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नवीकरणीय · ऊर्जा तकनीक

पवन ऊर्जा

तटवर्ती और अपतटीय टरबाइन चलती हवा की गतिज ऊर्जा पकड़ते हैं; उत्पादन हवा की रफ़्तार के घन के अनुपात में बढ़ता है।

दुनिया में उत्पादन 2025
2,713TWh
≈ 330 kWh प्रति व्यक्ति
दुनिया की बिजली में हिस्सा
8.5%
31,772 TWh कुल उत्पादन में से
10 साल में बदलाव
+227%
2015–2025 · हर साल +12.6%
उत्पादन करने वाले देश
110
2025 में रिकॉर्ड उत्पादन

1985 से दुनिया में पवन ऊर्जा से उत्पादन

विश्व ऊर्जा नक्शा →

पवन ऊर्जा से सालाना बिजली, दुनिया

TWh प्रति साल, 1985–2025। स्रोत: Ember और Energy Institute, Our World in Data के ज़रिए (CC BY 4.0)।

आगे रहने वाले देश

सभी रैंकिंग →

उत्पादन में शीर्ष 15

TWh, सबसे ताज़ा साल

बिजली में हिस्से के हिसाब से शीर्ष 15

≥ 5 TWh/साल बिजली बनाने वाले देश

महाद्वीप के हिसाब से

महाद्वीपों के हिसाब से उत्पादन, 2000–2024

TWh प्रति साल, स्टैक्ड।
महाद्वीपTWh 2024दुनिया का %अपनी बिजली का %
एशिया1,17947.0%6.5%
यूरोप59723.8%12.8%
उत्तरी अमेरिका52420.9%9.5%
दक्षिणी अमेरिका1435.7%10.8%
ओशिनिया37.11.5%11.0%
अफ़्रीका28.31.1%2.9%

“अपनी बिजली का %” का मतलब है हर महाद्वीप के अपने बिजली उत्पादन में इस तकनीक का हिस्सा। महाद्वीपों के कुल आँकड़े Our World in Data से हैं; इनका जोड़ दुनिया के कुल से थोड़ा अलग हो सकता है।

वैश्विक प्लांट डेटाबेस में स्थापित क्षमता

बिजलीघरों का नक्शा →

WRI Global Power Plant Database v1.3 (लगभग ≥ 1 MW के प्लांट, 2019–2021 तक का डेटा)। सूची में कुल: 57 देशों में 263.1 GW। भूगोल समझने के लिए उपयोगी; मौजूदा क्षमता के लिए IRENA या राष्ट्रीय आँकड़े देखें।

मुख्य विशेषताएँ

सबकी तुलना →
प्रकारकैपेसिटी फैक्टरलागत $/MWhgCO₂e/kWhज़मीन m²/MWhमौतें/TWhनिर्माण (साल)
तटवर्ती पवन25–45%27–7311 (7–56)≈1 सीधे / ≈99 बीच की जगह समेत0.041–2
अपतटीय पवन38–55%74–13912 (8–35)≈0.4 (समुद्र तल)0.042–4

लागत: Lazard LCOE+ 2024 (v17), बिना सब्सिडी, USD/MWh। उत्सर्जन: IPCC AR5 WGIII Annex III (माध्यिका, न्यूनतम–अधिकतम)। मौतें: Markandya & Wilkinson (2007), Sovacool et al. (2016), Our World in Data के ज़रिए।

पवन टरबाइन चलती हवा की गतिज ऊर्जा को रोटर और जनरेटर की मदद से बिजली में बदलती है। पनबिजली को छोड़ दें तो नवीकरणीय स्रोतों में सिर्फ सोलर इससे तेज़ बढ़ रहा है। 2025 में पवन ऊर्जा से लगभग 2,700 TWh बिजली बनी, यानी दुनिया की बिजली का करीब 8.5%, जबकि दस साल पहले यह आंकड़ा लगभग 830 TWh था। Global Wind Energy Council के अनुसार 2023 में दुनिया की स्थापित क्षमता 1,000 GW पार कर गई, और इसमें एक तिहाई से कहीं ज़्यादा हिस्सा चीन का है। ज़्यादातर क्षमता ज़मीन पर है। अपतटीय पवन अभी छोटी है पर तेज़ी से बढ़ रही है। इसमें हर टरबाइन ज़्यादा बिजली देती है, और इंजीनियरिंग व लागत दोनों बिल्कुल अलग हैं।

