சோலார் செல் - சூரிய ஒளியில் மின்சாரம் - அறிமுகம்

வலைப் பதிவு எழுதுவதை சுமார் ஒரு வருடமாக நிறுத்திவிட்டாலும், இப்போது சூரிய ஒளியில் மின்சாரம் தயாரிப்பது பற்றி சில பதிவுகள் எழுதப் போகிறேன். கடந்த சில மாதங்களாக இத்துறையைப் பற்றி விவரங்களை சேகரித்து வருகிறேன். அதை சற்று எளிமைப் படுத்தி இங்கு எழுதுகிறேன்.

சூரிய ஒளியில் இருந்து மின்சாரம் தயாரிக்க இரண்டு முக்கிய வழிகள் உண்டு. ஒன்று, நேரடியாக ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுவது. இதற்கு போட்டோ ஓல்டாயிக் (Photo Voltaic) அல்லது சுருக்கமாக பி.வி. (PV) என்று சொல்வார்கள். இதில் போடான் என்பது ஒளியையும், வோல்ட் என்பது மின்சாரத்தையும் குறிப்பதாக வைத்துக் கொள்வோம். இரண்டாவது முறையில், சூரிய ஒளியால் தண்ணீரை ஆவியாக்கி, அதை வைத்து டர்பைன் (turbine) என்ற சுழலியை சுற்ற வைத்து மின்சாரம் தயாரிக்கலாம்.

இந்தத் தொடரில்(!) போட்டோ வோல்டாயிக் என்ற சோலார் செல் பற்றி சில பதிவுகளைப் பார்க்கலாம். கொஞ்சம் எழுதிய பிறகு எப்போதும் போல அட்டவணை வந்துவிடும்.


சோலார் செல் எப்படி வேலை செய்கிறது என்பதை அப்புறம் விவரமாகப் பார்க்கலாம். இப்போதைக்கு, சூரிய ஒளி அதன் மீது பட்டால், அதிலிருந்து மின்சாரம் வரும் என்பது மட்டும் நினைவில வைத்துக் கொள்வோம். ஒரு சிறிய செல்லில் கொஞ்சம் வோல்டேஜ்தான் வரும் (சுமார் ஒரு வோல்ட் வரலாம்). சாதாரணமாக, பல சோலார் செல்களை எடுத்து சரியாக இணைத்து 12 வோல்ட் அல்லது 24 வோல்ட் வரும் வகையில் இணைப்பு ( Electrical Connection) கொடுத்திருப்பார்கள். இந்த சோலார் செல் மீது, சற்று தடிமனாக உறுதியான கண்ணாடியை வைத்திருப்பார்கள். இது சூரிய ஒளியை தடுக்காது. அதே சமயம் மேலிருந்து சிறு பொருள்கள் (மரக் குச்சியோ, சிறு கல்லோ) விழுந்தால், சோலார் செல்லுக்கு பாதிப்பு வராமல் பாதுகாக்கும்.

சூரிய ஒளி வரும்போது மட்டுமே இதில் மின்சாரம் வரும். ஆனால், நமக்கு பகல் இரவு இரண்டு நேரங்களிலும் மின்சாரம் தேவை. சொல்லப் போனால் வீடுகளில் இரவில் கண்டிப்பாக மின்சாரம் தேவை. அதனால், பகலில் கிடைக்கும் மின்சாரத்தை சேமித்து வைத்து அதை தேவைக்கு ஏற்ப கொடுக்க வழி வேண்டும். இதை எப்படி செய்வது?

மின்சாரத்தை சேமிக்க பேட்டரியை பயன்படுத்தலாம். கார் பேட்டரி போன்ற பேட்டரிகள் பலவற்றை சேர்த்து, ‘பேட்டரி பேங்க்' (Battery Bank) அமைப்பை உருவாக்க வேண்டும். பகலில் வீட்டுக்கு மின்சாரம் தேவைப் பட்டால், சோலார் செல்லிலிருந்து தேவைப்பட்ட அளவை வீட்டுக்கு கொடுத்து, மீதி இருப்பதை பேட்டரியில் சேமிக்க வேண்டும். சூரிய ஒளி கம்மியாகும் நேரங்களில், (காலை, மாலை, இரவில்), பேட்டரியிலிருந்து வீட்டுக்கு மின்சாரம் கொடுக்க வேண்டும். இங்கு இன்னொரு விசயம் கவனிக்க வேண்டும். சோலார் செல்லில் வரும் மின்சாரம் டீ.சீ. என்ற நேர் மின்சாரம் (DC or direct current). வீட்டில் பயன்படுத்துவது ஏ.சி. (AC or alternating current) . அதனால், DC இலிருந்து AC க்கு மாற்ற வேண்டும்.

