Wednesday, June 15, 2016

കേരളത്തിന്റെ സൌരോര്‍ജ്ജ സാദ്ധ്യതകള്‍

ലേഖനത്തിന്റെ രണ്ടാം  ഭാഗമാണിത്.

ഭാഗം ഒന്ന് : കേരളത്തിലെ വൈദ്യുത പ്രതിസന്ധിയും പരിഹാര മാര്‍ഗ്ഗങ്ങളും
ഭാഗം  മൂന്ന്  :
ഹരിത വൈദ്യുതി : കേരളത്തിന്‍റെ സാധ്യതകള്‍

ഇവിടെ വായിക്കുമല്ലോ.

സൂര്യനിൽ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ മൂലം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഭീമമായ ഊർജ്ജത്തിന് ഏതാണ്ട് പത്ത് ബില്യൺ വർഷത്തോളം ആയുസ് പ്രവചിക്കുന്നു. ഈ ഊർജ്ജം അൾട്രാവയലറ്റ് മുതൽ ഇൻഫ്രാ റെഡ് വരെ തരംഗ ദൈർഘ്യമുള്ള  വൈദ്യുത കാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ രൂപത്തിൽ ഭൂമിയിൽ എത്തുന്നു. ഭൂമിയിൽ ലഭിക്കുന്ന സൗരോർജ്ജത്തിന്റെ ശരാശരി അളവ് ഏതാണ്ട് ഒരു ചതുരശ്രമീറ്ററിന് ഒരു കിലോ വാട്ട് എന്ന അളവിലാണ് എന്ന് കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. എന്നാൽ ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിലടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ജല ബാഷ്പം (ഇൻഫ്രാറെഡ് വികിരണങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യും), ഓസോൺ (അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യും), പൊടിപടലങ്ങൾ ( വിസരണം ) ,തുടങ്ങിയവ സൂര്യപ്രകാശത്തിന് പ്രതിബന്ധം സൃഷ്ടിക്കുന്നുണ്ട്. ഈ പ്രതിബന്ധങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കാൻ Air Mass എന്ന പദം ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രതിബന്ധങ്ങളെല്ലാം അതിജീവിച്ച് ഭൂമിയിലെത്തുന്ന സൗരോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജ മായി മാറ്റുന്ന പ്രധാനപ്പെട്ട സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ താഴെപ്പറയുന്നവയാണ്.

1.സൌരോര്‍ജ്ജത്തിന്‍റെ താപഫലം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന Concentrated solar power സംവിധാനങ്ങള്‍.
2. ഫോട്ടോ വോള്‍ടെയ്ക്ക് (Photovoltaic )സെല്ലുകള്‍ അഥവാ  സോളാര്‍ പാനലുകള്‍.

Concentrated solar power സംവിധാനങ്ങള്‍.
ലെന്‍സുകളോ കണ്ണാടികളോ ഉപയോഗിച്ച് സൌരോര്‍ജ്ജത്തെ കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും ഇങ്ങനെ കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടുന്ന സൌരോര്‍ജ്ജത്തെ താപ ഫലമാക്കി മാറ്റുകയോ (താപ ഫലം ഉപയോഗിച്ച് ആവി ടര്‍ബൈനുകള്‍ കറക്കാം) താപീയ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിന് (Thermochemical Reaction )ഉപയോഗിക്കുകയോ ചെയ്യുന്ന രീതിയാണിത്.
Concentrated solar power
കടപ്പാട് : US Energy Information Administration

സൂര്യതാപത്തില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതി ഉണ്ടാക്കാന്‍ വേണ്ടത്ര അളവിലുള്ള നെരിട്ടുള്ള ലംബ രശ്മി പതനം (Direct Normal Irradiance – DNI) കേരളത്തില്‍ ലഭ്യമല്ലാത്തതിനാല്‍ സൂര്യതാപമുപയോഗിച്ചുള്ള  വൈദ്യുതോല്‍പ്പാദനം (Solar thermal Power Generation) എന്ന സാധ്യത കേരളത്തെ സംബന്ധിച്ച് വളരെ പരിമിതമാണ്.അതുകൊണ്ട് തന്നെ നമുക്ക് സോളാര്‍ പാനലുകളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാന്‍ ശ്രമിക്കാം.