पवन टरबाइन कैसे काम करती है

आधुनिक यूटिलिटी-स्केल टरबाइन तीन ब्लेड वाली, अपविंड, क्षैतिज-अक्ष मशीन होती है। एयरोफ़ॉइल आकार के ब्लेड पर बहती हवा लिफ़्ट पैदा करती है, जो रोटर को अपेक्षाकृत धीमी रफ़्तार से, 5–15 चक्कर प्रति मिनट, घुमाती है। रोटर जनरेटर को या तो गियरबॉक्स के ज़रिए चलाता है (डबली फ़ेड इंडक्शन जनरेटर के लिए रफ़्तार लगभग 1,000–1,500 rpm तक बढ़ाई जाती है), या सीधे, जैसा डायरेक्ट-ड्राइव मशीनों में बड़े परमानेंट-मैग्नेट जनरेटर के साथ होता है। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स बदलती फ़्रीक्वेंसी वाले आउटपुट को ग्रिड फ़्रीक्वेंसी पर लाते हैं।

तीन कंट्रोल सिस्टम मशीन को सुरक्षित दायरे में रखते हैं। यॉ सिस्टम नैसेल को घुमाकर हवा की ओर रखता है। पिच कंट्रोल हर ब्लेड को उसकी लंबी धुरी पर घुमाता है, ताकि रेटेड हवा की रफ़्तार से ऊपर बिजली नियंत्रित रहे और तूफ़ान में ब्लेड फ़ेदर हो जाएं। हल्की हवा में जनरेटर टॉर्क कंट्रोलर रोटर को सबसे अच्छे टिप-स्पीड अनुपात पर बनाए रखता है।

पावर समीकरण

हवा में मौजूद ऊर्जा हवा की रफ़्तार के घन के साथ बढ़ती है। इसीलिए पवन ऊर्जा के अर्थशास्त्र में जगह का चुनाव सबसे ज़्यादा मायने रखता है:

P = ½ × ρ × A × v³ × Cp

ρ = air density (≈ 1.225 kg/m³ at sea level, 15 °C) A = swept area of the rotor = π × (D/2)² (m²) v = wind speed at hub height (m/s) Cp = power coefficient (Betz limit 16/27 ≈ 0.593; real turbines ≈ 0.45–0.50 at peak)

हवा की रफ़्तार दोगुनी करें तो बिजली आठ गुना हो जाती है। इसलिए 8 m/s औसत वाली जगह 6.3 m/s औसत वाली जगह से लगभग दोगुनी ऊर्जा देती है। रोटर का व्यास दोगुना करें तो स्वेप्ट एरिया चार गुना हो जाता है। यही वजह है कि रोटर लगातार बड़े और टावर ऊंचे होते जा रहे हैं। ऊंचाई के साथ हवा की रफ़्तार बढ़ती है (विंड शियर), इसलिए ऊंचा हब ज़्यादा तेज़ और स्थिर हवा तक पहुंचता है।

बेट्ज़ सीमा इसलिए है क्योंकि रोटर हवा को पूरी तरह रोक नहीं सकता। पीछे की ओर हवा में इतनी रफ़्तार बचनी चाहिए कि वह रोटर के तल से हट सके। सिद्धांत में रोटर ज़्यादा से ज़्यादा इतना कर सकता है कि पीछे की हवा को सामने वाली रफ़्तार के एक तिहाई तक धीमा कर दे। व्यवहार में टरबाइन एक पावर कर्व पर चलती है: लगभग 3 m/s की कट-इन स्पीड पर बिजली बनाना शुरू करती है, लगभग 11–13 m/s की रेटेड स्पीड पर पूरी नेमप्लेट क्षमता तक पहुंचती है, और लगभग 25 m/s की कट-आउट स्पीड पर बंद हो जाती है (कुछ आधुनिक डिज़ाइन अचानक बंद होने के बजाय 30 m/s तक धीरे-धीरे आउटपुट घटाते हैं)।

