- लंदन के उपनगर के एक सामान्य घर में सालाना 3,800kWh उत्पादन और उतनी ही खपत दर्ज की गई
- मौसम के हिसाब से अतिरिक्त बिजली और बिजली की कमी दोनों होती हैं, इसलिए साल भर आत्मनिर्भर रहने के लिए विशाल battery चाहिए
- एक दिन के वास्तविक डेटा में 9.7kWh उपयोग और 19.6kWh उत्पादन दिखा, लेकिन खपत और उत्पादन का समय अलग होने से 13kWh battery की जरूरत पड़ती है
- एक साल के वास्तविक मापन डेटा के विश्लेषण से पता चला कि गर्मी की अतिरिक्त बिजली को सर्दियों में इस्तेमाल करने के लिए लगभग 1,068kWh(MWh) क्षमता चाहिए
- व्यावहारिक रूप से किसी व्यक्ति के लिए इतनी बड़ी battery लगाना तकनीकी और आर्थिक रूप से अव्यावहारिक है, और इसके बजाय कुशल design तथा battery कीमतों में गिरावट ज्यादा महत्वपूर्ण मुद्दे हैं
घर की पूरी बिजली स्टोर करने के लिए आवश्यक solar battery क्षमता का विश्लेषण
अवलोकन
- यह लंदन के उपनगर के एक सामान्य घर में लगे छोटे solar panel के वास्तविक उदाहरण पर आधारित है
- सालाना औसतन 3,800kWh बिजली पैदा होती है और घर में सालाना 3,800kWh ही खपत होती है
- लेकिन सारी बिजली एक ही समय पर उपयोग नहीं होती, इसलिए मौसम के अनुसार अतिरिक्त बिजली गर्मियों में बनती है और सर्दियों में बिजली खरीदनी पड़ती है
- लक्ष्य है पूर्ण ऊर्जा आत्मनिर्भरता के लिए आवश्यक battery क्षमता की गणना करना
गर्मियों के एक दिन में बिजली का प्रवाह
- ग्राफ:
- पीली रेखा: solar उत्पादन (सूर्योदय के बाद बढ़ता है, दोपहर में अधिकतम, सूर्यास्त तक घटता है)
- लाल रेखा: घर की बिजली खपत (शाम 7 बजे खाना पकाने के समय बड़ा peak)
- नीली रेखा: grid (बाहरी बिजली नेटवर्क) का उपयोग/आपूर्ति (सूर्योदय से पहले आयात, उसके बाद आपूर्ति भी संभव, शाम को खपत बढ़ती है)
- वास्तविक मापन डेटा (कुछ समय बिंदुओं पर खपत W/उत्पादन W) से बिजली की अधिकता या कमी की गणना की गई
- गर्मियों के एक दिन में घर ने 9.7kWh इस्तेमाल किए और 19.6kWh पैदा किए, इसलिए ऊपर से देखने पर 9.9kWh battery पर्याप्त लग सकती है
- लेकिन वास्तविकता में खपत और उत्पादन के pattern अलग हैं, इसलिए एक ही समय में अधिकतम 13kWh स्टोरेज की जरूरत होती है
एक साल के संचयी डेटा का विश्लेषण
- मार्च के अंत से अगले साल मार्च के अंत तक के आधार पर, वसंत से उत्पादन खपत से अधिक होने लगता है और अतिरिक्त बिजली जमा होती जाती है
- Python कोड से हर दिन के उत्पादन/खपत के संचयी अंतर की गणना कर कुल आवश्यक battery क्षमता निकाली गई
- सालाना संचयी अधिकतम 1,068kWh (1MWh) तक पहुंचता है, जो घरेलू battery के लिए बहुत बड़ी क्षमता है
- बीच-बीच में मौसम और खपत में बदलाव के कारण कुछ समय पर अब भी बाहरी grid की जरूरत पड़ती है
वास्तविकता और सीमाएँ
- यह विश्लेषण रोजमर्रा के जीवन को दर्शाने वाले व्यक्तिगत डेटा पर आधारित है
