आपदा पुनर्प्राप्ति हेतु सौर सड़क लाइटें: कौन-सी विशेषताएँ ध्यान में रखनी चाहिए?

एक सौर सड़क लाइट को आपदा-प्रतिक्रिया के लिए चुना जाता है, केवल इसी कारण से कि यह तब भी काम करती रहती है जब अन्य सभी साधन बंद हो जाते हैं।

लेकिन इसकी वास्तविक उपयोगिता उन विशेषताओं पर निर्भर करती है, जो ब्रोशर में दी गई जानकारी से अलग होती हैं।** सबसे पहले, इस लाइट की स्वायत्तता (बिना बिजली के काम करने की क्षमता), जंग लगने से सुरक्षा, एवं तेज़ तरीके से स्थापित होने की क्षमता की जाँच करें। एक ऐसी लाइट जो दो बादली रातों के बाद ही बंद हो जाए, बाढ़ प्रभावित क्षेत्रों में कोई उपयोग नहीं है; जबकि एक साधारण लाइट जो पूरी बैटरी के साथ पाँच बिना सूर्य की रातें तक काम कर सके, अपनी कीमत से कई गुना अधिक उपयोगी साबित होगी। यह चेकलिस्ट हम उन स्थितियों में उपयोग में लाते हैं, जब राहत संगठन या ठेकेदार हमसे आपातकालीन प्रकाश साधनों की माँग करते हैं।

आपदा के बाद प्रकाश क्यों प्राथमिक आवश्यकता है?

(“Why is lighting a primary need after a disaster?”)

जब बिजली व्यवस्था (ग्रिड) ठप हो जाती है, तो हमें मिलने वाली अनुरोध हमेशा पानी, बिजली एवं रोशनी के लिए होते हैं – आमतौर पर इसी क्रम में। रोशनी की समस्या को तो उसी हफ्ते हल किया जा सकता है। 2017 में जब तूफान मारिया ने प्यूर्टो रिको को प्रभावित किया, तो द्वीप के अधिकांश हिस्सों में कई महीनों तक बिजली नहीं रही। उस दौरान उपलब्ध रोशनी ने एक महत्वपूर्ण कार्य किया; यह शरण स्थलों, मैदानी अस्पतालों एवं आपूर्ति केंद्रों को रात में भी काम करने की सुविधा देती रही, एवं बिना सिग्नलों वाले रास्तों पर दुर्घटनाओं की संख्या में कमी लाई।

दो अन्य उदाहरण भी हैं जो हमारी सोच को स्पष्ट करते हैं। 2019 में जब तूफान डोरियन ने बहामास को प्रभावित किया, तो अलग-थलग समुदायों को कई हफ्तों तक बुनियादी सेवाओं के लिए सौर ऊर्जा पर ही निर्भर रहना पड़ा, क्योंकि ईंधन की आपूर्ति धीरे हो रही थी। 2013 में जब तूफान हैयान ने फिलीपींस को प्रभावित किया, तो सौर ऊर्जा से चलने वाले पंपों ने उन क्षेत्रों में पीने का पानी उपलब्ध कराया, जहाँ डीजल पहुँचाना संभव नहीं था। हालाँकि यह उदाहरण हमारे उत्पादों की श्रेणी से बाहर है, लेकिन यह एक महत्वपूर्ण बात साबित होता है – आपदा के बाद सबसे कारगर तकनीक वही होती है जिसके लिए कोई ईंधन संबंधी जटिलताएँ न हों।

वे चार इंजीनियरिंग संबंधी आवश्यकताएँ जो यह तय करती हैं कि कोई इकाई मिशन में सफल रहती है या नहीं…

1. स्वायत्तता – ऐसी कि वह मौसमी परिस्थितियों (खासकर तूफानी मौसम में तीन से पाँच दिनों तक की धूपरहित अवधि) को सह सके, न कि सामान्य रातों के लिए।

