خرافات سے پرے: شمسی توانائی کی وشوسنییتا اور جدید بجلی کے گرڈز میں اس کا مستحکم کردار

کئی دہائیوں سے، توانائی کے شعبے میں روایتی دانشمندی کا خیال تھا کہ قابل تجدید ذرائع-خاص طور پر شمسی توانائی-بہت وقفے وقفے سے اور جدید بجلی کے نظام کے لیے ریڑھ کی ہڈی کے طور پر کام کرنے کے لیے ناقابل بھروسہ ہیں۔ ایک مستقل غلط فہمی یہ ہے کہ سولر پینلز تیزی سے تنزلی کا شکار ہو جاتے ہیں، تناؤ میں ناکام ہو جاتے ہیں، اور اس سے بھی بدتر، بجلی کے گرڈ پر طلب اور رسد کے متوازن رقص میں افراتفری پیدا کر دیتے ہیں۔ ناقدین اکثر یہ دلیل دیتے ہیں کہ شمسی توانائی نہ صرف چست ہے بلکہ گرڈ کے استحکام کے لیے بھی خطرہ ہے، جو وولٹیج کے جھولوں اور بلیک آؤٹ کا باعث بن سکتی ہے۔

تاہم، یہ نقطہ نظر تیزی سے پرانا ہے. کئی دہائیوں کے آپریشنل ڈیٹا، پاور الیکٹرانکس میں پیشرفت، اور حقیقی-دنیا کے گرڈ انضمام کے تجربے پر روشنی ڈالتے ہوئے، ایک بہت ہی مختلف تصویر ابھرتی ہے: شمسی ٹیکنالوجی نے غیر معمولی طور پر قابل اعتماد ثابت کیا ہے، اور جب سوچ سمجھ کر استعمال کیا جاتا ہے، تو یہ فعال طور پر گرڈ کی لچک اور استحکام کو بڑھاتا ہے۔ اس مضمون کا مقصد شمسی قابل اعتماد اور پاور سسٹم پر اس کے مثبت اثرات کے پیچھے تکنیکی حقائق کو واضح کرنا ہے۔

سولر پینلز کے بارے میں کچھ لوگوں کا پہلا خیال یہ ہے کہ وہ ناقابل اعتبار ہیں۔ لیکن اصل میں، اب یہ بہت زیادہ معاملہ نہیں ہے! آج زیادہ تر PV پینل پہلے سے کہیں زیادہ قابل اعتماد، مضبوط ہیں اور توانائی پیدا کرنے کی سابقہ ​​شکلوں کے مقابلے میں آپ کی طرف سے بہت کم دیکھ بھال کے اقدامات کی ضرورت ہے۔ گیس ٹربائن انجنوں اور ڈیزل انجنوں کے برعکس (جن میں گھومنے والی مشینری ہوتی ہے)، سولر پینلز میں کوئی گھومنے والے پرزے نہیں ہوتے، یعنی ان میں پہننے، پھٹنے اور/یا چکنا کرنے کی کوئی گنجائش نہیں ہوتی۔ سولر پینل میں مرکزی جزو، 'سیمی کنڈکٹر جنکشن'، ثابت شدہ سلیکون ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے جو 50 سال سے زیادہ عرصے سے الیکٹرانکس میں کامیابی کے ساتھ استعمال ہو رہی ہے اور اس نے خود کو بالکل قابل اعتماد ثابت کیا ہے!

طویل-ماحولیاتی جائزے کے مطالعے جیسے کہ ریاستہائے متحدہ کی نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری (NREL) کے ذریعے کرائے گئے، مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ اعلیٰ معیار کے PV ماڈیولز سالانہ 0.5% سے کم شرح شدہ پیداوار میں تنزلی کا تجربہ کرتے ہیں۔ 1980 اور 1990 کی دہائیوں کے دوران نصب بہت سے سسٹمز فی الحال 30 سال سے زیادہ سروس کے بعد اپنی ابتدائی درجہ بندی کی پیداوار کا 80% یا اس سے زیادہ پیدا کر رہے ہیں۔ زیادہ تر PV ماڈیول مینوفیکچررز PV ماڈیولز کے لیے کم از کم 25 سال کے لیے وارنٹی فراہم کرتے ہیں۔ تاہم، ماڈیولز اس تاریخ کے بعد طویل عرصے تک کام کرنے کا امکان ہے۔ جب کہ ناکامیاں تقریباً بیرونی عوامل کے نتیجے میں ہوتی ہیں (یعنی غلط تنصیب، انتہائی موسمی حالات) PV ماڈیولز کی موروثی ناکامی کی شرح 0.05% سالانہ سے کم ہے-زیادہ تر دیگر پاور جنریشن ٹیکنالوجیز کی ناکامی کی شرح، بشمول فوسل ایندھن سے چلنے والے پاور پلانٹ کے بہت سے اجزاء، اس لیے PV کی ناکامی کی شرح PV کے برابر ہے بلکہ قابل اعتماد ہارڈویئر آپشن۔