- EV का लोड, gas से बिजली की ओर बदलाव जैसे कारक वास्तविक आवश्यक क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं
- मौजूदा तकनीक के साथ घरेलू स्तर पर 1MWh battery लगाना अव्यावहारिक है
- पर्यावरणीय प्रभाव, battery efficiency, अतिरिक्त क्षमता के उपयोग जैसी कई व्यावहारिक समस्याएँ मौजूद हैं
- इसके बजाय panel upgrade, स्टोरेज efficiency में सुधार, और grid आधारित distributed power का उपयोग अधिक तर्कसंगत समाधान हो सकते हैं
आर्थिकता और भविष्य की संभावनाएँ
- अभी के समय में 1MWh battery बनाने में 100,000 से 500,000 pound तक खर्च हो सकता है
- maintenance, जगह, और विभिन्न अनुमतियों की अतिरिक्त लागत भी आती है
- अच्छी बात यह है कि हाल के वर्षों में lithium-ion battery की कीमतें 10 साल में 90% घटी हैं, और sodium-ion battery जैसी नई तकनीकें और तेज गिरावट का संकेत देती हैं
- भविष्य में घरेलू battery की लागत लगभग 8,000 pound तक आ सकती है
- distributed solar + battery के फायदे हैं जैसे लागत में कमी, ऊर्जा आत्मनिर्भरता, और जमीन से जुड़े विवादों को कम करना
निष्कर्ष
- फिलहाल हर घर में 1MWh स्तर की battery रखना व्यावहारिक रूप से संभव नहीं है
- लेकिन तकनीकी नवाचार और कीमतों में गिरावट को देखते हुए solar + large battery पर आधारित आत्मनिर्भर घर निकट भविष्य में आम हो सकते हैं
- घरेलू solar system ब्रिटेन जैसे मौसम में भी पर्याप्त प्रभाव और आर्थिक लाभ दे सकता है
- ऐसा "उज्ज्वल और धूप से भरा भविष्य" वास्तविकता बन सकता है, जहाँ हर घर सालाना उत्पादन और खपत के अंतर तक को खुद स्टोर कर सके
1 टिप्पणियां
Hacker News राय
मेरे Tesla सिस्टम में 3 बैटरियां हैं, और इंस्टॉलेशन के समय Tesla इंजीनियरिंग टीम की सिफारिश के खिलाफ जाकर मैंने छत के पश्चिमी हिस्से में 8kW पैनल जोड़ने पर ज़ोर दिया था। पूर्व दिशा वाले हिस्से की दक्षता 74% और पश्चिम वाले हिस्से की 72% है, यानी थोड़ी कम, लेकिन जब मैंने घंटों के हिसाब से पुरानी खपत का मॉडल बनाया तो पता चला कि बैटरियां ज़्यादातर शाम को खाली होती हैं। मेरा लक्ष्य हर दिन नहीं बल्कि समय-आधारित उत्पादन को optimize करना था। नतीजतन 14kW पैनल और 3 बैटरियों की वजह से मैं साल के 9 महीने पूरी तरह off-grid रहता हूँ। सर्दियों में 7 फीट तक बर्फ पड़ती है और घर के आसपास बहुत बड़े पेड़ भी हैं, लेकिन अगर सिस्टम को वास्तविक उपयोग के आधार पर बनाया जाए तो असर वाकई बड़ा होता है। अक्सर सिस्टम को सिर्फ़ दैनिक औसत आंकड़ों के आधार पर डिज़ाइन किया जाता है, लेकिन मैं ज़ोर देकर कहना चाहता हूँ कि इसे वास्तविक उपयोग पैटर्न के आधार पर होना चाहिए। अगर बिजली कंपनी अतिरिक्त उत्पादन पर पर्याप्त credit दे तो बात अलग है, लेकिन हक़ीक़त में ज़्यादातर फ़ायदा बिजली कंपनी ले जाती है, इसलिए सोच-समझकर फ़ैसला करना चाहिए
