പുതിയ ഊർജ്ജമായി ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം

ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ ജനറേഷൻ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു സാങ്കേതിക വിദ്യ, സെമികണ്ടക്ടർ ഇന്റർഫേസിലെ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശോർജ്ജത്തെ നേരിട്ട് വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്നു. സോളാർ സെൽ പാനൽ (മൊഡ്യൂൾ), കൺട്രോളർ, ഇൻവെർട്ടർ എന്നിവയാണ് അതിന്റെ മൂന്ന് പ്രാഥമിക ഘടകങ്ങൾ. ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ അതിന്റെ പ്രധാന വിഭാഗങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സോളാർ സെല്ലുകളെ പരമ്പരയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ച്, സംരക്ഷണത്തിനായി അവയെ എൻക്യാപ്സുലേറ്റ് ചെയ്തും, പവർ കൺട്രോളറുകളും അധിക ഭാഗങ്ങളും ചേർത്ത് ഒരു ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ ജനറേഷൻ ഉപകരണം സൃഷ്ടിച്ചും ഒരു വലിയ ഏരിയ സോളാർ സെൽ മൊഡ്യൂൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

1. സൗരോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയ എന്താണ്?
സൗരോർജ്ജത്തെ നേരിട്ട് വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം.
സൗരോർജ്ജ വൈദ്യുതി സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും പ്രചാരത്തിലുള്ള മാർഗമാണ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ. തൽഫലമായി, സൗരോർജ്ജത്തെ ഇപ്പോൾ സാധാരണയായി ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് എനർജി ജനറേറ്റിംഗ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

2. സോളാർ സെല്ലുകൾ എങ്ങനെയാണ് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്?
സൗരോർജ്ജത്തിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് പ്രകാശത്തെയും വൈദ്യുതിയെയും നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുതധാരയാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു അർദ്ധചാലക ഉപകരണമായതിനാൽ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെൽ ആണ് ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദന യൂണിറ്റ്.
ഫോസ്ഫറസ്, ബോറോൺ തുടങ്ങിയ പ്രത്യേക മൂലകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ ഡോപ്പ് ചെയ്യുന്നത് വസ്തുവിന്റെ തന്മാത്രാ ചാർജിൽ സ്ഥിരമായ അസന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇത് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് കോശങ്ങളുടെ വ്യതിരിക്തമായ വൈദ്യുത സവിശേഷതകൾക്ക് കാരണമാകുന്ന സവിശേഷ വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു അർദ്ധചാലക വസ്തുവിന് കാരണമാകുന്നു.
സൂര്യപ്രകാശം ഏൽക്കുമ്പോൾ, സവിശേഷമായ വൈദ്യുത സ്വഭാവസവിശേഷതകളുള്ള സെമികണ്ടക്ടറുകൾക്ക് സ്വതന്ത്ര ചാർജുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. അറ്റങ്ങൾ അടയ്ക്കുമ്പോൾ, സ്വതന്ത്ര ചാർജുകൾ അടിഞ്ഞുകൂടുകയും ഒരു പ്രത്യേക ദിശയിലേക്ക് നീങ്ങുകയും വൈദ്യുതോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

3. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ ജനറേറ്ററുകൾ എന്ത് നേട്ടങ്ങളാണ് നൽകുന്നത്?
1). വിശാലത
ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലം സൂര്യപ്രകാശത്താൽ വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ സ്ഥാനം - കര, കടൽ, പർവതങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ പരന്ന ഭൂമി - പരിഗണിക്കാതെ ഇത് ഉപയോഗിക്കാനും ഉപയോഗപ്പെടുത്താനും കഴിയും. വികിരണ സമയവും തീവ്രതയും വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുമെങ്കിലും, ഇത് വ്യാപകമായി ചിതറിക്കിടക്കുന്നു, കാലാവസ്ഥയോ സ്ഥലമോ ഇതിനെ ബാധിക്കില്ല.
2). സുസ്ഥിരതയും അനന്തതയും
കോടിക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾ നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണത്തിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം നൽകാൻ ആവശ്യമായ ആണവോർജ്ജം സൂര്യൻ ഈ നിരക്കിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഇന്നത്തെ ഗുരുതരമായ പാരിസ്ഥിതിക തകർച്ച കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, സൗരോർജ്ജം പൂർണ്ണമായും ശുദ്ധവും പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നതുമായ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സാണ്, അതിന് അനന്തമായ വിതരണമുണ്ട്.
3) അനുയോജ്യമായ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ സൈറ്റുകൾ
തുറന്ന മേൽക്കൂര കെട്ടിടത്തിന്റെ ദിശയെ ബാധിക്കില്ല എന്നതിന്റെ ഗുണം നൽകുന്നു, ഇത് ദീർഘനേരം വെളിച്ചം ഉള്ളിലേക്ക് എത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു, നിഴൽ ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കുന്നു. റെസിഡൻഷ്യൽ കെട്ടിടങ്ങളുടെ മേൽക്കൂരകളിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനു പുറമേ, വ്യാവസായിക കെട്ടിടങ്ങളിലും ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനം കണ്ടെത്താൻ കഴിയും, അവിടെ സൗകര്യത്തിന്റെ വൈദ്യുത ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ സൗരോർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു. റൂഫ്‌ടോപ്പ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനം ഗ്രാമീണ പുനരധിവാസത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ കൗണ്ടി വ്യാപകമായ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിന്റെ പ്രശ്നത്തെ ഫലപ്രദമായി പരിഹരിക്കാനും കഴിയും.
4). പച്ചപ്പ്
സ്വാഭാവികമായും, ഉയർന്ന ടിവി വോള്യവും തിളക്കമുള്ള സ്‌ക്രീനുകളും കൂടുതൽ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്നു. തെളിച്ചവും ശബ്ദവും കുറയ്ക്കുന്നത് കണ്ണുകളെയും കാതുകളെയും സംരക്ഷിക്കുക മാത്രമല്ല, വൈദ്യുതി ലാഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
5) രാജ്യത്തിന്റെ ഊർജ്ജ സുരക്ഷ വർദ്ധിപ്പിക്കുക
ഫോസിൽ ഇന്ധന വൈദ്യുതി ഉൽപാദനത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെയും ഊർജ്ജ പ്രതിസന്ധികളും ഇന്ധന വിപണിയിലെ അസ്ഥിരതയും ഒഴിവാക്കുന്നതിലൂടെയും ആളുകൾക്ക് ദേശീയ ഊർജ്ജ സുരക്ഷ മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപാദനത്തിന്റെ ഉപയോഗത്തിലൂടെ ഇത് നേടാനാകും.
6). പരിപാലനത്തിനും പ്രവർത്തനത്തിനുമുള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ചെലവുകൾ.
ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം ശക്തവും വിശ്വസനീയവുമാണ്, കൂടാതെ ഇതിന് മെക്കാനിക്കൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഭാഗങ്ങളില്ല. ഓട്ടോമേറ്റഡ് കൺട്രോൾ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വ്യാപകമായ ഉപയോഗവുമായി സംയോജിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഒരു കൂട്ടം ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദന സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഒരു സോളാർ സെൽ മൊഡ്യൂൾ ഉള്ളിടത്തോളം കാലം വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് മേൽനോട്ടമില്ലാതെ തന്നെ നടപ്പിലാക്കാൻ കഴിയുന്ന വിലകുറഞ്ഞ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.

