இந்தியாவில் சூரிய ஒளிக்கதிர் மின்சக்தி உற்பத்தி பொறியியல் சாதனப் பராமரிப்பில் சவாலான இழப்பு இடர்ப்பாடுகள்

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

++++++++++++

சூரிய ஒளிக்கதிர் மின்சக்தி சேமிக்க,
நூறு மெகாவாட் ஆற்றல் உள்ள
ஓரரும் பெரும் மின்கலம்
தாரணியில் உருவாகி விட்டது
வாணிபப் படைப்புச் சாதனமாய் !
தட்டாம்பூச்சி போல் பறக்க
வானூர்திக்குப் பயன்படப் போகுது !
பரிதி சக்தியால் பறக்கும் !
எரி வாயு இல்லாமல் பறக்கும் !
பகலிலும் இரவிலும் பறக்கும் !
பசுமைப் புரட்சியில் உதித்தது !
பாதுகாப்பாய் இயங்குவது !
நாற்பது குதிரைச் சக்தி ஆற்றலில் 
நான்கு காற்றாடி உந்துது !
பனிரெண் டாயிரம் சூரியச் செல்கள்
பரிதிச் சக்தி ஊட்டும்  !
ஒற்றை விமானி ஓட்டுவார் !
ஒருநாள் பறந்த ஊர்தி
இருபது நாட்களில்  உலகைச் சுற்றியது.
ஒளிக்கதிர் தட்டுகள்  அனுதினம்
பராமரிக்கப் படுமா ?  
நூறாண்டு முன் பறந்த
ரைட் சகோதரர் முதல் ஊர்தி போல்
வரலாற்று முதன்மை பெறுவது !

+++++++++++++++++++++++

https://youtu.be/bliRTUU1il0

https://youtu.be/FB625fTHfa8

https://youtu.be/Qaq_vTF4cQM

++++++++++++++++++++++++++++

இந்தியச்  சூரிய ஒளிக்கதிர் மின்சக்திச் சாதன ஏற்பாடுகளில் பராமரிப்புக் குறைபாடுகள்

 சூரிய ஒளிக்கதிர் மின்சக்தி விருத்தி செய்து கட்டும்  உலக தொழிற்துறை நிறுவனங்களுக்கு “ஒளிக்கதிர் மின்னழுத்தம்”  [Photovoltaics (PV)] மூலம் இந்திய தேசம், செல்வம் ஈட்டும் ஓர் உயர்ந்த வாய்ப்பளிப்பு நாடாக உள்ளது.  தற்போதைய  பெருத்த அளவு 100 மெகாவாட் ஒளிக்கதிர் மின்னழுத்தச் சாதனங்களை இந்தியாவுக்கு விற்பது ஏதுவானாலும்,  அந்த பாதையில் உலக நிறுவகங்களுக்குக் காலநிலை, சீர்கெட்ட கட்டுமானம், பராமரிப்பு புறக்கணிப்பு  [Climate, Improper Installation, Lack of Maintenance]  ஆகிய வற்றால் எதிர்பார்க்கும் இழப்புகள் [Risks] மிகப்பல !

இந்தியக் குறைபாடுகளை உளவி நீக்க ஜெர்மனியிலிருந்து  [National Meteorology Institute of Germany] ஓர் ஆய்வுக்குழு இந்தியத்  ஒளிக்கதிர் மின்சக்தித் திட்டங்களை 2017 ஜூலை 3 தேதி முதல் 14 தேதிவரை  வரை ஆராய்ந்து தீர்வுகள் கூற வந்தது.  ஆறு திட்டங்கள் ஆய்வுக்கு எடுத்துக் கொள்ளப் பட்டன.  அதற்கு  புதிய & மீள் புதுவிப்பு அமைச்சகம் & தேசீய சூரிய கதிர்ச்சக்தி ஆய்வுக்கூடம்  [Ministry of New & Renewable Energy (MNRE)]  &   [Indian National Institute of Solar Energy (NISE)] உழைக்க உடன்பட்டன.