हम भी Hispaniola द्वीप पर 100kW microgrid चला रहे हैं, और ज़्यादातर पैनलों को सर्दियों की दोपहर की धूप के हिसाब से optimize किया है या आसमान की ओर अलग-अलग random दिशाओं में लगाया है। यह random व्यवस्था दक्षिण की ओर 12 डिग्री fixed सेटिंग से भी ज़्यादा बिजली बनाती है, क्योंकि हमें जिस पल की high-intensity रोशनी चाहिए, वह overcast स्थिति या ऊँचाई वाले बादलों के कारण आसमान के अलग-अलग हिस्सों में लगातार बदलती रहती है। साथ ही दक्षिण कोण पर रखने से कुछ पैनल पहाड़ की तरफ़ देखते हैं, जिससे रोशनी कम मिलती है। मेरी सलाह है कि जहाँ तक संभव हो, पैनल भरपूर मात्रा में लगाने चाहिए। हम सिर्फ़ 3 घंटे की धूप से फ़ार्म और 6 घरों की बैटरियां पूरी तरह चार्ज कर लेते हैं, और बादलों वाले दिनों में भी पर्याप्त उत्पादन होता है। साल में लगभग 60 दिन हमें अतिरिक्त रूप से generator चलाना पड़ता है, लेकिन उस स्तर के ईंधन (सालाना 300 गैलन) से एक छोटा फ़ार्म और 6 घर बिना बिजली समस्या के चल रहे हैं
Powerwall सिस्टम बैटरी charging को सबसे पहले प्राथमिकता देता है। दिन भर बनी बिजली से तीन बैटरियां भरने में ही समय लग जाएगा, तो फिर मुझे समझ नहीं आता कि आपने समय-आधारित storage optimization वाला मॉडल क्यों नहीं चुना। क्या 74% दक्षता 72% की तुलना में कुल उत्पादन में ज़्यादा फ़र्क नहीं डालेगी?
वास्तव में 1 डॉलर की बिजली उत्पादन आमदनी तभी होती है जब उसी समय और उसी जगह बिक्री और खरीद साथ-साथ हो रही हो। उचित कीमत में उस समय का market price, transmission और sales cost, और supply बढ़ने से market price में आई गिरावट शामिल होनी चाहिए। देश के हिसाब से, बिजली बेचने और खरीदने के दिन के बीच दाम का अंतर बड़ा हो सकता है। यूरोप में market price कई बार negative भी हो जाती है, इसलिए overproduction बिजली कंपनी के लिए भी फ़ायदेमंद न हो
हमारे घर की छत छोटी है, इसलिए हमने 1/3 पैनल पूर्व, 1/3 पश्चिम, और 1/3 दक्षिण दिशा में लगाए हैं। सिद्धांत रूप से अगर छत काफ़ी बड़ी हो तो सब कुछ दक्षिण की ओर रखना बेहतर हो सकता है, लेकिन PG&E लगातार peak time बदलता रहता है, इसलिए दोपहर बाद का उत्पादन ज़्यादा credit देता है। इसीलिए घर का विस्तार होने पर मैं ज़्यादातर पैनल पश्चिम दिशा में लगाऊँगा। आगे AC जोड़ने की योजना है, इसलिए peak demand के समय इसका फ़ायदा होने की उम्मीद है
मेरे आसपास भी बड़े-बड़े पेड़ बहुत हैं। छाया का हिसाब लगाते समय SunCalc काफ़ी काम आया। साल के अलग-अलग समय पर छाया की लंबाई देखकर मैं हैरान रह गया
यह अब भी Factorio यूज़र्स को परेशान करने वाला सवाल है: Optimal ratio wiki दस्तावेज़
