بلبورڈز کیلئے سولر پاور سپلائی
-- ہم اسکا حجم کیسے تعیین کرتے ہیں؟
بلبورڈز کیلئے سولر پاور سپلائی
-- ہم اسکا حجم کیسے تعیین کرتے ہیں؟
(“Solar Power Supply for Billboards: How We Determine the Size”)
مختصر جواب: جب بلبورڈ کا بوجھ کم ہے، جگہ دھوپ والی اور بغیر سایے کی ہے، اور ہوا کے اثرات کی جانچ بھی کی جاتی ہے، تو سولر پاور بلبورڈ کو بغیر کسی مشکل کے چلانے میں مددگار ثابت ہوتی ہے۔ اسکے لئے استعمال کردہ ہارڈویئر (پینل، بیٹری، کنٹرولر) وہی ہے جو ہم اپنے سڑک کے بجلی کے بلبوں میں استعمال کرتے ہیں۔ جو پروجیکٹ فیل ہوتے ہیں، وہ سورج کی روشنی کے نقشے کی بنیاد پر نہیں، بلکہ بلبورڈ کے بوجھ کی معلومات کی بنیاد پر ہی تیار کئے جاتے ہیں۔**
(“Start with the load, not the sunshine map.”)
زیادہ تر خریدار پہلے یہ پوچھتے ہیں: “ہمیں کتنے پینلوں کی ضرورت ہے؟” لیکن ہم ان سے دو سوال پہلے پوچھتے ہیں: بلبورڈ کتنے واٹ کی بجلی خرچ کرتا ہے، اور ہر رات یہ کتنے گھنٹے تک چلتا ہے؟
ایک سستا بلبورڈ جو LED فلڈلائٹس سے روشن ہوتا ہے، تو اسکا بوجھ کم ہوتا ہے (عام طور پر چند سو واٹ)؛ لیکن اس سंख्यے کو بلبورڈ کے نिर्मातے کے دیٹا شیٹ سے لینا چاہئے، نہ کہ کسی اندازے سے۔ جبکہ ایک پوری طرح چلنے والا ڈیجیٹل بلبورڈ تو کئی کلوواٹ کا بوجھ رکھتا ہے، اور یہ 24 گھنٹے چلتا رہتا ہے (نہ صرف رات میں)۔ اگر دونوں کے لئے ایک ہی اندازہ لیا جائے، تو قیمت کا تخمینہ غلط ہو جائے گا۔
ڈیوٹی سائکل (Duty Cycle)، واٹیج (Wattage) کی ہی طرح اہم ہے۔ صرف روشنی کے لیے استعمال ہونے والے بلبورڈ (Billboards) شام سے صبح تک، یا شام سے نصف رات تک چلتے ہیں؛ جہاں مقامی ضوابط روشنی کے استعمال کے وقت کو محدود کرتے ہیں؛ جبکہ ڈجیٹل ڈسپلے (Digital Displays) 24 گھنٹے چلتے رہتے ہیں۔ روزانہ استعمال ہونے والی بجلی (کلوواٹ-گھنٹہ میں، kWh)، واٹیج کو گھنٹوں سے ضرب کر کے نکالی جاتی ہے۔ ہر اہم فیصلہ اسی ایک عدد پر منحصر ہے۔
جب روزانہ بجلی کی کھپت معلوم ہو جاتی ہے، تو سسٹم کا حجم تعیین کرنے کے لئے تین عوامل ضروری ہیں:
یہ مثالیں ہیں؛ ان میں استعمال کیے گئے اعداد گول (Round numbers) ہیں تاکہ حساب کرنا آسان ہو۔ یہ صرف مثالیں ہیں، کوئی حتمی تقریر نہیں۔
کنٹرولر: کنٹرولر تمام سسٹم کو آپس میں جوڑتا ہے۔ جب پینل اور بیٹری کے درمیان کا وولٹیج ریشیو تقریباً 1.5 سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو ہم “MPPT (میکسیمم پاور پوائنٹ ٹریکنگ) کنٹرولر” استعمال کرتے ہیں؛ ورنہ “PWM (پالس ویلڈ وائڈ مانیجمنٹ) کنٹرولر” کافی ہوتا ہے۔ ہمارا کنٹرولر سائزنگ کیلکولیٹر آپ کے دیے گئے اعداد کے مطابق مناسب کنٹرولر کا انتخاب کرتا ہے، جبکہ اینرجی بیلنس کیلکولیٹر روزانہ بجلی کی پیداوار کا حساب لگاتا ہےۤ
