वायुमंडल में प्रवेश करने वाला सूर्य का विकिरण सौर ऊर्जा का प्रत्यक्ष स्रोत है। सूर्य से ऊर्जा प्राप्त करने के दो तरीके हैं सौर तापीय और फोटोवोल्टिक। इससे सौर तापीय बनाम फोटोवोल्टिक का सवाल उठता है, कौन बेहतर है? इस और अन्य संबंधित तथ्यों को जानने के लिए लेख पढ़ें।
सौर तापीय बनाम फोटोवोल्टिक – एक अवलोकन
सौर फोटोवोल्टिक प्रणालियां जिन्हें सौर पीवी और सौर तापीय प्रणालियां भी कहा जाता है, दो अलग-अलग प्रौद्योगिकियां हैं जिन्हें नीचे समझाया गया है:
सोलर फोटोवोल्टिक
फोटोवोल्टिक ऊर्जा का आधार फोटोवोल्टिक प्रभाव है, जिसमें प्रकाश का एक मूलभूत घटक, फोटॉन, अर्धचालकों से बने पैनल के साथ परस्पर क्रिया करता है। अर्धचालकों का प्राथमिक घटक सिलिकॉन है। जब फोटॉन अर्धचालकों से टकराता है, तो वह इलेक्ट्रॉनों को मुक्त करता है। प्रकाश के संपर्क में आने के परिणामस्वरूप, यह प्रतिक्रिया ऊर्जा उत्पन्न करती है। फोटोवोल्टिक सौर पैनलों में विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने के लिए अर्धचालकों को पतली परतों में ढाला जाता है। इन्हीं अर्धचालकों से सौर सेल बने होते हैं। विद्युत प्रवाह को अर्धचालकों द्वारा ग्रहण किया जाता है और घरों और व्यवसायों के लिए बिजली में परिवर्तित किया जाता है।
सौर तापीय
सौर तापीय प्रणालियाँ ऊष्मा उत्पन्न करती हैं, जबकि सौर फोटोवोल्टिक पैनल विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करते हैं । इन दोनों विधियों में ऊर्जा की खपत कम होती है, लेकिन सौर फोटोवोल्टिक पैनलों का उपयोग केवल सूर्य के प्रकाश में ही किया जा सकता है। बादल छाए रहने पर भी ये काम करते हैं, लेकिन ऊर्जा उत्पादन क्षमता 10% से 30% तक कम हो जाती है। सौर तापीय तकनीक से तैयार किए गए पानी को बाद में उपयोग के लिए संग्रहित किया जा सकता है, जिससे ऊर्जा दक्षता बढ़ती है। सौर तापीय प्रणालियों में गर्म पानी को आमतौर पर आवश्यकता पड़ने तक गर्म पानी के टैंकों में संग्रहित रखा जाता है।
संकेन्द्रित सौर तापीय बनाम फोटोवोल्टिक - क्या अंतर है?
सबसे पहले, केंद्रित सौर तापीय प्रणालियाँ (सीएसपी) सौर ऊर्जा को उच्च तापमान वाली ऊष्मा में परिवर्तित करके बिजली उत्पन्न करती हैं। इस तकनीक के काम करने का तरीका यह है कि सूर्य की ऊर्जा को कई परावर्तकों द्वारा केंद्रित किया जाता है और फिर उस केंद्रित ऊर्जा का उपयोग एक विद्युत जनरेटर और एक ऊष्मा इंजन को चलाने के लिए किया जाता है। इस प्रणाली के संयंत्र दो भागों में विभाजित हैं: एक भाग सौर ऊर्जा को एकत्रित करके उसे ऊष्मा में परिवर्तित करता है, और दूसरा भाग ऊष्मा ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है। सीएसपी के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से प्रत्यावर्ती धारा (एसी) उत्पन्न होती है, जिससे इसे बिजली ग्रिड में वितरित करना आसान हो जाता है।
इसके विपरीत, फोटोवोल्टाइक (पीवी) सौर सेल, सीएसपी से पूरी तरह अलग होते हैं। पीवी सौर पैनल सूर्य के प्रकाश का उपयोग करते हैं, जबकि सीएसपी सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। दूसरे शब्दों में, फोटोवोल्टाइक प्रकाश को सीधे ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया है । सौर पीवी सेल प्रकाश को अवशोषित करते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉन मुक्त हो जाते हैं। यह इस प्रकार कार्य करता है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह से उत्पन्न धारा, इलेक्ट्रॉनों द्वारा अवशोषित होकर तारों में स्थानांतरित होने के बाद प्रत्यक्ष विद्युत धारा (डीसी) उत्पन्न करती है। उत्पन्न होने के बाद, प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा (एसी) में परिवर्तित किया जाता है, आमतौर पर इनवर्टर का उपयोग करके, ताकि इसे विद्युत ग्रिड में वितरित किया जा सके।
यह भी पढ़ें: सोलर थर्मल कैसे काम करता है?
सौर तापीय बनाम फोटोवोल्टिक - कौन अधिक कुशल है?