பேட்டரி சார்ஜ் செய்யும் போது, ஓவர் சார்ஜ் ஆகாமல் பார்த்துக் கொள்ள வேண்டும். இந்த எல்லா விசயங்களையும் ஆட்டமேடிக்காக செய்ய எலக்ட்ரானிக் சர்க்யூட் போர்டுகள் இருக்கின்றன. இதை பவர் கண்ட்ரோலர் (Power Controller) என்று சொல்லலாம்.

வீட்டில் மிக்சி போட்டால், அந்த சமயம் அதிக கரண்டை இழுக்கும். ஏ.சி. போட்டால், அது தொடக்கத்தில் அதிக கரண்டை இழுக்கும். இதனால், 'நம் வீட்டில் ஒரு மாதத்திற்கு 300 யூனிட் செல்வாகிறது. அதனால், ஒரு நாளைக்கு 10 யூனிட் தரும் சோலார் செல் மற்றும் பேட்டரி போதும்' என்று சொன்னால் தவறாகிவிடும். ”நமது வீட்டிற்கு ஒரு நாளைக்கு 10 யூனிட் தரும் சோலார் செல் வேண்டும். அதே சமயம், ஒரு நொடியில் 5 ஆம்ப் கரண்ட் தரும் அளவு பேட்டரி பேங்க் வேண்டும், அல்லது ஒரு நொடியில் 10 ஆம்ப் கரண்ட் தரும் பேட்டரி பேங்க் வேண்டும்” என்று முடிவு செய்ய வேண்டும்.

சோலார் செல்லை சும்மா மொட்டை மாடியில் படுக்க வைக்கக் கூடாது. குறைந்த பட்சம், சில இரும்பு பட்டைகளை வைத்து, அது வானத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் வைக்க வேண்டும்.

இப்போது சோலார் செல்லின் விலை ஓரளவு குறைந்து இருக்கிறது. கூட்டிக் கழித்துப் பார்த்தால், வீட்டிற்கு ஒரு கிலோ வாட் சிஸ்டம் கொண்டு வர (எல்லா செலவுகளையும் சேர்த்து) சுமார் 1.75 லிருந்து 2 லட்சம் ரூபாய் வரை ஆகும். இதையே பேங்கில் போட்டால் வருடத்திற்கு சுமார் 15 ஆயிரம் ரூபாய் வட்டி கிடைக்கும். வட்டியை வைத்தே பாதிக்கு மேல் கரண்டு பில்லை கட்டி விடலாம். தவிர நீங்கள் மின்சாரத்தை பயன்படுத்தாவிட்டால் (எ.கா. ஒரு வாரம் ஊருக்கு போகிறீர்கள்) சோலார் செல்லிலிருந்து வரும் மின்சாரம் வேஸ்ட் தான்.


பிறகு ஏன் சோலார் செல்லைப் பற்றி இவ்வளவு பேச்சு?

வீட்டிற்கு இன்னமும் சோலார் செல் எகனாமிகலாக வரவில்லை. ஆனால், செல்போன் டவர் பற்றி யோசித்துப் பாருங்கள். நாட்டின் மூலை முடுக்குகளில் எல்லாம் செல்போன் டவர் இருக்கிறது. இது வேலை செய்ய மின்சாரம் தேவை. ஆனால் எல்லா சமயங்களிலும் மின்சாரம் கிடைப்பதில்லை. ரெண்டு நிமிடம் செல்போன் டவர் வேலை செய்யவில்லை என்றால் எவ்வளவு பிரச்சனை? இதில் மணிக்கணக்காக டவர் சும்மா இருக்க முடியாது. அதனால் டவரை டீசல் ஜெனரேட்டர் வைத்து இயங்க வைப்பார்கள்.

இதில் என்ன பிரச்சனை என்றால், டீசலில் தயாரிக்கும் மின்சாரத்தின் விலை வீட்டில் வரும் மின்சாரத்தின் விலையை விட அதிகம். இதற்கு பல காரணங்கள் உண்டு. முதலில் டீசம் விலை அதிகம். பற்றாக்குறைக்கு, 1. டீசலில் கலப்படம், 2. தினமும் டீசலை பெட்ரோல் பங்கிலிருந்து, டவர் வரைக்கும் கொண்டு வந்து சப்ளை செய்ய வேண்டும், அதற்கான ஆள் மற்றும் போக்குவரத்து செலவு. 3. சில சமயங்களில் அப்படி கொண்டு வரும் ஆளே டீசல் திருடி விட்டு பங்க் மேல் பழியைப் போடுவது.

