नव्या कोटींग मटेरियलमुळे लेपन केलेल्या पृष्ठभागाच्या खालील तापमान १५-२१ डिग्री सेल्सियसने कमी होऊ शकते, तसेच क्षरणाचा प्रतिकार केला जातो.

भारताची सौरऊर्जा स्वप्ने पूर्ण करण्यात येणारे अडथळे

January 7,2018 Read time: 3 mins
Asia Chang on Unsplash

भारतीय तंत्रज्ञान संस्था, मुंबई आणि राष्ट्रीय सौरऊर्जा संस्थान, नवी दिल्ली ह्या संस्थांमधील वैज्ञानिकांनी भारतात प्रथमच ५१ ठिकाणी सर्वेक्षण करून फोटोव्होल्टॅक मॉड्यूलची कामगिरी कश्या रितीने खालावते याचे सर्वेक्षण केले. सौरऊर्जा यंत्रणांची विश्वसनीयता तपासून बघणे हा ह्या सर्वेक्षणाचा उद्देश होता. भारताला २०२२ पर्यन्त १०० गिगावॉट सौरऊर्जा निर्मितेचे महत्त्वाकांक्षी ध्येय पूर्ण करण्यासाठी या अभ्यासाचा उपयोग होईल. अभ्यासात असे निदर्शनास आले की अतिउष्ण ठिकाणी असलेल्या, छतावरील आणि लहान आकाराच्या यंत्रणांमधील फोटोव्होल्टॅक मॉड्यूल लवकर खराब होतात.

भारतात सौरऊर्जा क्षेत्रात खूप मोठ्या प्रमाणात गुंतवणूक झाली आहे. ह्या गुंतवणुकीवर परताव्याचे मूल्यांकन करायचे झाल्यास त्यातून दीर्घकाळात किती ऊर्जा निर्मिती होते याचे परिक्षण करणे आवश्यक ठरते, आणि म्हणून फोटोव्होल्टॅक मॉड्यूलच्या दीर्घकालीन कामगिरीचे मूल्यांकन करणे महत्त्वाचे आहे. अतिउष्ण हवामानामुळे सोल्डर केलेले जोड पिवळे पडून खराब होऊ शकतात, आणि मॉड्यूल नीट न हाताळल्यामुळे सोलार सेलमध्ये सूक्ष्म भेगा पडू शकतात. यामुळे मॉड्यूलची कार्यक्षमता कमी होऊन कमी ऊर्जा निर्माण होते.

आयआयटी मुंबईचे सर्वक्षणकर्ते, प्राध्यापक जुझर वासी म्हणतात, "स्थापना करतानाची क्षमता किती आहे ह्यापेक्षा फोटोव्होल्टॅक मॉड्यूलच्या अपेक्षित २५ वर्षाच्या आयुष्यात त्यातून किती ऊर्जा (गिगावॉट-तास किंवा किलोवॉट-तास) निर्माण होते हे महत्त्वाचे असते. अपेक्षेपेक्षा लवकर त्यांची कामगिरी खालावली तर ते नियोजित ऊर्जेपेक्षा कमी ऊर्जा निर्माण करतील."

प्राध्यापक वासी, त्यांचे सहकारी, प्राध्यापक अनिल कोट्टनथरईल आणि अन्य सहकाऱ्यांनी अनेक चाचण्या केल्या; जसे करंट-व्होल्टेज कॅरक्टरायझेशन, इन्फ्रारेड थर्मोग्राफी इ., त्यांनी जोड (इंटरकनेक्ट) कुठे मोडले आहेत का? निरोधकाचा (इंसुलेटर) रोध कमी झाला आहे का ? वगैरेही तपासले. देशभरातील ५१ ठिकाणी असलेल्या ११४८ सौरऊर्जा यंत्रणा त्यांनी तपासल्या आणि ह्या यंत्रणांची कामगिरी दीर्घकाळात किती खालावेल ह्याचा अंदाज लावला. निवडलेल्या ठिकाणांच्या हवामानाच्या आधारावर त्यांचे या सहा प्रकारात वर्गीकरण केले: अतिउष्ण आणि कोरडे, उष्ण आणि दमट, मिश्र, समशीतोष्ण, थंड आणि भरपूर सूर्यप्रकाश व थंड आणि ढगाळ.

