- सौर PV पैनलों की कीमतें दशकों तक लगभग 12% प्रति वर्ष गिरती रहीं, लेकिन 2021~2023 में सौर बिजली की लागत अन्य ऊर्जा स्रोतों की तरह 30~100% बढ़ी, जिससे गिरावट की प्रवृत्ति की निरंतरता पर सवाल उठे
- अब residential solar में पैनल की लागत से अधिक soft costs का हिस्सा है, जैसे परमिट, श्रम, grid connection, संचालन, और इंस्टॉलर का मुनाफ़ा, जो कुल लागत का 60% से अधिक है
- utility-scale सिस्टमों में भी PV मॉड्यूल लगभग 39% हैं, जबकि design, civil works, BOS, logistics, और direct labor मिलकर लगभग 43% तक पहुँचते हैं, इसलिए अब लागत कटौती का केंद्र installation method का redesign बन रहा है
- Erthos और Jurchen Technology का PEG system मानता है कि rack, tracker, trench, और heavy equipment कम करके CAPEX को 20~40% और OPEX को 20% तक घटाया जा सकता है, और जैसे-जैसे पैनल सस्ते होते हैं, ऐसे structural बदलाव और महत्वपूर्ण हो जाते हैं
- अगर पैनल कीमतों में गिरावट, installation लागत में कमी, capital cost में गिरावट, और efficiency में सुधार एक साथ हों, तो सौर ऊर्जा की लागत लगभग 8 गुना तक और घट सकती है, लेकिन उसके बाद PV तकनीक में breakthrough के बिना गिरावट धीमी पड़ सकती है
सौर लागत में गिरावट की मौजूदा स्थिति
- सौर PV पैनलों की कीमतें दशकों से लगभग 12% प्रति वर्ष घटती रही हैं
- जितने अधिक सौर पैनल बनाए और लगाए गए, कीमतें उतनी कम हुईं, और अमेरिका जैसे देशों में नई बिजली क्षमता का बड़ा हिस्सा सौर का है
- सौर ऊर्जा को पहले से ही सबसे सस्ता बिजली स्रोत माना जाता है, लेकिन 2021~2023 के दौरान सौर बिजली की लागत 30~100% बढ़ी
- COVID काल की supply chain टूटन और उसके बाद की inflation इस बढ़ोतरी के कुछ कारण थे
- श्रम लागत, engineering लागत, ब्याज दरें, grid connection, grid congestion, interconnection delays, permitting barriers, transmission की कमी, अच्छे sites का पहले से घिर जाना, और सौर पैनल tariffs ने भी लागत बढ़ाई
ऊर्जा खपत में ठहराव और सस्ती बिजली का महत्व
- ऊर्जा खपत दशकों से ठहरी हुई है, और Henry Adams Curve के दीर्घकालिक रुझान यानी कुल ऊर्जा उपयोग में लगभग 7% वार्षिक वृद्धि से 1970 के आसपास विचलन हुआ
- अगर वह रुझान बना रहता, तो आज की तुलना में 2~5 गुना अधिक ऊर्जा खपत होती, और अमेरिका का प्रति व्यक्ति GDP आज के लगभग 65 हज़ार डॉलर के बजाय 1 लाख~2 लाख डॉलर होता
- कम ऊर्जा खपत वाला कोई भी समृद्ध देश नहीं है; अधिक समृद्ध होने के लिए अधिक ऊर्जा उत्पादन करना होगा, और इसका सबसे अच्छा रास्ता ऊर्जा लागत को बेहद कम करना है
पैनल से बड़े हो चुके गैर-पैनल खर्च
- residential solar installation में अब पैनल की अपनी लागत छोटी हो गई है, और soft costs कुल लागत का 60% से अधिक हैं
- soft costs में permits, inspections, interconnection fees, transmission lines, sales tax, operations, और इंस्टॉलर का मुनाफ़ा शामिल है
- सौर installation प्रकार residential, commercial, और utility-scale में बँटे होते हैं, और installed capacity का अधिकांश हिस्सा utility-scale है
- utility-scale solar plant को लगभग 1 डॉलर प्रति watt के रूप में सरल किया जा सकता है, इसलिए लागत हिस्सों को cents और प्रतिशत दोनों तरह से लगभग एक जैसा देखा जा सकता है
- PV मॉड्यूल: लगभग 39%, यानी लगभग 0.39 डॉलर प्रति watt
- design·engineering: लगभग 3%
- civil works: लगभग 8%
- BOS: लगभग 17%
- logistics: लगभग 3%
- direct labor: लगभग 12%
- design, civil works, BOS, logistics, और direct labor मिलाकर लगभग 43% हैं, जो अब पैनलों से बड़ा लागत घटक बन चुका है
PV मॉड्यूल कीमतों में आगे गिरावट की संभावना
