सौर पार्क | जमीन पर स्थापित फोटोवोल्टिक प्रणालियों के लिए विद्युत की समतुल्य लागत: महत्व और आर्थिक व्यवहार्यता, उदाहरण सहित

फोटोवोल्टाइक ओपन-फील्ड सिस्टम: क्या निवेश पहले से कहीं अधिक लाभदायक है?

जमीन पर स्थापित सौर ऊर्जा प्रणालियों की वर्तमान समतुल्य विद्युत लागत (एलसीओई), जो 4.1 से 6.9 सेंट प्रति किलोवाट-घंटा के बीच है, स्पष्ट रूप से दर्शाती है कि पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों की तुलना में सौर ऊर्जा कितनी प्रतिस्पर्धी हो गई है। इस विकास के ऊर्जा क्षेत्र और सौर ऊर्जा संयंत्रों की आर्थिक व्यवहार्यता पर दूरगामी प्रभाव हैं।.

विद्युत की समतुल्य लागत (एलसीओई) क्या है?

विद्युत की समतुल्य लागत (एलसीओई) किसी विद्युत उत्पादन संयंत्र के संपूर्ण जीवनकाल में एक किलोवाट-घंटा (kWh) विद्युत उत्पादन की औसत लागत को संदर्भित करती है। यह मापदंड विभिन्न विद्युत उत्पादन प्रौद्योगिकियों के बीच लागत की सीधी तुलना करने की अनुमति देता है।.

इस गणना में निम्नलिखित शामिल हैं:

• खरीद और स्थापना के लिए निवेश लागत
• संचालन और रखरखाव लागत
• वित्तपोषण लागत
• संभावित ईंधन लागत
• सेवा अवधि समाप्त होने पर विघटन की लागत

सरलीकृत सूत्र यह है: (जीवनकाल के दौरान कुल लागतों का वर्तमान मूल्य) / (जीवनकाल के दौरान उत्पादित सभी बिजली का वर्तमान मूल्य)।.

के लिए उपयुक्त:

• तुलना में बिजली नियंत्रण लागत: क्या परमाणु ऊर्जा वास्तव में अक्षय ऊर्जा की तुलना में अधिक महंगी है?

फोटोवोल्टाइक ओपन-फील्ड सिस्टम की लागत तुलना

जर्मनी में प्रति किलोवाट-घंटे बिजली उत्पादन की लागत 4.1 से 6.9 सेंट होने के कारण, जमीन पर स्थापित फोटोवोल्टिक प्रणालियाँ वर्तमान में बिजली उत्पादन का सबसे किफायती रूप हैं। तुलना के लिए, अन्य ऊर्जा स्रोतों की उत्पादन लागत काफी अधिक है।

• लिग्नाइट: 15.1 से 25.7 सेंट/किलोवाट घंटा
• परमाणु ऊर्जा: 49 सेंट/किलोवाट घंटा तक

फ्रौनहोफर के शोधकर्ताओं का यह भी अनुमान है कि 2045 तक ये लागत घटकर 3.1 से 5.0 सेंट प्रति किलोवाट घंटा तक हो सकती है।.

जमीन पर स्थापित फोटोवोल्टिक प्रणाली आर्थिक रूप से कब व्यवहार्य हो जाती है?

एक फोटोवोल्टिक प्रणाली को आर्थिक रूप से व्यवहार्य तब माना जाता है जब फीड-इन टैरिफ से होने वाली आय और बिजली लागत में होने वाली बचत, निवेश और परिचालन लागत से अधिक हो। जमीन पर स्थापित प्रणालियों में कई कारक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं:

1. क्षेत्र का आकार और प्रणाली के आयाम

संयंत्र के आकार के साथ लाभप्रदता बढ़ती है। कई परियोजना विकासकर्ता कम से कम चार से पांच हेक्टेयर के क्षेत्रफल वाले संयंत्रों में ही सक्रिय होते हैं, क्योंकि तब पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं का लाभ मिलता है। हालांकि, छोटे प्रोजेक्ट भी लाभदायक हो सकते हैं यदि उत्पादित बिजली का उपयोग आस-पास के क्षेत्र में किया जा सके।.

