भारत में सौर ऊर्जा और सौर ऊर्जा पार्क (Solar Energy & Solar Power Parks in India)

सौर ऊर्जा (Solar Energy)

सौर ऊर्जा वह ऊर्जा है जो हमें सूर्य से प्राप्त होती है । हमें सूर्य से इतनी ऊर्जा मिलती है कि यह हमारी बिजली की माँगों को पूरा कर सकती है, बशर्ते हम इसका उचित उपयोग कर सकें । पृथ्वी द्वारा अवशोषित ऊर्जा का उपयोग कपड़े सुखाने के लिए किया जाता है, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में पौधों द्वारा उपयोग किया जाता है, समुद्र द्वारा लिया जाता है जहां गर्मी हवा और गर्मी धाराओं का निर्माण करती है और घरों को गर्म करने आदि के लिए उपयोग की जाती है।

• सौर ऊर्जा के कुछ प्रमुख अनुप्रयोग इस प्रकार हैं :
  • सौर तापीय विद्युत उत्पादन: सौर तापीय विद्युत उत्पादन का अर्थ है तापीय ऊर्जा के माध्यम से सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करना। इस प्रक्रिया में, सौर ऊर्जा का उपयोग सबसे पहले किसी कार्यशील तरल पदार्थ, गैस, पानी या किसी अन्य अस्थिर तरल को गर्म करने के लिए किया जाता है। इस ऊष्मा ऊर्जा को फिर टरबाइन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। अंत में, टरबाइन से जुड़ा एक पारंपरिक जनरेटर इस यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है
  • सौर तापन प्रणालियाँ किसी तरल पदार्थ – या तो तरल या हवा – को गर्म करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करती हैं और फिर सौर ताप को सीधे आंतरिक स्थान या बाद में उपयोग के लिए भंडारण प्रणाली में स्थानांतरित करती हैं। यदि सौर प्रणाली पर्याप्त स्थान ताप प्रदान नहीं कर सकती है, तो एक सहायक या बैकअप प्रणाली अतिरिक्त ताप प्रदान करती है।
  • फोटोइलेक्ट्रिक सेल : यह विधि सूर्य की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करती है। फोटोवोल्टिक सेल सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने का सबसे लोकप्रिय रूप हैं। ये कोशिकाएँ सिलिकॉन-आधारित सामग्रियों के टुकड़े हैं जो सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करते हैं। जब सूर्य का प्रकाश कोशिकाओं में प्रवेश करता है, तो यह इलेक्ट्रॉनों को गति करने का कारण बनता है। ये इलेक्ट्रॉन एक निश्चित दिशा में चलते हैं जिसे करंट के रूप में जाना जाता है। यह बिजली प्रत्यक्ष धारा के रूप में होती है।
• सौर ऊर्जा के लाभ:
  • सौर पैनलों के सभी लाभों में से सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि सौर ऊर्जा वास्तव में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है। इसका उपयोग दुनिया के लगभग सभी क्षेत्रों में किया जा सकता है और यह हर दिन उपलब्ध है।
  • उच्च ऊर्जा उपज : यदि उत्पन्न सारी बिजली घर/भवन के लिए पर्याप्त हो तो सौर ऊर्जा में ग्रिड मुक्त रहने की क्षमता होती है
  • सौर ऊर्जा प्रदूषण मुक्त है और स्थापना के बाद कोई ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जित नहीं होती है
  • सौर ऊर्जा में कम परिचालन लागत और ग्रिड टाई-अप कैपिटल रिटर्न (नेट मीटरिंग) शामिल है।
  • सौर ऊर्जा रूपांतरण उपकरणों का जीवन लंबा होता है और उन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है और इसलिए उच्च ऊर्जा बुनियादी ढांचा सुरक्षा प्रदान करते हैं।
• सौर ऊर्जा के नुकसान:
  • सौर ऊर्जा भंडारण महंगा है: सौर ऊर्जा का तुरंत उपयोग करना होगा, या इसे बड़ी बैटरी में संग्रहित किया जा सकता है। ऑफ-द-ग्रिड सौर प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली इन बैटरियों को दिन के दौरान चार्ज किया जा सकता है ताकि ऊर्जा का उपयोग रात में किया जा सके। पूरे दिन सौर ऊर्जा का उपयोग करने के लिए यह एक अच्छा समाधान है लेकिन यह काफी महंगा भी है।
  • बहुत अधिक जगह का उपयोग करता है : आप जितनी अधिक बिजली का उत्पादन करना चाहते हैं, आपको उतने ही अधिक सौर पैनलों की आवश्यकता होगी, क्योंकि आप जितना संभव हो उतना सूरज की रोशनी एकत्र करना चाहते हैं। सौर पीवी पैनलों के लिए बहुत अधिक जगह की आवश्यकता होती है और कुछ छतें इतनी बड़ी नहीं होती हैं कि उनमें जितने सौर पैनल आप लगाना चाहें उतने बड़े नहीं हो सकें।
  • प्रदूषण से संबद्ध : यद्यपि सौर ऊर्जा प्रणालियों से संबंधित प्रदूषण ऊर्जा के अन्य स्रोतों की तुलना में बहुत कम है, फिर भी सौर ऊर्जा को प्रदूषण से जोड़ा जा सकता है। सौर प्रणालियों का परिवहन और स्थापना ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन से जुड़ी हुई है। सौर फोटोवोल्टिक प्रणालियों की निर्माण प्रक्रिया के दौरान कुछ जहरीली सामग्री और खतरनाक उत्पादों का भी उपयोग किया जाता है, जो अप्रत्यक्ष रूप से पर्यावरण को प्रभावित कर सकते हैं।