4. ഏതൊക്കെ തരം സൗരോർജ്ജ ഉൽപ്പാദന പദ്ധതികളാണ് നിലവിലുള്ളത്?
പിവി പ്രോജക്ടുകളെ അവയുടെ ലേഔട്ട് അടിസ്ഥാനമാക്കി "വിതരണം ചെയ്തത്" അല്ലെങ്കിൽ "കേന്ദ്രീകൃതം" എന്ന് തരംതിരിക്കാം.
വിതരണം ചെയ്തത്: ഉപയോക്താവിന്റെ സ്ഥലത്ത് സ്ഥാപിക്കുന്നതോ വൈദ്യുതി ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതോ ആയ ഒരു പ്രത്യേക വലിപ്പത്തിലുള്ള ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ പ്ലാന്റുകളെ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ പ്ലാന്റുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള പവർ പ്ലാന്റ് സമീപത്തുള്ള ആളുകൾക്ക് നേരിട്ട് വൈദ്യുതി നൽകിയേക്കാം, സാധാരണയായി നിലത്തോ, ചുമരിലോ, മേൽക്കൂരയിലോ സ്ഥാപിക്കുന്നു.
കേന്ദ്രീകൃതം: പ്രധാനമായും പർവതങ്ങൾ, മരുഭൂമികൾ തുടങ്ങിയ വിശാലമായ ഇടങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിരവധി ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പാനലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ സോളാർ ട്രാക്കിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, ഇത്തരത്തിലുള്ള പവർ പ്ലാന്റ് സൗരോർജ്ജം ശേഖരിച്ച് വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്നു, ഇത് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന സ്ഥലത്ത് നിന്ന് വളരെ അകലെ താമസിക്കുന്ന ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് അയയ്ക്കുന്നു.
ബിൽഡിംഗ്-ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ പ്ലാന്റുകൾ: സൗരോർജ്ജ ഉൽപ്പാദന സാങ്കേതികവിദ്യ ഒരു കെട്ടിടത്തിന്റെ വാസ്തുവിദ്യയുമായി സംയോജിപ്പിച്ചാണ് ഇവ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്, ഇത് സൗരോർജ്ജ സംവിധാനത്തെ ഘടനയുടെ അവിഭാജ്യ ഘടകമാക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള പവർ പ്ലാന്റ് കെട്ടിടത്തിന്റെ ബാൽക്കണിയിലോ, കർട്ടൻ മതിലിലോ, മേൽക്കൂരയിലോ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ഭാഗങ്ങളിലോ സ്ഥാപിക്കാം.
സാങ്കേതിക സവിശേഷതകളെയും പ്രയോഗ സാഹചര്യങ്ങളെയും അടിസ്ഥാനമാക്കി പിവി പവർ പ്ലാന്റുകളെ ഇനിപ്പറയുന്ന ഗ്രൂപ്പുകളായി വേർതിരിക്കാം:
ഗാർഹിക ഉപയോഗ പിവി പവർ സ്റ്റേഷൻ: പ്രധാനമായും റെസിഡൻഷ്യൽ കെട്ടിടങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇത്, ചെറിയ തോതിലുള്ള വിതരണം ചെയ്ത പിവി പവർ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന സംവിധാനമാണ്. അവരുടെ വൈദ്യുത ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി, വീട്ടുടമസ്ഥർക്ക് മേൽക്കൂരയിൽ സോളാർ പാനലുകൾ സ്ഥാപിച്ച് പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.
വാണിജ്യ പിവി പവർ സ്റ്റേഷനുകൾ: സ്കെയിലിന്റെ കാര്യത്തിൽ കേന്ദ്രീകൃത പിവി പവർ സ്റ്റേഷനുകൾക്കും റെസിഡൻഷ്യൽ പിവി പവർ സ്റ്റേഷനുകൾക്കും ഇടയിലാണ് ഇവ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്, കൂടാതെ വാണിജ്യ കെട്ടിടങ്ങൾ, വ്യാവസായിക പാർക്കുകൾ, മറ്റ് സ്ഥലങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കാൻ അവ അനുയോജ്യമാണ്.
ഗ്രാമീണ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ പ്ലാന്റുകൾ: പ്രധാനമായും ഗ്രാമപ്രദേശങ്ങളിലാണ് ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നത്, അവിടെ അവ കർഷകർക്ക് ശുദ്ധമായ ഊർജ്ജം നൽകുകയും വൈദ്യുതി ക്ഷാമം പരിഹരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഗ്രാമീണ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ പ്ലാന്റുകൾ: പ്രധാനമായും ഗ്രാമപ്രദേശങ്ങളിലാണ് ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നത്, അവിടെ അവ കർഷകർക്ക് ശുദ്ധമായ ഊർജ്ജം നൽകുകയും വൈദ്യുതി ക്ഷാമം പരിഹരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
പൊതു സൗകര്യ പിവി പവർ സ്റ്റേഷൻ: ബസ് ടെർമിനലുകൾ, സ്കൂളുകൾ, ആശുപത്രികൾ തുടങ്ങിയ പൊതുജനങ്ങൾ കൂടുതലുള്ള സ്ഥലങ്ങളിൽ സൗരോർജ്ജ ഉൽപ്പാദന സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഉപയോഗത്തെ ഇത് വിവരിക്കുന്നു.
ഫ്ലോട്ടിംഗ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ സ്റ്റേഷൻ: ജലസംഭരണികൾ, തടാകങ്ങൾ, ജലോപരിതലത്തിൽ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പാനലുകൾ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന മറ്റ് ജലാശയങ്ങൾ എന്നിവിടങ്ങളിലാണ് ഈ തരത്തിലുള്ള വൈദ്യുതി ഉൽപാദന സംവിധാനം പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

5. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ഊർജ്ജത്തെ കുറഞ്ഞ കാർബണും ഹരിത ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുമാക്കി മാറ്റുന്നത് എന്താണ്?
വേൾഡ് വൈഡ് ഫണ്ട് ഫോർ നേച്ചറിന്റെ (WWF) ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, 1 kW ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ ജനറേഷൻ സിസ്റ്റം സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ ഒരു വർഷത്തിൽ 1200 kWh വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും, കൽക്കരിയുടെ (സ്റ്റാൻഡേർഡ് കൽക്കരി) ഉപയോഗം ഏകദേശം 400 കിലോഗ്രാം കുറയ്ക്കാനും, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഉദ്‌വമനം ഏകദേശം 1 ടൺ കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പവർ ജനറേഷന് ഗണ്യമായ ഊർജ്ജം, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണം, സാമ്പത്തിക നേട്ടങ്ങൾ എന്നിവയുണ്ട്. നമ്മുടെ രാജ്യത്തെ ഏറ്റവും മികച്ച ഗുണനിലവാരമുള്ള ഹരിത ഊർജ്ജങ്ങളിൽ ഒന്നാണിത്.
ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനം പോലുള്ള പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുടെ വികസനം, മൂടൽമഞ്ഞ്, ആസിഡ് മഴ തുടങ്ങിയ പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ മാർഗങ്ങളിലൊന്നാണ്. വേൾഡ് വൈഡ് ഫണ്ട് ഫോർ നേച്ചറിന്റെ (WWF) ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, ഒരു ചതുരശ്ര മീറ്റർ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദന സംവിധാനം സ്ഥാപിക്കുന്നത് 100 ചതുരശ്ര മീറ്റർ മരങ്ങൾ നടുന്നതിന് തുല്യമാണ്.