वाणिज्यिक सौर स्ट्रीट लाइट्स: सही विकल्प कैसे चुनें?

सौर स्ट्रीट लाइट्स आपको कैसे बचाती हैं?

(How Solar Street Lights Save You…) मान लीजिए आप ग्रिड-जुड़ी (grid-connected) पारंपरिक लाइट्स का उपयोग कर रहे हैं… तो इससे तीन प्रकार के खर्च होते हैं:

1. लाइट लगाने हेतु खुदाई एवं केबल लगाने का खर्च,
2. अगले 15 वर्षों तक बिजली का खर्च,
3. रखरखाव का खर्च।

सौर स्ट्रीट लाइट्स पहले दो खर्चों को ही खत्म कर देती हैं… एवं तीसरे खर्च (रखरखाव) को भी काफी हद तक कम कर देती हैं।

“ट्रेंचिंग (trenching)” संबंधी खर्च ही सबसे बड़ा कारण है जिसकी वजह से कई परियोजनाएँ असफल रह जाती हैं। सड़कों, पार्किंग स्थलों या सजाए गए बीचों में केबल लगाने का खर्च, प्रति मीटर के हिसाब से, लाइट उपकरणों के खर्च से अधिक होता है। बिजली की बचत तो होती है, लेकिन वह मामूली है। हम चाहते हैं कि आप इसकी वास्तविक गणना को समझें, न कि केवल विज्ञापनीय दावों को। 150 वॉट का एलईडी लाइट उपकरण रातभर (11 घंटे) में लगभग 600 किलोवाट-घंटे (kWh) बिजली खपत करता है; यदि बिजली की दर $0.12 प्रति किलोवाट-घंटा है, तो इसका सालाना खर्च लगभग $70 होता है – न कि वे “सैकड़ों या हजारों डॉलर” जैसे दावे। 15 वर्षों में इस उपकरण का कुल खर्च लगभग $1,000 हो जाता है; जबकि “ट्रेंचिंग” (केबल लगाने का खर्च) तो पहले ही पोल लगाने से पहले ही इससे अधिक हो जाता है।

सौर ऊर्जा आधारित लाइट उपकरणों का एक बड़ा फायदा यह है कि वे बिजली आपूर्ति में आने वाली रुकावटों (ग्रिड डिस्ट्रिब्यूशन इश्यू, ब्राउनआउट आदि) के दौरान भी काम करते रहते हैं, क्योंकि वे पहले से ही बिजली ग्रिड से जुड़े ही नहीं होते। गेटों पर सुरक्षा लाइटिंग, ईंधन पंप स्टेशनों एवं दूरस्थ स्थानों पर ऐसे उपकरणों का उपयोग किया जाता है – यही उनकी खरीद का मुख्य कारण है, न कि उनके उत्सर्जन संबंधी फायदों के कारण।

चमक (ब्राइटनेस) को निर्धारित करते समय: “ल्यूमेन (lumens)” का उपयोग करें, न कि “वॉट (watts)”。

पारंपरिक सड़क लाइटें आमतौर पर 6,500–8,000 ल्यूमेन की रोशनी प्रदान करती हैं; जबकि गुणवत्तापूर्ण सौर लाइटें लगभग 10,000 ल्यूमेन की रोशनी प्रदान करती हैं। ये संख्याएँ उत्पाद की श्रेणी को दर्शाती हैं, न कि उसके डिज़ाइन को। दो ऐसे लाइट फिक्स्चर जिनका ल्यूमेन आउटपुट समान हो, एक ही स्थान पर अलग-अलग तरह से काम कर सकते हैं; क्योंकि सड़क या पार्किंग स्थल को वास्तव में “समानता” (यानी पेवमेंट पर न्यूनतम एवं औसत रोशनी का अनुपात) की आवश्यकता होती है, न कि फिक्स्चर पर प्राप्त होने वाली अधिकतम रोशनी की।