प्रकार और मुख्य किस्में

तटवर्ती पवन

2020 के दशक के मध्य में लग रही नई तटवर्ती टरबाइनें आम तौर पर 4–7 MW की होती हैं, जिनके रोटर का व्यास 140–175 m और हब की ऊंचाई 100–160 m होती है। “लो विंड स्पीड” मॉडल में जनरेटर के मुकाबले रोटर बहुत बड़ा होता है (यानी कम स्पेसिफ़िक पावर, W प्रति m² स्वेप्ट एरिया)। इनकी बदौलत जर्मनी, भारत और अमेरिकी मिडवेस्ट की अंदरूनी जगहें भी फ़ायदेमंद हो गई हैं, जो दस साल पहले नहीं थीं। सबसे अच्छी जगहों पर पुरानी, छोटी टरबाइनों के मालिक उन्हें रीपावर कर रहे हैं: मसलन 1 MW की दस मशीनें हटाकर 5 MW की तीन लगाने से उसी ज़मीन पर ऊर्जा उत्पादन अक्सर दो-तीन गुना हो जाता है।

फ़िक्स्ड-बॉटम अपतटीय पवन

समुद्र पर हवा ज़मीन से तेज़ और कम अशांत होती है, और सड़क से ढुलाई की वजह से ब्लेड की लंबाई पर लगने वाली सीमा वहां लागू नहीं होती। इसलिए अपतटीय टरबाइनें बड़ी होती हैं। व्यावसायिक अपतटीय मशीनें 12–15 MW की हैं, जिनके रोटर 220–240 m के हैं (जैसे Siemens Gamesa SG 14-222 DD और Vestas V236-15.0 MW)। चीनी निर्माताओं ने 16–20 MW की यूनिट लगाई हैं और 20 MW से ऊपर के प्रोटोटाइप घोषित किए हैं। फाउंडेशन पानी की गहराई और समुद्र तल पर निर्भर करता है: मोनोपाइल (स्टील की एक बड़ी नली, लगभग 40 m तक के पानी में सबसे आम), गहरे या सख्त तल के लिए जैकेट जाली, और कंक्रीट के ग्रेविटी बेस। बिजली एरे केबल से एक अपतटीय सबस्टेशन तक जाती है और फिर किनारे पर भेजी जाती है। तट से दूर की परियोजनाओं में इसके लिए HVDC लिंक का चलन बढ़ रहा है।

फ़्लोटिंग अपतटीय पवन

50–60 m से गहरे पानी में फ़िक्स्ड फाउंडेशन आर्थिक रूप से फ़ायदेमंद नहीं रहते। फ़्लोटिंग अपतटीय पवन में एक सामान्य टरबाइन तैरते प्लेटफ़ॉर्म पर लगाई जाती है, जिसे मूरिंग लाइनें थामे रखती हैं। इसके तीन रूप हैं: स्पार बॉय (गहरे, बैलास्ट से भरे सिलेंडर, जो 2017 में Equinor के 30 MW Hywind Scotland में इस्तेमाल हुए, जो दुनिया का पहला फ़्लोटिंग फार्म था), सेमी-सबमर्सिबल (पुर्तगाल के तट के पास 25 MW WindFloat Atlantic में इस्तेमाल) और टेंशन-लेग प्लेटफ़ॉर्म। नॉर्वे के नॉर्थ सी में तेल और गैस प्लेटफ़ॉर्म को बिजली देने वाला Equinor का 88 MW Hywind Tampen 2023 में पूरा होने पर सबसे बड़ा फ़्लोटिंग फार्म था। IEA के Offshore Wind Outlook के अनुसार अपतटीय पवन का तकनीकी संसाधन दुनिया की कुल बिजली मांग का कई गुना है, और इसका बड़ा हिस्सा जापान, अमेरिका के पश्चिमी तट, कोरिया और भूमध्य सागर के गहरे पानी में है।

छोटी और वितरित पवन टरबाइनें

लगभग 100 kW से छोटी टरबाइनें खेतों, दूर-दराज़ की जगहों और माइक्रोग्रिड के काम आती हैं। आर्थिक रूप से ये यूटिलिटी-स्केल मशीनों से बहुत पीछे हैं। इनके हब नीचे होते हैं, और ज़मीन के पास की कमज़ोर हवा पर घन वाला नियम भारी पड़ता है। इमारतों पर लगी ज़्यादातर माइक्रो टरबाइनें बहुत कम ऊर्जा बनाती हैं।