 

دوسرا، زیادہ تکنیکی افسانہ یہ ہے کہ شمسی توانائی گرڈ کے استحکام کو "تباہ" کرتی ہے۔ یہ تشویش تاریخی طور پر ابتدائی گرڈ-ٹائے ہوئے انورٹرز سے پیدا ہوئی تھی، جو صرف گرڈ میں زیادہ سے زیادہ پاور کو دھکیلنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے تھے اور اگر کوئی خلل واقع ہوتا ہے تو فوری طور پر منقطع ہو جاتا ہے۔ اگرچہ یہ غیر فعال رویہ، نظریہ طور پر، نظام کی جڑت کو کم کر سکتا ہے، لیکن اب یہ معمول نہیں رہا۔

آج کا گرڈ-معاون انورٹرز-اکثر "سمارٹ انورٹرز" یا "گرڈ-بنانے والے انورٹرز"-ایک گیم-تبدیل ہیں۔ وہ اعلی درجے کے کنٹرول کے افعال کو شامل کرتے ہیں جو فعال طور پر گرڈ صحت میں شراکت کرتے ہیں. اہم خصوصیات میں شامل ہیں:

وولٹیج اور تعدد کنٹرول:سمارٹ انورٹر وولٹیج اور فریکوئنسی انحراف کو درست کر سکتا ہے جیسے کہ ایک عام ہم وقت ساز جنریٹرز AVR کی اصلی اور رد عمل والی آؤٹ پٹ پاور کو ملی سیکنڈ میں ایڈجسٹ کر کے۔

سواری-کی صلاحیت کے ذریعے:نئے انورٹرز کے پاس سواری-کی صلاحیت ہوتی ہے تاکہ وہ مختصر وقت کی خرابیوں کے دوران گرڈ کو سپورٹ کرتے رہیں (مثال کے طور پر، اگر بجلی گرتی ہے یا درخت کا کوئی اعضا پاور لائن پر گر جاتا ہے) اور فالٹ صاف ہوتے ہی گرڈ میں دوبارہ بجلی کا انجیکشن لگاتے ہیں۔

مصنوعی جڑت:شمسی توانائی میں بھاپ کے ٹربائن کا جسمانی گھومنے والا ماس نہیں ہوتا ہے، لیکن اعلی درجے کے انورٹرز میں یہ صلاحیت ہوتی ہے کہ وہ تیز رفتاری سے طاقت کو کھینچنے اور انجیکشن لگانے کی صلاحیت رکھتے ہیں تاکہ تعدد تبدیل ہو رہی ہو۔ یہ مصنوعی جڑتا روایتی جنریٹرز کو زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ تک پہنچنے کے لیے قیمتی ملی سیکنڈ دیتا ہے۔

گرڈ کو غیر مستحکم کرنے سے دور، یہ خصوصیات اعلی-دخول والے شمسی زون کو زیادہ لچک کے ساتھ کام کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔ مثال کے طور پر، جنوبی آسٹریلیا میں-ایک خطہ جس میں 60% سے زیادہ فوری قابل تجدید ذرائع ہیں-گرڈ-بنانے والے انورٹرز نے نظام کی ایک بڑی علیحدگی کے بعد مقامی نیٹ ورکس کو کامیابی سے بلیک-شروع کر دیا ہے، جو پہلے صرف ہائیڈرو یا گیس پلانٹس سے ہی ممکن تھا۔