- दुनिया भर में सौर पैनलों की औसत कीमत पहले ही लगभग 0.25 डॉलर प्रति watt है, और अमेरिका के कुछ क्षेत्रों में यह 0.20 डॉलर प्रति watt के स्तर पर है
- विदेशों में ऐसे उदाहरण हैं जहाँ कीमतें 0.10~0.12 डॉलर प्रति watt तक जा सकती हैं
- सौर निर्माता market share की प्रतिस्पर्धा में उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए सैकड़ों अरब डॉलर निवेश कर रहे हैं, और पैनल कीमतें 15~25% प्रति वर्ष की दर से गिर रही हैं
- Casey Handmer आदर्श सौर पैनल को 20µm मोटी silicon layer और 100µm plastic support layer, या कागज़ से भी पतली और सस्ती किसी अन्य तकनीक के करीब मानते हैं
- जब पैनल बहुत सस्ते हो जाते हैं, तो लागत optimization का केंद्र पैनल efficiency को अधिकतम करने से हटकर गैर-पैनल लागत घटाने पर चला जाता है
installation method का redesign: rack, tracker, civil works कम करना
- पारंपरिक तरीक़े में महंगे पैनलों से अधिकतम बिजली पाने के लिए trackers, ऊँचे racks, गहरे piles, अधिक wiring, और civil works का उपयोग किया जाता था
- जब पैनल सस्ते हो जाते हैं, तो उन्हें ज़मीन के पास या सरल संरचनाओं पर लगाकर SBOS, logistics, और civil costs घटाए जा सकते हैं
- Erthos का मानना है कि पैनलों को ज़मीन पर रखने के तरीके से CAPEX 20% तक घट सकता है
- अधिक घनी layout से land use लगभग 50% घटता है
- सरल layout से site preparation, planning, और design लागत घटती है
- trenching और wiring 70% घटते हैं
- racks और trackers हट जाते हैं
- construction time 50% घटता है, जिससे civil costs कम होती हैं
- बिना भारी racks के double-glass modules का उपयोग किया जा सकता है, और ये पैनल अधिक विश्वसनीय होते हैं तथा उनकी उम्र लंबी होती है
- operations लागत भी घट सकती है
- पैनलों के नीचे पौधे लगभग नहीं उगते, इसलिए घास काटने का बोझ घटता है
- सफ़ाई आसान होती है
- trackers जैसे moving parts कम होने से maintenance घटता है
Jurchen Technology PEG system का उदाहरण
- Jurchen Technology का PEG system पैनलों को ज़मीन से लगभग 1m ऊपर रखता है, लेकिन moving parts के बिना, एक बुनियादी steel rebar संरचना पर स्थापित करता है
- installation में trenching, gravel roads, concrete, heavy equipment की ज़रूरत नहीं होती, और workers को बार-बार सीढ़ियाँ चढ़ने-उतरने की आवश्यकता भी कम होती है
- installation इतना सरल है कि गैर-विशेषज्ञ श्रमिकों को भी आसानी से प्रशिक्षित किया जा सकता है
- पैनल angle छोटा होने से peak hours में थोड़ी कम रोशनी मिल सकती है, लेकिन सुबह और शाम में थोड़ी अधिक ऊर्जा मिल सकती है
- इन घंटों में मांग अधिक होती है, बिजली की कीमत ज़्यादा होती है, और प्रतिस्पर्धी सौर संयंत्रों का उत्पादन कम होता है
- इस तरीके से steel 75%, machinery cost 90%, logistics 50% घटते हैं, और कुल CAPEX 40% तथा OPEX 20% घट सकता है
inverter, permits, margin, capital cost
- सौर पैनल direct current (DC) बनाते हैं, लेकिन grid alternating current (AC) का उपयोग करती है, इसलिए inverter DC को AC में बदलता है
- PV inverter की लागत घटती रही है और आगे भी घटने की संभावना है
- tax, permits, interconnection, और inspection costs में शायद बड़ी गिरावट न आए, लेकिन फिलहाल ये कुल लागत का लगभग 5% हैं
- overhead और margins सौर संयंत्र संचालन का अनुभव बढ़ने, लागत और जोखिम घटने, और प्रतिस्पर्धा तेज़ होने पर कम हो सकते हैं
- फिलहाल यह मद लगभग 0.08 डॉलर प्रति watt है, और इसे कम से कम आधा किया जा सकने की संभावना बताई जाती है
- सौर संयंत्र पहले निवेश लेते हैं और समय के साथ कमाई करते हैं, इसलिए capital cost महत्वपूर्ण है