മാര്‍ച്ച് മാസത്തെ നേരിട്ടുള്ള ലംബ രശ്മി പതനം 2002-2008
കടപ്പാട് :NREL; http://mnre.gov.in

സോളാർ പാനൽ

സൗരോജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കുന്ന സൗരോർജ്ജ സെല്ലുകളുടെ ശേഖരമാണ് സോളാർ പാനൽഫോട്ടോ വോൾടേയിക് പ്രഭാവം ഉപയോഗിച്ചാണ്  സോളാർ പാനലിൽ വൈദ്യുതി ഉണ്ടാക്കുന്നത്. സിലിക്കൺ  പോലെയുള്ള അർദ്ധചാലകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന pn junction സോളാർ സെൽ ആണ് ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്.
 
കടപ്പാട് :
Electronic Devices and Circuit Theory Robert L. Boylestad
സൂര്യപ്രകാശം ലംബമായി pn junction ൽ പതിക്കുമ്പോൾ സൂര്യപ്രകാശത്തിലെ ഫോട്ടോണുകൾ , pn junction ലെ ബാഹ്യ തമ ഇലക്ട്രോണുകളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുകയും സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോൺ - ഹോൾ ജോഡികളെ സൃഷ്ടിക്കുകയും ഇവ ഫോട്ടോ വോൾടെയ്ക് വോൾട്ടേജ് സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഇത്തരത്തിലുള്ള പല സോളാർ സെല്ലുകൾ ശ്രേണി രീതിയിൽ (Series) ഘടിപ്പിച്ചാണ് സോളാർ പാനലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നത്. സോളാർ പാനലുകളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്നത് DC ആണ്. ഇത് ബാറ്ററികളിൽ സംഭരിക്കുകയും ഇൻവെർട്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഗാർഹിക / വ്യവസായിക  ഉപഭോഗത്തിനാവശ്യമായ AC ആക്കി മാറ്റുകയും ആണ് ചെയ്യുന്നത്.


കടപ്പാട്: വിക്കി മീഡിയ കോമണ്‍സ്
മേന്മകൾ
1.
ഊർജ്ജോല്പാദനത്തിനാവശ്യമായ അസംസ്കൃത വസ്തു -സൂര്യപ്രകാശം - തുടർച്ചയായും ചെലവില്ലാതെയും ലഭിക്കുന്നു.
2.
കുറഞ്ഞ പരിപാലന ചെലവ് (maintenance cost)
3.
അന്തരീക്ഷ മലിനീകരണം ഇല്ല.

സോളാര്‍ പാനല്‍ സംവിധാനത്തിന്റെ ന്യൂനതകൾ

സൂര്യപ്രകാശം പകൽ സമയത്ത് മാത്രമേ ലഭിക്കൂ. എട്ടു മണിക്കൂറിൽ അധികം സോളാർ പാനലുകളിൽ നിന്ന്  വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കുക എന്നത് അസാധ്യമാണ്. അതിനാൽ പ്രധാന ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് എന്ന നിലയിൽ സോളാർ പാനലുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ല. മാത്രവുമല്ല ഏറ്റവും നന്നായി സൂര്യപ്രകാശം ലഭിയ്ക്കുന്ന പകൽ‌സമയത്തല്ല ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ആവശ്യമായി  വരുന്നത്. രാവിലെ 6.00 മുതൽ വൈകീട്ട് 6.00 വരെ (നോർമൽ പീരീഡ്‌) സാധാരണ തോതിലും , വൈകീട്ട് 6.00 മുതൽ രാത്രി 10.00 വരെ ഉയർന്ന തോതിലും  ( പീക്ക് പീരീഡ്‌ ) രാത്രി 10.00 മുതൽ രാവിലെ 6.00 വരെ ( ഓഫ് - പീക്ക് പീരീഡ്‌ )താഴ്ന്ന തോതിലും എന്നിങ്ങനെയാണ് നമ്മുടെ  ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിന്റെ രീതി. എല്ലാ വൈദ്യുത നിലയങ്ങളും പൂർണ്ണ തോതിൽ ഉൽപ്പാദനം നടത്തിയാലും പീക് അവറിലെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം നേരിടുന്നതിന് പുറത്തു നിന്നും വൈദ്യുതി വാങ്ങേണ്ടിവരുന്ന അവസ്ഥയാണ് KSEB നേരിടുന്ന പ്രധാന പ്രതിസന്ധി എന്നത് ഇതോടൊപ്പം ചേർത്തു വായിക്കാവുന്നതാണ്.