2. पारिश्रमिक और विपणन

वर्तमान में निम्नलिखित मुआवजा मॉडल उपलब्ध हैं:

• 1,000 किलोवाट-पी से कम क्षमता वाले सिस्टम: 7.00 सेंट प्रति किलोवाट-घंटा का निश्चित फीड-इन टैरिफ।
• 1,000 किलोवाट-घंटे से अधिक की स्थापनाएँ: 2025 के लिए 6.8 सेंट प्रति किलोवाट-घंटे के अधिकतम मूल्य के साथ निविदा प्रक्रियाओं में भागीदारी।

ईईजी सब्सिडी के बाहर भी बिजली खरीद समझौतों (पीपीए) के माध्यम से संयंत्रों का संचालन आर्थिक रूप से किया जा रहा है।.

के लिए उपयुक्त:

• बिजली खरीद समझौते (पीपीए) क्या हैं? – फीड-इन टैरिफ के बिना नवीकरणीय ऊर्जा संयंत्रों का किफायती संचालन।

3. वापसी अवधि

फोटोवोल्टिक सिस्टम के लिए सामान्य परिशोधन अवधि 10 से 15 वर्ष के बीच होती है। इस अवधि के बाद, प्रारंभिक निवेश का पुनर्वित्तपोषण किया जाता है, और सिस्टम अपने शेष 20 से 30 वर्षों के जीवनकाल के लिए लाभ उत्पन्न करता है।.

4. नेटवर्क समता

ग्रिड समता उस बिंदु को संदर्भित करती है जहां स्वयं उत्पादित सौर ऊर्जा की लागत सार्वजनिक ग्रिड से प्राप्त बिजली की लागत के बराबर या उससे कम हो जाती है। जर्मनी में यह सीमा 2012 में ही प्राप्त कर ली गई थी, जिससे सौर ऊर्जा प्रणालियों की आर्थिक व्यवहार्यता में मौलिक रूप से सुधार हुआ।.

खुले स्थानों वाली सुविधाओं के विशेष आर्थिक लाभ

छतों पर लगाए जाने वाले सौर ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में जमीन पर लगाए जाने वाले सौर ऊर्जा संयंत्र कई आर्थिक लाभ प्रदान करते हैं:

1. कम निवेश लागत: खुले क्षेत्रों में स्थापना अक्सर छतों की तुलना में आसान और सस्ती होती है।.
2. इष्टतम अभिविन्यास: खुले मैदानों में की जाने वाली फसलों को सूर्य के साथ पूरी तरह से संरेखित किया जा सकता है, जिससे अधिक पैदावार प्राप्त होती है।.
3. बड़े पैमाने पर उत्पादन से होने वाली बचत: बड़े संयंत्रों को प्रति स्थापित किलोवाट कम लागत का लाभ मिलता है।.

लागत विकास

फोटोवोल्टिक्स के लिए बिजली की समतुल्य लागत (एलसीओई) में हाल के वर्षों में भारी गिरावट आई है - 2010 और 2020 के बीच लगभग 90% की गिरावट। यह प्रवृत्ति जारी रहने की संभावना है, हालांकि इसकी गति थोड़ी धीमी होगी।.

तुलना के लिए: नए उपभोक्ताओं के लिए वर्तमान बिजली की कीमतें लगभग 26.1 सेंट/किलोवाट घंटा और मौजूदा ग्राहकों के लिए 34.7 सेंट/किलोवाट घंटा हैं। यह उत्पादन लागत और अंतिम उपभोक्ता कीमतों के बीच महत्वपूर्ण अंतर को दर्शाता है।.

किफायती और टिकाऊ: खुली ज़मीन पर सौर पार्क इतने आकर्षक क्यों हैं?