सबसे आम त्रुटि यह है कि खरीदार प्रति डॉलर सबसे अधिक ल्यूमेन वाले उत्पाद का चयन करता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक खंभे के नीचे तो अधिक रोशनी होती है, लेकिन उनके बीच का क्षेत्र अंधकार में रह जाता है। इसके बजाय, पहले उस क्षेत्र के लिए उपयुक्त लाइटिंग श्रेणी का चयन करें (जैसे कि IES द्वारा निर्धारित RP-8 मानक, जो सड़क या पार्किंग स्थल के लिए लक्षित औसत रोशनी एवं समानता का निर्देश देता है); फिर लाइटिंग डिज़ाइन टूल (जैसे /app-ies-lighting-simulation) का उपयोग करके फिक्स्चरों की संख्या, लगाने की ऊँचाई एवं ल्यूमेन आउटपुट का निर्धारण करें। यदि कोई विक्रेता किसी छोटे पार्किंग स्थल के लिए प्रति फिक्स्चर 15,000 ल्यूमेन का दावा करता है, तो वह आपको एक ऐसी समस्या प्रदान कर रहा है जिससे रोशनी असहज लगेगी (यानी प्रकाश में चमक उत्पन्न होगी)।

बैटरी की रासायनिक संरचना ही उसकी सेवा अवधि को निर्धारित करती है।

एलईडी (LED) की आमतौर पर उम्र 50,000 घंटे मानी जाती है; यानी रात में 8–12 घंटे के उपयोग के हिसाब से यह 11–15 साल तक चल सकता है। यही सीमा पूरे उपकरण (fixture) के लिए निर्धारित की जाती है… और हमारे अनुभव से, बैटरी ही उस सीमा तक नहीं पहुँच पाती, न कि एलईडी।

डीप-साइकल लीड-एसिड (deep-cycle lead-acid) बैटरियाँ इस प्रकार के उपयोग में आमतौर पर 5–7 साल तक चलती हैं, इसलिए उन्हें नियमित रूप से बदलने की आवश्यकता पड़ती है। लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) बैटरियाँ, जो लिथियम-आधारित होती हैं, 80% डिस्चार्ज (discharge) के हिसाब से 2,000–5,000 चक्र तक चल सकती हैं… जबकि लीड-एसिड बैटरियाँ केवल कुछ सौ चक्र ही तक चल पाती हैं। ये आंकड़े उद्योग-सामान्य हैं (हमारे प्रयोगशाला-आंकड़ों से नहीं), लेकिन दिशा तो स्पष्ट है।

हमारा नियम नए वाणिज्यिक उत्पादों के लिए यही है: डिफ़ॉल्ट रूप से लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) बैटरियाँ ही चुनी जाएँ। लीड-एसिड बैटरियों का उपयोग तभी किया जाए, जब पहली लागत (initial cost) महत्वपूर्ण हो… जैसे कि जब लीज़ की अवधि छोटी हो, या उपकरण को अस्थायी रूप से लगाया जा रहा हो, या बजट की पाबंदी हो। लेकिन जहाँ उपकरण को पोल पर लगाया जा रहा है, वहाँ किसी को भी सात साल तक पोल पर चढ़ना नहीं पड़ेगा… इसलिए एक बार में अधिक खर्च करना ही बेहतर है, बजाय दो बार अधिक खर्च करने के।

पैनल (Panels), झुकाव (Tilt), एवं उचित रखरखाव (Honest Maintenance): उपकरणों के पैनलों का झुकाव भी उनके सही कार्य करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है… इसलिए उनका उचित झुकाव सुनिश्चित करना आवश्यक है। साथ ही, उपकरणों का नियमित रखरखाव भी उनके लंबे समय तक चलने के लिए आवश्यक है।

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पैनल, सड़क के लाइटों (स्ट्रीट लाइट्स) के लिए सबसे उपयुक्त पैनल प्रकार हैं। प्रति वर्ग मीटर उच्च दक्षता बहुत महत्वपूर्ण है, खासकर जब ये पैनल बैटरी बॉक्स के ऊपर लगाए जाते हैं। कैडमियम युक्त थिन-फिल्म पैनलों से बचें; क्योंकि ये केवल लागत के मामले में ही उपयोगी हैं, जबकि मोनोक्रिस्टलाइन पैनल पहले से ही इस मामले में बेहतर हैं।

