Agrovoltaics - کھیتوں کے ساتھ شمسی تنصیبات رکھنے کی مشق - زمین کے استعمال پر سمجھوتہ کیے بغیر تقسیم شدہ صاف توانائی کو متعارف کرانے کے طریقے کے طور پر دنیا بھر میں زیادہ کثرت سے اپنایا جا رہا ہے۔
اوریگون اسٹیٹ یونیورسٹی کی تحقیق کے مطابق، شمسی اور زرعی توانائی کا مشترکہ مقام ریاستہائے متحدہ میں بجلی کی کل پیداوار کا 20 فیصد فراہم کر سکتا ہے۔ محققین کے مطابق، ایگری وولٹیکس کی بڑے پیمانے پر تنصیب فصلوں کی پیداوار پر "کم سے کم" اثر کے ساتھ سالانہ 330 ہزار ٹن کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج میں کمی کا باعث بن سکتی ہے۔
مطالعہ کے مطابق، ریاستہائے متحدہ میں 20 فیصد بجلی کی پیداوار کا احاطہ کرنے کے لیے ایگروولٹکس کے لیے ریاست میری لینڈ کے سائز کے علاقے کی ضرورت ہوگی۔ یہ تقریباً 13,000 مربع میل ہے، یا موجودہ امریکی زرعی رقبہ کا 1 فیصد۔ عالمی سطح پر، یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ تمام زرعی زمین کا 1 فیصد شمسی فوٹو وولٹک میں تبدیل ہونے پر دنیا کو درکار توانائی پیدا کر سکتا ہے۔
ایگروولٹک پینلز کو انسٹال کرنے کے بہت سے طریقے ہیں۔ سب سے زیادہ عام طریقوں میں سے ایک یہ ہے کہ فارم کے سامان یا مویشیوں کے نیچے آزادانہ طور پر منتقل ہونے کے لیے جگہ بنانے کی سہولت کو بلند کرنا ہے۔ ایک اور فیشن ایبل ڈیزائن فوٹو وولٹک پینلز کو عمودی طور پر سمت دینا ہے، پینل کی قطاروں کے درمیان وسیع کھلی جگہ چھوڑ کر۔
ریاست ہائے متحدہ امریکہ
سمرسیٹ، کیلیفورنیا میں، انگور کے باغ میں جرمن ڈیزائن کردہ سنزون عمودی شمسی پینل نصب کیے گئے تھے۔ انسٹالر سنسٹال نے انسٹالیشن تیار کی، جس میں 43 450 ڈبلیو ماڈیولز ایک مائیکرو انورٹر اور دو بیٹریوں سے جڑے ہوئے ہیں۔
کم سے کم ڈیزائن نے ماڈیولز کے فریموں میں سوراخوں کا استعمال کیا تاکہ دو ڈھیروں کو ایک سادہ منسلک کیا جا سکے، جس نے بھاری شیلفنگ سسٹم کی ضرورت سے گریز کیا۔ دو طرفہ شمسی ماڈیول عمودی طور پر مبنی صف کے دونوں طرف توانائی پیدا کرتے ہیں۔
افقی سمت کے ساتھ ڈیزائن کیے گئے روایتی نظاموں میں، شیلفنگ سسٹم پر پینلز کو نصب کرنے کے لیے استعمال ہونے والی ریلوں کو عام طور پر پینل کے مطلوبہ سائز میں فٹ ہونے کے لیے کاٹا جاتا ہے۔ اگر دیگر تمام اجزاء کی خریداری مکمل ہونے کے بعد پینل کا سائز تبدیل ہو جاتا ہے، تو منصوبے میں تاخیر ہو سکتی ہے جب کہ ریلوں کو اپ ڈیٹ شدہ پینل کے سائز کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے دوبارہ ڈیزائن کیا جاتا ہے۔ سنزون ڈیزائن ہر اسٹیک کے درمیان فاصلے کو ایڈجسٹ کرکے پینل کے سائز میں تبدیلی کو آسانی سے ڈھالنے کی اجازت دیتا ہے۔ اگر ضروری ہو تو زمین سے پینل کی اونچائی کو ایڈجسٹ کرنا بھی ممکن ہے۔
جرمنی