4.1 से 6.9 सेंट प्रति किलोवाट-घंटे की बिजली उत्पादन लागत के साथ, जमीन पर स्थापित फोटोवोल्टिक प्रणालियाँ आर्थिक रूप से व्यवहार्य साबित हो चुकी हैं। ये न केवल बिजली उत्पादन का सबसे किफायती रूप हैं, बल्कि प्रबंधनीय परिशोधन अवधि के साथ आकर्षक निवेश अवसर भी प्रदान करती हैं। कम उत्पादन लागत, बिजली के लिए दीर्घकालिक रूप से बढ़ती बाजार कीमतें और विभिन्न विपणन विकल्प, जमीन पर स्थापित प्रणालियों को एक आर्थिक रूप से सुदृढ़ निवेश बनाते हैं - पेशेवर परियोजना विकासकर्ताओं के साथ-साथ उन नगरपालिकाओं और कृषि व्यवसायों के लिए भी जिनके पास आवश्यक भूमि संसाधन हैं।.

खुले मैदान में सौर ऊर्जा प्रणाली: 4-5 हेक्टेयर पर प्रदर्शन क्षमता का उदाहरण

जमीन पर स्थापित फोटोवोल्टिक प्रणालियों की योजना बनाने के लिए, क्षेत्रफल दक्षता एक महत्वपूर्ण मापदंड है। तकनीकी संरचना और स्थल की स्थितियों के आधार पर, 4 से 5 हेक्टेयर के क्षेत्र में औसतन 3.6 से 7 मेगावाट की स्थापित क्षमता प्राप्त की जा सकती है। यह सीमा निम्नलिखित कारकों के कारण है:

क्षेत्र प्रदर्शन अनुपात

आधुनिक खुले मैदानों में स्थापित सौर ऊर्जा संयंत्र अब प्रति हेक्टेयर 0.9–1.4 मेगावाट ऊर्जा का उत्पादन करते हैं। यह मान निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करता है:

• मॉड्यूलर तकनीक: 22% से अधिक दक्षता वाले उच्च-प्रदर्शन मॉड्यूल स्थान की आवश्यकता को कम करते हैं।.
• माउंटिंग सिस्टम: पूर्व-पश्चिम दिशा या ट्रैकिंग सिस्टम से क्षेत्रफल का उपयोग 25% तक बढ़ जाता है।.
• पंक्ति अंतराल: मॉड्यूल की पंक्तियों के बीच अधिक दूरी (छाया को कम करने के लिए) बिजली घनत्व को कम करती है, लेकिन साथ ही कृषि-परमाणु ऊर्जा के उपयोग को सक्षम बनाती है।.

क्षेत्रफल और उत्पादन: उपयोग की जाने वाली तकनीक और सेटिंग्स के आधार पर, सौर ऊर्जा का उपयोग करके प्रति हेक्टेयर भूमि (जो लगभग डेढ़ फुटबॉल मैदान के आकार की होती है) से 0.9 से 1.4 मेगावाट बिजली उत्पन्न की जा सकती है।.

प्रति हेक्टेयर उपज को प्रभावित करने वाले कारक:

• सौर पैनल प्रौद्योगिकी: अधिक कुशल सौर पैनलों को कम जगह की आवश्यकता होती है।.
• सौर मॉड्यूल की व्यवस्था: सूर्य की दिशा का अनुसरण करने वाली विशेष दिशाएँ या प्रणालियाँ यह सुनिश्चित करती हैं कि अधिक बिजली उत्पन्न की जा सके।.
• मॉड्यूल की पंक्तियों के बीच की दूरी: यदि सौर पैनल अधिक दूरी पर लगे हों, तो प्रति क्षेत्र कम बिजली उत्पन्न होती है, लेकिन उस क्षेत्र का उपयोग अन्य उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, जैसे कि कृषि (कृषि-पर्यावरणीय ऊर्जा)।.