സോളാർ പാനലുകളുടെ efficiency( ക്ഷമത ) എന്നത് പാനലിൽ പതിക്കുന്ന സൗര പവറും അതിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന വൈദ്യുത പവറും തമ്മിലുള്ള അംശ ബന്ധമാണ്. ഇത് ഏതാണ്ട് 10% മുതൽ പരമാവധി 20% എന്ന് കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. സൗരോർജ്ജ പാനലുകളുടെ പ്രധാന ന്യൂനതയാണ് കുറഞ്ഞ ഉല്പാദനക്ഷമത. അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവ് കൂടുന്നത് സോളാർ സെല്ലുകളുടെ ക്ഷമത വീണ്ടും കുറയാനിടയാക്കും.
സാധാരണ ലഭ്യമാകുന്ന പാനലുകളുടെ ക്ഷമത ഏതാണ്ട് 10 മുതൽ 15 ശതമാനം വരെ വരും. അതായത് ഒരു ചതുരശ്ര മീറ്റർ പാനലിൽ വന്ന് പതിയ്ക്കുന്ന സൗരോർജ്ജം 1 k W എന്നെടുത്താൽ പാനലിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന വൈദ്യുതി 100 വാട്ട് മുതൽ 150 വാട്ട് വരെ ആയിരിക്കും.

സൗരോർജ്ജ പാനലുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനാവശ്യമായ സ്ഥലം തത്തുല്യമായ അളവില്‍ ഊര്‍ജ്ജം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് മറ്റ് ഊർജ്ജോത്പാദന മാർഗങ്ങൾക്ക് വേണ്ടതിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. എന്നാല്‍  കേരളത്തിലെ ഭൂദൗര്‍ലഭ്യം മൂലം കണക്കിലെടുത്ത് , ഡോ. എം.പി. പരമേശ്വരനെപ്പോലുള്ള ഊര്‍ജ്ജവിദഗ്ധര്‍, കേരളത്തില്‍ ധാരാളമായുള്ള അണക്കെട്ടുകളിലെ റിസര്‍വോയറുകളുടെ  ജല-ഉപരിതലത്തില്‍ സൗരോര്‍ജ്ജ പാനലുകള്‍ (Floating Solar PV Panels) സ്ഥാപിക്കാമെന്ന ആശയം മുന്നോട്ടു വെച്ചിരുന്നു. റിസർവ്വോയറിൽ നിന്നും ബാഷ്പീകരണം മൂലമുള്ള ജല നഷ്ടം തടയാനും ജലോപരിതല സൌരോര്‍ജ്ജ പാനലുകള്‍ കൊണ്ട് സാധിക്കും.പാലക്കാട്ടെ മീന്‍കര, മലമ്പുഴ എന്നീ ഡാമുകളില്‍ ഇത്തരം പൈലറ്റ് പ്രോജക്ടുകള്‍ സ്ഥാപിക്കാന്‍ KIDCO-യ്ക്ക് (Kerala Irrigation Infrastructure Development Corporation) പദ്ധതിയുണ്ടത്രെ. മറ്റ് ആവശ്യങ്ങള്‍ക്ക് വേണ്ടി ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയാത്ത സ്ഥലം (ജലോപരിതലം) ആണ് വൈദ്യുതോല്‍പ്പാദനത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത് എന്നതും Floating Solar PV Panels എന്നത്  ഒരു ബദല്‍ രൂപം എന്ന നിലയില്‍ ആകര്‍ഷകമാക്കുന്ന ഘടകം ആണ്.
മേൽക്കൂരകളിൽ വിന്യസിച്ച സോളാർ പാനലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കേരളത്തിൽ വൈദ്യുതോല്പാദനം നടത്തുന്നതിന് മറ്റു ചില പരിമിതികളുമുണ്ട്. പാനലിൽ വൈദ്യുതോല്പാദനത്തിന് ആവശ്യമായ സൂര്യപ്രകാശം കേരളത്തിൽ ലഭിക്കുന്നത് ഒരു ദിവസത്തിൽ ഏതാണ്ട് അഞ്ചു മണിക്കൂറിൽ താഴെ മാത്രമാണ്. ഒരു വർഷത്തിൽ അഞ്ചു മാസത്തിലധികം മഴ ലഭിക്കുന്ന പ്രദേശമാണല്ലോ കേരളം. മേൽക്കൂരകളിൽ വച്ചിരിക്കുന്ന പാനലിൽ മരങ്ങളുടെയും മറ്റും നിഴൽ വീഴുന്നതും ഒരു പ്രശ്നമാണ്. മാത്രമല്ല നമ്മുടെ നാട്ടിലെ മേൽക്കൂരകളെ ഇത്തരത്തിൽ ഉപയോഗപ്പെടുത്തണമെങ്കിൽ
കെട്ടിട നിർമ്മാണ രീതികളിലും ചട്ടങ്ങളിലും ആവശ്യമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തേണ്ടതുണ്ട്.
 