- construction cost घटने से upfront investment और risk दोनों घटते हैं, जिससे capital cost भी कम हो सकती है
- ब्याज दरें घटने पर संयंत्रों की profitability सुधर सकती है और निवेश बढ़ सकता है
efficiency में सुधार और land cost
- लागत घटाने के अलावा, समान लागत पर अधिक watt पैदा करना भी बिजली की unit cost घटाने का रास्ता है
- 2010~2020 के बीच औसत पैनल efficiency लगभग 10% से बढ़कर 20% हो गई, यानी केवल efficiency सुधार से पैनल output दोगुना हो गया
- अभी अधिकांश PV cells में इस्तेमाल होने वाले silicon की सैद्धांतिक सीमा 32% है, जबकि कई wavelengths के लिए optimized multi-layer संरचनाएँ सिद्धांततः 68% तक जा सकती हैं
- मौजूदा p-n junction cells के अलावा अन्य तकनीकों के लिए 90% से अधिक सैद्धांतिक efficiency भी संभव मानी जाती है, लेकिन mass production efficiency को single-layer में 25% और multi-layer p-n junction में 40% तक ले जाना भी बड़ी उपलब्धि होगी
- bifacial panels, half-cut cells, shingled cells, और back-contact cells जैसी विधियाँ भी efficiency सुधार के रास्तों में शामिल हैं
- आगे efficiency को दोगुना करना संभव लगता है, लेकिन 40% से अधिक तक पहुँचाने के लिए breakthrough की ज़रूरत होगी
- land cost को आमतौर पर गणनाओं में शामिल नहीं किया जाता या कम आँका जाता है; जिन स्रोतों को देखा गया उनमें यह कुल installation cost के 2~20% के बीच थी
- ज़मीन की supply नहीं बढ़ाई जा सकती और demand बढ़ती है, इसलिए यह deflationary नहीं है
- अच्छे sites पहले से लिए जा चुके हो सकते हैं, इसलिए भविष्य के sites अधिक महंगे या अधिक दूर हो सकते हैं
- दूसरी ओर, कई क्षेत्रों में ज़मीन प्रचुर और सस्ती है, और जैसे-जैसे सौर लागत घटेगी, डेवलपर्स के पास और सस्ती ज़मीन खोजने की प्रोत्साहना बढ़ेगी
लागत गिरावट का परिदृश्य
- यह मान लिया गया है कि कुछ वर्षों में PV मॉड्यूल लागत 0.39 डॉलर प्रति watt से घटकर 0.05 डॉलर प्रति watt तक जा सकती है
- design, engineering, civil works, BOS, direct labor, और inverter सहित build cost लगभग 0.47 डॉलर प्रति watt से घटकर 0.10 डॉलर प्रति watt तक आ सकती है
- मान्यता यह है कि ऐसी लागतें अभी पहले ही आधी हो रही हैं, और फिर से आधी हो सकती हैं
- tax और permit costs संभवतः लगभग 0.05 डॉलर पर बनी रहेंगी, लेकिन margins absolute dollar terms में compress हो सकते हैं
- केवल इन कदमों से ही सौर लागत लगभग 1 डॉलर प्रति watt से घटकर 0.25 डॉलर प्रति watt हो सकती है, यानी 4 गुना गिरावट
- अगर capital cost और land cost भी 4 गुना घटें, और efficiency सुधार से ऊर्जा उत्पादन दोगुना हो जाए, तो लागत फिर आधी होकर कुल मिलाकर लगभग 8 गुना तक गिर सकती है
- इसके बाद अतिरिक्त गिरावट धीमी पड़ सकती है, और efficiency में बड़े सुधार के लिए PV panel technology में breakthrough की ज़रूरत होगी
1 टिप्पणियां
Hacker News की रायें
मैं साल में चार महीने RV से यात्रा करता/करती हूं, और सिर्फ 2 साल पहले तक जिस solar setup की मुझे जरूरत थी, उसके लिए 6,000 डॉलर से ज्यादा का बजट रखना पड़ता था
कम से कम 1200Ah बैटरी, कम से कम 2400W पैनल, controller और parts चाहिए थे; यह महंगा तो था ही, सबसे बड़ी दिक्कत यह थी कि मेरे मौजूदा RV पर पैनल लगाने की जगह कम थी
लेकिन इन 2 सालों में बैटरी और पैनल की कीमतें 25% से ज्यादा गिर गई हैं, और उसी area से मिलने वाला output भी काफी बढ़ गया है, इसलिए जिस size के लिए पहले 200W panels मानकर चल रहा/रही था/थी, उसमें अब 400W monocrystalline panel 200 डॉलर में मिल सकता है