गर्मियों में जमा की गई ऊर्जा को सर्दियों तक चलाना वाकई बहुत inefficent है। इसके बजाय solar panel को काफ़ी ज़्यादा overprovision करना, ताकि सर्दियों के औसत में भी पर्याप्त ऊर्जा मिलती रहे, आर्थिक रूप से बेहतर है। बस बादलों वाले दिनों के लिए लगभग 2 हफ़्ते की बैटरी चाहिए। समस्या यह है कि आम घरों की छत पर इतने बड़े पैनल या 1MWh बैटरी लगाने की जगह नहीं होती
अगर सच में off-grid रहना ज़रूरी है, तो बहुत ठंडी, बादलों वाली, बर्फ़ीली सर्दियों में आखिरकार fossil fuel generator की ज़रूरत पड़ेगी। बाकी समय तो grid का इस्तेमाल ही काफ़ी है
मैं भी California के अंदरूनी इलाके में off-grid रहता हूँ। मेरे पैनल इतने बड़े हैं कि धूप रहते समय AC लगातार चला सकते हैं, लेकिन सर्दियों में बस gas furnace के blower को मुश्किल से चला पाते हैं। 5kW पैनल और 24kWh बैटरी से 1300 वर्गफुट का घर गर्मियों में आराम से चल जाता है, लेकिन सर्दियों में जब कई दिन तक ठंड और बारिश रहती है तो बैटरी खाली हो जाती है और generator से चार्ज करना पड़ता है। गर्मियों के हल्के बादल ठीक रहते हैं, लेकिन सर्दियों के तूफ़ानी बादल पूरे पैनल सिस्टम की क्षमता इतनी गिरा देते हैं कि 200W का refrigerator भी नहीं चल पाता
1MWh बैटरी भी वास्तव में इतनी बड़ी नहीं होती। आजकल electric trucks में 600kWh की बैटरी भी आती है, और वह भी basement के एक कोने में आराम से आ सकती है
मौसम के हिसाब से बिजली स्टोर करना व्यावहारिक रूप से मुश्किल है, लेकिन heat के रूप में यह संभव है। गर्मियों की सस्ती बिजली से गर्मी बनाकर basalt में स्टोर करने का तरीका Netherlands की residential communities में पहले से चल रहा है संबंधित लिंक1
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मैंने भी इसी तरह किया। सालाना 6000kWh खपत वाले घर को 90kWp solar से चला रहा हूँ। महंगी बैटरियों की बजाय बड़े पैमाने पर solar panel बढ़ाना बहुत सस्ता पड़ा (कुल €90,000)। इंस्टॉलेशन और inverter मैंने खुद लगाया, सिर्फ़ AC का काम electrician से कराया
उम्मीद है कि LFP और Sodium-ion बैटरियां जल्द ही 5000 cycles से ज़्यादा की life guarantee देंगी (शायद पहले से देती हों)। अगर हर दिन एक बार पूरी discharge भी करें, तब भी 15 साल से ज़्यादा आराम से चल सकती हैं, हालांकि calendar degradation उससे पहले हो सकती है। cycle life जितनी ज़्यादा होगी, storage cost यानी LCOE उतना कम होगा, और यही ज़्यादा अहम है। लंबे समय की तैयारी के लिए साल में 1–2 हफ़्ते चलने वाला diesel generator जैसा long-term backup system आदर्श है। V2G, 3 दिन का backup, और घर का low-power emergency mode हो तो और बेहतर होगा। सर्दियों के load के हिसाब से solar को जितना संभव हो बड़ा रखना भी आदर्श है। बैटरी लागत बढ़ाने वाला मुख्य कारण नहीं लगती
