पवन-सौर हाइब्रिड सड़क लाइटें: जब टर्बाइन को अपनी जगह मिलती है

हाइब्रिड लाइट क्या है?

हाइब्रिड लाइट में एक छोटी पवन टर्बाइन, एक फोटोवोल्टिक (PV) पैनल, एक बैटरी, एक कंट्रोलर एवं एक एलईडी (LED) लाइट शामिल होती है। पवन टर्बाइन एवं सौर पैनल दोनों ही बैटरी को एक ही कंट्रोलर के माध्यम से चार्ज करते हैं। यह बैटरी “डीप-साइकल” (deep-cycle) प्रकार की होती है; अर्थात् यह हर रात लगभग पूरी तरह डिस्चार्ज हो जाती है एवं फिर दोबारा चार्ज हो जाती है – जो कि ऑफ-ग्रिड (off-grid) लाइटों के लिए आवश्यक है। इस तरह की बैटरियों की देखभाल की आवश्यकता ही नहीं पड़ती।

कंट्रोलर सभी आवश्यक कार्य करता है – स्वचालित चालू/बंद होना, समय-नियंत्रण, परिवेशीय प्रकाश का समायोजन, प्रोग्रामयोग्य कार्यकाल, एवं सुरक्षा उपाय। ये सुरक्षा उपाय हाइब्रिड प्रणालियों में बहुत महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि पवन जनरेटर अप्रत्याशित वोल्टेज पैदा कर सकता है। इन सुरक्षा उपायों में ओवरचार्ज सुरक्षा, ओवर-डिस्चार्ज सुरक्षा, एवं रिवर्स-कनेक्शन सुरक्षा शामिल हैं। एलईडी (LED) तकनीक पवन, बारिश, एवं रेत के तूफानों में भी आउटपुट को स्थिर रखती है। पोल (pole) हॉट-डिप गैल्वनाइज्ड स्टील से बना होता है; ऐसा इसलिए आवश्यक है क्योंकि इस पर टर्बाइन लगी होती है, एवं पवन का प्रतिरोध अब एक महत्वपूर्ण कारक नहीं रह जाता। हमारा पवन-प्रतिरोध गाइड पोल एवं नींव संबंधी जानकारियों को विस्तार से देता है।

जब पवन वास्तव में मदद करता है…

तीन शर्तें हैं, एवं किसी स्थल पर कम से कम दो शर्तें पूरी होनी आवश्यक हैं।

• ध्रुव-ऊँचाई पर वास्तविक वायु-संसाधन: मैदानी क्षेत्रों, कृषि भूमियों, तथा तटीय या द्वीपीय स्थलों पर वायु का प्रवाह स्थिर रहता है। लेकिन शहरी क्षेत्रों में ऐसा नहीं होता; इमारतें वायु को अस्थिर कर देती हैं, जिससे छोटी टर्बाइनें अनियमित रूप से काम करती हैं एवं जल्दी ही खराब हो जाती हैं।
• लंबा, कम-सूर्य-उपस्थिति वाला मौसम: महत्वपूर्ण बात यह है कि वायु अधिकतर घने बादलों के नीचे ही मजबूती से बहती है; इसलिए ऐसे मौसम में टर्बाइनें उन महीनों में भी काम करती रहती हैं, जब सौर पैनल बिना वायु के कार्य नहीं कर पाते।
• विफलता या ईंधन-पुनर्भरण की उच्च लागत: दूरदराज के स्थानों पर, जहाँ डीजल इंधन का उपयोग वैकल्पिक है, टर्बाइनों का रखरखाव आवश्यक हो जाता है। लेकिन शहरी क्षेत्रों में ऐसी आवश्यकता नहीं होती।

जब टर्बाइनें काम नहीं करतीं… तो हमारी डिफ़ॉल्ट सलाह:

(“When turbines don’t work… our default recommendation…”)

(यहाँ आगे की सलाह दी जा सकती है, जैसे कि अन्य ऊर्जा-स्रोतों का उपयोग करना, टर्बाइनों की मरम्मत करवाना, आदि।)