സൗരോർജ്ജ പാനലുകളെ സംബന്ധിച്ച് ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളി ഉല്പാദിപ്പിച്ച വൈദ്യുതി എങ്ങനെ സംഭരിച്ചു വെക്കും എന്നതാണ്. വീടുകളിൽ ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതി അവിടെത്തന്നെ ബാറ്ററികളിൽ സംഭരിക്കുന്നതും ഇൻവെർട്ടർ ഉപയോഗിച്ച് AC യാക്കി മാറ്റി ഉപയോഗിക്കുന്നതും ചെലവേറിയ മാർഗ്ഗമാണ്. ബാറ്ററിയുടെയും ഇൻവെർട്ടറിന്റെയും ചെലവ് കൂടുതലാണെന്നത് മാത്രമല്ല മൂന്നോ നാലോ വർഷം മാത്രമാണ് ബാറ്ററിയുടെ കാലാവധി എന്നതും, അതിനു ശേഷം പുതിയ ബാറ്ററി ഉപയോഗിക്കേണ്ടി വരുന്നതും പഴയ ബാറ്ററി സംസ്കരിക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള മാലിന്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നതും പ്രശ്നം രൂക്ഷമാക്കുന്നു.(ബാറ്ററിയുടെ ചാര്‍ജിംഗ് - ഡിസ്ചാര്‍ജിംഗ് സൈക്കിളുകള്‍ ആണ് ആയുസ് തീരുമാനിക്കുന്നത്.) ബാറ്ററിയുടെ പുനരുപയോഗത്തിന് (recycling) നമ്മുടെ നാട്ടിൽ ഫലപ്രദമായ സംവിധാനങ്ങൾ ഇല്ല.
മേൽക്കൂരകളിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്ന സോളാർ പാനലുകൾ ഗ്രിഡിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുക വഴി ബാറ്ററിയുടെ ഉപയോഗം ഒഴിവാക്കാനാവും.