अगर आप बहुत कम धूप वाले इलाके में नहीं रहते, तो long-term backup के लिए diesel generator रखने से बेहतर उचित आकार का solar system है जिसमें transfer switch हो। सिस्टम सही तरह बनाया जाए तो blackout के दौरान भी दिन में बैटरी recharge करते हुए लंबे समय तक off-grid चलाया जा सकता है। diesel generator का maintenance cost हर साल जुड़ता रहता है और सामान्य संचालन में उससे कोई फ़ायदा नहीं मिलता। solar आम दिनों में भी बिजली बिल कम करता है या कमाई भी करा सकता है। हाँ, बहुत अंधेरे इलाके में यह तर्क सीमित हो सकता है। और बिजली खपत घर-घर में बहुत अलग होती है, खासकर heating/cooling, यह भी बड़ा factor है
long-term backup power के लिए LNG/propane, diesel से कहीं बेहतर हैं। नियमित उपयोग होने पर CH4 fuel generators के अंदर कम जमाव होता है, और liquid fuel गंदा होता है और पुराना होने पर ख़राब हो जाता है। diesel तभी ठीक है जब आप उसकी लागत उठा सकें
LFP के लिए 8,000–12,000 cycles और Sodium-ion के लिए 15,000–20,000 cycles का अनुमान है। इसे manufacturers की warranties और कई sources में देखा जा सकता है
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यह लेख वास्तव में 1MW बैटरी के 1 साल के cycle का उदाहरण लेकर निष्कर्ष निकालता है। शाम के बाद भी कुछ discharge बचती है, लेकिन 1MW में कुछ kWh का स्तर बहुत मामूली है। सिर्फ़ cycle life के हिसाब से देखें तो 5,000 cycles का मतलब 5,000 साल चलना होगा (जब तक क्षमता 0.8MW तक न घट जाए)। जैसा कई लोगों ने कहा, chemistry की stability लगातार बेहतर हो रही है, इसलिए आजकल 5,000 cycles कम माने जाते हैं
मैं अमेरिकी दक्षिण-पश्चिम में एक off-grid घर में रहता हूँ, और 4kW solar व 43kWh बैटरी से 100% ज़रूरतें पूरी हो जाती हैं (AC सहित)। हाल ही में UL-certified 43kWh बैटरी shipping और tax सहित $5,400 में मिली। इस स्तर पर ज़्यादातर इलाकों में यह काफ़ी आर्थिक है। Tesla Powerwall जैसी कुछ चीज़ों की कीमत मुझे बेहिसाब लगती है। बेशक पूरी installation में rack, cable, busbar, breaker जैसी सामग्री भी लगती है, लेकिन जो कीमत मैं बता रहा हूँ वह BMS सहित battery box की है
storage capacity के मुकाबले production power का हिस्सा बहुत छोटा लग रहा है। क्या आपकी रोज़ की खपत 10–15kWh के आसपास है और आपने बहुत ठंड के लिए बैटरी को oversize किया है? मेरा मतलब बस यह है कि कृपया दोबारा पुष्टि करें कि मैं सही समझ रहा हूँ
अगर $5,400 में UL-certified 43kWh बैटरी देने वाले supplier का पता हो तो ज़रूर बताइए
अभी जिस बैटरी का ज़िक्र हुआ, वह कौन-सा product है, यह जानना चाहता हूँ
आपने shipping सहित $5,400 की UL-certified बैटरी कही, तो क्या installation आप खुद करते हैं, और labor cost अलग है?