अब उसी setup का budget 6,000 डॉलर नहीं बल्कि 4,000 डॉलर तक घटा लिया है, और 400W panels की वजह से बड़ा RV लिए बिना भी शुरुआत कर सकता/सकती हूं
मैं अगले साल गर्मियों से पूरे साल RV में रहने की सोच रहा/रही हूं, और जरूरी power संभाली जा सकती है तथा तुरंत बड़ा RV लेने की जरूरत नहीं रही—मेरे लिए यह सचमुच game-changing बदलाव है
कुछ सालों में सभ्यता से दूर undeveloped land खरीदने की सोच है, और अब मुझे भरोसा हो गया है कि पूरे घर के लिए solar और battery system भी खुद सस्ते में बना सकता/सकती हूं
अगर grid electricity खींचने की लागत हजारों-हजार डॉलर हो सकती है, यह भी जोड़ लें, तो system लगभग तुरंत अपनी लागत निकाल लेता है, और बसने की जगह चुनते समय grid electricity की पहुंच निर्णायक factor नहीं रहती
मेरी situation थोड़ी अलग जरूर है, लेकिन यह सब 10,000 डॉलर से काफी कम में संभव है—10 साल पहले की तुलना में यह बहुत बड़ा बदलाव है
rural area में 4 acres या उससे ज्यादा होने पर permit exemption program है, जिससे permit या inspection के बिना मनचाहा निर्माण किया जा सकता है; कुछ restrictions हैं, लेकिन लगता है कि बनाते समय RV में रहना करीब 2 साल तक संभव है और 3 साल की extension भी मिल सकती है
solar के लिए अच्छी धूप बहुत है, roof rainwater harvesting से पानी मिल सकता है, और composting या traditional septic options भी legal हैं
YouTube पर off-grid natural building करने वाले काफी लोग हैं, और वे कभी-कभी मिलकर construction sites दिखाते हैं और सवाल भी लेते हैं
सर्दियों में थोड़ी snow पड़ती है और 100°F से ऊपर वाले दिन ज्यादा नहीं होते; elevation 4,000 feet से ज्यादा है और हैरानी की बात है कि कुछ ग्रामीण इलाकों में भी fiber बिछा हुआ है
कई जगह paved roads नहीं हैं, इसलिए यह अजीब लेकिन शानदार area है
मैंने पहले Class A RV में full-time living की है; रहने के लिए वह बहुत छोटा था, और चलाने/ले जाने के लिए बहुत बड़ा, और black tank से तो मुझे सच में नफरत थी
अच्छी camping जगह हर हफ्ते छोड़कर dump करने और पानी भरने जाना, या developed campground से जुड़ना पड़ता था, जो अच्छा नहीं लगा; मुझे अफसोस है कि मैंने छोटे school bus conversion से travel करने और 5 acres पर बड़ा घर बनाने वाला रास्ता नहीं चुना
आखिरकार वह जगह फिर भी America के अंदर ही होती है; सच में remote जगह चाहिए तो शायद northern Canada जैसा कुछ सोचना होगा
मैं जानना चाहूंगा कि mainland America में ऐसी कौन-सी जगहें हैं जिन्हें सभ्यता से दूर माना जाता है
मेरा मतलब उन बड़े Class A RVs से है जो apartment जैसे होते हैं, जिनमें washer और dryer तक होते हैं
जैसे-जैसे solar आम हो रहा है, RV design भी ज्यादा solar-focused होना चाहिए, ऐसा लगता है
हाल ही में fully electric RV दिखने शुरू हुए हैं; इससे पहले ज्यादातर propane/electric या diesel/electric hybrid setups होते थे—जैसे gas stove, propane/electric fridge, propane/diesel + electric heating, और propane या diesel generator
भविष्य के RV में driving के लिए बड़ी battery हो, और उसी battery को appliances, air conditioner/heat pump और onboard power के लिए भी इस्तेमाल किया जा सके
roof solar के साथ folding solar awning भी जोड़ दी जाए, और EV charger या campground 220V से भी charging हो सके, तो यह modern, आरामदायक और कहीं भी जा सकने वाला RV बन जाता है
real terms में पुराने cost आज के 6,600 डॉलर से ज्यादा के बराबर हैं, और अगर अभी 4,000 डॉलर है तो यह 40% से ज्यादा कमी के करीब है
electricity rates भी पिछले साल की तुलना में 5.5% बढ़े हैं: https://www.bls.gov/regions/midwest/data/averageenergyprices...
