सड़क के बत्तियों के लिए सौर ट्रैकर: जब ट्रैकिंग फायदेमंद साबित होती है

सौर ट्रैकर कैसे काम करता है?

(“How a Solar Tracker Works”): सौर ट्रैकर, सूर्य की गति के साथ सौर पैनल को सूर्य की ओर रखता रहता है। इस तंत्र में चार प्रमुख भाग होते हैं…

सेंसर प्रकाश की तीव्रता एवं दिशा को मापते हैं। उन्नत मॉडलों में “टिल्ट (Tilt)” एवं “एजिमुथ (Azimuth)” सेंसर भी शामिल होते हैं; “एजिमुथ” सेंसर पैनल के ऊर्ध्वाधर कोण को मापता है, जिससे पैनल का पता लेने की सटीकता बढ़ जाती है। कंट्रोलर , सेंसरों से प्राप्त संकेतों को पढ़ता है, सूर्य की स्थिति का निर्धारण करता है, एवं यह गणना करता है कि पैनल को किस कोण पर होना चाहिए। ड्राइव सिस्टम (जिसमें मोटर एवं ट्रांसमिशन शामिल है) उस घूर्णन को पैनल के माउंटिंग शाफ्ट तक पहुँचाता है। सपोर्ट स्ट्रक्चर (जो आमतौर पर एल्यूमिनियम या स्टील से बना होता है) पूरे सिस्टम को सहारा देता है, एवं स्थानीय मौसमी परिस्थितियों को सहन करने में सक्षम होता है।

एक स्थिर स्थापना की तुलना में: पैनल दिन भर अपने “इष्टतम कोण” पर रहता है, न कि किसी एक निश्चित कोण पर; इस कारण ऊर्जा उत्पादन में 20% से 30% तक वृद्धि हो जाती है। साथ ही, यह प्रणाली मौसमी परिवर्तनों के अनुसार स्वचालित रूप से अपना कोण बदल लेती है।

जहाँ यह लाभ मशीनरी के उपयोग को सार्थक बनाता है… जब भूमि ही मुख्य प्रतिबंध होती है, तो ऐसी प्रणालियों का उपयोग उचित माना जाता है।

• उपयोगिता-स्तरीय संयंत्र (Utility-scale plants): खुले मैदानों पर लगे ट्रैकरों की संरचनाएँ प्रति हेक्टेयर अधिक ऊर्जा उत्पन्न करती हैं, एवं इनका नियंत्रण केंद्रीकृत होता है। हालाँकि, मोटरों की लागत परियोजना बजट के लिए एक बोझ है।
• सीमित जगहों पर लगे छत पर उपयोग हेतु सिस्टम (Rooftop systems on tight spaces): जहाँ प्रत्येक वर्ग मीटर की जगह की कमी होती है, वहाँ उसी क्षेत्र से 20–30% अधिक ऊर्जा प्राप्त करना, पैनल लगाने की तुलना में अधिक लाभदायक होता है।

दोनों ही मामलों में संरचना पहले से मौजूद होती है, रखरखाव का कार्य पहले से ही किया जा रहा है, एवं उत्पन्न ऊर्जा ग्रिड या बड़ी बैटरियों में संग्रहीत हो जाती है।

सौर प्रकाश स्तंभों (Solar street lights) पर ऐसी तकनीकों का असफलता का क्या कारण है?

सौर प्रकाश स्तंभ एक अलग प्रकार की संरचना हैं; ट्रैकरों की कमजोरियाँ ठीक उसी जगह प्रकट हो जाती हैं जहाँ प्रकाश स्तंभ स्थित होता है…

मौसम से संबंधित “गतिशील घटक” (Moving parts in the weather): एक मोटर, एक ट्रांसमिशन सिस्टम, एवं एक घूर्णन जोड़ (rotating joint) – ये तीन ऐसे घटक हैं जिनके कारण किसी फिक्स्ड ब्रैकेट (fixed bracket) में खराबी आ सकती है। ऐसे घटक एक खंभे (pole) पर लगे होते हैं, एवं उनकी मरम्मत के लिए “चेरी पिकर” (cherry picker) जैसे विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है; किसी प्लांट रूम (plant room) में जाकर मरम्मत करना संभव नहीं है।