मैंने जो मिलते-जुलते सिस्टम देखे हैं उनकी कीमत यहाँ बताए गए से दोगुनी है और capacity आधी। brand और model जानने में बहुत दिलचस्पी है
अगर लक्ष्य सिर्फ़ लागत को सही रखना है, तो बड़े panel और TOU (time-of-use tariff) के साथ बहुत छोटी बैटरी भी काफ़ी होती है। मेरे पास 3 EV, 12.8kWp panel और 10kWh बैटरी का setup है, और TOU (रात 7p/kWh, सामान्य 27p/kWh) तथा मौसमी अतिरिक्त बिजली बिक्री (15p/kWh) की वजह से बिजली बिल negative है। अगर energy production ज़्यादा renewable-heavy हो जाए तो आंकड़े बदल सकते हैं, लेकिन अभी की स्थिति में मैं अनुमान से कहीं जल्दी break-even पर पहुँच जाऊँगा
साफ़ लगता है कि यह ऐसी जगह नहीं है जहाँ renewable activation केंद्र में हो। अमेरिका में तो renewable को ही समस्या की तरह देखा जा रहा है। प्रशासन शायद जल्द ही residential solar/EV subsidies वापस लेने की चाल चले। वैसे भी tax credits का पैसा निकालना होगा
मैं भी ऐसे हिसाब करने की कोशिश कर रहा था, लेकिन energy companies ने ऐसा कोई tool नहीं दिया, इसलिए मैंने खुद calculator बना लिया
UK में ऐसा setup काफ़ी प्रभावशाली है। मैं तो मितव्ययी तरीके से e-bike और train ही इस्तेमाल करता हूँ, और Scotland की train wind power भी इस्तेमाल करती है, इसलिए मुझे ठीक लगा था। लेकिन हिसाब लगाने पर पता चला कि बिजली बिल base charge से भी कम होने के बावजूद, कुल ख़र्च के मामले में मैं आपसे ज़्यादा दे रहा हूँ। train fares भी महंगे हैं, और हाल में refunds की वजह से मैं अक्सर £100 से कम में round trip कर लेता हूँ, फिर भी अब अपनी life choices पर दोबारा सोचने का मन होता है। क्या बचत वाला रास्ता उल्टा घाटे का सौदा है? feed-in tariff या सरकारी subsidy भी अब पहले जैसी नहीं रही, इसलिए मुझे देर से महसूस हुआ कि EV कहीं ज़्यादा फ़ायदेमंद है
छोटी अवधि के लिए मुझे लगता है कि सिर्फ़ शाम के peak के लिए 5kWh buffer battery भी काफ़ी है। मैंने भी शुरुआत में पूर्ण off-grid जाने से पहले ऐसा ही किया था, और बिजली बिल का 70% fixed cost था जबकि extra power पर कोई मुआवज़ा नहीं मिलता था, इसलिए मैंने निर्णय लिया। अगर 'free grid connection' जैसी कोई नीति क़ानून में आ जाए, तो मेरा मानना है कि मैं कल 10kWh 'energy deposit' करूँ और भविष्य में 5kWh के रूप में credit पा सकूँ। ऐसी व्यवस्था हो तो solar generation की माँग काफ़ी बढ़ेगी
जब energy market price सबसे कम हो, तब 10kWh डालकर peak पर 5kWh credit मिलना मुश्किल है। वास्तव में यह 0.1–1kWh के आसपास होगा। मेरे इलाके के मौजूदा मॉडल में राज्य grid stability का बोझ उठाता है और बदले में fixed fee व tax लेता है। extra generation पर credit देना सरकार के नज़रिए से अंततः subsidy जैसा ही है
अगर उपनगरीय घर अतिरिक्त बिजली बनाते हैं, तो प्रति व्यक्ति grid maintenance cost बहुत ज़्यादा हो जाती है, क्योंकि दूरी ज़्यादा होती है। अगर आपका मॉडल लागू हुआ, तो उपनगर के घर मालिकों की grid connection लागत apartment निवासियों पर डालने जैसा होगा। शुरुआती subsidy policies बिजली कंपनियों के नज़रिए से नहीं बल्कि राजनीतिक नज़रिए से बनी थीं, इसलिए उन्होंने लोगों को बहुत अवास्तविक उम्मीदें दे दीं। असलियत यह है कि बिजली सस्ती हो सकती है, लेकिन infrastructure महँगा है। अंत में सही तरीका यही है कि self-consumption को maximize किया जाए और कमी की भरपाई के लिए ही भुगतान किया जाए