இது தவிர ஜெனரேட்டரை சில வருடங்களுக்கு ஒரு முறை மாற்ற வேண்டும். ஜெனரேட்டரில் இருந்து வரும் புகை மற்றும் சத்தம் ஒரு பிரச்சனை. டீசல் விலை வேறு ஏறுமுகமாகத்தான் இருக்கிறது.

இதைப் போலவே, பல மருத்துவமனைகளில் டீசல் ஜெனரேட்டர் வைத்திருக்கிறார்கள். ஆபரேசன் தியேட்டரில் மின்சாரம் போவது சினிமாவில் நகைச்சுவையாக இருக்கலாம். நிஜ வாழ்வில் இல்லை. இங்கும் தடையற்ற மின்சார சப்ளை தேவை.

இந்த இடங்களில், இன்றைய தேதியில் சோலார் செல், டீசல் ஜெனரேட்டரை விட எகனாமிகலாக இருக்கிறது. அதாவது ஒரு ஏரியாவில் செல்போன் டவர் போடுகிறார்கள் என்றால், அங்கு டீசல் ஜெனரேட்டர் வாங்குவதற்கு பதில், சோலார் செல் வாங்கினால், போட்ட காசை மூன்று வருடங்களில் எடுத்து விடலாம். அதன் பின் வருவதெல்லாம் லாபம்தான். மருத்துவமனைகளிலும் அப்படியே.

இந்தத் துறைகளில் சோலார் செல் ஏன் இன்னமும் பெரிய அளவில் வரவில்லை என்றால், டீசல் ஜெனரேட்டருக்கு யமாஹா போல சோலார் செல்லுக்கு எல்லோருக்கும் “தெரிந்த பெயர்” கொண்ட கம்பெனிகள் வரவில்லை. சில வருடங்களில் வந்துவிடும் என்று நினைக்கிறேன்.

இந்த சிறு எடுத்துக்காட்டுகளைத் தவிர மற்றவர்கள் சோலார் செல் வாங்கினால், போட்ட காசைத் திருப்பி எடுக்க பல வருடங்கள் ஆகும். அதனால், சோலார் செல் பயன்பாட்டை ஊக்குவிக்க மத்திய மற்றும் மாநில அரசுகள் இரு விதமான திட்டங்களை அறிவிக்கின்றன. ஒன்று, நீங்கள் சோலார் செல் வாங்கி மின்சாரம் தயார் செய்து பயன்படுத்த மானியமும் (அதாவது இலவச பணம்), குறைந்த வட்டியில் வங்கிக் கடனும் கொடுக்கின்றன. உங்கள் கடைக்கு என்றால் கொஞ்சம் மானியம், கொஞ்சம் கடன். உங்கள் வீட்டிற்கு என்றால், சற்று அதிக மானியம், அதிக அளவு கடன் (அதிக வட்டி அல்ல, அதிக தொகை). இதனால், உங்கள் கையை விட்டுப் போடவேண்டிய பணம் குறைவு.

நடைமுறையில், உங்களுக்கு முதலில் மானியம் கிடைக்காது. பாதி அளவு கைக்காசைப் போட்டு, மீதிக்கு கடன் வாங்கி சோலார் செல் மின்சாரம் வரவைக்க வேண்டும். அப்புறம், மானியத்திற்கு அப்ளை செய்து, கொடுக்க வேண்டிய லஞ்சத்தைக் கொடுத்தால், மானியம் கிடைக்கும். தியரி கணக்கு வேறு, நடைமுறை கணக்கு வேறு.