इस विषय पर कई दावे हैं, लेकिन वास्तविक परिस्थितियों में ये दावे साबित नहीं होते। पैनल आजीवन बिना किसी रखरखाव के कार्य करते नहीं हैं; धूल एवं पराग के कारण उनकी कार्यक्षमता में कमी आ जाती है, जिससे ऊर्जा की अपव्यय होती है। बारिश भी झुके हुए पैनलों को पूरी तरह साफ नहीं कर पाती। हर बैटरी सेवा के समय पैनलों की सफाई करना आवश्यक है – इसकी विधि हमारे पैनल सफाई पृष्ठ पर दी गई है।

हवा, बर्फ, एवं वास्तव में महत्वपूर्ण रेटिंगें (Wind, snow, and the ratings that actually matter)

हवा एवं बर्फ के प्रभाव पर पैनलों की कार्यक्षमता पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है। इसलिए, पैनल चुनते समय इन कारकों को ध्यान में रखना आवश्यक है।

“140 मील प्रति घंटे की गति का विरोध कर सकता है” (It can withstand speeds of 140 miles per hour) – ऐसा कहा जाता है, लेकिन प्रतिस्पर्धी कंपनियों के डेटाशीटों में इसका कोई मानक, इस शब्द की परिभाषा, या इसके उपयोग संबंधी विवरण नहीं दिए जाते; इसलिए यह कहना लगभग अर्थहीन है। किसी पोल (pole) की दक्षता का आकलन तभी संभव है जब तीन महत्वपूर्ण जानकारियाँ उपलब्ध हों:

1. डिज़ाइन के अनुसार अनुमेय हवा की गति,
2. उस हवा की गति का औसतनिक मान (3 सेकंड की तेज़ हवा एवं 10 मिनट के दौरान की औसत हवा की गति में अंतर होता है),
3. उस पोल की दक्षता का मापदंड (जैसे – अमेरिका में ASCE 7, यूरोप में Eurocode, अन्य जगहों पर ISO 4354)।

केवल विशेषण (adjective) के बारे में पूछने से कुछ नहीं होगा; आपको उसकी गणना के विवरण भी जानने आवश्यक हैं।

बर्फीले क्षेत्रों में, पैनलों का कोण (tilt angle) महत्वपूर्ण है – झुका हुआ पैनल बर्फ को अपने ऊपर जमने से रोकता है। अन्य सभी मामलों में, पैनलों की “प्रवेश-सुरक्षा दर” ( ingress protection rating – जैसे IP66) एवं उनकी कार्यात्मक तापमान सीमाओं की जाँच करें; ये मापदंड उस स्थान की परिस्थितियों के अनुसार होने चाहिए, न कि उस डेटाशीट के उत्पाद के मूल बाजार के अनुसार।

यदि आप निर्णय लेने से पहले पोल की दक्षता की जाँच करना चाहते हैं, तो हमारे हवा-प्रतिरोध कैलकुलेटर का उपयोग करें – यह कैलकुलेटर ASCE 7 एवं Eurocode के मानकों के अनुसार ही कार्य करता है।

डार्क-स्काई (Dark-sky) आवश्यकताएँ एवं प्रकाश-प्रदूषण (Light pollution)

“डार्क-स्काई” आवश्यकताएँ से तात्पर्य हैं उन परिस्थितियों से, जहाँ आकाश अत्यधिक अंधकारमय होता है (जैसे – घने बादलों के कारण)। ऐसी परिस्थितियों में प्रकाश-स्रोतों का उपयोग विशेष रूप से संयमित होना चाहिए, ताकि प्राकृतिक प्रकाश पर कम प्रभाव पड़े। प्रकाश-प्रदूषण से तात्पर्य है अत्यधिक प्रकाश के कारण पर्यावरण पर होने वाले नकारात्मक प्रभावों से, जैसे – पक्षियों की दृष्टि में कमी, पौधों की वृद्धि पर प्रभाव, आदि। इसलिए, प्रकाश-स्रोतों का उपयोग आवश्यकतानुसार ही किया जाना चाहिए।

