प्रशांत क्षेत्र में।
ग्लोबल विंड एनर्जी काउंसिल (GWEC) के श्वेतपत्र Unlocking Japan's Offshore Wind Potential में इन चुनौतियों से निपटने के लिए जरूरी तीन अहम सुधार क्षेत्रों की पहचान की गई है। नीलामी ढांचे में कीमत पर केंद्रित मूल्यांकन मानदंडों से अनिश्चितता पैदा होती है, जिसने डेवलपरों को अवास्तविक रूप से कम बोली लगाने के लिए प्रेरित किया। राजस्व ढांचा फीड-इन प्रीमियम (FIP) योजना पर निर्भर है, जो बाजार की उतार-चढ़ाव वाली कीमतों से जुड़ी है। 2025 में ये कीमतें औसतन ¥9-16 प्रति किलोवाट-घंटा रहीं, जो शुरुआती अपतटीय पवन परियोजनाओं के आर्थिक रूप से व्यवहार्य होने के लिए जरूरी ¥12-15/kWh से काफी कम थीं।
इन ढांचागत समस्याओं के अलावा, डेवलपरों को जटिल अनुमति प्रक्रिया, पारदर्शिता की कमी वाली प्रमाणन आवश्यकताओं और अधिक क्षमता वाले क्षेत्रों में बिना मुआवजा व्यवस्था के ग्रिड कटौती के जोखिम का सामना करना पड़ता है। इन चुनौतियों के चलते डेवलपरों ने चेतावनी दी है कि वे इस कारोबार को जारी रख पाने की सीमा पर पहुंच गए हैं।
तकनीकी आधार और सहायक नवाचार
क्यूशू विश्वविद्यालय विंड टरबाइन वॉल पर काम कर रहा है, वहीं जापान की अन्य कंपनियां अपतटीय पवन ऊर्जा प्रतिष्ठानों के लिए अहम सहायक तकनीकें विकसित कर रही हैं। ओबायाशी कॉर्पोरेशन ने अपतटीय पवन टरबाइन की नींव और एंकरों के लिए स्कर्ट सक्शन नामक समुद्री संरचना विकसित की है, जो अपतटीय पवन निर्माण की सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक का समाधान करती है।
स्कर्ट सक्शन तकनीक में एक ऊपरी स्लैब और उससे नीचे जाती बेलनाकार खड़ी दीवार (स्कर्ट) होती है। स्कर्ट को समुद्र तल की नींव में धंसाकर यह अपतटीय पवन टरबाइनों को पिछली नींवों की तुलना में अधिक मजबूती से जगह पर टिकाती है। इस स्थापना विधि में पाइल ड्राइवर जैसी बड़ी मशीनरी की जरूरत नहीं होती। इससे निर्माण लागत करीब 20% घट सकती है और निर्माण अवधि लगभग 40% कम हो सकती है।
जापान के आसपास आम तौर पर मिलने वाली रेतीली मिट्टी वाले समुद्री क्षेत्रों में किए गए प्रयोगों से पता चला कि स्कर्ट सक्शन पारंपरिक नींवों की तुलना में करीब तीन गुना अधिक खिंचाव-प्रतिरोध देती है। तैरती अपतटीय पवन टरबाइनों, खासकर टेंशन लेग प्लेटफॉर्म (TLP) प्रकार के एंकरों में लगाने पर यह तकनीक स्थापना लागत को करीब 20% और नींव के काम की लागत को लगभग 30% तक घटा सकती है।
नींव की तकनीक में ये नवाचार अपतटीय पवन विकास की अलग-अलग चुनौतियों का समाधान करके विंड टरबाइन वॉल के पूरक बनते हैं। टरबाइन वॉल जहां ऊर्जा उत्पादन की दक्षता अधिकतम करने पर केंद्रित है, वहीं स्कर्ट सक्शन जैसी तकनीकें स्थापना और रखरखाव की उन चुनौतियों से निपटती हैं, जिनकी वजह से कई स्थानों पर अपतटीय पवन ऊर्जा लंबे समय तक बेहद महंगी रही है।
अपतटीय पवन तकनीक के व्यापक विकास में कई तरह के तैरते प्लेटफॉर्म डिजाइन शामिल हैं, जैसे सेमीसबमर्सिबल, स्पार और टेंशन लेग प्लेटफॉर्म। हर डिजाइन समुद्र की विशिष्ट परिस्थितियों और गहराई के हिसाब से अलग लाभ देता है। जापान के विशिष्ट भूगोल और भूकंपीय गतिविधियों के कारण उसके लिए अनुकूलित समाधानों की जरूरत है।