ایک سولر بیلبورڈ سسٹم میں پانچ اہم حصے ہوتے ہیں:
مسئلہ یہ ہے کہ… اس صفحے پر دی گئی معلومات میں یہ نہیں بتایا گیا کہ یہ پانچوں حصے 15 سالوں تک سڑک کے کنارے یا کسی روفٹاپ پر کس طرح کے ماحول میں کام کر سکتے ہیں… یعنی ان حصوں کو کس طرح کے موسمی، جغرافیائی، اور دیگر عوامل کا سامنا کرنا پڑے گا…
ماڈیولز: مونوکرسٹلائن سیلیکون پینلز (Monocrystalline Silicon Panels) ایک مربع میٹر کے حساب سے سب سے زیادہ تبدیلی کی کارکردگی رکھتے ہیں، جو اس بات کا اہمیت اضافی کرتا ہے جب ان پینلز کو دیگر اجسام کے ساتھ مقابلہ کرنا پڑتا ہے (مثلاً بلبورڈز کے ساتھ)۔ جگہ کے عرضِ جغرافیائی درجہ کے مطابق پینلز کو کچھ جھکانے سے سالانہ پیداوار میں اضافہ ہوتا ہے؛ لیکن طوفانی علاقوں میں پینلز کو زیادہ جھکانا ممنوع ہے، بلکہ ان کی تعداد میں اضافہ کیا جاتا ہے، کیونکہ زیادہ جھکاؤ سے پینلز کی کارکردگی متاثر ہوسکتی ہے۔ دھول اور گار یا غیر خالص مواد کی وجہ سے پینلز کی سالانہ پیداوار میں کمی آسکتی ہے، اور ان کی صفائی کا خرچ اضافی پینلز خریدنے کے خرچ سے کم ہے۔
بیٹری: بلبورڈز میں معلومات کو سٹور کرنے کے لیے ہم LiFePO4 بیٹریوں کا استعمال کرتے ہیں؛ کیونکہ ان کی زندگی طویل ہے، کوئی مرمت کی ضرورت نہیں پڑتی، اور یہ قدیم لیتیئم بیٹریوں کے مقابلے میں زیادہ محفوظ ہیں۔ بیٹری مینجمنٹ سسٹم (Battery Management System – BMS) بیٹری کے خلیوں کو بہتر طریقے سے مینیج کرتا ہے اور درجہ حرارت کی حدود میں چارج کو کنٹرول کرتا ہے۔ مستقل بارشی موسم کے لیے ریزرو کی گئی بیٹری کی ک्षمت بھی موجود ہے۔ گرم آب وہوا کے ماحول میں بیٹریوں کو مناسب طریقے سے محفوظ رکھنے کی ضرورت ہے، کیونکہ چھت پر لگی بیٹریوں کا درجہ حرارت موسم گرما میں 45 درجہ سینٹی گرادس تک پہنچ سکتا ہے۔
کنٹرولر: یہ چارجنگ کے عمل کو منظم کرتا ہے اور بیٹری کو محفوظ رکھتا ہے۔ اسے ہوا داخل ہونے والے، سایہ دار مقام پر لگائیں؛ سب سے عام خرابی اسی کنٹرولر میں ہوتی ہے جو جنوب کی جانب والی دیوار پر موجود بند بکس کے اندر گرم ہو جاتا ہے۔
ڈسپلے اور کنٹرول: “دسکہ-سے-صبح” (dusk-to-dawn) کا لائٹ سنسر روشنی کو خود ساختہ طور پر آن/آف کرتا ہے؛ روشنی کی شدت، وقت اور ماحولی روشنی کے حساب سے تعدیل ہو جاتی ہے۔ ریموٹ مونیٹرنگ سے سسٹم کی حالت سیلولر نیٹ ورک کے ذریعے محتاطین تک پہنچ جاتی ہے، اور خرابی کے الارم بھی محتاطین تک پہلے ہی پہنچ جاتے ہیں (بلکہ کسی بلبورڈ کے تباہ ہونے سے پہلے ہی)۔ ڈیجیٹل ڈسپلیوں کیلئے ایک ہی چینل سے معلومات بھی بھیجی جاتی ہیں؛ اسی طرح اپریٹر کو معلوم ہو جاتا ہے کہ ڈسپلے کب بند ہوا (مثلاً 02:10 بجے، نہ کہ صبح کے وقت جب وہ جائے حادثہ سے ملنے جاتا ہے)۔