'net metering' या NEM व्यवस्था खोजकर देखें, यह कई देशों में पहले से लागू है
मुझे लगता है कि बड़ी बैटरी की बजाय सर्दियों के लिए अतिरिक्त पैनल लगाना और बाकी समय की extra generation को छोड़ देना बेहतर होगा। लेकिन व्यवहार में लगभग 2 हफ़्ते का storage यथार्थवादी हो सकता है। कीमतें अक्सर बदलती रहती हैं, इसलिए हर बार दोबारा गणना करके और सिस्टम की स्थिति देखकर फ़ैसला करना चाहिए
जैसा कुछ टिप्पणियों में कहा गया, लेखक UK में है जहाँ छत का क्षेत्रफल ही कम है। मेरे detached house पर भी 14 पैनल (465W panel ×14, पूर्व और दक्षिण मुखी) ही मुश्किल से आ पाए, और अतिरिक्त 5 पैनल लगाने के लिए 40% ज़्यादा माँगा गया, यानी व्यवहारिक रुकावटें काफ़ी हैं। अतिरिक्त पैनल शाम के peak demand को offset करने में मदद करते, लेकिन लगता है installer काम नहीं करना चाहता था इसलिए उसने इतना अव्यावहारिक cost increase लगा दिया। गर्मियों में कभी-कभी दिन का उत्पादन 100% से ज़्यादा हो जाता था, और गर्मियों की अतिरिक्त बिजली बेचकर सर्दियों की रात में बैटरी चार्ज करने वाले मॉडल में, मौजूदा tariff structure (24p/kWh बिक्री, 15p/kWh charging) के हिसाब से लागत निकलती दिखती है। लेकिन incentives हर साल कम होने की आशंका है, इसलिए आगे चलकर यह कम फ़ायदेमंद हो सकता है
(लेखक) मेरी छत भी दोनों तरफ़ पहले से पूरी भर चुकी है। अगर panel efficiency बढ़े तो उन्हें बदलना, या फिर outbuilding (shelter, shed) पर अतिरिक्त panel लगाना ही विकल्प है। सर्दियों में अगर panel बर्फ़ से ढके न हों तो थोड़ा-बहुत उत्पादन फिर भी होता है, लेकिन मेरी सामान्य खपत संभालने के लिए efficiency को 20 गुना बढ़ना होगा
इलाक़े के हिसाब से अलग है, लेकिन उत्तर-मध्य यूरोप में सितंबर से मार्च तक panel का वास्तविक output लगभग शून्य के बराबर होता है। मौसम बादलों वाला रहता है, दिन छोटे होते हैं, और धूप खुद ज़मीन तक बहुत कम पहुँचती है
हमारे यहाँ भी सर्दियों में बादल + छोटे दिन + कम incidence angle की वजह से solar output लगभग शून्य हो जाता है। आप panel कितना भी बढ़ा लें, इस अवधि को पार नहीं कर पाएँगे
मैं आर्कटिक के ज़्यादा क़रीब वाले क्षेत्र में रहता हूँ। 17.6kWp (दक्षिणमुखी, 44 panel) का 2024 का वास्तविक उत्पादन यह रहा:
मई: 2494kWh,
जून: 2323,
जुलाई: 1915,
अगस्त: 1634,
सितंबर: 1008,
अक्टूबर: 442,
नवंबर: 185,
दिसंबर: 31,
जनवरी: 43,
फ़रवरी: 335,
मार्च: 980,
अप्रैल: 1510
मुझे अब भी लगता है कि residential solar कहीं न कहीं उपभोक्ताओं पर climate crisis की ज़िम्मेदारी थोपने जैसा एक scam है। साफ़ दिखता है कि बड़े PV plants का ROI छोटे घरों की तुलना में बहुत बेहतर होता है
मैं मानता हूँ कि बड़े plants का ROI घरों से बेहतर होता है, लेकिन घरों पर distributed installation का फ़ायदा यह है कि इससे बहुत कम समय में भारी मात्रा में solar तेज़ी से deploy किया जा सकता है। लाखों लोग तुरंत निवेश कर सकते हैं, और ज़मीन व installation की तैयारी भी अपने-अपने स्तर पर होती है। सरकार को ज़मीन, पूँजी या transmission infrastructure में निवेश किए बिना solar capacity बढ़ती मिलती है, इसलिए राष्ट्रीय ROI भी बेहतर होता है। ज़िम्मेदारी के सवाल पर भी, समाज के ज़्यादातर लोगों ने car जैसी व्यक्तिगत पसंदों के कारण greenhouse gas कम करने के मौक़े छोड़े हैं, इसलिए कुछ ज़िम्मेदारी व्यक्ति की भी बनती है