नवीकरणीय ऊर्जा में जापान के व्यापक नवाचार
विंड टरबाइन वॉल तकनीक पर जापान का ध्यान नवीकरणीय ऊर्जा में नवाचार को बढ़ावा देने के उसके व्यापक प्रयासों का सिर्फ एक हिस्सा है। जापानी इंजीनियर नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के पारंपरिक तरीकों को चुनौती देने वाली क्रांतिकारी सौर तकनीकें भी विकसित कर रहे हैं।
क्योसेमी कॉर्पोरेशन ने स्पेलर नामक छोटी गोलाकार सौर कोशिकाओं का एक समूह विकसित किया है, जिसे कई दिशाओं से प्रकाश संग्रह करने के लिए बनाया गया है। आमतौर पर एक से दो मिलीमीटर व्यास वाली इन कोशिकाओं को आपस में जोड़कर मॉड्यूल बनाए जाते हैं। उनका गोलाकार आकार उन्हें दिन भर अलग-अलग कोणों से प्रकाश ग्रहण करने देता है। इससे सपाट पैनलों की सीमा दूर होती है, जो केवल सूर्य की ओर सीधे होने पर ही प्रभावी होते हैं।
इन गोलाकार कोशिकाओं का विकास इंजीनियर शुजी नाकाता के इस अवलोकन से शुरू हुआ कि सूर्य का प्रकाश शायद ही कभी सीधी रेखा में चलता है। इसके बाद जापान माइक्रोग्रैविटी सेंटर (JAMIC) में सूक्ष्म गुरुत्वाकर्षण स्थितियों का नवोन्मेषी इस्तेमाल करके लगभग पूर्ण गोलाकार सिलिकॉन कण बनाए गए। यह तकनीक पारदर्शी सामग्रियों और घुमावदार सतहों में सौर ऊर्जा को समाहित करने की संभावनाएं खोलती है, जिससे घने शहरी इलाकों में इसका इस्तेमाल उपयुक्त हो जाता है।
जापान के अन्य नवाचारों में तोशिबा एनर्जी सिस्टम्स और चुबू इलेक्ट्रिक पावर कंपनी की अगुवाई में विकसित चट्टानों से तापीय ऊर्जा भंडारण तकनीक शामिल है। इस प्रणाली में चट्टानें गर्मी को कुशलता से सोखती और छोड़ती हैं। इस तरह संग्रहित तापीय ऊर्जा का बाद में पानी गर्म करके और टरबाइन चलाकर बिजली बनाने में उपयोग किया जा सकता है। चट्टानों में तापीय ऊर्जा भंडारण के कई लाभ हैं: इसमें बैटरी भंडारण के लिए जरूरी कोबाल्ट और निकेल जैसी दुर्लभ धातुओं की जरूरत नहीं होती, इसकी उम्र लंबी होती है और स्थल संबंधी बाधाएं भी कम होती हैं।
जापान घरेलू स्तर पर उत्पादित नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का विस्तार करने पर भी ध्यान दे रहा है। इनमें अगली पीढ़ी की सौर कोशिकाएं शामिल हैं, जिन्हें इमारतों की छतों और दीवारों पर लगाया जा सकता है। पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं के उत्पादन में देश को रणनीतिक बढ़त हासिल है, क्योंकि दुनिया का 30% आयोडीन जापान में बनता है और यह इन कोशिकाओं के लिए एक प्रमुख सामग्री है। सरकार ने 2030 तक इन उन्नत कोशिकाओं को व्यापक इस्तेमाल में लाने के लिए नेक्स्ट जेनरेशन सोलर सेल डेवलपमेंट प्रोजेक्ट को JPY 64.8 billion आवंटित किए हैं।
आपूर्ति श्रृंखला और बुनियादी ढांचे से जुड़ी चुनौतियां
तकनीकी नवाचारों के बावजूद जापान के अपतटीय पवन क्षेत्र को आपूर्ति श्रृंखला की बड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है, जो प्रगति को कमजोर कर सकती हैं। पवन टरबाइनों के निर्माण में इस्पात, फाइबरग्लास और दुर्लभ मृदा तत्वों समेत कई सामग्रियां लगती हैं। इन सभी के बाजार में जटिलताएं और भू-राजनीतिक पहलू हैं।