ایک بلبورڈ در حقیقت ایک “پناہگاہ” ہے؛ پینلوں کا مجموعہ اور ڈسپلے دونوں ہی ہوا کو جذب کرتے ہیں، اور بریکٹ (bracket) وہ ساختی عنصر ہے جس کی قیمت انجینئرنگ جائزے کے بعد ہی تعیین کی جاتی ہے۔
پہلے تو ہوا کا بوجھ، پھر دیگر عوامل۔ بریکٹس کا ڈیزائن اسکے اندر لگے آلات کے ہوا کے بوجھ کو برداشت کرنے کے قابل ہونا چاہئے؛ ہمارے پروجیکٹوں میں یہی وہ عامل ہے جو اصلاً اچھے معاشی حسابات کو ناکام کر دیتا ہے اگر اس کا پتہ دیر سے چلتا ہے۔ کھارنے سے بچاؤ بھی ضروری ہے… ساحلی اور ہائی وے علاقوں میں نمک اور برف گلاسنے والے مواد کا استعمال ہوتا ہے، اس لیے ہم گرم دباؤ سے زنک لگے بریکٹس کا استعمال کرتے ہیں، اور اس پر اضافی تہہ بھی لگاتے ہیں… یہ کوئی اضافی خدمت نہیں ہے۔ زمینی کنکشن اور بجلی کی حفاظت۔ اشتہاری عمارتیں بہت اونچی ہوتی ہیں اور موسمی حالات کے سامنے ہوتی ہیں؛ مناسب زمینی کنکشن سے اندر کے الیکٹرونک آلات محفوظ رہتے ہیں… ہمارے تجربے کے مطابق، سستی بودھوں میں یہی پہلا عنصر حذف کیا جاتا ہے، اور طوفانی موسم میں یہی سب سے پہلے خراب ہو جاتا ہے۔ داخلی عوامل کی حفاظت۔ جنکشن بکسیں، کنٹرولرز اور کنکٹرز 15 سال تک باہر رہتے ہیں… ہم IP65 معیار کو قبول کرتے ہیں؛ اس سے کم کوئی بھی معیار مرمت کی ضرورت پیدا کر دیتا ہے۔ سایہ کا تدبیر۔ نئی عمارتیں، درختوں کی کھاتی، یا بلبورڈ کے خود کے میست… ان سب سے آلات پر سائے پڑسکتے ہیں… اسٹیل کا آرڈر دینے سے پہلے ہی ان عوامل کا جائزہ لیں… ہمارا سائہ کا تجزیہ کرنے والا آلہ اس کا موسمی تجزیہ کر دیتا ہے۔
زائدہ اجزاء اور رکھرمانی (Redundancy and Maintenance): اہم آلات (کنٹرولر، بی ایم ایس، سنسرز) کے متبادل اجزے متعدد مقامات پر موجود ہیں؛ کیونکہ اگر کسی دوردست مقام پر کنٹرولر خراب ہو جائے تو اس کو تبدیل کرنا مشکل ہوتا ہے۔ سال میں دو بار معائنے کئے جاتے ہیں، جس میں کنکشنوں، ٹورک (Torque)،غبار اور بیٹری کی حالت کی جانچ کی جاتی ہے۔ انہی معائنوں کی وجہ سے اس آلے کی 15 سالہ زندگی کا یقینی تعین ہو پاتا ہے۔
شہر میں 24 گھنٹے چلنے والے ڈجیٹل بلبورڈوں کے لیے، مکمل طور پر غیر-نیٹ ورک (off-grid) سولر پاور کا استعمال جلدی ہی مہنگا پڑ جاتا ہے؛ کیونکہ اسکے لیے ضروری سولر پینلوں کا رقبہ دستیاب روفٹاپ جگہ سے مقابلہ کرتا ہے، اور ہر طوفان بھی ایک مالی خطرہ ہے۔ ہم شہری علاقوں کے لیے ایک مخلوط نظام (گریڈ سے جڑے ہوئے سولر سسٹم) کی سفارش کرتے ہیں: سولر پاور دن کے وقت بلبورڈ کے کام کے لیے کافی ہے اور بجلی کے خرچ کو کم کرتی ہے، بیٹری بجلی کی بندش کے دوران کام جاری رکھتی ہے، اور گریڈ کا استعمال یقینی بناتا ہے کہ بلبورڈ کبھی بھی بند نہیں ہوگا۔ اگر بلبورڈ بند ہو جائے تو اشتہاراتی آمدنی ضائع ہو جاتی ہے، اور گریڈ کا استعمال اسی خطرے سے بچنے کا سستا طریقہ ہے۔