मूल विनिर्देशों में कहा गया है, “बैटरी का आकार ऐसा होना चाहिए कि उसे बिना चार्ज किए लंबे समय तक उपयोग किया जा सके।” यह तो सही है, लेकिन यह नियम कार्यात्मक रूप से लागू नहीं होता। हम जो नियम अपनाते हैं, वह यह है: बैटरी का आकार ऐसा होना चाहिए कि वह सबसे खराब, वास्तविक परिस्थितियों (धूपरहित दिनों) को सह सके। उदाहरण के लिए, एक 40 वाट का उपकरण रात में 10 घंटे तक कार्य करता है, इसलिए उसे प्रति रात लगभग 400 वाट-घंटे (Wh) ऊर्जा की आवश्यकता होती है। चार धूपरहित रातों में कुल 1,600 वाट-घंटे की ऊर्जा की आवश्यकता होगी। लिथियम बैटरी की क्षमता के 80% तक उपयोग करने पर, 2,000 वाट-घंटे की क्षमता वाली बैटरी आवश्यक होगी। अधिकांश उपकरणों में तो केवल इसका एक-तिहाई ही आकार की बैटरी होती है, जो केवल एक बादली वाले दिन के लिए पर्याप्त है। ऐसी बैटरियाँ पार्कों के लिए तो ठीक हैं, लेकिन राहत शिविरों के लिए नहीं।

2. पानी के कारण होने वाले जंग की रोकथाम के उपाय…

(“Measures to prevent corrosion caused by water…”)

(नोट: अंतिम वाक्य अधूरा है; इसलिए इसका पूरा अनुवाद नहीं किया गया है। यदि इस वाक्य का पूरा अर्थ जानना है, तो उसे पूरा करें।)

तटीय क्षेत्रों में आई बाढ़ का पानी नमकीन होता है, एवं यह हर अनछिद्रित जोड़ एवं फिक्सर को प्रभावित कर देता है। उद्योग में प्रयोग होने वाले उपकरणों की सुरक्षा मानक (IP65) धूल एवं पानी के जेटों के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करते हैं; यह केवल एक शुरुआती मानक है, अंतिम मानक नहीं। आपातकालीन आदेशों के लिए हम अतिरिक्त सुरक्षा उपाय करते हैं – जैसे IP66 स्तर की सुरक्षा प्रणाली, 316 स्टेनलेस स्टील के फिक्सर (मानक जिंक-प्लेटेड स्टील के बजाय), एवं लेपित या समुद्री-गुणवत्ता वाले बैटरी आवरण। हमने ऐसे उपकरण भी खोले जिनका आवरण अखंडित था, लेकिन उनके माउंटिंग बोल्ट पोल में ही जम गए थे। ऐसे उपकरण भी अपने मानकों को पूरा करने में असफल रहे।

3. हवा के प्रभाव का आकलन अगले तूफान के आधार पर किया जाता है, न कि पिछले तूफान के आधार पर।

राहत उपकरणों को तब ही लगाया जाता है जब मौसम शांत होता है, एवं उन्हें अगले मौसमी प्रभावों को सहन करना होता है। पैनल एवं माउंटिंग का डिज़ाइन स्थानीय हवा-संबंधी नियमों के अनुसार होना चाहिए; संयुक्त राज्य अमेरिका में ऐसे नियम ASCE 7 के अनुसार तय किए जाते हैं, जिसमें स्थानीय हवा-गति का विशेष ध्यान रखा जाता है। हमारा “हवा-भार कैलकुलेटर” (/app-wind-load) पोल एवं हेड असेंबली के लिए आवश्यक गणनाएँ करता है – इसका उपयोग ऑर्डर देने से पहले ही करें, कंक्रीट सूखने के बाद नहीं।