भारत में सौर ऊर्जा (Solar energy in India)

• भारत में भरपूर धूप है, हम दो तरीकों से सूरज की रोशनी से बिजली का उत्पादन कर सकते हैं:
  • फोटोवोल्टिक बिजली : सौर फोटोवोल्टिक (एसपीवी) कोशिकाएं सौर विकिरण (सूरज की रोशनी) को बिजली में परिवर्तित करती हैं। सौर सेल सिलिकॉन और/या अन्य सामग्रियों से बना एक अर्ध-संचालन उपकरण है, जो सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर बिजली उत्पन्न करता है।
  • सौर-तापीय बिजली – सौर तापीय ऊर्जा एक सौर कलेक्टर का उपयोग करती है जिसमें एक दर्पण वाली सतह होती है जो एक रिसीवर पर सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करती है जो एक तरल को गर्म करती है। इस गर्म तरल का उपयोग भाप बनाने के लिए किया जाता है जिससे बिजली पैदा होती है।

फोटोवोल्टिक बिजली (Photovoltaic electricity)

• सौर पैनल एल्यूमीनियम माउंटिंग सिस्टम से जुड़े होते हैं । फोटोवोल्टिक (पीवी) सेल कम से कम 2 अर्ध-चालक परतों से बने होते हैं – एक सकारात्मक चार्ज, और एक नकारात्मक चार्ज ।
• सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने वाले पीवी सेल के रूप में, फोटॉन परावर्तित होते हैं, सीधे गुजरते हैं, या सौर सेल द्वारा अवशोषित होते हैं। जब फोटोवोल्टिक सेल की नकारात्मक परत द्वारा पर्याप्त फोटॉन को अवशोषित किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन नकारात्मक अर्धचालक सामग्री से मुक्त हो जाते हैं। ये मुक्त इलेक्ट्रॉन सकारात्मक परत में चले जाते हैं जिससे वोल्टेज अंतर पैदा होता है।
• जब दो परतें बाहरी भार से जुड़ी होती हैं, तो इलेक्ट्रॉन सर्किट के माध्यम से प्रवाहित होकर बिजली बनाते हैं।
• उत्पन्न बिजली प्रत्यक्ष धारा (डीसी) है, जिसे इनवर्टर के उपयोग से वैकल्पिक धारा (एसी) में परिवर्तित किया जाता है।