ஜப்பான் 28 மெகாவாட் சூரிய ஒளிக்கதிர் மின்சக்தி தட்டுகள் வரிசை

+++++++++++++++++++

உலக நிறுவன அரங்குகளில்  சூரிய ஒளிக்கதிர் மின்னழுத்தத் திட்டங்களில்  [PV Projects] முதன்மையாகப் பருவகால அடிப்புக் கொந்தளிப்புகளான, காற்றில் உப்பு, இரசாயன மாசுகள், மிகையான புறவூதாக் கதிர்வீச்சு, மிகுந்த ஈரடிப்பு, வெக்கை, மணல் படிவு, பெருமழை, புயல்காற்று    [Climatic Stress Factors such as Salt in Air, High Ultra Violet Radiation, High Humidity, Heat, Sand, Heavy Rain, Strong Winds]  யாவும் ஒரே சமயத்தில் பாதிப்பதைத் தவிர்ப்பது பெருஞ்ச வாலாக உள்ளது என்று ஆசியர் உக்கார் [Asier Ukar, Senior Consultant at PI Berlin]  கூறுகிறார்.  குறிப்பாக இந்தியாவில் பெருவெப்ப & பெருங்குளிர் பாலைவன ராஜஸ்தான் மாநிலம் இப்புகாருக்கு முதன்மை இடம் பெறுகிறது.  இந்த இழப்புப் பேரிடர்களைச் சூரிய ஒளிக்கதிர் சாதனங்கள் எதிர்கொள்வது, ராஜஸ்தானில்  சிரமாக உள்ளது.

சூரியக் கதிரொளி மின்சார நிறுவகங்களில் அடிக்கடி நேரும் தடைப்பாடுகளைக் குறைக்கவோ, நீக்கவோ, பராமரிக்கவோ, ஆரம்பத்திலிருந்தே நல்வினைச் சாதனங்கள், மின்சாரத் தட்டு இணைப்புகள் / புவிச் சேர்ப்புகள் [Earthing & Normal Cable Connections] துருப்பிடிப்பு ஏற்படாமல் பார்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.  கடும் வெயில் அடிப்பு, குளிர்க் காற்றோட்டத்தால் சாதனச் சிதைவுகள் சீக்கிரம் நேராமல் பாதுகாக்க வேண்டும். சூரியக் கதிர் மின்சாரத் தடைப்பாடுக் குறைவே சூரிய சக்தியைப் பெருக்கிக் கொள்ள ஒளிமயமான எதிர்காலத்தைக் காட்டும்.

கூரையில்’ ஒளித்தட்டுகள் அமைப்பு

+++++++++++++

https://youtu.be/FB625fTHfa8

 https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power

https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power

https://www.hgtv.com/remodel/mechanical-systems/the-true-cost-of-solar-power

1.  https://youtu.be/luN91njPlLM

2.  https://youtu.be/RmkCdhW0re8

+++++++++++++++++

 சூரியக்கதிர் மின்சக்திப் பயன்பாடு மிகுந்து வருகிறது.

2013 -2014 ஆண்டுகட்கு  இடையே சூரியக்கதிர் மின்சக்திச் சாதனங்கள் அமைப்பு 51% அதிகரித்துள்ளதாக சூரிய சக்தி தொழிற்துறைக் கூட்டணி   [Solar Energy Industries Association ]  அறிவித்துள்ளது.  அதாவது கங்கு கரையற்று எங்கும் நிறைந்து வற்றாத சூரிய மின்சக்தி ஆக்கத்துக்கு இப்போது உலகில் பெரு வரவேற்பு கிடைத்து வருகிறது.  மீள் பயன்பாடு கனல் எருவுக்கு

மத்திய அரசு, மாநில அரசு, மாவட்ட அரசு, மற்றும் தனி நபர் ஆர்வமும், முழு மூச்சு முயற்சியும், நிதி உதவி கிடைத்தும்  தொழில் நுணுக்கம் பெருகி, சூரிய மின்சக்தி மலிவாகி வருகிறது.  இதனால் சூழ்வெளிச் சுத்தக் கட்டுப்பாடு ஆவதோடு, மலிவான சூரிய மின்சக்திப் பயன்பாடும் அதிகரிக்கிறது.