4. तैनाती की गति: कोई नींव निर्माण टीम नहीं, कोई क्रेन नहीं।

राहत उपकरणों की तैनाती में किसी विशेष नींव निर्माण टीम या क्रेन की आवश्यकता नहीं पड़ती।

“गति तो केवल एक विशेषता (spec) मात्र है। प्यूर्टो रिको तक सबसे तेज़ पहुँचने वाले उपकरण वे ही थे जिन्हें दो लोग एक दोपहर में ही ले जा सकते थे एवं आपस में जोड़ सकते थे। यह उन उपकरणों की ओर इशारा करता है जो दीवारों पर या खंभों पर लगाए जा सकते हैं; इनमें तेज़-कनेक्शन वाले ब्रैकेट होते हैं, एवं बैटरी बॉक्स ऐसी ऊँचाई पर लटकता है जहाँ तक पहुँचना आसान हो। नगरीय सड़कों के लिए तो दफ़नी हुई बैटरी बॉक्स ही बेहतर विकल्प है… लेकिन किसी ऐसे शेल्टर (shelter) के लिए यह डिज़ाइन उचित नहीं है जो आज रात ही इस्तेमाल में आने वाला है।”

ख़राब मौसम में चार्ज प्रबंधन: तूफ़ान के बाद “मैक्सिमम पावर पॉइंट ट्रैकिंग” (MPPT) क्यों अधिक महत्वपूर्ण हो जाती है?

तूफ़ान के बाद प्रकाश फैला हुआ होता है… एवं ऐसे परिस्थितियों में ही “मैक्सिमम पावर पॉइंट ट्रैकिंग” (MPPT) कंट्रोलर अपनी उपयोगिता साबित करता है। “पीडब्ल्यूएम” (PWM – Pulse Width Modulation) कंट्रोलर पैनल से प्राप्त ऊर्जा को बैटरी के वोल्टेज तक ही सीमित कर देता है; जबकि MPPT कंट्रोलर अतिरिक्त ऊर्जा का उपयोग करके बैटरी को धीरे-धीरे चार्ज करता रहता है… ऐसे में बैटरी लंबे समय तक कार्य करती रहती है। आपातकालीन स्थितियों में यह फर्क स्पष्ट रूप से दिखाई देता है – ऐसे शेल्टर जहाँ रात में पूरी तरह अंधेरा हो जाता है, एवं ऐसे शेल्टर जहाँ हल्का प्रकाश तो रहता है लेकिन वह पर्याप्त नहीं होता। पूरी तुलना हमारे MPPT vs PWM गाइड में उपलब्ध है।

अतिरिक्त ऊर्जा भंडारण (Redundant Power Storage): “अतिरिक्त” (Redundant) का वास्तविक अर्थ क्या होना चाहिए? डेटाशीट में “अतिरिक्त ऊर्जा भंडारण” (Redundant Power Storage) का अर्थ आमतौर पर एक दूसरा बैटरी पैक होता है; लेकिन हमारे अनुभव से, ऐसा भंडारण आपदा परिस्थितियों में कम ही उपयोगी होता है। वास्तव में, असली “अतिरिक्तता” (Redundancy) तीन स्तरों पर होती है:

1. आकार में बड़ी मुख्य बैटरी – जो उपकरण को लंबे समय तक चलने में मदद करती है।
2. एक नियंत्रक (Controller) – जो जनरेटर या बिजली ग्रिड से ऊर्जा प्राप्त कर सकता है, बिना किसी विद्युत केबल को पुनः जोड़े।
3. एक उपयोग योजना (Load Plan) – जिसके अंतर्गत उपकरण की गति के आधार पर उसकी चमक कम या ज्यादा की जा सकती है; तथा ऊर्जा की बचत की जा सकती है।

दूसरा बैटरी पैक, जो किसी भरे हुए कंटेनर में रखा जाता है, केवल भंडारण हेतु होता है, न कि वास्तविक अतिरिक्तता हेतु।