सौर-तापीय बिजली (Solar-Thermal electricity)

• यह केंद्रित सूर्य के प्रकाश का उपयोग करता है और इसे उच्च तापमान वाली गर्मी में परिवर्तित करता है। फिर उस गर्मी को बिजली पैदा करने के लिए एक पारंपरिक जनरेटर के माध्यम से प्रसारित किया जाता है।
• सौर संग्राहक किसी तरल पदार्थ को गर्म करने के लिए सूर्य के प्रकाश को ग्रहण करते हैं और उसे केंद्रित करते हैं जिससे बदले में बिजली उत्पन्न होती है । संग्राहकों के आकार में कई भिन्नताएँ हैं। सबसे अधिक उपयोग परवलयिक कुंडों का होता है। एक परवलयिक गर्त बिजली संयंत्र एक घुमावदार, दर्पणयुक्त गर्त का उपयोग करता है जो एक तरल पदार्थ युक्त ग्लास ट्यूब पर प्रत्यक्ष सौर विकिरण को दर्शाता है और तरल पदार्थ केंद्रित सौर विकिरण के कारण गर्म हो जाता है और उत्पन्न गर्म भाप का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए टरबाइन को घुमाने के लिए किया जाता है । आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले तरल पदार्थ सिंथेटिक तेल, पिघला हुआ नमक और दबावयुक्त भाप हैं।
• उत्पन्न बिजली प्रत्यक्ष धारा (डीसी) है जिसे इनवर्टर के उपयोग से वैकल्पिक धारा (एसी) में परिवर्तित किया जाता है।

भारत में सौर ऊर्जा का परिदृश्य (Scenario of Solar Energy in India)

• उष्णकटिबंधीय बेल्ट में स्थित भारत को 300 दिनों के लिए चरम सौर विकिरण प्राप्त करने का लाभ है , जिसकी मात्रा 2300-3,000 घंटे की धूप है जो 5,000 ट्रिलियन kWh से ऊपर के बराबर है ।
•  भारत में नवीकरणीय ऊर्जा के हिस्से के रूप में भारत में सौर ऊर्जा एक तेजी से विकसित होने वाला उद्योग है। 31 अगस्त 2021 तक देश की सौर स्थापित क्षमता 44.3 गीगावॉट थी।
• भारत ने सौर संयंत्रों के प्रवर्तकों को भूमि उपलब्ध कराने के लिए लगभग 42 सौर पार्क स्थापित किए हैं।
• भारत की इच्छित राष्ट्रीय स्तर पर निर्धारित योगदान (आईएनडीसी) प्रतिबद्धता में 2022 तक 175 गीगावॉट नवीकरणीय ऊर्जा में से 100 गीगावॉट सौर ऊर्जा शामिल है।
• इस क्षेत्र में नई नौकरियाँ पैदा करने की भी अपार संभावनाएँ हैं  ;  1 गीगावॉट सौर विनिर्माण सुविधा लगभग 4000 प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रोजगार पैदा करती है।
• इसके अलावा सौर तैनाती, संचालन और रखरखाव क्षेत्र में अतिरिक्त आवर्ती नौकरियां पैदा करता है।
• भंडारण के क्षेत्र में प्रगति हो रही है, जिससे विश्व स्तर पर इस क्षेत्र में क्रांति लाने की क्षमता है, तब तक   नवीकरणीय ऊर्जा की हिस्सेदारी को धीरे-धीरे बढ़ाकर जीवाश्मों पर निर्भरता को कम किया जा सकता है ।
•  2035 तक भारत की वैश्विक सौर क्षमता 8% होने की उम्मीद है । 363 गीगावाट (जीडब्ल्यू) की भविष्य की संभावित क्षमता के साथ , भारत ऊर्जा क्षेत्र के लाभों को भुनाने के मामले में वैश्विक नेता हो सकता है।
• भारत अपनी ऊर्जा मांग को पूरा करने में समस्याओं का सामना कर रहा है, ऐसे में सौर ऊर्जा ऊर्जा सुरक्षा प्रदान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है।
• ग्लोबल वार्मिंग और जलवायु परिवर्तन की बहस दुनिया को जीवाश्म आधारित ऊर्जा से स्वच्छ और हरित ऊर्जा की ओर बढ़ने के लिए मजबूर कर रही है।
• अपनी प्रदूषण मुक्त प्रकृति, वस्तुतः अटूट आपूर्ति और वैश्विक वितरण के साथ, सौर ऊर्जा बहुत आकर्षक ऊर्जा संसाधन है।