दक्षता और कैपेसिटी फैक्टर

पीक एयरोडायनामिक दक्षता से सालाना उत्पादन के बारे में कम ही पता चलता है। असली आंकड़ा क्षमता उपयोग कारक (कैपेसिटी फैक्टर) है: साल भर में बनी असली ऊर्जा को उस ऊर्जा से भाग दें जो टरबाइन पूरे 8,760 घंटे नेमप्लेट क्षमता पर चलकर बनाती।

Capacity factor = Annual energy (MWh) ÷ (Rated power (MW) × 8,760 h)

Example: 6 MW turbine producing 18,400 MWh/yr → 18,400 ÷ (6 × 8,760) ≈ 35%

पैरामीटर तटवर्ती पवन अपतटीय फ़िक्स्ड-बॉटम अपतटीय फ़्लोटिंग
नई टरबाइन की सामान्य रेटिंग 4–7 MW 12–15 MW (चीन में 20+ MW तक) 8–15 MW
रोटर व्यास 140–175 m 200–260 m 160–240 m
कैपेसिटी फैक्टर, नई परियोजनाएं 25–45% (IRENA 2023 औसत ≈ 36%) 40–55% (IRENA 2023 औसत ≈ 41%) 40–55% (शुरुआती परियोजनाएं)
सालाना फुल-लोड घंटे 2,200–3,900 3,500–4,800 3,500–4,800
पानी की गहराई लागू नहीं ~60 m तक ~60–1,000+ m
वैश्विक भारित LCOE (IRENA 2023) ≈ USD 0.033/kWh ≈ USD 0.075/kWh (सभी अपतटीय) फ़िक्स्ड-बॉटम से ज़्यादा; अभी पूर्व-व्यावसायिक

हवा की औसत रफ़्तार, हब की ऊंचाई बढ़ने और स्पेसिफ़िक पावर घटने से कैपेसिटी फैक्टर बढ़ता है। बड़े एरे के अंदर वेक इफ़ेक्ट (बड़े अपतटीय क्लस्टर में आम तौर पर 5–15% ऊर्जा का नुकसान), ग्रिड कर्टेलमेंट और डाउनटाइम इसे घटाते हैं। अपतटीय टरबाइनों की उपलब्धता तटवर्ती से कम रहती है, क्योंकि मौसम मरम्मत के लिए पहुंचना मुश्किल कर देता है। उत्पादन मौसम के साथ चलता है, इसलिए पवन एक परिवर्तनशील नवीकरणीय स्रोत है। ग्रिड के लिए इसकी कीमत इस पर टिकी है कि फार्म भौगोलिक रूप से कितने फैले हैं, इंटरकनेक्शन, स्टोरेज और लचीली मांग कितनी है। किसी खास हवा वाली जगह पर किसी खास टरबाइन का उत्पादन जानने के लिए पवन टरबाइन कैलकुलेटर इस्तेमाल करें, और वेक नुकसान समेत पूरे एरे के लिए पवन फार्म कैलकुलेटर। पवन क्षमता मैप दुनिया भर में हवा की औसत रफ़्तार दिखाता है।

लागत

2010 से 2020 के बीच बड़े रोटर, ऊंचे कैपेसिटी फैक्टर और सस्ते कर्ज़ की वजह से पवन ऊर्जा की लागत तेज़ी से गिरी। IRENA की Renewable Power Generation Costs in 2023 (2024 में प्रकाशित) के अनुसार 2023 में नई चालू तटवर्ती पवन परियोजनाओं का वैश्विक भारित औसत LCOE घटकर लगभग USD 0.033/kWh रह गया, और कुल स्थापना लागत औसतन लगभग USD 1,160/kW रही। अपतटीय पवन का औसत लगभग USD 0.075/kWh रहा, और स्थापना लागत लगभग USD 2,800/kW। दोनों आंकड़े चीन (सबसे कम) और यूरोप व अमेरिका के बीच बहुत अलग-अलग हैं।