trailer में 5500 generator और 3 air conditioners हैं; मैं AC को छोड़कर 2.5 दिन की power चाहता/चाहती था/थी, और जरूरत पड़ने पर AC के लिए generator चलाने का इरादा था
solar बाद में करीब 1200W लगाने की योजना थी, लेकिन असल में साल भर में off-grid stays करीब 8 nights ही होते हैं, और generator रोज 2 घंटे चलाने से batteries भर जाती थीं
gasoline के 1 gallon में उम्मीद से ज्यादा energy होती है, निकलने से पहले घर पर charge कर सकते हैं, और कभी-कभी generator चलाना भी जरूरत पड़ने पर भरोसेमंद power के लिए अच्छा है
इसलिए शांत solar मुझे चाहिए, लेकिन करीब 2,500 डॉलर की installation cost पर उचित return on investment मिलना मुश्किल है, और मुझे यह पसंद है कि shore power न होने पर भी कुछ दिनों तक AC चला सकता/सकती हूं
लेख में यह आधार स्वीकार करना कठिन है कि ऊर्जा उपयोग सीधे प्रति व्यक्ति GDP से जुड़ा है, और अगर वह Henry Adams Curve की 7% वृद्धि का पालन नहीं करता, तो देश के स्तर पर वह उस स्तर से नीचे है जहाँ उसे होना चाहिए
इसके अंदर अर्थव्यवस्था और GDP के स्रोतों के बारे में बहुत सारी धारणाएँ शामिल हैं
यह मानना ज्यादा युक्तिसंगत लगता है कि manufacturing और ऊर्जा-प्रधान उद्योगों से service-centric economy की ओर बढ़ने पर decoupling हुई है
productivity बढ़ाने के लिए ज्यादा मशीनों की जरूरत होती है, इसलिए ज्यादा ऊर्जा की जरूरत होती है
अगर ऊर्जा आज से 10 गुना सस्ती और कमी-रहित हो, तो और अधिक काम automate करके पूरी दुनिया की productivity बढ़ाई जा सकती है, ज्यादा mining की जा सकती है, ज्यादा construction हो सकता है, और ज्यादा LLM train और run किए जा सकते हैं
GDP ऊर्जा की कीमत और उपलब्धता से बंधा है, और यह बहुत संभव है कि अमेरिका ने लगभग मुफ्त तेल भंडारों की बदौलत growth economy का आनंद लिया
सिर्फ Texas का दुनिया की 8वीं सबसे बड़ी economy होना भी इसी वजह से है
हालांकि एक सदी तक तेल निकालने के बाद यह अनिश्चित है कि आगे भी वह सस्ता और प्रचुर मात्रा में निकलेगा या नहीं, इसलिए तैयारी करनी होगी
इस paper में जो बात खटकती है, वह ऊर्जा और बिजली को एक जैसा मानना है
अमेरिका के energy flows दिखाने वाला यह chart अच्छा है: https://flowcharts.llnl.gov/sites/flowcharts/files/2023-10/U...
2022 में अमेरिका के residential, commercial, industrial और transportation sectors की 76.07 Quads ऊर्जा खपत में बिजली सिर्फ 13.3 Quads थी, इसलिए जब तक पूरी अमेरिकी economy को electrify नहीं किया जाता, बिजली supply में बढ़ोतरी economy के सिर्फ एक हिस्से की ही मदद करेगी
ऐसा भी नहीं कि पर्याप्त lighting की कमी से GDP को नुकसान हो रहा है, और एक point के बाद एक और bulb जलाने से productivity नहीं बढ़ती
cars या CPUs के साथ भी यही बात है
यह देखते हुए कि हर economy subsistence economy से शुरू हुई, development का स्तर मापने के लिए यह एक reasonable metric है
किसी समय अगर ऊर्जा उत्पादन की सीमा आ जाए, तो उसी मात्रा से ज्यादा करने की optimization महत्वपूर्ण हो सकती है, लेकिन हम अभी वहाँ तक नहीं पहुँचे हैं, इसलिए अभी भी यह खासकर developing countries के लिए अच्छा metric है
प्रति व्यक्ति GDP या प्रति व्यक्ति energy use में से एक पता हो, तो दूसरे और उस देश की समृद्धि का मोटा अंदाजा लगाया जा सकता है
क्योंकि ज्यादा सामान produce करने के लिए ज्यादा ऊर्जा चाहिए
लेकिन असल में ज्यादा production पैदा करने वाले factors को मापना ज्यादा कठिन है
factory को रोशन करने में पहले जितनी ज्यादा ऊर्जा होती थी, उतनी ज्यादा रोशनी मिलती थी, लेकिन incandescent और halogen lamps को LED से बदल दें तो ऊर्जा के लगभग 16% में ज्यादा रोशनी मिलती है
और आगे बढ़कर lights-out automated factory में जाएँ तो उसी production के लिए lighting energy 0 हो जाती है
high-efficiency motors, induction heating और ज्यादा efficient processes के साथ भी यही बात है
energy consumption से GDP growth मापना Bill Gates के इस उदाहरण जैसा है कि “code की lines से software progress मापना, aircraft progress को airplane के वजन से मापने जैसा है”
किसी खास condition को fixed रखें तो ज्यादा का मतलब ज्यादा हो सकता है, लेकिन reality में कम code और हल्का airplane आम तौर पर बड़ा result देते हैं
तथाकथित primary energy error की वजह से fossil-fuel-based system असल से 4 गुना बेहतर दिखता है, और अतीत में जाते हुए शायद उससे भी ज्यादा
सही
अमेरिका में solar panel pallet price 30 cents प्रति watt से कम है
https://a1solarstore.com/wholesale-solar-panels.html
Alibaba पर यह 15 cents प्रति watt से कम है
https://www.alibaba.com/product-detail/Longi-solar-Hi-MO-X6-...
पूरा system भी $1 प्रति watt से कम में आता है: https://www.alibaba.com/product-detail/Moregosolar-hybrid-so...