 

அதற்கு மலிவான சூரியக்கதிர் அறுவடை ஒளிச்சக்தி தட்டுகள் ஏற்பாடு  [Solar-Harvesting Photo Voltaic Cell Arrays (PV System)]  தயாராகி வருகின்றன.  2010 ஆண்டிலிருந்து சூரிய ஒளிச்சக்தி தட்டுகள் ஏற்பாட்டில் விலை 45% குறைதுள்ளது.  பல்வேறு முறை சூரிய சக்தி ஏற்பாடுகளில் இப்போதுள்ள பி.வி. அமைப்பு   [PV Sytem] நேரடியாக கதிர்ச்சக்தியை மின்சக்தியாக மாற்றுவதால் இடைச் சாதனங்கள் குறைவாய்த் தேவைப்படும்.  2000 -2500 சதுரடி வீட்டுக்கு 20 – 40 PV தட்டுகள் போதுமானவை.  அத்துடன் நேரோட்ட மின்சக்தி, எதிரோட்ட மின்சக்திக்கு தேவைக்கு வேண்டிய ஆட்சி / மாற்றிச் சாதனங்கள் [Controllers & Inverters]

விலைகளும் சேர்க்கப் படவேண்டும்.

உதாரணமாக 2013 ஆண்டில்  ஒர் சராசரி அமெரிக்க குடிநபர் ஆண்டுக்கு 11,000 kwh  மின்சார யூனிட் , அமெரிக்க எரிசக்தி ஆணையக  [U.S. Energy Information Administration ] அறிவிப்புப் படி பயன்படுத்தி உள்ளார்.  அப்படி 11 kwh மின்சாரம் அனுப்பு ஓர் இல்லத்துக்கு சுமார் 7 kW – 10.5 kW பி.வி. அமைப்பு வேண்டி யுள்ளது.  அதற்கு விலை மதிப்பு சுமார் 26,000 – 39,000 டாலர் என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது.  அந்த அமைப்புகள் கட்ட மத்திய அரசும், மாநில அரசும் [New England Home in the USA] நிதி உதவி செய்து விலை மதிப்பு 12,000 – 16,000 டாலராகக் குறைகிறது.  அதனால் 25 ஆண்டுகட்டு  சுமார் 70,000 டாலர் சேமிப்பு ஒரு இல்லத்தாருக்கு மிஞ்சுகிறது.

World’s Largest Lithium Ion Battery Banks

By Tesla

++++++++++++++++++++

 

மிகப்பெரும் 100 மெகாவாட் மின்கலச் சேமிப்பணி [Battery Bank] தயாரிப்பாகி வருகிறது.

2017 ஜூலை 7 ஆம் தேதி வாணிப முறைபாட்டில் டெஸ்லா தொழிற்துறை அதிபர் இலான் மஸ்க் [Elon Musk’s Tesla] என்பவர், “100 நாட்களுக்குள் 100 மெகாவாட் திறனுள்ள லிதியம் – அயான் மின்கலன் ஒன்றை உற்பத்தி செய்வதாய்ச் சவால் விட்டுத், தென் ஆஸ்திரேலியாவின் கனல்சக்தி பற்றாக் குறையை நிவர்த்தி செய்யப் பணிமேற் கொண்டார்.  2016 இல் பேய்புயல் அடித்து ஆஸ்திரேலியாவில் மின்வடக் கோபுரங்களை வளைத்து, முழு மின்சார இருட்டடிப்பு நேர்ந்த பிறகு, பில்லியனர் இலான் மஸ்க், 2017 மார்ச்சில் மாபெரும்  மின்கலன் ஒன்றைத் தயாரித்து நிறுவுவதாக வாக்குறுதி அறிக்கை விடுத்தார்.  2016 டிசம்பரில் இயங்கிய மாபெரும் மின்கலன் ஒன்றைத் தயாரித்த அமெரிக்க டெஸ்லா தொழிற்துறை அதிபர் இலான் மஸ்க், தற்போது  100 மெகாவாட் ஆற்றல் கொண்டமிகப்பெரும் மின்கலத்தை 100 நாட்களில் தென் ஆஸ்திரேலியாவில் நிறுவிக் காட்டுவதாக உறுதி கூறினார்.  அடுத்து 1000 மெகாவாட் பூத ஆற்றல் கொண்ட மின்சேமிப்பி வாணிபச் சந்தையில் பல்வேறு உற்பத்தியாகி விலை மலிவாய்க் கிடைக்கும் என்று நாம் உறுதியாய்ச் சொல்லலாம்.