Lazard की LCOE+ 2024 अमेरिकी तटवर्ती पवन के लिए बिना सब्सिडी लगभग USD 27–73/MWh और अपतटीय के लिए USD 74–139/MWh की रेंज देती है। NREL का Annual Technology Baseline हवा के संसाधन वर्ग के हिसाब से अमेरिका के अनुमान देता है, और इसमें सबसे तेज़ और सबसे कमज़ोर हवा वाली जगहों के बीच तटवर्ती LCOE में दो गुना से ज़्यादा का अंतर दिखता है। फिर 2021 से 2023 के बीच स्टील की कीमतों, ब्याज दरों और सप्लाई-चेन की रुकावटों ने लागत बढ़ा दी। सबसे बुरी मार अपतटीय पवन पर पड़ी: अमेरिका के पूर्वी तट और UK के कई कॉन्ट्रैक्ट रद्द हुए या उन पर दोबारा मोलभाव हुआ, क्योंकि उनकी तय स्ट्राइक कीमतें अब लागत नहीं निकाल पा रही थीं। फ़्लोटिंग पवन अब भी फ़िक्स्ड-बॉटम से लगभग दो-तीन गुना महंगी है। उद्योग को उम्मीद है कि परियोजनाएं गीगावाट स्तर पर पहुंचते ही लागत तेज़ी से गिरेगी।

पवन ऊर्जा की लागत ज़्यादातर CAPEX है। ईंधन का कोई बिल नहीं होता, और ऑपरेटिंग खर्च आम तौर पर तटवर्ती LCOE का 20–30% होता है, अपतटीय में ज़्यादा। इसी वजह से पवन का LCOE डिस्काउंट रेट पर बहुत तेज़ प्रतिक्रिया देता है: WACC 5% से 8% होने पर LCOE लगभग एक चौथाई बढ़ जाता है। ये संवेदनशीलताएं आप LCOE कैलकुलेटर में परख सकते हैं।

ज़मीन, पानी और सामग्री

पवन फार्म बड़े इलाके में फैला होता है, पर असल में उसका बहुत छोटा हिस्सा घेरता है। अमेरिकी पवन परियोजनाओं पर NREL के भूमि-उपयोग सर्वे में कुल परियोजना क्षेत्र औसतन लगभग 34 हेक्टेयर प्रति MW निकला (काफी उतार-चढ़ाव के साथ), लेकिन फाउंडेशन, सड़कों और सबस्टेशन के लिए सीधे इस्तेमाल हुई ज़मीन 1 हेक्टेयर प्रति MW से काफी कम थी। बाकी ज़मीन पर खेती या चराई चलती रहती है। समुद्र में मुख्य मुद्दे शिपिंग मार्ग, मछली पकड़ने के इलाके, सैन्य रडार और समुद्र तल के आवास हैं।

चलते समय पवन टरबाइनें लगभग पानी इस्तेमाल नहीं करतीं। सूखे वाले इलाकों में यह थर्मल प्लांट के मुकाबले असली फ़ायदा है।

प्रति यूनिट क्षमता पवन ऊर्जा को जीवाश्म प्लांट से ज़्यादा सामग्री चाहिए। टरबाइन ज़्यादातर स्टील (टावर और नैसेल), कंक्रीट (तटवर्ती फाउंडेशन), तांबा (जनरेटर और केबल), ढलवां लोहा और कंपोज़िट से बनती है। मोनोपाइल और जैकेट की वजह से अपतटीय स्थापना में प्रति MW काफी ज़्यादा स्टील लगता है। डायरेक्ट-ड्राइव और कई अपतटीय टरबाइनें परमानेंट-मैग्नेट जनरेटर इस्तेमाल करती हैं, जिनमें नियोडिमियम, प्रेज़ियोडिमियम और डिस्प्रोसियम होते हैं। इनका ज़्यादातर खनन और रिफ़ाइनिंग चीन में होता है। इंडक्शन या इलेक्ट्रिकली एक्साइटेड जनरेटर वाले गियरबॉक्स डिज़ाइन ज़्यादातर रेयर अर्थ से बच जाते हैं।

जीवनचक्र CO2 उत्सर्जन

पवन टरबाइन के जीवनचक्र का लगभग सारा उत्सर्जन स्टील, कंक्रीट और कंपोज़िट बनाने से आता है। IPCC AR5 WGIII Annex III (2014) तटवर्ती पवन के लिए लगभग 11 gCO2e/kWh का मीडियन बताता है (रेंज लगभग 7–56) और अपतटीय के लिए 12 gCO2e/kWh (रेंज लगभग 8–35)। UNECE के 2021 जीवनचक्र आकलन में तटवर्ती और अपतटीय दोनों तरह के डिज़ाइन के लिए इसी तरह की कम रेंज मिली, लगभग 8–23 gCO2e/kWh। भारी ढांचे की वजह से फ़्लोटिंग डिज़ाइन इस रेंज में सबसे ऊपर रहे। तुलना के लिए, गैस कंबाइंड-साइकिल प्लांट लगभग 400–500 gCO2e/kWh और कोयला 750–1,100 उत्सर्जित करते हैं। आधुनिक टरबाइन 25–30 साल की उम्र में से आम तौर पर एक साल से कम में अपनी लगी ऊर्जा वसूल कर लेती है।

