फोटोवोल्टाइक सफाई रोबोट
-- जब वे वास्तव में लाभदायक साबित होते हैं
फोटोवोल्टाइक सफाई रोबोट: जब वे वास्तव में लाभदायक साबित होते हैं
(Photovoltaic Cleaning Robots: When They Actually Pay Off)
फोटोवोल्टाइक सफाई रोबोट ऐसी छोटी, स्व-चालित मशीनें हैं जो पैनलों की काँच की सतह पर चलती हैं एवं नियंत्रित पानी के स्प्रे की मदद से धूल एवं मैल को साफ कर देती हैं। यह तकनीक वास्तव में मौजूद है एवं कारगर भी है। लेकिन अधिकांश लोग इस बात को नजरअंदाज कर देते हैं… रोबोट तभी लाभदायक साबित होते हैं, जब उनका उपयोग हजारों वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाले पैनलों पर किया जाता है; सामान्य सड़क लाइटों (जिनकी क्षमता 60–100 वाट होती है) पर तो नहीं। हम सड़क लाइटों की आपूर्ति करते हैं, लेकिन हम उन पर सफाई रोबोट नहीं लगाते। यह पृष्ठ इस तकनीक के बारे में सच्चाई से जानकारी देता है, एवं फिर बताता है कि हम उनकी जगह क्या करते हैं।
ये मशीनें कैसे काम करती हैं?
(How the machines work…)
एक सफाई रोबोट छोटा होता है, लेकिन इसमें कई उप-प्रणालियाँ (सबसिस्टम) होती हैं। एक स्वचालित स्प्रे प्रणाली काँच पर पानी छिड़कती है, जिससे धूल ढीली हो जाती है और फिर ब्रश या वाइपर उसे हटा सकता है। रोबोट में लगे सेंसर पैनल की सतह को वास्तविक समय में (रियल-टाइम) पढ़ते हैं – धूल की मात्रा एवं वितरण – एवं कंट्रोलर सफाई संबंधी पैरामीटरों को उसी अनुसार समायोजित कर देता है, ताकि सफाई कार्य वास्तव में दूषित हिस्सों पर ही किया जा सके। नियंत्रण प्रणाली खुद ही अपना मार्ग तय करती है एवं बाधाओं (जैसे जंक्शन बॉक्स, माउंटिंग फुट, फ्रेम के किनारे) को देखते हुए आगे बढ़ती है। मैन्युअल सफाई की तुलना में इसका वास्तविक लाभ इसकी टिकाऊपन (दीर्घायु) में है; यह मशीन गर्मी, ऊँचाई एवं धूल वाली परिस्थितियों में भी लगातार काम कर सकती है, जबकि मनुष्यों द्वारा सफाई करना धीमा, महंगा एवं अस्थिर होता है।
आखिरकार, दूषण (सॉइलिंग) का क्यों महत्व है?
धूल, काँच के ब्लॉकों पर जमकर प्रकाश को सेलों तक पहुँचने से रोक देती है। सौर पैनलों (PV arrays) पर होने वाले दूषण के कारण होने वाली हानि, बारिश वाले इलाकों में कुछ प्रतिशत तक होती है, जबकि गर्म, सूखे एवं धूलयुक्त क्षेत्रों में यह हानि 20% या उससे अधिक तक हो सकती है – यह पूरी तरह से स्थान की परिस्थितियों, वहाँ की बारिश की मात्रा एवं धूल के स्रोतों पर निर्भर करती है। लगातार होने वाला दूषण एक अन्य समस्या भी पैदा करता है; क्योंकि इसके कारण सेलों पर असमान छाया पड़ती है, जिससे छाए हुए सेल “रिवर्स बायास” (reverse bias) में आ जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पैनल क्षतिग्रस्त हो जाता है। यदि आपका स्थान धूलयुक्त है, तो सफाई केवल सौंदर्य के लिए नहीं, बल्कि पैनल के उत्पादन की सुरक्षा के लिए भी आवश्यक है।
हमारा मत: सड़कों पर लगे लाइटों पर रोबोटों का उपयोग करना उचित नहीं है।