मैंने relatives को छोटे installation के लिए भी $40,000 से ज्यादा के quotes मिलते देखे हैं
EU में battery सहित छोटा system करीब $9,000 में हुआ था, और आज की prices पर लगता है वही चीज $5,000 से कम में install हो सकती है
$2,200 के panels से 8,000W मिलेंगे, जो daytime demand के लिए काफी होने चाहिए, बेशक यह मानकर कि dryer और AC एक साथ नहीं चलाए जाएँगे और 400W panels आम तौर पर अपनी पूरी rated output नहीं देते
दूसरे महंगे hardware की भी जरूरत होगी, लेकिन फिर भी
लेख उन हिस्सों को देखना चाहता है जो इस cost से कहीं आगे जाते हैं
जल्द ही, बल्कि शायद अभी से, सोलर इंस्टॉलेशन में सबसे बड़ी लागत लेबर कॉस्ट होगी
छत पर लोगों को चढ़ाना, इलेक्ट्रीशियन से डिस्ट्रीब्यूशन पैनल को फिर से कॉन्फ़िगर कराना और ट्रांसफर स्विच लगवाना महंगा पड़ता है
उपकरण मुफ्त भी हों, तो भी प्रशिक्षित तकनीशियन से इंस्टॉलेशन कराने में हजारों डॉलर लगते हैं
रेजिडेंशियल इंस्टॉलेशन में लोगों को छत पर चढ़कर पैनल लगाने और हर घर के हिसाब से कस्टम वायरिंग करनी पड़ती है, लेकिन सोलर पावर प्लांट में रोबोट से दसियों हजार पैनल सस्ते में लगाए जा सकते हैं
हालांकि नेट मीटरिंग पर हमलों से मौजूदा सोलर ग्राहकों की मुनाफ़े की स्थिति घटने के अलावा भी इसके खराब साइड इफेक्ट हैं
डिस्ट्रिब्यूटेड जेनरेशन ज्यादा resilient होती है, और बैटरी हो तो बिजली कटने पर भी बिजली इस्तेमाल की जा सकती है
वर्चुअल पावर प्लांट हो तो अलग-अलग मोहल्ले बिजली बनाए रख सकते हैं, लेकिन बड़े सोलर पावर प्लांट तक जाने वाली ट्रांसमिशन लाइन कट जाए तो पूरा शहर बिजली खो सकता है
बड़े सोलर पावर प्लांट युद्ध या sabotage के बड़े लक्ष्य बनते हैं, और उनसे जुड़ी ट्रांसमिशन लाइनें भी प्राकृतिक आपदाओं के प्रति कमजोर होती हैं
आर्थिक रूप से भी बड़ी बिजली कंपनियों की बाजार पर पकड़ बढ़ती है और वे regulators को capture करके उपभोक्ताओं को ज्यादा कीमत और खराब सेवा दे सकती हैं
फिर भी अगर वही generation capacity सोलर पावर प्लांट में कहीं ज्यादा सस्ती बनाई जा सकती है, तो हर घर पर पैनल लगाने का औचित्य कमजोर पड़ता है
अच्छी बात यह है कि रेजिडेंशियल रूफटॉप सोलर की गति में practicality से ज्यादा वैचारिक पहलू था
द्वीपों को छोड़कर ज्यादातर मामलों में अंतिम उपयोगकर्ता से 95% ट्रांसमिशन एफिशिएंसी की सीमा के भीतर खाली, अनुपयोगी जमीन सचमुच बहुत है
इंस्टॉलेशन और मेंटेनेंस लागत आसानी से 3–4 गुना घटाई जा सकती है, और खुद करें तो लगभग खर्च ही नहीं आता
Erthos नाम के startup ने पाया कि सपोर्ट स्ट्रक्चर की लेबर और material cost बचाने के लिए पैनलों को सीधे जमीन पर रख देना ज्यादा सस्ता है
कुछ साल पहले HN thread भी था: https://news.ycombinator.com/item?id=33926683
[1] https://erthos.com/
प्लग-एंड-प्ले सोलर पैनल और बैटरियां सुनने में डरावनी लगती हैं, लेकिन उन्हें सुरक्षित बनाना जरूरी नहीं कि असंभव ही हो
बचपन में Detroit के दक्षिण में Enrico Fermi परमाणु बिजलीघर के दौरे पर सुना था कि परमाणु ऊर्जा जल्द ही इतनी सस्ती हो जाएगी कि उसे मीटर करने की ज़रूरत भी नहीं पड़ेगी
यह 60 साल से भी ज़्यादा पहले की बात है
इसलिए मैं थोड़ा संशय में हूँ
मुझे यह भी याद है कि करीब 1975 में solar को लेकर उत्साहित था और सुना था कि लागत इतनी तेजी से गिर रही है कि 5 साल के भीतर solar, coal या natural gas वाली बिजली से सस्ता हो जाएगा
लगभग 50 साल बाद भी अब तक इंतज़ार ही कर रहा हूँ
San Diego, Dallas, Tampa में शायद यह पहले ही हो सकता है
Michigan राज्य के आसपास भी काफी solar बन रहा है, लेकिन पता करने पर वे सब या तो सरकारी subsidy लेते हैं या ऐसे अमीर लोगों के मामले हैं जिन्हें economics की परवाह करने की ज़रूरत नहीं होती
मैं solar के बिल्कुल खिलाफ नहीं हूँ, लेकिन यह कहना ज़रूरी है कि उत्तरी climate zones में nuclear, geothermal या किसी और चीज़ का plan B चाहिए
solar और wind दोनों natural gas से सस्ते हैं, और natural gas coal से सस्ती है
solar करीब 5 cents प्रति kWh है और nuclear 15 cents प्रति kWh के करीब है
अभी wind और solar की कीमतें gas से तय हो रही हैं, लेकिन जैसे-जैसे ज्यादा batteries लगेंगी, किसी समय यह price linkage भी टूट जाएगा
https://en.wikipedia.org/wiki/Cost_of_electricity_by_source
बिना metering वाली energy संभव होने के लिए ज्यादातर लोगों के पास distributed generation और storage इतना ज्यादा होना चाहिए कि विशेष मामलों को छोड़कर transmission grid बनाना profitable न रहे