पवन ऊर्जा विकास की रीढ़ इस्पात है, जो एक टरबाइन के कुल द्रव्यमान का 90% तक होता है। भू-राजनीतिक घटनाक्रमों और व्यापारिक तनावों के कारण वैश्विक इस्पात आपूर्ति श्रृंखला में भारी उतार-चढ़ाव आया है। चीन वैश्विक इस्पात उत्पादन और पवन ऊर्जा निर्माण पर हावी है तथा सस्ते और भारी सब्सिडी वाले निर्यात से वैश्विक प्रतिस्पर्धियों को पीछे छोड़ रहा है।
पवन ऊर्जा सेवा प्रदाता डेट नोर्स्के वेरिटास (DNV) में ईएसजी के वरिष्ठ बिजनेस डेवलपमेंट मैनेजर मार्कस जैट्सेन ने आपूर्ति श्रृंखला में विविधता लाने की जरूरत पर जोर देते हुए कहा:
अलग-अलग क्षेत्रों के दो या तीन आपूर्तिकर्ता चुनने से प्रतिस्पर्धा के जरिए आपकी आपूर्ति श्रृंखला अधिक मजबूत हो सकती है।
दुर्लभ मृदा तत्व एक और चुनौती हैं। वर्गीकृत 17 दुर्लभ मृदा तत्वों (REE) में से चार का इस्तेमाल मुख्य रूप से पवन टरबाइनों में होता है: नियोडिमियम, प्रसीओडिमियम, डिस्प्रोसियम और टर्बियम। बिजली पैदा करने और टरबाइन की मजबूती बनाए रखने वाले स्थायी चुंबक बनाने के लिए ये आवश्यक हैं। चीन वैश्विक खनन उत्पादन के 60% और प्रसंस्करण उत्पादन के करीब 90% पर नियंत्रण रखता है, जिससे आपूर्ति श्रृंखला में बड़ी असुरक्षाएं पैदा होती हैं।
दिसंबर 2023 में चीन ने स्थायी चुंबक बनाने के लिए पृथक्करण और निष्कर्षण तकनीकों के निर्यात पर प्रतिबंध शुरू किया, जो बाद में सात दुर्लभ मृदा तत्वों पर निर्यात नियंत्रण तक पहुंच गया। इस घटनाक्रम ने आपूर्ति श्रृंखला के जोखिमों के सक्रिय प्रबंधन की दिशा में वैश्विक बदलाव को गति दी है। यूरोपीय संघ अहम कच्चे माल की आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए नवाचारों में निवेश कर रहा है।
आपूर्ति श्रृंखला की इन चुनौतियों का परियोजनाओं की व्यवहार्यता पर वास्तविक असर पड़ता है। दिसंबर 2024 में पवन ऊर्जा डेवलपर ऑर्स्टेड ने आपूर्ति श्रृंखला की अड़चनों को डेनमार्क की अपतटीय पवन फार्म निविदा से पीछे हटने का एक प्रमुख कारण बताया। इस निविदा में कुल मिलाकर कोई बोली नहीं आई। इसी तरह, फरवरी में मित्सुबिशी ने आपूर्ति श्रृंखला की समस्याओं का हवाला देते हुए जापान में अपतटीय पवन परियोजनाओं की योजनाएं रोक दीं।
अंतरराष्ट्रीय नजरिए और निवेश रणनीतियां
जापान को घरेलू स्तर पर अपतटीय पवन ऊर्जा लागू करने में चुनौतियां आ रही हैं, लेकिन जापानी कंपनियां विशेषज्ञता हासिल करने और बढ़ते बाजारों में अपनी जगह बनाने के लिए अंतरराष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा परियोजनाओं में तेजी से निवेश कर रही हैं। ऊर्जा और स्थिरता क्षेत्रों में रणनीतिक विकास के लिए जापानी निवेशक खास तौर पर यूरोप और नॉर्वे का रुख कर रहे हैं।
टोक्यो स्थित ए एंड ओ शीरमैन के पार्टनर निक वॉल ने इस रुझान की व्याख्या करते हुए कहा:
नॉर्वे जापानी निवेशकों को वह स्थिरता देता है जिसकी वे तलाश कर रहे हैं: मजबूत संपत्ति अधिकार, पारदर्शी कानूनी व्यवस्था और ईईए के जरिए यूरोपीय संघ के एकल बाजार तक पहुंच। अमेरिका और एशिया के कुछ हिस्सों जैसे बाजारों में भू-राजनीतिक और नियामक अनिश्चितता बढ़ रही है। ऐसे में हम देख रहे हैं कि कानूनी और परिचालन जोखिम घटाने के लिए जापानी निवेशक नॉर्वे जैसे स्थिर यूरोपीय क्षेत्रों में अपने निवेश में विविधता ला रहे हैं।