تقسیم شدہ شمسی توانائی کی پیداوار موجودہ ٹرانسمیشن لائنوں پر دباؤ کو کم کرتی ہے، جس کی بدولت یہ روایتی گرڈ پر مبنی بجلی کے مقابلے میں استعمال کے مقام کے قریب پیدا ہوتی ہے۔ روایتی الیکٹرک پاور جنریشن بجلی پیدا کرنے والے بڑے سٹیشنوں پر انحصار کرتی ہے، جسے بعد میں ہائی وولٹیج ٹرانسمیشن لائنوں کے ذریعے سینکڑوں کلومیٹر تک لے جایا جاتا ہے، جہاں اس کی ضرورت ہوتی ہے، بالآخر استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ ماڈل (ہب-اور-اسپوک) پاور کی اصل پیداوار کے 8 - 10% کے درمیان کے نقصان کی اجازت دیتا ہے، اور ناکامی کا ایک نقطہ پیدا کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب کوئی ٹرانسمیشن پول، یا ٹاور گرتا ہے، تو ایک بڑے پیمانے پر بلیک آؤٹ ایک حب-اور-اسپوک گرڈ کے مخصوص ڈیزائن کے نتیجے میں پیدا کیا جا سکتا ہے۔

ذخیرہ شدہ یا پیدا شدہ بجلی بنانے سے، کھپت کے مقام کے قریب تقسیم شدہ شمسی توانائی کے استعمال سے، بجلی کی مقدار جو سب سٹیشن سے صارف کے مقام تک پہنچائی جا رہی ہے کم ہو جاتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ صارفین کی طرف سے برقی توانائی کی مانگ میں اس وقت کمی آئی ہے جو فی الحال روایتی گرڈ کو استعمال کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے۔ طلب میں یہ کمی ٹرانسمیشن اور ڈسٹری بیوشن سسٹم میں مہنگے اپ گریڈ کی ضرورت کو تاخیر یا شاید ختم کر دے گی۔ اس کے علاوہ، جنگل کی آگ، سمندری طوفان، اور/یا سائبر حملوں کے دوران، بہت سی منتشر شمسی + اسٹوریج کی سہولیات ہوں گی، جو کم از کم جزوی طور پر، کلیدی سہولیات (جیسے پانی کے علاج اور ہسپتالوں) کو بجلی فراہم کرنے کے لیے مائیکرو گرڈز بنانے کے قابل ہوں گی جب کہ مجموعی طور پر مرکزی بجلی گرڈ خود کو بحال کرنے کی کوششیں کر رہا ہے۔ اسے ہم گرڈ لچک کہتے ہیں۔

ایک طویل عرصہ پہلے لوگوں کا خیال تھا کہ شمسی ٹیکنالوجی قابل بھروسہ نہیں ہے اور یہ گرڈ کو تباہ کر سکتی ہے۔ اب آپریشن کی کئی دہائیوں کی تاریخ یہ ظاہر کرتی ہے کہ فوٹو وولٹک (PV) ماڈیول ایک قابل اعتماد اور پائیدار جزو ہے، اس لیے بہت کم دیکھ بھال اور کئی سالوں کی وشوسنییتا ہے۔ انورٹر ٹیکنالوجی نے تیزی سے ترقی کی ہے اور اس نے شمسی توانائی کو ایک غیر فعال، بعض اوقات مشکل توانائی کے ذریعہ سے تبدیل کر دیا ہے تاکہ وولٹیج سپورٹ، فریکوئنسی ریگولیشن، اور مصنوعی جڑت فراہم کر کے گرڈ کے استحکام میں ایک فعال حصہ دار بن سکے۔ تقسیم شدہ ایپلی کیشن میں شمسی توانائی کا استعمال کرتے ہوئے، ٹرانسمیشن کی بھیڑ کو کم کرنے اور بڑی رکاوٹوں کے خلاف برقی گرڈ کی لچک کو بڑھانے میں مدد کرتا ہے۔

جیسا کہ ہم اپنی توانائی کی منتقلی کو تیز کرتے ہیں، یہ ضروری ہے کہ تمام انجینئرز، پالیسی ساز، اور عوام خود ٹیکنالوجی کے بارے میں ماضی کے خوف کو استعمال کرنے کے بجائے، ان کے لیے دستیاب جدید ترین ٹیکنالوجی کا استعمال کریں۔ لہذا، شمسی 21 ویں صدی میں برقی گرڈ کے سب سے اہم اور مستحکم اجزاء میں سے ایک ہونے کے لئے کمزور ترین لنکس میں سے ایک ہونے سے تبدیل ہو رہا ہے۔