जहाँ कोई “डार्क-स्काई ऑर्डिनेंस” (Dark-Sky Ordinance) लागू है, या कोई खगोलविज्ञानीय वेधशाला (observatory) निकटता में स्थित है, वहाँ प्रयोग में आने वाले प्रकाश-साधनों (फिक्स्चर्स) की गुणवत्ता अनिवार्य रूप से निर्धारित मानकों के अनुरूप होनी चाहिए। इंटरनेशनल डार्क-स्काई एसोसिएशन (International Dark-Sky Association – IDA) उन प्रकाश-साधनों को प्रमाणित करता है जो प्रकाश-चमक (glare), ऊपर की ओर निकलने वाला प्रकाश (uplight), एवं सीमा-पार पहुँचने वाले प्रकाश (light trespass) को नियंत्रित करते हैं। ऐसे प्रकाश-साधनों के लिए “BUG रेटिंग” (BUG Rating) की जाँच करें; यह उद्योग-मानक है जो इन तीनों पहलुओं को सटीक रूप से मापता है। इन स्थानों के लिए 3000 किलोकेल्विन (K) या उससे अधिक का “रंग-तापमान” (color temperature – CCT) वाले प्रकाश-साधनों को ही प्राथमिकता दें; क्योंकि छोटी तरंग-लंबाई वाला “ठंडा सफ़ेद प्रकाश” (short-wave “cool white light”) आकाश की चमक (sky glow) का मुख्य कारण है।

यह पृष्ठ क्या नहीं कवर करता है: वे स्थितियाँ जहाँ सौर-ऊर्जा (solar energy) का उपयोग उपयुक्त नहीं है

हम चार ऐसी स्थितियों में कार्य करने से इनकार कर देते हैं, एवं आपको भी ऐसा ही करना चाहिए:

गहराई से छाए हुए कॉरिडोर। ऐसी इमारतें या घने पेड़ों की आच्छादन, जो डिज़ाइन के दिन के दौरान लगभग दो “पीक सन घंटों” (पूर्ण सूर्य के समतुल्य घंटों) तक नीचे के क्षेत्रों को छाते हैं, किसी भी आकार की बैटरी द्वारा ऊर्जा संतुलन बनाए नहीं रख सकते। घने शहरी क्षेत्र, जहाँ सस्ती एवं विश्वसनीय बिजली उपलब्ध है, एवं बिजली के केबलों की दूरी कम है। जब बिजली ग्रिड 20 मीटर की दूरी पर होती है एवं बिजली की दर कम होती है, तो सौर ऊर्जा का उपयोग लाभदायक नहीं होता। उच्च वैंडलिज्म (चोरी की संभावना) वाले क्षेत्र, जहाँ चोरी-रोधी उपकरण नहीं हैं। पोल पर लगी बैटरी-बॉक्सें चोरी का निशाना बन जाती हैं; इसलिए चोरी-रोधी उपकरणों का उपयोग आवश्यक है, या बैटरियों को ग्रिड से जोड़ना चाहिए। ऐसे क्षेत्रों में प्रकाश-व्यवस्था, जहाँ सौर ऊर्जा तक नहीं पहुँच सकती। लंबी दूरियों या ऊँचे मास्टों के कारण, ऐसी प्रकाश-व्यवस्था के लिए विशेष ल्यूमेन-पैकेजों की आवश्यकता होती है, जो किसी भी पोल-माउंटेड सौर प्रणाली द्वारा समर्थित नहीं किए जा सकते।

अगला कदम…

साइट से ही शुरुआत करें, कैटलॉग से नहीं। हमारे लाइटिंग डिज़ाइन टूल का उपयोग करके लाइटिंग संबंधी विवरणों एवं लेआउट को तैयार करें; विंड रेजिस्टेंस कैलकुलेटर का उपयोग करके पोलों का आकार लोकल हवा की परिस्थितियों के अनुसार निर्धारित करें। फिर फिक्स्चर्स (लाइटिंग उपकरणों) पर ध्यान दें – खासकर हमारे ऑल-इन-वन सोलर स्ट्रीट लाइट्स पर। इन लाइट्स में पैनल, बैटरी एवं कंट्रोलर का निर्माण कारखाने में ही किया जाता है, न कि कार्यस्थल पर।