ഗ്രിഡ് എന്നാൽ ഇലക്ട്രിസിറ്റി ബോർഡിന്റെ വൈദ്യുതശൃംഖല എന്നർത്ഥം
. ഗ്രിഡിന് സംഭരണ ശേഷിയില്ല , മറിച്ച് ഊര്‍ജ്ജം അധികമുള്ളിടത്ത് നിന്ന് കുറവുള്ള സ്ഥലത്തേക്ക് വഹിച്ചു കൊണ്ടുപോകാനുള്ള സംവിധാനമാണിത്.
വീട്ടിൽ ഉല്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജം ആ സമയത്തേക്ക്  ആവശ്യമുള്ളതിലും കൂടുതലുണ്ടെങ്കിൽ
E B സർവീസ് ലൈനിലൂടെത്തന്നെ പുറത്തേക്ക് ഒഴുക്കുക. ഇങ്ങനെ തിരിച്ചുകൊടുക്കപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജം നമ്മുടെ എനർജി മീറ്ററിലെ റീഡിങ്ങിൽ ആനുപാതികമായി കുറഞ്ഞുകൊണ്ടിരിക്കുംഇലക്ട്രിസിറ്റി ബോർഡിന്റെ ഉപഭോക്താക്കൾ തന്നെ ഊർജ്ജ ഉല്പാദകർ കൂടിയായി മാറുമ്പോൾ നെറ്റ് മീറ്ററിംഗ് രീതിയിൽ വൈദ്യുത ബില്ല് കുറയ്ക്കാനും സാധിയ്ക്കും.
മേൽക്കൂരകളിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്ന സോളാർ പാനലുകളിൽ നിന്ന് ഗ്രിഡിലേക്ക് വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിച്ചു നൽകുന്നതിന് ഏറ്റവും നല്ല ഉദാഹരണമാണ് ജര്‍മ്മനിയിലേത്. ഏതാണ്ട്  32,000 മെഗാവാട്ട് വൈദ്യുതിയാണ് ജർമ്മനി ഉത്പാദിപ്പിച്ചു ഗ്രിഡിലേക്ക് കൊടുക്കുന്നത്. സ്പെയിനിലും ചൈനയിലും ജപ്പാനിലും മറ്റും ഇത് സർവ്വ സാധാരണമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ്.

Pumped Storage system
കടപ്പാട് :http://www.technologystudent.com

സൌരോർജ്ജ വൈദ്യുത നിലയങ്ങളും ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികളും കൂട്ടിയിണക്കുന്ന (Hybrid system) സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ബാറ്ററികളുടെ പ്രശ്നങ്ങളും Peak Hour ലെ load management പ്രശ്നവും ഒരു പരിധി വരെ കുറയ്ക്കാൻ കഴിഞ്ഞേക്കും. സൗരോർജ്ജ ലഭ്യത ഉള്ളപ്പോൾ ജലം ഉയരങ്ങളിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്യുകയും സൌരോർജ്ജ ലഭ്യത ഇല്ലാത്തപ്പോൾ വെള്ളം താഴേക്കൊഴുക്കി വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന pumped storage സംവിധാനമാണിത്. താരതമ്യേന ചെലവുകുറഞ്ഞതും ലളിതവും ആണ് ഈസംവിധാനം. ഫ്രാന്‍സിസ് ടര്‍ബൈകള്‍ (francis turbine) ആണ് ഇത്തരം  pumped storage സംവിധാനങ്ങളില്‍ ഉപയോഗിക്കുക. ടര്‍ബൈന്‍ ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുകയും അതേ ടര്‍ബൈന്‍ തന്നെ തിരിച്ചുകറക്കി പമ്പ് ആയി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യാമെന്നതാണു് ഈ ടർബൈന്റെ പ്രത്യേകത.പമ്പായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴും ടര്‍ബൈന്‍ ആയി ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴും  ഉയർന്ന ക്ഷമത (efficiency) ഉള്ളവയാണ് ഫ്രാന്‍സിസ് ടര്‍ബൈനുകള്‍ എന്നതും ശ്രദ്ധേയമാണ്.

തമിഴ്നാട്ടിലെ കാടംപാറൈയില്‍ pumped storage സംവിധാനം ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. രാത്രി സമയത്ത് അപ്പര്‍ ആളിയാര്‍ ഡാമില്‍ നിന്ന് കാടംപാറൈ(Kadamparai) റിസര്‍വോയറിലേക്ക് ജലം പമ്പ് ചെയ്യുന്നു. പീക്ക് അവറില്‍ തിരികെ വെള്ളം ഉപയോഗിച്ച് ടര്‍ബൈന്‍ കറക്കി വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്നു. എന്നാല്‍ കേരളത്തില്‍ ഇത്തരം സംവിധാനം നടപ്പിലാക്കുന്നത് സംബന്ധിച്ചുള്ള പഠനങ്ങള്‍ പ്രാരംഭ ദിശയിലാണ് .