சில மாநில அரசுகள் இன்னொரு விதத்தில் சோலார் மின்சாரத்தை ஊக்குவிக்கின்றன. அவை சோலார் மின்சாரத்தை நல்ல விலைக்கு வாங்குகின்றன. எ.கா. உங்களிடம் நிறைய தரிசு நிலம் இருக்கலாம். உங்களுடன் அரசு “நீங்கள் 5 மெகா வாட் சோலார் மின்சாரத்தை அளித்தால், நாங்கள் ஒரு யூனிட்டுக்கு 15 ரூபாய் ரேட்டில் அடுத்த 10 வருடங்களுக்கு வாங்கத் தயார்” என்று ஒப்பந்தம் போடும். நீங்கள் உங்கள் நிலத்தில் சோலார் செல், எலக்ட்ரானிக்ஸ், பேட்டரி எல்லாம் வைத்து, அரசுக்கு மின்சாரம் அளிக்கலாம். இப்படி இருக்கும் சோலார் செல்லுக்கு மானியம் கிடையாது. சாதாரண வட்டியில் ஓரளவு கடன் கிடைக்கும். ஆனால், நீங்கள் கொடுக்கும் மின்சாரத்திற்கு நல்ல விலை என்பதால் சில வருடங்களில் நல்ல லாபம் கிடைக்கும். இதுவும் சோலார் மின்சாரத்தை ஊக்குவிக்க ஒரு முயற்சி. (குறிப்பு: இப்படி மெகாவாட் அளவு மின்சாரம் சேமிக்க கார் பேட்டரி சரிவராது, வேறு வகை பேட்டரிகள் உண்டு).


சோலார் செல்லில் குறிப்பிடத்தக்க விசயம் என்ன என்றால், இதில் ஜெனரேட்டர் போல எஞ்சின் எதுவும் இல்லை, அதாவது நகரும் பொருள் இல்லை. அதனால், இவை 20 வருடங்களுக்கு மேலாக எந்தப் பிரச்சனையும் இல்லாமல் வேலை செய்கின்றன! நிறைய கம்பெனிகள் 20 வருடம் கியாரண்டி கொடுக்கின்றன. எனக்குத் தெரிந்து வேறு எந்தப் பொருளுக்குமே இவ்வளவு வருடங்கள் கியாரண்டி கொடுப்பது இல்லை. 20 வருடம் கியாரண்டி விவரம் என்ன என்றால் “ முதல் பத்து வருடம் 14 பர்செண்ட்டாவது சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றும், அதற்கு மேலே கூட கிடைக்கலாம். அடுத்த 10 வருடங்களுக்கு, 13 பெர்செண்டாவது அல்லது அதற்கு மேலாக மாற்றும்” என்று கியாரண்டி கொடுப்பார்கள்.

இது யாராவது கல்லை விட்டு எறிந்து உடைத்தால்தான் போகும். மற்ற படி, மேலே விழும் தூசிகளை மற்றும் பறவை எச்சங்களை இரண்டு நாட்களுக்கு ஒருமுறை அல்லது வாரம் ஒருமுறை கழுவி விட்டால் போதும். இதைத் தவிர வேறு எந்த தினசரி மெயிண்டெனென்ஸ் வேலையும் கிடையாது.

கார் பேட்டரி போன்ற பேட்டரிகளை சுமார் ஆறு மாதத்திற்கு ஒரு முறை தண்ணீர் அல்லது ஆசிட் விட்டு பார்த்துக் கொள்ள வேண்டும். இல்லா விட்டால் பேட்டரி கெட்டு விடும். இப்போது நம் ஊரில் யாரிடமாவது இன்வெர்டர் வாங்கினால், அவர்களே சில மாதங்களுக்கு ஒருமுறை வந்து பேட்டரிகளை மெயிண்டெய்ன் செய்து விடுகிறார்கள். சோலாருக்கும் அப்படி வரலாம்.

பேட்டரிகள் மூன்று அல்லது அதிகபட்சமாக ஐந்து வருடங்கள் உழைக்கும். அதன்பிறகு அவற்றை மாற்ற வேண்டும். அதைப் போலவே, எலக்ட்ரானிக் போர்ட் 5 அல்லது 10 வருடங்கள் கழித்து மண்டையைப் போடலாம். அப்போது அவற்றையும் மாற்ற வேண்டி வரும். ஆனால் சோலார் செல் அவ்வளவு சீக்கிரம் கெடுவதில்லை.

சோலார் செல் கம்பெனி 20 வருடம் கியாரண்டி தருவது சோலார் செல்லுக்கு மட்டுமே. பேட்டரிக்கும் எலக்ட்ரானிக்ஸ் பார்ட்சுக்கும் கம்மியாகத்தான் கியாரண்டி தரும். அதே சமயம், பேட்டரி , எலக்ட்ரானிக்ஸ் பார்ட்ஸ் விலை அதிகம இருக்காது. அதனால் பெரிய பிரச்சனை இல்லை