किफायती विकल्प (A cheaper substitute): फिक्स्ड ब्रैकेट पर लगे पैनलों की कीमत में 20–30% की वृद्धि होने पर भी, उनकी लागत में कोई खास वृद्धि नहीं होती। प्रति वाट (watt) पैनल की कीमत लगातार घट रही है; जबकि ट्रैकर (tracker) की लागत में निश्चित हार्डवेयर एवं रखरखाव (maintenance) की लागत भी शामिल है।

ऊर्जा खपत एवं बैकअप स्थिति (Power consumption and standby): ट्रैकर को अपनी स्थिति बदलने एवं रातभर उसी स्थिति में रहने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। छोटे ऑफ-ग्रिड (off-grid) बजट में ऐसा करना अनुकूल नहीं है।

हवा का दबाव एवं पैनल की स्थिति (Wind load and panel position): ट्रैकिंग पैनल (tracking panel) दिन भर हवा के संपर्क में रहता है, एवं इसका क्षेत्रफल हवा के कोण के अनुसार बदलता रहता है; इसलिए संरचनात्मक गणनाओं में सबसे खराब स्थिति को ध्यान में रखना आवश्यक है (देखें हमारा विंड लोड कैलकुलेटर)। फिक्स्ड पैनल की स्थिति हमेशा स्थिर रहती है, इसलिए इसकी डिज़ाइन एक बार ही की जाती है।

गणना (Calculation): फिक्स्ड पैनल, ट्रैकर की तुलना में लागत, विश्वसनीयता, एवं सेवा-संबंधी खर्चों (costs, reliability, service calls) में बेहतर है – वही दैनिक ऊर्जा उत्पादन के लिए।

कुछ अपवाद (Some honest exceptions):**

हम दो ही मामलों में प्रकाश-उत्पादों (lighting products) पर ट्रैकिंग प्रणालियों (tracking systems) का उपयोग करते हैं…

1. बड़े, ऑफ-ग्रिड (off-grid) प्रकाश टॉवर – जहाँ संरचना पहले से ही ऊँची होती है, उसकी सेवा पहले से ही उपलब्ध होती है, एवं बोझ इतना अधिक होता है कि पैनलों का आकार उपयुक्त नहीं हो पाता।
2. प्रदर्शनी या फ्लैगशिप (demonstration/flagship) प्रकार की स्थापनाएँ – जहाँ दृश्यमान ट्रैकिंग (tracking) तंत्र एक महत्वपूर्ण घटक होता है, एवं बजट भी इसकी अनुमति देता है।

सामान्य सड़कों, रास्तों एवं पथों के लिए प्रकाश उपकरणों के लिए

, इंजीनियरिंग समाधान में एक स्थिर ब्रैकेट (fixed bracket) का उपयोग किया जाता है; जिसकी झुकाव-दिशा स्थान के अक्षांश के अनुसार निर्धारित की जाती है (सर्दियों में अधिक उपयोग होने के कारण झुकाव अधिक होता है)। पैनल एवं बैटरी का आकार एक साथ ही निर्धारित किया जाता है। हमारी “ऑल-इन-वन सौर सड़क प्रकाश उपकरण” (All-in-One Solar Street Lights) श्रृंखला Street Lights श्रृंखला में ऐसे ही उपकरण उपलब्ध हैं। कंट्रोलर एवं बैटरी के आकार को पैनलों के अनुसार निर्धारित करने हेतु हमारा [कंट्रोलर आकार निर्धारण कैलकुलेटर उपयोग में आता है।

यह गाइड क्या नहीं कवर करता?

यह गाइड सड़क प्रकाश उपकरणों हेतु ट्रैकर (trackers) का मूल्यांकन करती है। यह उपयोगिता-स्तरीय (utility-scale) परियोजनाओं हेतु ट्रैकरों के डिज़ाइन, स्थिर ब्रैकेटों के झुकाव के अनुकूलन, या बैटरी एवं कंट्रोलरों के चयन के विवरण पर चर्चा नहीं करती (इसके लिए हमारा MPPT बनाम PWM गाइड देखें।

适用范围 ：以上讲解太阳能跟踪器的原理与实际取舍。跟踪器能提升发电，但风载、维护与成本同步上升。固定式在多数庭院场景已够用，本文结论适用。