ज्या ठिकाणी वर्षातून बहुतांश दिवस खूप सूर्यप्रकाश असतो ती ठिकाणे सौरऊर्जा यंत्रणा स्थापित करण्यासाठी आदर्श असतात. राजस्थान, गुजरात, मध्य प्रदेश आणि आंध्रप्रदेश राज्यात असे हवामान असल्यामुळे अनेक ठिकाणी अशा यंत्रणा स्थापित केल्या आहेत. पण अतिउष्ण आणि कोरड्या ठिकाणी सोल्डर केलेले जोड मोठ्या प्रमाणात खराब होतात आणि जोडासाठी वापरलेला धातू पिवळा पडतो असे निदर्शनास आले.

सौरऊर्जा यंत्रणा बांधण्यासाठी सूर्यप्रकाश भरपूर असलेल्या पण अतिउष्ण आणि कोरड्या ठिकाणांशिवायपर्याय का नाही हे समजावून सांगताना प्राध्यापक वासी म्हणाले, "आदर्श परिस्थितीत सौरऊर्जा यंत्रणा स्थापित करण्यासाठी खूप सूर्यप्रकाश असलेली थंड ठिकाणे सर्वोत्तम असतात. भारतात अशी हवा फक्त लद्दाखमध्ये आहे. पण दुर्गम अश्या लद्दाखमधून दळणवळण व विजेच्या ग्रिडशी जोडणी कठीण आहे".

अजून एक महत्त्वाचे निरीक्षण म्हणजे मोठ्या  वीज प्रकल्पांच्या तुलनेत छतावरील यंत्रणांची कामगिरी लवकर खालावते. नियोजित १०० गिगावॉट ऊर्जाक्षमतेपैकी ४०  गिगावॉट ऊर्जा छतावरील यंत्रणांमधून येतील असे अपेक्षित आहे म्हणून वरील निरीक्षण महत्त्वाचे ठरते. प्राध्यापक कोट्टनथरईल म्हणतात, "मोठ्या वीज प्रकल्पांच्या तुलनेत छतावरील यंत्रणांची कामगिरी लवकर खालावत असल्यामुळे छतावरील यंत्रणांचे ४० गिगावॉट वीज निर्मीतीचे ध्येय कमी करून जमिनीवरील मोठ्या प्रकल्पांचे ६० गिगावॉट वीज निर्मितीचे ध्येय वाढवणे योग्य ठरेल."

भारतातील सौरऊर्जा यंत्रणा अतिउष्ण आणि कोरड्या ठिकाणी स्थापन होणार असल्यामुळे मॉड्यूलचा मूळ दर्जा चांगला असणे अनिवार्य आहे. त्याचबरोबर स्थापित करताना सर्वोत्तम पद्धती वापरणे आणि हाताळणी नीट असणे पण तेवढेच महत्त्वाचे आहे. उच्च दर्जाचे, कुठलेही तडे नसलेले किंवा कमी तडे असलेले फोटोव्होल्टॅक सेल प्रशिक्षित कामगारांकरवी बसवणे खर्चिक वाटू शकते पण तसे केल्याने दीर्घावधीत कामगिरी खालावण्याचे प्रमाण कमीतकमी असेल.

भारताने ह्या क्षेत्रात खूप गुंतवणूक केली आहे. येत्या काही वर्षात ती अनेक पटीने वाढण्याची शक्यता असल्यामुळे अशा प्रकारचे सर्वेक्षण महत्त्वाचे आहे. प्राध्यापक कोट्टनथरईल ह्यांच्या मते ह्या सर्वेक्षणाच्या आधारावर अनेक शिफारसी करता येतील (आणि केल्या आहेत), आणि जर त्या शिफारसी सरकार आणि वीज प्रकल्प मालकांनी मान्य केल्या तर दीर्घावधीत अधिक ऊर्जा निर्मिती करता येईल.  अधिक व्याप्ती आणि विविधता असलेली सर्वेक्षणे २०१८ आणि २०२०  साली करण्याचे ह्या वैज्ञानिकांनी योजले केले आहे. ह्या सर्वेक्षणातून मिळालेल्या व्यापक आणि विश्वसनीय माहितीमुळे राष्ट्रीय सौरऊर्जा मिशनची ध्येये साध्य करण्यात नक्कीच हातभार लागेल.