لیپزگ یونیورسٹی آف اپلائیڈ سائنسز کے سائنسدانوں نے جرمن انرجی مارکیٹ پر مغرب-مشرق پر مبنی عمودی فوٹوولٹک نظاموں کی بڑے پیمانے پر تعیناتی کے ممکنہ اثرات کا مطالعہ کیا ہے۔ انہوں نے محسوس کیا ہے کہ یہ تنصیبات ملک کے گرڈ کو مستحکم کرنے پر فائدہ مند اثر ڈال سکتی ہیں، جبکہ روایتی زمینی ماونٹڈ فوٹو وولٹک پلانٹس کے مقابلے زرعی سرگرمیوں کے ساتھ زیادہ انضمام کی اجازت دیتی ہیں۔
سائنسدانوں نے پایا کہ عمودی فوٹو وولٹک نظام شمسی کارکردگی کو سردیوں کے مہینوں میں بجلی کی سب سے زیادہ طلب اور زیادہ تر بجلی کی فراہمی کے اوقات کی طرف منتقل کر سکتے ہیں، اس طرح شمسی پابندی کو کم کر سکتے ہیں۔
”اگر 1 TW چارجنگ اور ڈسچارجنگ پاور اور 1 TWh صلاحیت کا بجلی کا ذخیرہ توانائی کے نظام کے ماڈل میں ضم کیا جاتا ہے، تو اثر کم ہو کر 2 Mt/a تک CO2.1 کی بچت ہو جاتا ہے جس کے 70 فیصد عمودی ماڈیول مشرق کی طرف سے ہوتے ہیں۔ مغرب کی طرف اور 30 فیصد جنوب کی طرف مائل ہیں۔ "آخر میں، اگرچہ کچھ لوگوں کے لیے عمودی پاور پلانٹس کی 70 فیصد کی شرح حاصل کرنا غیر حقیقی معلوم ہو سکتا ہے، یہاں تک کہ کم شرح کا بھی فائدہ مند اثر ہوتا ہے۔"
جاپان
جاپان میں، جرمن ماڈیول بنانے والی کمپنی Luxor Solar کی ذیلی کمپنی Luxor Solar KK نے چاول کی پروسیسنگ فیکٹری کی پارکنگ میں 8.3 کلو واٹ کا عمودی فوٹو وولٹک نظام بنایا جس کی ملکیت Eco Rice Niigata ہے۔
"کاریں عمودی نظام کے درمیان کھڑی کی جائیں گی۔" لکسر سولر کے کے مینیجنگ ڈائریکٹر Uwe Liebscher نے PV میگزین کو بتایا۔ "اس نظام کا مقصد موسم سرما کے دوران استحکام اور برف کی عکاسی کی وجہ سے اضافی توانائی کی کارکردگی کو ظاہر کرنا ہے۔" دوسری طرف، نیگاٹا، ایک زیادہ برف باری والے علاقے کے طور پر جانا جاتا ہے، جہاں سردیوں میں 2 یا 3 میٹر تک برف پڑتی ہے۔"
جنوب کا سامنا کرنے والے نظام میں Luxor Solar کے اپنے ہیٹروجنکشن سولر ماڈیولز کے ساتھ ساتھ جرمنی کے عمودی فوٹوولٹک ماہر Next2Sun کے بڑھتے ہوئے نظام اور جاپان کے Omron کے انورٹرز شامل ہیں۔ عمودی اسمبلی سسٹم کے ساتھ واقع چاول کی پروسیسنگ فیکٹری کو بجلی فراہم کرے گی۔ ناگاوکا شہر نے 2 ملین ین ($14,390) کے ساتھ اس منصوبے کی مالی معاونت کی۔
"ایک عمودی تنصیب کھیتوں کی صرف ایک کم سے کم جگہ کا استعمال کرتی ہے، جبکہ فصلوں تک پہنچنے والی 85 فیصد سے زیادہ روشنی کو برقرار رکھتی ہے، جو شمسی توانائی اور زراعت کے درمیان ایک بہترین توازن کو یقینی بناتی ہے، جو جاپان میں ایک اہم چیز ہے،" وہ بتاتے ہیں۔ "یہ ہمیں عوامی افادیت والے کھیتوں میں، جیسے گندم، آلو یا چاول کے لیے بڑے پیمانے پر ایگری وولٹک نظام بنانے کی اجازت دیتا ہے۔"
فرانس
فرانس میں، TotalEnergies اور InVivo، agrovoltaics کے ماہر، نے 111 kW کا عمودی ایگری وولٹیکس ڈیموسٹریٹر لانچ کیا ہے۔ TotalEnergies نے کہا کہ پائلٹ تنصیب زرعی پیداوار پر شمسی پینل کے اثرات کے ساتھ ساتھ حیاتیاتی تنوع، کاربن ذخیرہ کرنے اور سائٹ کے پانی کے معیار کی تحقیقات کرے گی۔