ഊര്‍ജ്ജ പ്രതിസന്ധിയെയും വൈദ്യുത പദ്ധതികളെയും അവയുടെ പരിസ്ഥിതി ആഘാതങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള സംവാദങ്ങളില്‍ പ്രശ്ന പരിഹാരത്തിനുള്ള ഒറ്റ മൂലി എന്ന നിലയില്‍ ആണ് പലപ്പോഴും  സൌരോര്‍ജ്ജം അവതരിപ്പിക്കപ്പെടാറുള്ളത്. ഒറ്റമൂലിയല്ല എങ്കിലും സൌരോര്‍ജ്ജം അധിഷ്ഠിതമായ വൈദ്യുത ഉല്‍പ്പാദന സംവിധാനങ്ങള്‍ക്കും ഊര്‍ജ്ജ പ്രതിസന്ധി പരിഹരിക്കുന്നതിന് ഗണ്യമായ സംഭാവനകള്‍ നല്‍കുവാന്‍ കഴിയും. പദ്ധതികളുടെ സാധ്യതകളും പ്രത്യാഘാതങ്ങളും പഠിക്കുകയും പദ്ധതി നിര്‍വഹണത്തെ ശാസ്ത്രീയമായി സമീപിക്കുകയും നമ്മുടെ ഊര്‍ജ്ജ ആസൂത്രണത്തെ കാലോചിതമായ രീതിയില്‍ പുന: ക്രമീകരണം നടത്തുകയും വേണം എന്നു മാത്രം.

കേരളത്തിന്‍റെ മറ്റ് ഹരിതോര്‍ജ്ജ സാധ്യതകളെക്കുറിച്ച് അടുത്ത ലേഖനത്തില്‍..

Thursday, June 2, 2016

കേരളത്തിലെ വൈദ്യുത പ്രതിസന്ധിയും പരിഹാര മാര്‍ഗ്ഗങ്ങളും





പതിമൂന്നാം കേരള നിയമ സഭയില്‍ എം എല്‍ എ ശ്രീ മുഹമ്മദുണ്ണി ഹാജി ഉന്നയിച്ച ചോദ്യവും അതിനുള്ള ഉത്തരവും ആണ് മേല്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് . സംസ്ഥാനത്ത് ഊര്‍ജ്ജ പ്രതിസന്ധി പരിഹരിക്കുവാന്‍ കൈക്കൊണ്ടിട്ടുള്ള നടപടികള്‍ വിശദമാക്കുമോ എന്നാണ് ചോദ്യം .അതിനു ലഭിക്കുന്ന മറുപടി നോക്കുക. താല്‍ക്കാലിക പരിഹാരം എന്ന നിലയില്‍ ലോഡ് ഷെഡ്ഡിംഗ് ഏര്‍പ്പെടുത്തിയ കാര്യവും വൈദ്യുതി താല്‍ക്കാലികമായി വാങ്ങുന്ന കാര്യവും പൂര്‍ത്തിയാക്കാന്‍ ഉദ്ദേശിക്കുന്ന ചെറുകിട പദ്ധതികളുടെ കാര്യവും ആണ് അദ്ദേഹത്തിന്‍റെ മറുപടിയില്‍ ഉള്ളത്. ഇതില്‍ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ഏതാണ്ട് എല്ലാ പദ്ധതികളും  തുടങ്ങിയ അവസ്ഥയില്‍ തന്നെയാണ് നില്‍ക്കുന്നത് എന്നു ഇതേ മന്ത്രി തന്നെ രണ്ടു മൂന്നു മാസങ്ങള്‍ക്ക് മുമ്പ് ആവര്‍ത്തിക്കുകയുണ്ടായി .മുന്‍ വൈദ്യുത മന്ത്രിയെ ആക്ഷേപിക്കാനല്ല , മറിച്ച്  സംസ്ഥാനം നേരിടുന്ന കടുത്ത  ഊര്‍ജ്ജ പ്രതിസന്ധിയുടെ യാഥാര്‍ത്ഥ്യം  വ്യക്തമാക്കുന്നതിന് വേണ്ടിയാണ് മേല്‍പ്പറഞ്ഞ ചോദ്യോത്തരങ്ങള്‍ വായനക്കാരുടെ ശ്രദ്ധയില്‍പ്പെടുത്തിയത് എന്ന് ആദ്യമേ പറഞ്ഞു കൊള്ളട്ടെ. സംസ്ഥാനത്ത് ഇനി നടപ്പിലാക്കാന്‍ പോകുന്ന മെട്രോ റയില്‍, മോണോ റയില്‍ , പുതിയ വ്യവസായ വ്യാപാര സ്ഥാപനങ്ങള്‍ എന്നിവ വൈദ്യുത ഉപഭോഗം കൂട്ടുമെന്നത് എളുപ്പം മനസ്സിലാക്കാവുന്നതാണ്. എന്തിന് ഗാര്‍ഹിക ഉപഭോഗം പോലും വര്‍ദ്ധിക്കുകയല്ലാതെ കുറയുകയില്ല എന്നാണ് മുന്‍കാല അനുഭവം നമ്മെ പഠിപ്പിക്കുന്നത്.
    