Elon Musk 

Space X Falcon Heavy Rocket Pioneer

BORN	Elon Reeve Musk June 28, 1971 (age 46) Pretoria, Transvaal (now Gauteng), South Africa
RESIDENCE	Bel Air, Los Angeles, California, U.S.[1][2]
CITIZENSHIP	South Africa (1971–present) Canada (1989–present) United States (2002–present)
ALMA MATER	Queen’s University University of Pennsylvania[3][4] Stanford University[5]
OCCUPATION	Entrepreneur, engineer, inventor, and investor
KNOWN FOR	SpaceX, PayPal, Tesla Inc., Hyperloop, SolarCity, OpenAI, The Boring Company, Neuralink, Zip2
NET WORTH	US$20.8 billion (October 9, 2017)[6]
TITLE	CEO and CTO of SpaceX CEO and product architect of Tesla, Inc. CEO of Neuralink Chairman of SolarCity Co-chairman of OpenAI Founder of The Boring Company
SPOUSE(S)	Justine Musk (m. 2000; div. 2008) Talulah Riley (m. 2010–div. 2012; m. 2013–div. 2016)[7][8]
CHILDREN	6
PARENT(S)	Errol Musk (father) Maye Musk (mother)
RELATIVES	Kimbal Musk (brother) Tosca Musk (sister) Lyndon Rive (cousin)
SIGNATURE

இப்பெரும் லிதியம்-அயான் மின்கலன் சேமிப்பணி [Battery Bank] 30,000 இல்லங்களுக்கு மின்சாரம் அனுப்பும் ஆற்றல் உடையது. அந்த மின்கலன் சேமிப்பணி தென் ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள ஜேம்ஸ் டவுனில் நிறுவப்படும்.  அது அடிலைடு நகருக்கு வடக்கே 230 கி.மீ. [143 மைல்] தூரத்தில் உள்ளது.  மீள்சுழற்சி  கனல்சக்தி விட்டுவிட்டு தரும் சூரியக்கதிர், காற்றாலைச் சாதனங்கள் இயங்கும் போது சேமிக்கக் கூடிய மின்கலன் சேமிப்பணிகள் இவை.  2008 ஆண்டு முதல் பிரான்சின் நியான் [Neoen] தொழிற்துறை தற்போது 300,000 இல்லங்களுக்கு மின்சாரம் அளிக்க முடியும்.  நிலக்கரியைப் பேரளவு பயன்படுத்தி சூழ்வெளியை மாசுபடுத்தும் ஆஸ்திரேலியா, மீள்புதிப்பு கனல்சக்தியைப் பயன்படுத்தி, மின்னியல் சேமிப்பணியில் சேமித்து, மின்சக்தி உற்பத்தி செய்யும்.  மேலும் இப்போது பேரளவில் பெருகிவரும் மின்சார கார் வாகனங்கள் இயக்கும் மின்கலன் மீள் ஊட்டத்துக்கும் [Recharging Station] பயன்படும்.

மின்கலன் சேமிப்பணிகளுக்கு ஏற்ற ஆற்றல் தரும் லிதிய-அயான் தொழிற்துறை இப்போது விருத்தியாகி வருகிறது. மின்சார வாகனங்களை இயக்கவும் லிதியம்-அயான் மின்சேமிப்பி செம்மையாகி வருகிறது.  2016 ஆண்டில் 2 மில்லியன் மின்னுந்து கார்கள் [Electric Cars] உற்பத்தியாகி உள்ளன.  அந்த வேகத்தில் 2020 ஆண்டில் 9 -20 மில்லியன் மின்சார வாகனங்கள் பெருகிடும் என்று கணிக்கப் படுகிறது.  2025 ஆண்டில் அந்த வாகன எண்ணிக்கை பூதகரமாய் 40 -70 மில்லியனாய்  ஏறிவிடும்  என்று ஊகிக்கப் படுகிறது.