TotalEnergies Renouvelables France کے سی ای او تھیری مولر نے کہا، "ہمیں یقین ہے کہ سبز بجلی کی پیداوار، بائیو گیس اور زراعت کے درمیان پیدا ہونے والی ہم آہنگی ہماری توانائی اور خوراک کی آزادی کی ضمانت دینے کے لیے ایک جواب ہے۔"
سویڈن
یونیورسٹی آف میلارڈالن (سویڈن) کے سائنسدانوں نے ایک کمپیوٹیشنل فلوئڈ ڈائنامکس (CFD) ماڈل تیار کیا ہے جو عمودی فوٹوولٹک پروجیکٹس میں مائکروکلیمیٹ کے تجزیہ میں سہولت فراہم کرتا ہے۔ CFD تخروپن کا استعمال جسم کے ذریعے اور اس کے ارد گرد ٹھوس اور گیسوں کے بہاؤ کے بارے میں پیچیدہ مساوات کو حل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جنہیں زرعی نظاموں کے اندر مائکروکلیمیٹ کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
"ایگریولٹک (اے وی) سسٹم کے ماڈلز کو نئے اے وی سسٹمز کے ڈیزائن کے ساتھ ساتھ فیصلہ سازی کے لیے بھی کثرت سے استعمال کیا جائے گا، کیوں کہ اے وی سسٹم کے محل وقوع اور حل کی بنیاد پر مائیکرو کلیمیٹک تبدیلیوں کا تجزیہ/پیش گوئی کی جا سکتی ہے،" محقق سیبسٹین زینالی pv magazine.w کو بتایا
مطالعہ میں عمودی فوٹو وولٹک ماڈیولز کے سایہ دار زمینی علاقوں میں شمسی تابکاری کی شدت میں 38 فیصد کمی دیکھی گئی۔
کلیدی اصول
یو ایس نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری نے ایگروولٹکس کی کامیابی کے لیے پانچ اصول پیش کیے، بشمول:
آب و ہوا، مٹی اور ماحولیاتی حالات: کسی جگہ کے ماحولیاتی حالات شمسی توانائی اور مطلوبہ فصلوں یا پودوں کے احاطہ دونوں کے لیے موزوں ہونے چاہئیں۔
کنفیگریشنز، سولر ٹیکنالوجیز اور ڈیزائن: سولر ٹیکنالوجی کا انتخاب، سائٹ کی ترتیب اور دیگر انفراسٹرکچر شمسی پینلز تک پہنچنے والی روشنی کی مقدار سے لے کر ہر چیز کو متاثر کر سکتے ہیں کہ آیا ٹریکٹر، اگر ضروری ہو تو، پینلز کے نیچے سے گزر سکتا ہے۔ "یہ بنیادی ڈھانچہ اگلے 25 سالوں تک زمین پر رہے گا، لہذا اسے مطلوبہ استعمال کے لیے درست کرنا ہوگا۔ انسپائر پر کام کرنے والے NREL کے محقق جیمز میک کال کہتے ہیں کہ پروجیکٹ کی کامیابی کا انحصار اس پر ہوگا۔
فصلوں کا انتخاب اور اگانے کے طریقے، بیج اور پودوں کے ڈیزائن، اور انتظامی نقطہ نظر: ایگری وولٹک پروجیکٹس کو ایسی فصلوں یا زمینی ڈھانچے کا انتخاب کرنا چاہیے جو ان کی مقامی آب و ہوا میں پینل کے نیچے پروان چڑھتی ہیں اور جو مقامی منڈیوں میں منافع بخش ہیں۔
مطابقت اور لچک: Agrovoltaics کو اس طریقے سے ڈیزائن کیا جانا چاہیے جو شمسی تنصیب کے مالکان، سولر آپریٹرز اور کسانوں یا زمینداروں کی متضاد ضروریات کے مطابق ہو تاکہ موثر زرعی سرگرمیوں کو ممکن بنایا جا سکے۔
تعاون اور شراکت: کسی بھی منصوبے کے کامیاب ہونے کے لیے گروپوں کے درمیان بات چیت اور افہام و تفہیم بہت ضروری ہے۔
ایک ذریعہ: https://www.pv-magazine-mexico.com