सौर प्रकाश (Solar Lighting): ग्रिड का विकल्प नहीं सौर प्रकाश, बिजली ग्रिड का विकल्प नहीं है। यदि कोई आपूर्तिकर्ता ऐसा दावा करता है, तो वह तकनीकी ज्ञान का अभाव दर्शाता है। योजना में तीन सीमाएँ अवश्य निर्धारित की जानी चाहिए…

स्वायत्तता सीमित है। यहाँ तक कि एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया सिस्टम भी लंबे समय तक बिना सूर्य के कार्य करने के बाद विफल हो जाता है। तीसरे हफ्ते के लिए पुनर्आपूर्ति या जनरेटर की व्यवस्था पहले ही तय कर लें, न कि पहले महीने में। अराजकता में चोरी का जोखिम बढ़ जाता है। खंभों पर लगी बैटरियाँ चोरी हो सकती हैं; इसलिए चोरी-रोधी हार्डवेयर का उपयोग करें, एवं कैंपों के लिए जमीन पर सुरक्षित आवरण तैयार करें। रखरखाव की आवश्यकता हमेशा रहती है। बाढ़ के बाद, इकाई को पुनः सेवा में लाने से पहले सीलों, फिक्सरों एवं अन्य घटकों की जाँच आवश्यक है।

दीर्घकालिक मूल्य: डीज़ल एवं सौर ऊर्जा की तुलना

आपदा परिस्थितियों में सौर ऊर्जा की परिचालन लागत की तुलना डीज़ल से सरल है, क्योंकि डीज़ल की प्रमुख कमजोरी यह है कि इसकी आपूर्ति श्रृंखला (सप्लाई चेन) प्रभावित हो जाती है। ईंधन की आपूर्ति में देरी होती है, लागत अधिक होती है, एवं यह उन्हीं सड़कों पर निर्भर है जो आपदा के कारण नष्ट हो जाती हैं। दूसरी ओर, सौर प्रकाश व्यवस्था में इंधन संबंधी कोई लॉजिस्टिकी नहीं होती; इसकी परिचालन लागत लगभग शून्य है, एवं इसकी सेवा आयु कई वर्षों तक होती है। स्थायी पुनर्निर्माण कार्यों (जैसे नगरपालिका की प्रकाश व्यवस्था, स्कूल, क्लिनिक आदि) के लिए, सौर ऊर्जा ही आपातकालीन खरीदों को बुनियादी ढाँचे में बदलने में मदद करती है।

यह पृष्ठ क्या नहीं कवर करता?

यह पृष्ठ आपदा परिस्थितियों में सौर एवं डीज़ल ऊर्जा की तुलना पर केंद्रित है; इसमें अन्य संबंधित विषयों पर विस्तार से चर्चा नहीं की गई है।

यह पृष्ठ आपदा प्रतिक्रिया एवं पुनर्प्राप्ति हेतु प्रकाश संबंधी उपकरणों के बारे में जानकारी देता है। इसमें सौर ऊर्जा से पानी उठाने संबंधी प्रणालियाँ (जो एक अलग उत्पाद श्रेणी हैं), बिजली ग्रिडों के पुनर्निर्माण की योजनाएँ, या बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण संबंधी विवरण शामिल नहीं हैं। यदि आप तत्काल आपातकालीन प्रकाश संबंधी उपकरणों की मांग कर रहे हैं, तो पहले हमारे विंड-लोड कैलकुलेटर का उपयोग करें; इसके बाद ऑल-इन-वन सौर स्ट्रीट लाइट की जानकारी देखें। हम जो उपकरण राहत कार्यों हेतु उपलब्ध कराते हैं, उनमें स्वायत्तता एवं जंग-प्रतिरोधी विशेषताएँ पहले से ही शामिल होती हैं (क्योंकि सामान्य कैटलॉग में उपलब्ध उपकरण इन विशेषताओं के मामले में असफल हो जाते हैं)।