കേരളത്തില്‍ ഇപ്പോള്‍ പരമാവധി ഉപഭോഗത്തിന്റെ (Peak Demand) ഏതാണ്ട്  55 ശതമാനവും, മൊത്തം ഊര്‍ജ്ജ ആവശ്യത്തിന്റെ 35 ശതമാനവും ജലവൈദ്യുതിയില്‍ നിന്നാണ് ലഭ്യമാക്കുന്നത്. ജല വൈദ്യുത  ലഭ്യത മഴയുടെ അളവിനനുസരിച്ച്  ചാഞ്ചാടിക്കൊണ്ടിരിക്കും.കേരള വിദ്യുച്ഛക്തി ബോര്‍ഡിന്റെ (KSEB) വൈദ്യുതി സ്റ്റേഷനുകളില്‍ നിന്നുള്ള വൈദ്യുതി, മൊത്തം വില്‍പനയുടെ 44% മാത്രമാണ്. കേരളത്തിലെ ജലനിലയങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള ഉല്‍പാദനവും കേന്ദ്രവിഹിതമായി ലഭിക്കുന്ന വൈദ്യുതിയും ചേര്‍ത്ത് വച്ചാലും നമ്മുടെ ആവശ്യകത നിറവേററുവാന്‍ സാധിക്കാതെ വരുന്നുണ്ട്. ബ്രഹ്മപുരം, കോഴിക്കോട്, കായംകുളം എന്നീ താപനിലയങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള വൈദ്യുതിയും നാം ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ഇതു കൂടാതെ ഉയര്‍ന്ന വിലയ്ക്ക് വൈദ്യുതി പുറമെ നിന്നും ലഭ്യമാക്കിയാണ് ഉപഭോക്താക്കളുടെ ആവശ്യകത നിറവേററുന്നത്. ഇത് കെ.എസ്..ബി. ക്ക് കടുത്ത സാമ്പത്തിക ബാധ്യതയും ഉണ്ടാക്കുന്നുണ്ട്
വൈദ്യുതി ഉപയോഗം കുറച്ച് കൊണ്ട് ഊര്‍ജ്ജ പ്രതിസന്ധിയെ നേരിടണം എന്നാവര്‍ത്തിച്ചത് കൊണ്ടോ വീടുകളില്‍ എല്‍ ഇ ഡി ലാമ്പുകള്‍ വിതരണം ചെയ്യുന്നത് കൊണ്ടോ , ലൈറ്റും ഫാനും ഓഫ് ചെയ്തുകൊണ്ടോ ഒന്നും മാത്രം ( ഇവയൊന്നും വേണ്ട എന്നല്ല) പരിഹരിക്കാവുന്നതല്ല നമ്മുടെ ഊര്‍ജ്ജ പ്രതി സന്ധിഎന്നതാണ് യാഥാര്‍ത്ഥ്യം.
പവര്‍കട്ടും ലോഡ് ഷെഡ്ഡിംഗും
നമ്മുടെ വൈദ്യുതി ശൃംഖലയ്ക്ക് താങ്ങാവുന്നതിലധികം ആവശ്യകത ഒരേ സമയം അനുഭവപ്പെടുന്ന ഈ സമയങ്ങളില്‍ സബ് സ്റേഷനുകളില്‍ നിന്നും 11 കെ. വി. ഫീഡറുകള്‍ ഓരോന്നായി നിശ്ചിത ഇടവേളകളില്‍ ഓഫ് ചെയ്യുന്നതാണ് ലോഡ് ഷെഡ്ഡിംഗ് . വൈദ്യുതി ശൃംഖല മൊത്തത്തില്‍ തകരാറാവുന്നത് ഒഴിവാക്കുവാനാണ് ഇങ്ങനെ ചെയ്യുന്നത്.