नॉर्वे में जापानी निवेश तेल एवं गैस और उपयोगिता क्षेत्रों में सक्रिय रहे हैं। 2020 से 2025 के बीच हुए कुल 23 सौदों में से आठ इन्हीं क्षेत्रों में हुए। जापानी अन्वेषण और उत्पादन कंपनियां यूरोप में अपतटीय पवन ऊर्जा, खासकर तैरती पवन और तट से बिजली पहुंचाने वाले समाधानों, तथा कार्बन कैप्चर और भंडारण (CCS) में वृद्धि की मजबूत संभावनाएं देखती हैं।
जापान की सबसे बड़ी तेल और गैस अन्वेषण एवं उत्पादन कंपनी, इनपेक्स कॉर्प, यूरोप को अपना मुख्य कारोबारी क्षेत्र मानती है और वहां विकास के अवसर तलाश रही है। इनपेक्स के एक प्रवक्ता ने हाइविंड टैम्पेन परियोजना में कंपनी की भागीदारी का जिक्र किया। यह दुनिया के सबसे बड़े तैरते अपतटीय पवन फार्मों में से एक है, जिसकी क्षमता 88MW है और जो तेल एवं गैस सुविधाओं को बिजली देता है। इस परियोजना से हर साल लगभग 200,000 टन CO2 उत्सर्जन घटता है।
यह अंतरराष्ट्रीय निवेश रणनीति जापानी कंपनियों को स्थापित अपतटीय पवन तकनीकों का अनुभव हासिल करने का मौका देती है, जबकि वे विंड टरबाइन वॉल जैसे घरेलू नवाचार विकसित करना जारी रखती हैं। इन अंतरराष्ट्रीय निवेशों से मिला ज्ञान भविष्य में देश के भीतर परियोजनाएं लागू करने में मदद कर सकता है, क्योंकि जापान नियामक और बुनियादी ढांचे की चुनौतियों से निपटने की कोशिश कर रहा है।
जापान सरकार ने कृषि, वानिकी और मत्स्य पालन मंत्रालय (MAFF) की पहलों के जरिए स्थानीय समुदायों के साथ सहयोग पर भी जोर दिया है। इन प्रयासों में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों को विशिष्ट उद्योगों से जोड़ा जाता है: वानिकी को बायोमास ऊर्जा से, मत्स्य पालन को अपतटीय पवन ऊर्जा से, पशुपालन को बायोगैस से और कृषि को सौर ऊर्जा से। इन अनुकूलित तरीकों का उद्देश्य पर्यावरण पर असर कम करना, ऊर्जा के लाभ स्थानीय समुदायों तक पहुंचाना और क्षेत्र से कोई जुड़ाव न रखने वाले बाहरी डेवलपरों से जुड़ी चुनौतियों को रोकना है।
नवीकरणीय ऊर्जा में जापान की नेतृत्वकारी भूमिका का आगे का रास्ता
जापान की विंड टरबाइन वॉल तकनीक पवन ऊर्जा में मामूली सुधार से कहीं अधिक है। यह नवाचार के जरिए ऊर्जा सुरक्षा की चुनौतियों पर काबू पाने के देश के संकल्प का प्रतीक है। हालांकि, केवल तकनीकी सफलताएं नवीकरणीय ऊर्जा की ओर बदलाव की कामयाबी सुनिश्चित नहीं कर सकतीं।
ओडब्ल्यूसी के जापान कंट्री मैनेजर मसाताका नाकागावा ने जरूरी बदलावों की व्यापकता पर जोर देते हुए कहा:
स्थिर और बड़े पैमाने पर तैनाती संभव बनाने के लिए जापान को तीन अहम क्षेत्रों पर ध्यान देना होगा: नीलामी ढांचा, बिजली खरीद व्यवस्था और बाजार की अन्य बाधाएं।
अपतटीय पवन तकनीक में खुद को अग्रणी स्थापित करने का जापान का अवसर सीमित होता जा रहा है। एशिया के अन्य बाजार स्वच्छ ऊर्जा का बुनियादी ढांचा तेजी से तैयार कर रहे हैं और अंतरराष्ट्रीय निवेशक ऐसी जगहों पर पूंजी लगा रहे हैं जहां स्पष्ट और स्थिर ढांचे मौजूद हैं। स्थानीय निर्माण में निवेश को उचित ठहराने के लिए आपूर्ति श्रृंखला के साझेदारों को मांग के बारे में स्पष्ट जानकारी चाहिए।