उदाहरण गणना:

• यदि आप 4 हेक्टेयर भूमि का उपयोग करते हैं और यह मान लें कि आप प्रति हेक्टेयर औसतन 1.1 मेगावाट बिजली उत्पन्न करते हैं, तो कुल मिलाकर 4.4 मेगावाट बिजली उत्पन्न होती है।.
• यदि परिस्थितियाँ अनुकूल हों और प्रति हेक्टेयर 1.4 मेगावाट ऊर्जा प्राप्त की जा सके, तो 5 हेक्टेयर भूमि पर 7 मेगावाट बिजली उत्पन्न की जा सकती है।.

मानक परिस्थितियों में 4 हेक्टेयर के लिए:

• विद्युत उत्पादन = क्षेत्रफल (हेक्टेयर में) × प्रति हेक्टेयर विद्युत उत्पादन (मेगावाट/हेक्टेयर में)
  ↪ विद्युत उत्पादन = 4 हेक्टेयर x 1.1 मेगावाट/हेक्टेयर = 4.4 मेगावाट

अनुकूलतम परिस्थितियों में 5 हेक्टेयर के लिए:

• विद्युत उत्पादन = क्षेत्रफल (हेक्टेयर में) × प्रति हेक्टेयर विद्युत उत्पादन (मेगावाट/हेक्टेयर में)
  ↪ विद्युत उत्पादन = 5 हेक्टेयर x 1.4 मेगावाट/हेक्टेयर = 7 मेगावाट

संक्षेप में: अधिक दक्षता और बेहतर तकनीक = समान क्षेत्रफल में अधिक बिजली। चार हेक्टेयर भूमि लगभग 4.4 मेगावाट बिजली उत्पन्न कर सकती है – या आदर्श परिस्थितियों में इससे भी अधिक।.

व्यावहारिक उदाहरण और सीमाएँ

• मानकीकृत माउंटिंग संरचनाओं का उपयोग करने पर एक विशिष्ट 5 मेगावाट संयंत्र के लिए लगभग 4.5 हेक्टेयर भूमि की आवश्यकता होती है।.
• नॉर्थ राइन-वेस्टफेलिया में, द्विमुखी मॉड्यूल और अनुकूलित पंक्ति रिक्ति को मिलाकर 1.35 मेगावाट/हेक्टेयर की क्षमता वाले 2023 संयंत्र स्थापित किए गए।.
• ग्रिड कनेक्शन क्षमताएं अक्सर एक सीमित कारक के रूप में कार्य करती हैं: 7 मेगावाट के संयंत्र के लिए 20 केवी मध्यम वोल्टेज कनेक्शन की आवश्यकता होती है, जिसकी उपलब्धता की पहले से जांच करनी होगी।.

आर्थिक ढांचागत स्थितियां

वर्तमान निवेश लागत €600–900/kWp है, जो 5 मेगावाट प्रणाली के लिए €3–4.5 मिलियन के बराबर है। जर्मनी में प्रति वर्ष 950–1,100 पूर्ण-लोड घंटों के साथ, इससे वार्षिक उपज प्राप्त होती है:

5 मेगावाट x 1,050 घंटे = 5,250 मेगावाट घंटे

6.8 सेंट/किलोवाट घंटा (ईईजी निविदा मूल्य 2025) की बिजली कीमत पर, इससे €357,000 का वार्षिक राजस्व प्राप्त होता है, जो 9-12 वर्षों की परिशोधन अवधि की अनुमति देता है।.

भविष्य की क्षमता

टैंडम पीवी मॉड्यूल (दक्षता >30%) की शुरुआत के साथ, बिजली घनत्व 2030 तक 2 मेगावाट/हेक्टेयर तक बढ़ सकता है, जिससे 5 हेक्टेयर पर 10 मेगावाट तक का उत्पादन संभव हो सकेगा।.

के लिए उपयुक्त:

• सूर्य को इतनी जगह की आवश्यकता है: सौर पार्क को आर्थिक रूप से संचालित करने में सक्षम होने के लिए कम से कम कितनी जगह की आवश्यकता है?
• 2020 से: महत्वपूर्ण उपलब्धि: बिना सब्सिडी के सौर पार्क लाभदायक

लागत और बचत समय को कम करने के लिए उपन्यास फोटोवोल्टिक समाधान: Xpert.digital

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