उदाहरण के लिए, storage वाले home solar system के साथ दिन में आप असल में बिना metering वाली energy इस्तेमाल करते हैं
1975 में देखे गए solar के आंकड़े गलत थे, और वे commercial solar panel production के 5 साल या उससे कम डेटा पर आधारित थे
अब हमारे पास commercial solar panel production के 50 साल का डेटा है जिससे learning rate का अनुमान लगाया जा सकता है, और नतीजा यह है कि करीब पिछले 5 साल से दुनिया के अधिकांश क्षेत्रों में solar, coal या natural gas से सस्ता हो गया है
5 साल पहले ही इंतज़ार बंद कर देना चाहिए था
उत्तरी climate zones का plan B शायद wind, batteries, thermal energy storage, और emergency prices पर liquid fuel जलाने वाले emergency generators का मिश्रण होगा
शुरू में यह fossil fuel हो सकता है, बाद में electrolysis-based fuel
कुछ commercial reactors अभी-अभी उचित schedule और budget में पूरे हुए थे, और सरकारी cost forecasts भी मान रहे थे कि अभी पूरे हुए reactors coal से compete कर सकते हैं और 1980 के दशक के मध्य तक coal production cost बढ़ने से nuclear साफ तौर पर आगे हो जाएगा
Three Mile Island के बाद reactor costs और schedule overruns का बहुत बढ़ना nuclear history में रुचि रखने वालों को अच्छी तरह पता है, और यह उन कारणों में से एक है जिनसे यह forecast गलत निकला
दूसरा कारण यह था कि 1980 के दशक में coal की real price बढ़ी नहीं, बल्कि घटी
surface mining के विस्तार ने coal fuel की बढ़ती trend को उलट दिया, और उसी समय coal power plants की thermal efficiency 1968 के आसपास practical माने जाने वाले स्तर से आगे लगातार सुधरती रही
अमेरिका में नए coal power plants fuel के प्रति 1GJ पर कम खर्च करके ज्यादा बिजली बनाने लगे, इसलिए nuclear की वास्तविक delays और cost overruns न भी होते तो 1980 के दशक में compete करना आसान नहीं होता
France के पास अमेरिका की तरह प्रचुर domestic coal नहीं था, इसलिए coal technology में सुधार से अलग उसने non-fossil electricity development पर ध्यान लगाए रखा और पर्यावरण के लिहाज से भयावह coal rise से बच गया
सोचता हूँ कि 1975 में सुने optimistic solar cost forecasts भी क्या इस धारणा पर टिके थे कि fuel costs लगातार बढ़ेंगी
अगर माना गया था कि coal electricity लगातार महंगी होती जाएगी, तो solar adoption तेज होता और लागत घटती, और साथ ही solar को जिस cost benchmark को पार करना था वह भी कम हो जाता
या फिर कई और मामलों की तरह, उस समय solar industry के लोग सुधार की संभावना को लेकर बहुत ज्यादा optimistic थे और सामने की बाधाओं को लेकर blind spot रखते थे
पहले मैं बेहद pro-nuclear था, लेकिन solar growth data देखकर यह समझने के बाद कि इसे iPhone बनाने की तरह scale किया जा सकता है, मैं solar+storage batteries strategy से पूरी तरह सहमत हो गया
अब लगभग सभी components पर Chinese manufacturing का कब्ज़ा है
article में भी कहा गया है कि hardware पहले ही cost का आधे से कम है और लगातार घट रहा है
land और raw material usage जैसे मामलों में nuclear के कुछ फायदे हों, फिर भी कम initial capital और तेज iteration वाले solutions से उसका पीछे रहना तय है
अब solar+battery लगभग हर जगह सस्ता विकल्प है, सिवाय बहुत उत्तरी इलाकों के जहाँ धूप कम और demand ज्यादा है
खासकर SpaceX के उदाहरण की तरह, जब सोचें कि किसी technology की लागत 10 गुना या 100 गुना घटाई जा सकती है
Elon का विचार था कि किसी चीज़ की price floor उसके raw material cost में होती है, और बाकी सब optimize किया जा सकता है
nuclear plant cost शायद raw material cost की 1,000 गुना हो सकती है
क्या इसे 10 गुना या 100 गुना घटाया जा सकता है, और अगर नहीं तो क्यों नहीं
अगर संभव हो, तो क्या दुनिया की energy production को 10 गुना या 100 गुना बढ़ाया जा सकता है
सस्ते labor वाले गरीब देशों में panel cost को अभी और नीचे आना होगा, लेकिन सस्ते solar से बहुत बड़ी संख्या में लोगों को गरीबी से बाहर निकाला जा सकता है
nuclear के साथ ऐसा विकल्प नहीं था
कौन चाहेगा कि अस्थिर regimes nuclear plants manage करें
विस्तृत मौखिक analysis के लिए Patio11 का podcast देखें
इस article में quote किए गए Casey Handmer भी उसमें आए हैं: https://www.complexsystemspodcast.com/episodes/solar-economi...