सरकारी पहल (Government initiatives)

• नवीन और नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय  भारत के नवीकरणीय ऊर्जा मुद्दों से निपटने के लिए नोडल एजेंसी है।
• राष्ट्रीय सौर मिशन  भारत की ऊर्जा सुरक्षा चुनौती का समाधान करते हुए पारिस्थितिक रूप से सतत विकास को बढ़ावा देने के लिए भारत सरकार और राज्य सरकारों की एक प्रमुख पहल है।
• भारतीय नवीकरणीय ऊर्जा विकास एजेंसी (आईआरईडीए)  नवीकरणीय ऊर्जा और ऊर्जा दक्षता परियोजनाओं के लिए सावधि ऋण प्रदान करने के लिए इस मंत्रालय के प्रशासनिक नियंत्रण के तहत एक गैर-बैंकिंग वित्तीय संस्थान है।
• राष्ट्रीय सौर ऊर्जा संस्थान को  MoNRE के तहत स्वायत्त संस्थान के रूप में बनाया गया है जो अनुसंधान एवं विकास के लिए शीर्ष निकाय है।
• सौर पार्कों और अल्ट्रा मेजर सौर ऊर्जा परियोजना की स्थापना   और ग्रिड कनेक्टिविटी बुनियादी ढांचे को बढ़ाना।
•  कैनाल बैंक और कैनाल टैंक सौर बुनियादी ढांचे को बढ़ावा देना ।
•  भारत में छत पर सौर ऊर्जा परियोजनाओं को बढ़ावा देने के लिए सोलर ट्रांसफिगरेशन ऑफ इंडिया (सृष्टि) योजना का सतत छत कार्यान्वयन  ।
•  योग्य कार्यबल तैयार करने के लिए सूर्यमित्र कार्यक्रम।
•  बड़े ऊर्जा उपभोक्ता ग्राहकों के लिए नवीकरणीय खरीद दायित्व ।
• राष्ट्रीय हरित ऊर्जा कार्यक्रम और  हरित ऊर्जा गलियारा ।

जवाहरलाल नेहरू राष्ट्रीय सौर मिशन

• जवाहरलाल नेहरू राष्ट्रीय सौर मिशन , जलवायु परिवर्तन पर राष्ट्रीय कार्य योजना ( एनएपीसीसी ) के तहत 8 मिशनों में से एक है ।
• इसे 30 जून 2008 को लॉन्च किया गया था और भारत की सौर ऊर्जा क्षमता विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करते हुए 2010 में इसे मंजूरी दी गई थी। प्रारंभ में, लक्ष्य 2022 तक 20 गीगावॉट था, जिसे एनडीए सरकार ने बढ़ाकर 100 गीगावॉट कर दिया है ।
• 100GW सौर ऊर्जा क्षमता को निम्नलिखित 4 भागों में विभाजित किया गया है :
  • 40 गीगावॉट की छत पर सौर ऊर्जा उत्पादन।
  • 60 गीगावॉट की बड़ी और मध्यम स्तर की ग्रिड-कनेक्टेड सौर परियोजनाएं।
  • 2017 तक 15 मिलियन वर्ग मीटर सौर तापीय संग्राहक क्षेत्र और 2022 तक 20 मिलियन वर्ग मीटर का लक्ष्य हासिल करना।
  • 2022 तक ग्रामीण क्षेत्रों के लिए 20 मिलियन सौर प्रकाश प्रणालियाँ तैनात करना।
• इसलिए, सीसीईए द्वारा दी गई मंजूरी 2022 तक 100 गीगावॉट का आधार बनाने के लक्ष्य के अनुरूप है ।