सोलर थर्मल सिस्टम के विपरीत, जिसे केवल 3-4 वर्ग मीटर छत की जगह की आवश्यकता होती है, सोलर पीवी सिस्टम को 10 वर्ग मीटर तक की जगह की आवश्यकता हो सकती है। इसका कारण इसकी उच्च दक्षता है। सोलर फोटोवोल्टाइक की दक्षता 15% से 20% के बीच होती है, जबकि सोलर थर्मल लगभग 90% विकिरण को ऊष्मा में परिवर्तित कर सकता है। सोलर पैनल तकनीक में प्रगति के साथ यह आंकड़ा लगातार बढ़ रहा है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यदि सोलर थर्मल सिस्टम का उपयोग पानी गर्म करने के लिए किया जाता है, तो इसके लिए कुछ आंतरिक स्थान की आवश्यकता होगी। सोलर पीवी सिस्टम के लिए आवश्यक स्थान लगभग पूरी तरह से सोलर सेल द्वारा ही लिया जाता है, और बहुत कम जगह की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, पीवी सिस्टम को घर के अंदर केवल कुछ तार और एक ट्रांसफार्मर लगाने की आवश्यकता होती है, जिससे बहुत कम जगह की आवश्यकता होती है।
सौर तापीय प्रणाली अधिक प्रभावी होने के बावजूद, विशेषकर पानी उबालने में, कुछ असुविधाएँ भी पैदा करती है। सौर तापीय प्रणालियों का जीवनकाल, समग्र कठिनाइयाँ और रखरखाव की आवश्यकताएँ आमतौर पर अधिक होती हैं। ज़रा सोचिए कि सौर तापीय प्रणाली कितनी जटिल होती है। यह प्रकाश ग्रहण करती है, उसे ऊर्जा में परिवर्तित करती है और आपके क्षेत्र में हवा या पानी को गर्म करती है। सौर ऊर्जा प्रणाली के विपरीत, जो व्यापक उपयोग के लिए ऊर्जा उत्पन्न करती है, सौर तापीय प्रणाली में अधिक घटक होते हैं और अधिक गतिशील भाग होते हैं, जिससे समस्याओं और लागत की संभावना बढ़ जाती है।
यह भी पढ़ें: क्या आप इन्वर्टर के बिना सोलर पैनल चला सकते हैं?
सौर तापीय बनाम फोटोवोल्टिक - किसकी क्षमता अधिक है?
सबसे बड़े फोटोवोल्टिक विद्युत स्टेशनों की क्षमता 500 मेगावाट से अधिक है , और सबसे बड़े तापीय विद्युत स्टेशनों की अधिकतम क्षमता 400 मेगावाट है। सामान्यतः, तापीय विद्युत स्टेशन इस सीमा की तुलना में कम बिजली उत्पादन करते हैं।
सौर तापीय बनाम फोटोवोल्टिक - कौन सा महंगा है?
पी.वी. प्रणाली की लागत
सौर पीवी की लागत बिजली की इच्छा से प्रभावित होती है। आम तौर पर, तीन से चार लोगों वाले एकल परिवार के लिए 3 किलोवाट सौर पीवी प्रणाली की आवश्यकता होती है।
3 किलोवाट के सिस्टम के लिए आमतौर पर 10-12 पैनल लगते हैं, जिनमें से प्रत्येक 300 वाट बिजली उत्पन्न करता है। इनकी लागत 4,500 डॉलर से 6,500 डॉलर तक होती है । एक पैनल समूह की कीमत 500 डॉलर से 600 डॉलर के बीच हो सकती है।
सौर तापीय प्रणाली की लागत
सोलर थर्मल सिस्टम, सोलर पीवी सिस्टम की तुलना में थोड़े सस्ते होते हैं । आपके घर के लिए उपयुक्त सोलर सिस्टम की कीमत 3000 डॉलर से 6,000 डॉलर के बीच हो सकती है।
हालांकि, अन्य मामलों में, कीमत बढ़ सकती है। थर्मल सिस्टम को पीवी सिस्टम की तुलना में अधिक रखरखाव की आवश्यकता होती है। हर तीन से पांच साल में, आपको अपने हीटिंग सिस्टम का रखरखाव करवाना होगा।
यह भी पढ़ें: DIY सोलर EV चार्जिंग स्टेशन क्या है?
सौर तापीय बनाम फोटोवोल्टिक - कौन सा बेहतर है?
ऊर्जा को एक रूप से दूसरे रूप में आसानी से बदला जा सकता है, लेकिन ऐसा करने से दक्षता कम हो जाती है। इसलिए, बेहतर होगा कि आप पहले अपनी ज़रूरत के हिसाब से ऊर्जा का प्रकार चुनें।
यदि आपको बिजली चाहिए तो सौर ऊर्जा सबसे अच्छा विकल्प होगा। यदि आपको ऊष्मा ऊर्जा की आवश्यकता है तो सौर तापीय ऊर्जा का उपयोग किया जाना चाहिए। मान लीजिए कि आपको ऊष्मा और विद्युत ऊर्जा दोनों की आवश्यकता है। ऐसी स्थिति में, सौर तापीय ऊर्जा की तुलना में सौर तापीय ऊर्जा बेहतर विकल्प होगी क्योंकि वर्तमान तकनीक के अनुसार, विद्युत ऊर्जा को आसानी से किसी भी अन्य ऊर्जा रूप में परिवर्तित किया जा सकता है। सौर प्रणालियाँ भी दिन-प्रतिदिन अधिक प्रभावी होती जा रही हैं। 2009 से सौर तापीय मॉड्यूल की लागत में 80% की कमी आई है। इसके विपरीत, सौर तापीय उद्योग में तकनीकी प्रगति उतनी महत्वपूर्ण नहीं रही है।
सौर तापीय और सौर पीवी का उपयोग विभिन्न तरीकों से किया जाता है; अधिकांश भाग के लिए, थर्मल गर्मी को पकड़ता है जबकि पीवी बिजली उत्पन्न करता है। अब जब हम सौर तापीय और फोटोवोल्टिक प्रणालियों की कुछ विशेषताओं को जानते हैं, तो हम आसानी से इस निष्कर्ष पर पहुँच सकते हैं कि सौर तापीय अधिक कुशल और सस्ता है, जबकि पीवी अधिक आउटपुट पावर प्रदान करता है।