सुरक्षा और पर्यावरण पर असर

लोगों की सुरक्षा। प्रति यूनिट बिजली के हिसाब से पवन सबसे सुरक्षित ऊर्जा स्रोतों में है। Our World in Data, Markandya & Wilkinson (2007) और बाद के अध्ययनों के आधार पर, मृत्यु दर को प्रति TWh मौत के कुछ सौवें हिस्से पर रखता है। इनमें ज़्यादातर वे कर्मचारी हैं जो निर्माण और रखरखाव के दौरान घायल हुए। ब्लेड टूटना और बर्फ़ उछलना दुर्लभ है, और सुरक्षित दूरी व बर्फ़ पहचानने वाले सिस्टम इन्हें संभाल लेते हैं।

पक्षी। टरबाइनें पक्षियों को मारती हैं, पर इंसानी गतिविधि के दूसरे कारणों से बहुत कम। अमेरिका के अध्ययन टरबाइनों से हर साल लगभग 1.4–5 लाख पक्षियों की मौत का अनुमान लगाते हैं, जबकि इमारतों से टकराकर अनुमानित 36.5–98.8 करोड़ और बिल्लियों से एक अरब से ज़्यादा पक्षी मरते हैं। समस्या कुछ खास जगहों पर केंद्रित है: कैलिफ़ोर्निया के Altamont Pass और नॉर्वे के Smøla में शिकारी पक्षी। Smøla में एक अध्ययन में पाया गया कि एक ब्लेड को काला रंगने से पक्षियों की मौतें लगभग 70% घट गईं। मुख्य उपाय हैं टरबाइनों को प्रवास गलियारों से दूर लगाना और रडार पर पक्षी दिखने पर उन्हें बंद कर देना।

चमगादड़। चमगादड़ पक्षियों से ज़्यादा असुरक्षित हैं। ब्लेड से टक्कर और उनके पास दबाव में बदलाव उन्हें मार देते हैं, खासकर गर्मियों के आखिर की शांत रातों में प्रवास करने वाले पेड़ के चमगादड़ों को। ज़्यादा खतरे वाले समय में कट-इन स्पीड 1.5–3 m/s बढ़ाने से चमगादड़ों की मौतें आम तौर पर आधी या उससे भी कम हो जाती हैं, और ऊर्जा का नुकसान लगभग 1% या उससे कम रहता है।

शोर और दृश्य असर। आधुनिक टरबाइन 300–500 m की दूरी पर लगभग 35–45 dB(A) आवाज़ करती है, जो किसी शांत कमरे या रात में गांव के माहौल जितनी है। ज़्यादातर जगहों पर न्यूनतम दूरी या शोर की सीमा तय है। शैडो फ़्लिकर को सूरज के खास कोणों पर अपने आप बंद होने वाले सिस्टम से काबू किया जाता है। ज़्यादातर स्थानीय विरोध और परमिट में देरी की असली वजह यह है कि टरबाइनें नज़ारा बदल देती हैं।

समुद्री असर। अपतटीय पाइल ड्राइविंग से पानी के नीचे तेज़ शोर होता है, जो पॉरपॉइज़ और सील को नुकसान पहुंचा सकता है। बबल कर्टेन और मौसमी पाबंदियां इसे घटाती हैं। फाउंडेशन कृत्रिम रीफ़ का काम करते हैं, और मछली पकड़ने पर रोक से मछलियों की आबादी को फ़ायदा हो सकता है, हालांकि कुछ मछुआरों की पहुंच छिन जाती है।