अंतर्राष्ट्रीय पहल (International initiatives)

• पेरिस जलवायु समझौते में INDC के हिस्से के रूप में भारत की प्रतिबद्धता  2005 के स्तर से 2030 तक  अपने सकल घरेलू उत्पाद की उत्सर्जन तीव्रता को 33 से 35% तक कम करने की है  ।
• ग्रीन क्लाइमेट फंड सहित प्रौद्योगिकी के हस्तांतरण और कम लागत वाले अंतर्राष्ट्रीय वित्त की सहायता से, 2030 तक गैर-जीवाश्म ईंधन आधारित ऊर्जा संसाधनों से लगभग 40 प्रतिशत संचयी विद्युत स्थापित क्षमता प्राप्त करना  ।
• सौर ऊर्जा को बढ़ावा देने के लिए भारत द्वारा 122 से अधिक देशों के अंतर्राष्ट्रीय सौर गठबंधन (आईएसए) की स्थापना शुरू की गई, जिनमें से अधिकांश सनशाइन देश हैं, जो पूरी तरह या आंशिक रूप से कर्क रेखा और मकर रेखा के बीच स्थित हैं ।
• सौर ऊर्जा की बड़े पैमाने पर तैनाती के लिए 2030 तक आवश्यक 1000 बिलियन अमेरिकी डॉलर से अधिक का निवेश जुटाना और जरूरतों के अनुकूल भविष्य की प्रौद्योगिकियों के लिए मार्ग प्रशस्त करना।

भारत में प्रमुख सौर ऊर्जा पार्क (Major Solar Power Park in Indi)

भाडला सोलर पार्क

• भड़ला सोलर पार्क भारत में स्थित दुनिया का सबसे बड़ा सौर पार्क है जो भारत के राजस्थान के जोधपुर जिले के फलोदी तहसील के भदला में कुल 14,000 एकड़ क्षेत्र में फैला हुआ है।
• इस क्षेत्र को इसकी जलवायु के कारण “लगभग रहने लायक नहीं” बताया गया है। भादला में औसत तापमान 46 और 48 डिग्री सेल्सियस के बीच रहता है। गर्म हवाएँ और रेतीले तूफ़ान अक्सर आते रहते हैं। भादला लगभग 45 किमी2 क्षेत्रफल वाला रेतीला, शुष्क और शुष्क क्षेत्र है।
• सोलर पार्क की कुल क्षमता 2,245 मेगावाट है।
• जब इसकी पूरी क्षमता चालू हो जाएगी, तो पार्क दुनिया का सबसे बड़ा पूर्णतः चालू पीवी प्रोजेक्ट बन जाएगा, जिसमें निवेश बढ़कर 10,000 करोड़ रुपये (यूएस $ 1.3 बिलियन) हो जाएगा।

पावागाडा सोलर पार्क

• पावागाड़ा सोलर पार्क एक सौर पार्क है जो कर्नाटक के तुमकुर जिले के पावागाड़ा तालुक में 53 वर्ग किलोमीटर (13,000 एकड़) के क्षेत्र को कवर करता है।
• सौर ऊर्जा पार्क की क्षमता 2,050 मेगावाट है और यह राजस्थान में 2245 मेगावाट के भादला सौर पार्क के बाद दुनिया का दूसरा सबसे बड़ा फोटोवोल्टिक सौर पार्क है।
• यह 2019 में पूरा हुआ।