دوردست ہائی وےوں پر اسکے قواعد الٹے ہوتے ہیں؛ وہاں گریڈ کی توسیع کا خرچ خود سولر سسٹم سے بھی زیادہ ہوسکتا ہے، لہذا غیر-نیٹ ورک والا نظام معاشی طور پر بہتر ہے۔ بس اسٹیشنوں، ایرپورٹوں کے علاقوں اور فیول اسٹیشنوں میں بھی یہی قاعدہ لاگو ہوتا ہے: چھوٹی بجلی کی ضرورت، دھوپ والے مقامات، اور کوئی عملی بجلی کی بندش کا خطرہ نہیں۔
سولر بلبورڈ وہیں مناسب ہیں جہاں:
اپلیکیشن میپ (Application Map)،ہائی وے پوسٹر (Highway Poster) سے بھی چوڑا ہے۔ ہائی وے بلبورڈز (Highway Billboards) دوردراز، دھوپ والے مقامات پر لگائے جاتے ہیں؛ جہاں گریڈ (Grid) کی توسیع مہنگا عمل ہے، اور انہیں سولر انرجی (Solar Energy) سے سب سے زیادہ فائدہ ہوتا ہے۔ بس شیلٹرز (Bus Shelters) میں چھوٹی بجلی کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن زیادہ ہجوم ہوتا ہے اور جگہ بھی بہت ہی محدود ہوتی ہے؛ اس لیے یہاں کم جگہ لے کر ہی مضبوط اور منسجم ڈیزائن (Compact and Integrated Design) تیار کئے جاتے ہیں۔ ایئرپورٹس (Airports) اور نقل وحمل کے مراکز (Transport Hubs) میں بجلی کی ضرورت کے علاوہ اعتمادیت (Reliability) کا بھی مطلب ہے؛ ان کی بڑی چھتوں پر سولر پینلز (Solar Panels) لگائے جا سکتے ہیں۔ فیول اسٹیشنز (Fuel Stations)، کمفورٹی اسٹورز (Convenience Stores), سائٹیک سائنبلز (Scenic Signages)، اسٹیڈیمز (Stadiums) اور ایونٹس کے مقامات (Event Venues) میں بھی یہی پیٹرن دیکھنے کو ملتا ہے: چھوٹی بجلی کی ضرورت، دھوپ والے مقامات، اور کسی قسم کے گریڈ کے انتظام کی ضرورت نہیں۔ ہر معاملے میں اوپر بتائے گئے طریقہ کا استعمال کیا جاتا ہے؛ صرف بجلی کی ضرورت کی فہرست (Load List) تبدیل ہو جاتی ہے۔
(“Where Solar Energy Saves Money, and Where It Doesn’t”)
تین صادقانہ جوابات (Three Honest Answers):
بجلی اور کنکشن کے اخراجات: سولر پاور سے روشنی کے لیے گریڈ سے بجلی خریدنے کی ضرورت کم یا مکمل طور پر ختم ہو جاتی ہے، اور دوردراز علاقوں میں کھدائیوں اور ٹرانسفارمروں کے اخراجات بھی نہیں پڑتے۔ ایک ایسے مقام پر جو سب سے قریبی بجلی کے ماخذ سے 20 کلومیٹر دور ہو، کنکشن کے اخراجات ہی پورے سولر سسٹم کے اخراجات سے زیادہ ہو سکتے ہیں۔ کاربن اخراجات: سولر پاور سے تیار کردہ ہر کیلوواٹ-گھنٹہ (kWh) کے برابر وہ کیلوواٹ-گھنٹہ ہے جو گریڈ یا ڈیزل جنریٹر سے تیار نہیں کیا گیا۔ جہاں بجلی کا ماخذ ڈیزل جنریٹر ہے، ہمارا موازنہ ہے، ہمارا موازنہ اس سے بچنے والے ایندھن کی مقدار کو واضح کرتا ہے۔ مقامی تعطیلیوں کا اثر: سولر پاور کے نظام میں کوئی کھدائی، کوئی ٹرانسفارمر، اور کیبلز کی ضرورت نہیں پڑتی؛ سولر پینل اور بیٹریاں خود ساختہ ڈھانچے پر ہی لگائے جاتے ہیں۔ یہ بالخصوص خوبصورت راستوں اور ماحولی طور پر حساس علاقوں میں اہم ہے، جہاں گریڈ کی کنکشن کے لیے الگ اجازت نامے لینے پڑتے ہیں۔ محصولات کی حفاظت: ایک اشتہاری کمپنی کے لیے بجلی کے بل کی بچت سے زیادہ اہم بات اسکے سسٹم کا بغیر رکاوٹ کے کام کرنا ہے۔ سولر پاور کے ساتھ اسٹوریج کا استعمال بجلی کی معیاریت کو بہتر بناتا ہے۔
“پی بیک” (Payback) کا فیصلہ ایک موازنے پر منحصر ہے: گریڈ (بجلی کے نظام) کے توسیعی کاموں کے اخراجات اور 15 سالوں تک کے بجلی کے استعمال کے اخراجات کا موازنہ، سولر سسٹم (سورجی توانائی کا نظام) کے نصب کرنے کے اخراجات سے کیا جاتا ہے۔ جہاں گریڈ قریب ہے اور بجلی کی قیمت کم ہے، وہاں یہ موازنہ آسان ہو جاتا ہے، اور اس صورت میں کاربن اخراجات (Carbon Emissions) کے عوامل اہم ہو جاتے ہیں؛ سیاسی حمایت، کاربن ٹریڈنگ سے حاصل آمدنی، اور سولر سسٹم والے اداروں کو ملنے والے “گرین سرٹیفیکیشن” (Green Certification) کے امتیازات بھی اہم عوامل ہیں۔ جہاں گریڈ دور ہے، تو عام طور پر سولر سسٹم ہی بہترین اختیار ثابت ہوتا ہے۔ ہمارا معاشی تجزیہ کیلکولیٹر آپ کے بجلی کے شرح اور نصباتی اخراجات (Capex) کے مطابق یہ موازنہ کرتا ہے۔
ہم خریداروں کو تین حالات میں “نہیں” کہتے ہیں:
پہلے دو معاملے معاشی وجوہات پر مبنی ہیں، جبکہ تیسرا معاملہ سلامتی کے معیاروں سے متعلق ہےۤ
(“This page does not cover…”): اس صفحے میں سولر سسٹم کے استعمال سے متعلق دیگر معلومات، جیسے مختلف قسم کے سولر پینلوں کے فوائد، بجلی کی پیداوار کی کارکردگی، اور مختلف عوامل کے معاشی اور سماجی اثرات، وغیرہ کا ذکر نہیں کیا گیا ہے۔
یہ صفحہ بلبورڈز کیلئے فوٹوولٹائک پاور سپلائی سے متعلق معلومات پیش کرتا ہے: بوجھ (load)، ذخیرہ (storage), بجلی کی تولید (generation)، ساخت (structure)،اور کنٹرول (control)۔اس میں ڈسپلے کی خریداری، روشنی کے اوقات سے متعلق اجازت نامے، زمین کے کرایے کے شرائط، یا بیٹریوں کی ریسائکلنگ کے نظامات کا ذکر نہیں کیا گیا ہے؛ اور یہ کسی مخصوص جگہ کے ساختی حسابات (structural calculations) کا متبادل نہیں ہے۔ ہمیں ڈسپلے کا ڈیٹا شیٹ اور جگہ کے مقامات (coordinates) بھیجیں، تاکہ ہم آپ کے ساتھ مطلوبہ سائزنگ (sizing) کا کام کر سکیں۔ جہاں روشنی کی ضرورت ہے (پارکنگ علاقے، رسائی کے راستے، اطراف کے علاقے)، ہمارے ایک-فی-ایک سولر سٹریٹ لائٹس بھی یہی انجینئرنگ عملیات چھوٹے پیمانے پر انجام دیتے ہیںۤ