Betteridge's law को अलग रख दें, तो article भी इस राय से सहमत है
सौर ऊर्जा ही भविष्य है
पिछले 20 वर्षों में कीमतों में गिरावट वाकई जबरदस्त रही है, और इस लेख के चार्ट यही दिखाते हैं
उत्साहजनक बात यह है कि यह प्रगति काफी स्थिर रही है, और यह कहां व कब खत्म होगी, इसका अनुमान लगाना मुश्किल है
बैटरियां भी लगातार सस्ती हो रही हैं, और energy storage इसलिए अहम है क्योंकि यह तथाकथित baseload “समस्या” को हल करता है
बैटरी ही storage का एकमात्र तरीका नहीं है; अतिरिक्त बिजली से हवा में मौजूद CO2 से ईंधन बनाने वाली power-to-gas conversion तकनीक भी लगातार बेहतर हो रही है
अभी यह आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है, लेकिन लगातार सस्ती हो रही है, और gas price के लिए एक ऊपरी सीमा भी देती है
खासकर nuclear का levelized cost of electricity घातक है [1]
चूंकि सभी commercial reactors सरकारी subsidies से बने हैं, इसलिए यह सरकार के support की कमी से पैदा हुई समस्या भी नहीं लगती
अभी भी बहुत सारी समस्याएं अनसुलझी हैं
सौर ऊर्जा बिजली उत्पादन का इकलौता प्रत्यक्ष तरीका है
बाकी लगभग सभी तरीके steam turbine घुमाने पर आधारित दिखते हैं, लेकिन solar में कोई moving parts नहीं होते
इसे wristwatch से लेकर power plant और satellite तक, कहीं भी लगाया जा सकता है
[1]: https://www.eia.gov/outlooks/aeo/pdf/electricity_generation....
छत पर लगे panels के insurance और roof warranty का मसला हल हुआ है या नहीं, यह जानने की जिज्ञासा है
कुछ साल पहले मैं अपनी छत पर solar panels लगवाना चाहता था, लेकिन roof contractor और insurance company दोनों ने कहा कि panels लगाने पर भविष्य में छत को हुए नुकसान पर warranty या claim अमान्य हो जाएगा
installation से बने penetrations को roofer सिर्फ inspect कर ले, तो roof warranty बनी रही
बेशक वह roofer panels installation business भी करता था, इसलिए उसके पास संबंधित expertise थी
warranty void होना कोई सार्वभौमिक तर्क नहीं है
किसी local solar expert से बात करें, तो warranty void न करने वाला off-the-shelf solution मिल सकता है
दुनिया के कुछ हिस्सों में पहले से ही दो अंकों के प्रतिशत में घरों पर solar panels लगे हैं, और आगे यह और बढ़ेगा
अगर ऐसा मामला हो, तो installer को जिम्मेदार होना चाहिए
अगर labor costs लगातार बढ़ती रहीं, तो industry के लिए रास्ता शायद installation को और सरल बनाकर उसे self-installation के करीब ले जाना है
दिशा यह होनी चाहिए कि यह plug-and-play के करीब हो, और skilled carpenter व electrician पर निर्भरता कम हो
residential roof installation की एक समस्या बड़े flat panels से बनने वाला wind load है
इस load को offset करने के लिए छत में बहुत मजबूत penetrating mounts चाहिए होते हैं
बड़े bolts सीधे roof trusses में लगाने पड़ते हैं, इसलिए कुछ expertise चाहिए होती है, और structural lumber के किनारे को नुकसान पहुंचाने का जोखिम भी होता है
इसके विपरीत, solar hot water में इस्तेमाल होने वाली गोल tubes बड़ा wind load नहीं बनातीं, इसलिए औसत DIY worker भी उन्हें support करने के लिए छत में holes कर सकता है