कुरनूल अल्ट्रा मेगा सोलर पार्क

• कुरनूल अल्ट्रा मेगा सोलर पार्क आंध्र प्रदेश के कुरनूल जिले के पन्याम मंडल में 5,932.32 एकड़ के कुल क्षेत्र में फैला एक सौर पार्क है, जिसकी क्षमता 1,000 मेगावाट है।
• पार्क को सौर ऊर्जा डेवलपर्स और केंद्र और राज्य सरकारों द्वारा लगभग 7,000 करोड़ (यूएस $980 मिलियन) के निवेश पर बनाया गया था।
• इसे 29 मार्च 2017 को चालू किया गया था और इसका स्वामित्व आंध्र प्रदेश सोलर पावर कॉर्पोरेशन प्राइवेट लिमिटेड (APSPCL) के पास था।

एनपी कुंटा अल्ट्रा मेगा सोलर पार्क

• एनपी कुंटा अल्ट्रा मेगा सोलर पार्क, जिसे अनंतपुरम अल्ट्रा मेगा सोलर पार्क के नाम से भी जाना जाता है, भारत के आंध्र प्रदेश राज्य के अनंतपुर जिले के नंबुलापुलकुंटा मंडल में कुल 7,924.76 एकड़ क्षेत्र में फैला एक सोलर पार्क है।
• इसे मई 2016 में चालू किया गया था, और इसका स्वामित्व आंध्र प्रदेश सोलर पावर कॉर्पोरेशन प्राइवेट लिमिटेड (APSPCL) के पास है।

रीवा अल्ट्रा मेगा सोलर

• रीवा अल्ट्रा मेगा सोलर ग्रिड समता बाधा को तोड़ने वाली देश की पहली सौर परियोजना है। यह भारत के सबसे बड़े सौर ऊर्जा संयंत्रों में से एक है और एशिया का सबसे बड़ा एकल साइट सौर संयंत्र है।
• रीवा अल्ट्रा मेगा सोलर लिमिटेड (आरयूएमएसएल), परियोजना की कार्यान्वयन एजेंसी, मध्य प्रदेश उर्जा विकास निगम लिमिटेड (एमपीयूवीएनएल) और सोलर एनर्जी कॉर्पोरेशन ऑफ इंडिया (एसईसीआई) के बीच एक संयुक्त उद्यम है।
• रीवा भारत की पहली परियोजना है जो अंतर-राज्यीय ओपन एक्सेस ग्राहक, यानी दिल्ली मेट्रो को बिजली की आपूर्ति कर रही है। यह भारत की पहली परियोजना भी है जहां रेलवे ट्रैक्शन के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग किया जाएगा।
• इस परियोजना को अपनी लेनदेन संरचना के लिए उत्कृष्टता के लिए विश्व बैंक समूह का राष्ट्रपति पुरस्कार मिला।

चरणका सोलर पार्क

• गुजरात सोलर पार्क-1 (जिसे चरंका सोलर पार्क भी कहा जाता है) वर्तमान में उत्तरी गुजरात के पाटन जिले के चरंका गांव के पास 2,000 हेक्टेयर (4,900 एकड़) भूमि पर विकास की प्रक्रिया में है।

कामुथी सौर ऊर्जा परियोजना

• कामुथी सौर ऊर्जा परियोजना एक फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन है जो भारत के तमिलनाडु राज्य में मदुरै से 90 किमी दूर रामनाथपुरम जिले के कामुथी में 2,500 एकड़ क्षेत्र में फैला हुआ है।

कडपा अल्ट्रा मेगा सोलर पार्क

• कडप्पा अल्ट्रा मेगा सोलर पार्क आंध्र प्रदेश के कडप्पा जिले के मायलावरम मंडल में 5,927.76 एकड़ के कुल क्षेत्र में फैला एक सौर पार्क है। यह परियोजना आंध्र प्रदेश सौर ऊर्जा निगम प्राइवेट लिमिटेड (एपीएसपीसीएल) द्वारा कार्यान्वित की जा रही है, जो एक संयुक्त उद्यम है। भारतीय सौर ऊर्जा निगम (SECI), आंध्र प्रदेश विद्युत उत्पादन निगम और आंध्र प्रदेश के नवीन एवं नवीकरणीय ऊर्जा विकास निगम लिमिटेड।