एक ऐसे देश के लिए जिसने हाइब्रिड कारों की शुरुआत की और फीड-इन टैरिफ खत्म होने से पहले सौर ऊर्जा की तैनाती में बढ़त बनाई, अपतटीय पवन ऊर्जा की क्षमता का लाभ न उठा पाना सिर्फ औद्योगिक अवसर गंवाना नहीं होगा। यह ठीक उस समय एक रणनीतिक विफलता होगी, जब ऊर्जा सुरक्षा, आर्थिक प्रतिस्पर्धा और जलवायु नेतृत्व के लिए साहसिक कदम जरूरी हैं।
क्यूशू विश्वविद्यालय की विकसित विंड टरबाइन वॉल तकनीक जापान को प्रतिस्पर्धियों से आगे निकलने और अपतटीय पवन ऊर्जा में तकनीकी नेतृत्व स्थापित करने का संभावित रास्ता देती है। स्कर्ट सक्शन नींव और गोलाकार सौर कोशिकाओं जैसे पूरक नवाचारों के साथ जापान ने नवीकरणीय ऊर्जा में उल्लेखनीय नवाचार क्षमता दिखाई है।
इन तकनीकी सफलताओं का व्यावसायिक कामयाबी में बदलना इस बात पर निर्भर करेगा कि जापान अपने अपतटीय पवन क्षेत्र की ढांचागत चुनौतियों से कैसे निपटता है। GWEC के श्वेतपत्र में सुधार के स्पष्ट सुझाव दिए गए हैं और सरकारी एजेंसियों ने उनमें गहरी दिलचस्पी दिखाई है। सवाल यह है कि क्या जापान इन नवाचारों के फलने-फूलने के लिए जरूरी परिस्थितियां बनाने हेतु पर्याप्त तेजी और निर्णायकता से कदम उठाएगा।
अंतरराष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के अनुसार, दुनिया के डीकार्बोनाइजेशन की ओर बढ़ने के बीच अपतटीय पवन ऊर्जा सैद्धांतिक रूप से यूरोप, अमेरिका और जापान की बिजली की पूरी जरूरत कई गुना पूरी कर सकती है। जापान की विंड टरबाइन वॉल इस क्षमता का दोहन करने में अहम भूमिका निभा सकती है। इससे जमीन और संसाधनों की सीमाओं से निपटते हुए ऊर्जा उत्पादन में भारी बढ़ोतरी का रास्ता मिल सकता है।
मुख्य बातें
- क्यूशू विश्वविद्यालय ने एक नवोन्मेषी विंड टरबाइन वॉल तकनीक विकसित की है, जिसमें पारंपरिक अपतटीय पवन टरबाइनों की तुलना में बिजली उत्पादन तीन गुना करने की क्षमता है।
- जापान के सामने ऊर्जा की तात्कालिक चुनौतियां हैं: आत्मनिर्भरता दर केवल 15.2% है और ऊर्जा मिश्रण में जीवाश्म ईंधन की हिस्सेदारी 72.8% है।
- विंड टरबाइन वॉल तैरती पवन तकनीक पर आधारित है, जो अधिक गहरे पानी में तेज और अधिक स्थिर हवाओं तक पहुंच सकती है।
- जापान के अपतटीय पवन क्षेत्र को नीलामी ढांचे की समस्याओं, राजस्व की अनिश्चितता और आपूर्ति श्रृंखला की चुनौतियों जैसी बड़ी बाधाओं का सामना करना पड़ रहा है।
- जापान के अन्य पूरक नवाचारों में स्कर्ट सक्शन नींव, गोलाकार सौर कोशिकाएं और चट्टानों से तापीय ऊर्जा भंडारण तकनीक शामिल हैं।
- विशेषज्ञता हासिल करने के लिए जापानी कंपनियां खासकर यूरोप और नॉर्वे में अंतरराष्ट्रीय अपतटीय पवन परियोजनाओं में निवेश कर रही हैं।
- जापान का लक्ष्य 2030 तक नवीकरणीय ऊर्जा की हिस्सेदारी 20% से बढ़ाकर 36-38% करना है। इसमें अपतटीय पवन ऊर्जा की अहम भूमिका होगी।
- सरकार ने प्रदर्शन परीक्षणों के लिए अपतटीय क्षेत्र सुरक्षित किए हैं और ग्रीन इनोवेशन फंड के जरिए JPY 123.5 billion का निवेश किया है।
- अक्टूबर 2024 तक वैश्विक तैरती पवन ऊर्जा क्षमता 245 MW थी और दुनिया भर में भविष्य की परियोजनाओं की क्षमता 266 GW थी।
- जापान की ऊर्जा रणनीति में समुदायों के साथ सहयोग और उद्योगों के अनुसार नवीकरणीय ऊर्जा को जोड़ने पर जोर दिया गया है।