उम्र पूरी होने पर और ब्लेड रीसाइक्लिंग। स्टील, लोहा और तांबा ऊंची दर से रीसायकल होते हैं। ब्लेड मुश्किल हैं: एक व्यापक रूप से उद्धृत अनुमान (Liu & Barlow, 2017) के अनुसार 2050 तक दुनिया में लगभग 4.3 करोड़ टन ब्लेड कचरा होगा। मौजूदा रास्तों में सीमेंट भट्ठे में को-प्रोसेसिंग (जहां ग्लास फ़ाइबर कच्चे माल की जगह लेता है), मशीन से पीसना और पुलों या शेल्टर में दोबारा इस्तेमाल शामिल हैं। Siemens Gamesa ने 2021 में ऐसा रीसायकल होने वाला ब्लेड लॉन्च किया जिसका रेज़िन घोलकर फ़ाइबर वापस निकाले जा सकते हैं, और Vestas व दूसरी कंपनियां मौजूदा एपॉक्सी ब्लेड की केमिकल रीसाइक्लिंग को व्यावसायिक बना रही हैं। जर्मनी, नीदरलैंड, ऑस्ट्रिया और फ़िनलैंड ब्लेड को लैंडफ़िल में डालने पर पाबंदी लगाते हैं।

आगे की तस्वीर

IEA के नेट-ज़ीरो रास्तों में 2050 तक पवन बिजली उत्पादन को कई गुना बढ़ना है, और यूरोप, चीन व पूर्वी एशिया में अपतटीय पवन आपूर्ति की रीढ़ बनेगी। टरबाइनें बड़ी होती जा रही हैं, हालांकि पश्चिमी निर्माताओं ने सप्लाई चेन और मुनाफ़ा स्थिर रखने के लिए और बड़े मॉडल की होड़ धीमी कर दी है। मुश्किल समस्याएं हैं परमिट में लगने वाला समय (यूरोप में अक्सर 5–10 साल), ग्रिड कनेक्शन की कतारें, अपतटीय बंदरगाहों और जहाज़ों की क्षमता, और 2022–2023 के लागत झटके के बाद मुनाफ़ा बनाए रखना। विकास की दिशा फ़्लोटिंग पवन, पवन-और-स्टोरेज वाले हाइब्रिड प्लांट, सिंथेटिक इनर्शिया देने वाले ग्रिड-फ़ॉर्मिंग इन्वर्टर और पवन से बनी ग्रीन हाइड्रोजन की ओर है। लागत, उत्सर्जन और ज़मीन के इस्तेमाल में पवन की दूसरे स्रोतों से तुलना के लिए टेक्नोलॉजी तुलना और सोलर पावर का ओवरव्यू देखें।