पार्किंग स्थलों, शहरी सड़कों, कैंपसों, एवं ऐसी जगहों पर जहाँ निकटवर्ती क्षेत्र में ग्रिड (बिजली व्यवस्था) उपलब्ध है, केवल सौर पैनलों (सोलर-ओनली) का ही उपयोग किया जाना चाहिए। इसका कारण सरल है – एक टर्बाइन, सामान्य ऊँचाई पर लगी होने के कारण, धीमी एवं अस्थिर हवा में काम करती है; इसलिए इसकी निर्धारित उत्पादक क्षमता वास्तविक परिस्थितियों में शायद ही प्राप्त हो पाती है। टर्बाइन में बेयरिंग, ब्लेड आदि भाग होते हैं, एवं इनका रखरखाव करना आवश्यक होता है; जबकि सौर पैनलों का रखरखाव आसान होता है। चूँकि टर्बाइन एवं सौर पैनल एक ही बैटरी एवं कंट्रोलर से जुड़े होते हैं, इसलिए पैनलों एवं बैटरियों का आकार बढ़ाना टर्बाइन लगाने की तुलना में सस्ता एवं आसान होता है।

हमारा सुझाव है कि केवल उन ही स्थानों पर हाइब्रिड (सौर-टर्बाइन) प्रणालियों का उपयोग किया जाए जहाँ वास्तविक हवा-डेटा उपलब्ध हो। यदि किसी ने भी हवा-डेटा का मापन नहीं किया है, तो अनुमान न लगाएं – बड़े पैमाने पर सौर पैनल लगाना ही सही विकल्प होगा।

हाइब्रिड प्रणालियों का उपयोग कहाँ किया जाना चाहिए? कृषि क्षेत्रों, ग्रामीण सड़कों, तटीय एवं द्वीपीय क्षेत्रों में प्रकाश व्यवस्था हेतु, ऑफ-ग्रिड (बिजली-व्यवस्था से अलग) सुरक्षा एवं दूरसंचार स्थलों पर, एवं उन क्षेत्रों में जहाँ लंबे समय तक बादल रहते हैं। इन सभी मामलों में एक ही बात सामान्य है – ईंधन लाने वाले ट्रक या बिजली व्यवस्था का विस्तार करना महंगा विकल्प है; इसलिए टर्बाइन का रखरखाव खुद ही अपना खर्च वसूल लेता है।

यह पृष्ठ क्या नहीं कवर करता? यह पृष्ठ उन स्थितियों के बारे में जानकारी नहीं देता जहाँ हाइब्रिड प्रणालियों का उपयोग आवश्यक है, एवं न ही विभिन्न प्रकार की सौर/टर्बाइन प्रणालियों की तुलनात्मक लागतों के बारे में विस्तार से बताता है।

यह पृष्ठ इस बात पर चर्चा करता है कि कब हाइब्रिड (hybrid) समाधान उपयुक्त होते हैं, न कि टर्बाइन (turbine) का आकार कैसे निर्धारित किया जाए – टर्बाइन के आकार के लिए स्थलीय हवा-मूल्यांकन (site wind assessment) आवश्यक है। यह पृष्ठ ग्रिड-से जुड़े हाइब्रिड नियंत्रकों (grid-tied hybrid controllers) या AC-जुड़ी संरचनाओं (AC-coupled architectures) के बारे में भी जानकारी नहीं देता। यदि आप हाइब्रिड समाधानों की तुलना पूरी तरह सौर ऊर्जा पर आधारित समाधानों (solar-only solutions) से कर रहे हैं, तो पहले हमारे प्रकाश-डिज़ाइन टूल में दी गई जानकारी (प्रकाश-संबंधी आँकड़े एवं स्वायत्तता संबंधी विवरण) को देखें, एवं हमारे नियंत्रक-आकार-निर्धारण कैलकुलेटर का उपयोग करके नियंत्रक एवं बैटरी का आकार निर्धारित करें। मानक स्थापनाओं (standard installations) के लिए, हमारे ऑल-इन-वन सौर स्ट्रीट लाइट्स डिफ़ॉल्ट रूप से केवल सौर ऊर्जा पर ही काम करते हैं; हाइब्रिड समाधान तो एक वैकल्पिक विकल्प (optional option) है, न कि आधारभूत विकल्प (baseline option)।