Elon Musk’s Tesla Roadster

The Tesla Roadster mounted on its payload adapter before fairing encapsulation
OPERATOR	SpaceX
MANUFACTURER	Tesla
INSTRUMENT TYPE	Inert mass
FUNCTION	Dummy payload
WEBSITE	spacex.com
PROPERTIES
MASS	Approximately 1,300 kg (2,900 lb)
HOST SPACECRAFT
LAUNCH DATE	January 2018
ROCKET	Falcon Heavy
LAUNCH SITE	Kennedy LC-39A
ORBIT	Heliocentric

மின்சேமிப்பிகளின் நேர்மின், எதிர்மின் முனைகளுக்குப் [Cathodes & Anodes] பயன்படும் உலோகத் தனிமங்கள் சோடியம் -அயான், ஈயம்-அமிலம், சோடியம்-கந்தகம், நிக்கல்-காட்மியம், அலுமினியம்-அயான், லிதியம்-அயான் [Sodium-Ion, Lead-Acid, Sodium-Sulpher, Ni-Cd, Al-Ion, Li-Ion] போன்றவையாகும்.  எல்லாவற்றிலும் சோடியம்-அயான் பயன்படும் மின்சேமிப்பி மலிவானது; ஆனால் தொல்லை கொடுப்பது.  லிதியம் – அயான் மின்சேமிப்பி விலை மிக்கது. ஆனால் சோடியம்-அயான் மின்சேமிப்பியை விட  20% கனல்சக்தி  திரட்சி [Energy Density] மிக்கது. கனல்சக்தி திரட்சி அல்லது மின்னியல் சேமிக்கும் தகுதி [Energy Density OR Energy Stroge Capacity] மின்சேமிப்பி ஆயுள் நீடிப்புக் காலத்தைக் குறிக்கும். சூரியக்கதிர் சக்தி மின்சாரம் நேரோட்டம் [Direct Current] உள்ளது. நேரோட்ட மின்சாரத்தில் இயங்கும் சாதனங்கள் மிகக் குறைவு.  நேரோட்டத்தைத் திசைமாற்றி மூலம் [Inverter] அனுப்பி மாறோட்டமாக [Alternating Curent] மாற்றினால்தான் தற்போதைய மின்சார சாதனங்களை இயக்க முடியும்.  2015 ஆண்டில் நிலைப்பு மின்சேமிப்பி வாணிப நிதிப்பாடு [Stationary Storage Market] சுமார் 1.0 பில்லியன் டாலர் என்று கணித்துள்ளார். 2023 ஆண்டில் அது 13.5 பில்லியன் டாலராகப் பெருகும் என்று ஊகிக்கப் படுகிறது.

மின்சார மின்வடப் பின்னலில் மின்சக்தி நிலைய உற்பத்திகளும், மின்சக்தி மின்கல சேமிப்பிகளும் இடையிடையே இணைந்து இருப்பது எதிர்கால இந்தியாவுக்கு தேவையான அமைப்பாகும். நிலக்கரி, நீரழுத்தம், எரிவாயு, ஆயில், அணுசக்தி கனல்சக்தி நிலையங்கள் தொடர்ந்து மாறோட்ட மின்சாரம் [Alternating Current] அனுப்புகின்றன.  சூரியக்கதிர், காற்றாலை, கடலலை மின்சார நிலையங்கள் வேறுபட்டு, விட்டுவிட்டு, சில சமயம் ஓய்ந்துபோய் அனுப்பும் மின்சார நேரோட்டத்தை, மாறோட்ட மின்சாரமுடன் இணைக்க முடியாது.  மீள்சுழற்சி கனல்சக்தியை அனுப்பும் மின்வடத்துடன் அவசியம் மின்கல சேமிப்பிகளும், நேரோட்ட மாற்றிகளும் இடையிடையே சேர்க்கப் பட்டு மாறோட்ட மின்வட இணைப்புகளோடு இயங்க வேண்டும்.

Solar+Storage in India: SECI publishes tender for 100 MW Grid connected solar PV projects along with large scale battery energy storage system at Kadapa Solar Park, Andhra Pradesh

++++++++++++++++++

1.  http://www.solardaily.com/reports/PI_Berlin_examines_risks_facing_PV_projects_in_India_999.html  [August 2, 2018]
2. https://natgrp.wordpress.com/tag/renewable-energy-certificates/  [October 19, 2016]
3. https://solarpowermanagement.net/home
4. http://www.solardaily.com/reports/Denver_takes_big_step_on_renewables_999.html  [July 18, 2018
5. http://www.solardaily.com/reports/KYOCERA_TCL_Solar_Completes_28MW_Solar_Power_Plant_in_Miyagi_Prefecture_Japan_999.html  [August 2, 2018]
6. https://www.marketscreener.com/KYOCERA-CORP-6492472/news/Kyocera-finishes-28-MW-solar-power-plant-in-Taiwa-Japan-26991864/  [July 25, 2018]