बिजली बिल देखें तो अक्सर वास्तविक generation cost से ज़्यादा grid cost होती है। local solar से बड़े grid expansion का दबाव कम हो सकता है, इसलिए अमेरिका जैसे देशों में जहाँ grid expansion राजनीतिक रूप से कठिन है, यह खास तौर पर अहम है। अमेरिका में residential solar महँगा सिर्फ़ installation cost की वजह से है (Australia में यह 3–5 गुना सस्ता है), लेकिन उसका प्रभाव अच्छी तरह साबित है। यह भी ध्यान रखना चाहिए कि residential solar बिजली कंपनियों के लिए संरचनात्मक ख़तरा है, इसलिए बहुत-सी टिप्पणियाँ वास्तव में निष्पक्ष नहीं बल्कि power industry के हितों का प्रतिनिधित्व करती हैं
residential solar के लिए अतिरिक्त ज़मीन की ज़रूरत नहीं होती, नई transmission lines की आवश्यकता और transmission losses भी कम होते हैं। scale का फ़ायदा भी बड़ा है। हाँ, batteries को warehouse-scale पर माँग के पास एक जगह इकट्ठा करके लगाया जा सकता है। तब transmission cost कम से कम होगी
utility-scale और personal solar, दोनों साथ-साथ होने चाहिए। utility PV व्यावसायिक रूप से सस्ता है, लेकिन distributed systems, खासकर battery के साथ, चरम मौसम या blackout में सबसे अच्छी resilience देते हैं। मैंने अपने इलाके में कई बार outage झेले हैं, और इस सिस्टम की वजह से ऊँचे बिल के बावजूद मन की शांति मिली। समय के साथ यह price insurance के तौर पर भी बहुत मूल्यवान है
ऐसी distributed generation सबसे बेहतरीन क्रांति है जिसे किसी की अनुमति की ज़रूरत नहीं। decentralization की क़ीमत को कम करके नहीं आँकना चाहिए
विकसित देशों के transmission grids में लंबे समय से बिजली उपयोग कम होने की वजह से काफ़ी spare capacity है। मैंने जो आँकड़े देखे, उनके अनुसार UK की peak demand अपने ऐतिहासिक उच्चतम स्तर से 30% कम है। इसी वजह से, renewable के साथ source और sink की जगह बदलने पर भी सिस्टम किसी तरह संभाल सकता है। हाँ, V2G के आम होने पर आख़िरी छोर पर कुछ reinforcement चाहिए होगा, लेकिन जोखिम उतना बड़ा नहीं जितना लोग मानते हैं
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यह हालात पर निर्भर करता है। पड़ोस के इलाके में grid पहले ही इतनी भरी हुई है कि data center के नए permits रोके गए हैं। AI की वजह से पिछले कई दशकों की efficiency gains काफ़ी हद तक बेअसर हो रही हैं
मौजूदा capacity ग़लत जगह पर है। UK ने मध्य क्षेत्र के coal plants बंद कर दिए हैं, और नए generation source उत्तर के offshore wind की तरफ़ झुके हुए हैं। इसलिए उत्तर-दक्षिण अक्ष पर offshore HVDC links आगे बढ़ाई जा रही हैं
मेरे देश के कुछ हिस्सों में transmission grid capacity limits की वजह से नई industrial connections सीमित की जा रही हैं
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आपने कहा कि 'विकसित देशों की grid में काफ़ी जगह है', लेकिन असल में यह UK और कुछ deindustrialized देशों तक सीमित बात है। अमेरिका और यूरोप के कई अन्य हिस्सों में electrification और AI की वजह से demand लगातार बढ़ रही है