हम इसकी गणना उसी तरह करते हैं जैसे हम किसी परियोजना में करते हैं। एक स्ट्रीट-लाइट पैनल (street-light panel) का क्षेत्रफल एक वर्ग मीटर का एक छोटा हिस्सा होता है। अधिकांश बाज़ारों में, एक कर्मचारी नरम ब्रश एवं पानी की मदद से इसे प्रतिवर्ष एक या दो बार साफ़ कर देता है। वही कार्य करने वाला रोबोट (robot) की कीमत कहीं अधिक होती है; इसके लिए अलग से बिजली, भंडारण सुविधाएँ, परिवहन एवं निगरानी की आवश्यकता पड़ती है, एवं इस रोबोट को भी रखरखाव की आवश्यकता पड़ती है। रोबोट का उपयोग तब उपयुक्त होता है जब काँच की दूरी अधिक हो, इसका क्षेत्रफल बड़ा हो, या इसकी स्थिति असुविधाजनक हो (जैसे छत पर या ज़मीन पर)। लेकिन लाइटिंग फिक्स्चर (lighting fixture) के मामले में, रोबोट का उपयोग एक अलग ही समस्या के समाधान के लिए किया जाता है। वास्तव में, हम स्ट्रीट-लाइटों के लिए ऐसे ही उपकरणों को चुनते हैं जिनकी कीमत उनके उद्देश्य के अनुसार हो।
- पैनल को कम से कम 15° के कोण पर झुकाएँ, ताकि बारिश से वह अपने आप साफ हो जाए। सूखे जलवायु में समतल पैनल में धूल जम जाती है; जबकि 20° के कोण पर पैनल पहली ही बारिश में अधिकांश धूल निकाल देता है।
- डिज़ाइन के समय ही धूल के स्रोतों (जैसे बिना सड़कों, निर्माण कार्य, कृषि आदि) का सर्वेक्षण कर लें। धूल के स्रोत से 3 मीटर ऊपर लगाया गया खंभा, किसी भी सफाई योजना से बेहतर परिणाम देता है।
- वार्षिक सफाई को धूल उत्पन्न होने वाले मौसम के अनुसार ही निर्धारित करें; तथा इसे उस मौसम से पहले ही शेड्यूल कर लें।
- उसी दौरान “हॉट स्पॉट्स” (ऐसे भाग जहाँ धूल अधिक जमती है) की जाँच करें – 30 सेकंड की थर्मल जाँच से स्थायी नुकसान का पता जल्दी चल जाता है। हमने इन समस्याओं के समाधान सौर पैनलों के लिए हॉट स्पॉट समाधान में दिए हैं।
यदि आप किसी सिस्टम का आकार निर्धारित कर रहे हैं एवं जानना चाहते हैं कि धूल के कारण आपको कितनी बिजली (किलोवाट-घंटे में) की क्षति हो रही है, तो सौर ऊर्जा उत्पादकता कैलकुलेटर आपको इसका विश्लेषण करने में मदद करेगा; सफाई से पहले एवं बाद के परिणामों की तुलना भी कर सकते हैं।
यह पृष्ठ क्या नहीं कवर करता है?
(यह पृष्ठ सौर पैनलों की देखभाल एवं सफाई संबंधी विधियों पर जानकारी देता है; लेकिन इसमें अन्य संबंधित विषयों जैसे सौर ऊर्जा उत्पादकता की गणना, सिस्टम आकार निर्धारण, धूल के स्रोतों का पता लगाना आदि पर विस्तार से चर्चा नहीं की गई है।)
यह पृष्ठ सफाई रोबोटों का मूल्यांकन एक प्रौद्योगिकी के रूप में करता है, एवं सड़कों पर प्रकाश उत्पन्न करने हेतु इन रोबोटों के उपयोग पर हमारा मत भी व्यक्त करता है। इसमें “यूटिलिटी-स्केल” (utility-scale) रखरखाव/संचालन (O&M) संबंधी अनुबंध, ड्राई-क्लीनिंग (brushless) रोबोट, तथा पैनलों में होने वाली विद्युतीय खराबियों का निदान (hot spots के अलावा) का वर्णन नहीं किया गया है। पूर्ण रूप से उपकरण-स्तरीय (fixture-level) रखरखाव संबंधी जानकारी हेतु, ऑल-इन-वन सौर सड़क लाइट दस्तावेज़ देखें; इसमें हमारे द्वारा प्रत्येक मैनुअल में दिया गया सफाई का अंतराल भी शामिल है।