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

एक पवन टरबाइन कितनी बिजली बनाती है?
4–6 MW की आधुनिक तटवर्ती टरबाइन 30–40% के कैपेसिटी फैक्टर पर सालाना लगभग 10,000–20,000 MWh बिजली बनाती है, जो कई हज़ार यूरोपीय घरों के लिए काफी है। 45–50% पर चलने वाली 15 MW की अपतटीय टरबाइन साल में 60,000 MWh से ज़्यादा दे सकती है। सटीक आंकड़ा हब की ऊंचाई पर हवा की रफ़्तार के वितरण पर टिका है, जिसे आप पवन टरबाइन कैलकुलेटर में मॉडल कर सकते हैं।
बेट्ज़ सीमा क्या है?
अल्बर्ट बेट्ज़ ने 1919 में यह सीमा निकाली थी। इसके अनुसार कोई भी खुला रोटर अपने स्वेप्ट एरिया से गुज़रती हवा की गतिज ऊर्जा का 16/27, यानी लगभग 59.3%, से ज़्यादा नहीं पकड़ सकता। एयरोडायनामिक, मैकेनिकल और इलेक्ट्रिकल नुकसान जोड़ने के बाद असली यूटिलिटी टरबाइनें अपने सबसे अच्छे ऑपरेटिंग पॉइंट पर लगभग 0.45–0.50 का पावर कोएफ़िशिएंट हासिल करती हैं।
पवन ऊर्जा का कैपेसिटी फैक्टर कितना होता है?
IRENA के मुताबिक 2023 में चालू हुई नई तटवर्ती परियोजनाओं का वैश्विक भारित औसत कैपेसिटी फैक्टर लगभग 36% और नई अपतटीय परियोजनाओं का लगभग 41% रहा। अमेरिका के ग्रेट प्लेन्स या ब्राज़ील की अच्छी तटवर्ती जगहें 45% से ऊपर जाती हैं, जबकि नॉर्थ सी के सबसे अच्छे अपतटीय फार्म 50–55% तक पहुंचते हैं। पुराने फ्लीट का औसत कम है, अक्सर 20–30%।
क्या पवन ऊर्जा जीवाश्म ईंधन से सस्ती है?
नई बिजली के सबसे सस्ते स्रोतों में नई तटवर्ती पवन ऊर्जा शामिल है। IRENA ने 2023 में तटवर्ती पवन का वैश्विक भारित औसत LCOE लगभग USD 0.033/kWh बताया, और Lazard के 2024 विश्लेषण में बिना सब्सिडी की रेंज लगभग USD 27–73/MWh है, जो ज़्यादातर बाज़ारों में नए गैस या कोयला प्लांट से कम है। अपतटीय पवन महंगी है, IRENA के 2023 औसत पर लगभग USD 0.075/kWh।
पवन टरबाइनों से कितने पक्षी मरते हैं?
अमेरिका के लिए पीयर-रिव्यूड अनुमान टरबाइनों से हर साल लगभग 1.4 लाख से 5 लाख पक्षियों की मौत बताते हैं। तुलना करें तो इमारतों से करोड़ों और पालतू बिल्लियों से एक अरब से ज़्यादा पक्षी मरते हैं। नुकसान उन परियोजनाओं में केंद्रित है जो प्रवास मार्गों पर या शिकारी पक्षियों के आवास के पास गलत जगह लगी हैं। चमगादड़ों के लिए खतरा ज़्यादा है, और गर्मियों के आखिर की रातों में कम हवा पर टरबाइन रोक देने से उनकी मौतें काफी घट जाती हैं।
क्या पवन टरबाइन के ब्लेड रीसायकल हो सकते हैं?
टावर, नैसेल और फाउंडेशन, जो टरबाइन के वज़न का लगभग 85–90% हैं, स्टील, लोहे, तांबे और कंक्रीट से बने होते हैं और इन्हें नियमित रूप से रीसायकल किया जाता है। थर्मोसेट रेज़िन में ग्लास या कार्बन फ़ाइबर कंपोज़िट वाले ब्लेड मुश्किल हैं। आज ये ज़्यादातर लैंडफ़िल में जाते हैं, सीमेंट भट्ठों के लिए टुकड़े किए जाते हैं या दोबारा इस्तेमाल होते हैं। निर्माताओं ने 2020 के दशक की शुरुआत में पूरी तरह रीसायकल होने वाले थर्मोप्लास्टिक या क्लीवेबल-रेज़िन ब्लेड बेचने शुरू किए, और कई यूरोपीय देशों ने ब्लेड को लैंडफ़िल में डालने पर रोक लगा दी है।
फ़िक्स्ड-बॉटम और फ़्लोटिंग अपतटीय पवन में क्या फ़र्क है?
फ़िक्स्ड-बॉटम टरबाइनें मोनोपाइल, जैकेट या ग्रेविटी बेस पर खड़ी होती हैं, जो समुद्र तल में गाड़े जाते हैं या उस पर टिके होते हैं। लगभग 50–60 m गहराई तक यह किफ़ायती है। फ़्लोटिंग टरबाइनें तैरते स्पार, सेमी-सबमर्सिबल या टेंशन-लेग प्लेटफ़ॉर्म पर लगती हैं, जिन्हें समुद्र तल से बांधा जाता है। इससे गहरे पानी की जगहें खुलती हैं, जहां दुनिया के अपतटीय पवन संसाधन का लगभग 80% है, पर आज इनकी लागत ज़्यादा है।

स्रोत और संदर्भ

  1. IRENA (2024). Renewable Power Generation Costs in 2023
  2. Lazard (2024). Levelized Cost of Energy+ (LCOE+), June 2024
  3. NREL. Annual Technology Baseline (ATB) — Land-Based and Offshore Wind
  4. IPCC (2014). AR5 WGIII Annex III: Technology-specific Cost and Performance Parameters
  5. UNECE (2021). Life Cycle Assessment of Electricity Generation Options
  6. IEA (2019). Offshore Wind Outlook 2019
  7. Ember और Energy Institute: बिजली डेटा Our World in Data के ज़रिए (इस पेज के चार्ट और तालिकाएँ)