ഉപഭോക്താക്കളോട് തങ്ങളുടെ ഉപഭോഗം സ്വയം കുറയ്ക്കുവാന്‍ നിര്‍ബന്ധിക്കുന്ന സംവിധാനമാണ് പവര്‍കട്ട്.ഓരോ വിഭാഗത്തില്‍പെടുന്ന ഉപഭോക്താക്കള്‍ക്കും ഒരു നിശ്ചിത യൂണിററ് അവരുടെ പ്രതിമാസ ക്വാട്ട ആയി നിശ്ചയിച്ചു നല്‍കുന്നു. ഇതിനു മുകളില്‍ വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുവാന്‍ നിയമപരമായി ആര്‍ക്കും അധികാരമില്ല. ക്വാട്ടാ പരിധി ലംഘിക്കുന്ന ഉപഭോക്താക്കള്‍ അധികമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുതിക്ക് ഉയര്‍ന്നവില നല്‍കേണ്ടതായി വരുന്നു. എച്ച്ടി-ഇഎച്ച്ടി വിഭാഗത്തില്‍ വരുന്ന വ്യവസായ-വാണിജ്യ ഉപയോക്താക്കള്‍ ഉപയോഗം 75 ശതമാനമായി സ്വയം പരിമിതപ്പെടുത്തണമെന്ന് വൈദ്യുതി റെഗുലേറ്ററി കമീഷന്‍ നിര്‍ദ്ദേശിക്കുന്നത്പവര്‍കട്ട്ആണ്. 

എന്താണ് നാം അടിയന്തിരമായി ശ്രദ്ധ കൊടുക്കേണ്ട കാര്യങ്ങള്‍ എന്ന് നോക്കാം.
1.ആഭ്യന്തര വൈദ്യുതി ഉല്‍പാദനം വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുക
2.വൈദ്യുതി സംരക്ഷണം
3.ഊര്‍ജ്ജകാര്യക്ഷമത വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുക
4. പ്രസരണ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുക.

  ആഭ്യന്തര വൈദ്യുതി ഉല്‍പാദനം വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നത്   കേരളത്തിന്‍റെ ഊര്‍ജ്ജ പ്രതിസന്ധി പരിഹരിക്കാന്‍ വേണ്ടി അടിയന്തിരമായി സ്വീകരിക്കേണ്ട നടപടിയാണ്. എന്നാല്‍ എങ്ങനെയാണ് ആഭ്യന്തര ഉല്‍പ്പാദനം വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുക

ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികള്‍

ഇന്ന് ലഭ്യമായിട്ടുള്ള വൈദ്യുതോല്‍പ്പാദന മാര്‍ഗങ്ങളില്‍ ഏറ്റവും ചെലവു കുറഞ്ഞ മാര്‍ഗ്ഗമാണ് ജല വൈദ്യുത പദ്ധതികള്‍. അണക്കെട്ടില്‍നിന്നു പെന്‍സ്റ്റോക്ക് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഉരുക്ക് കുഴലുകളോ, ടണലോ നിര്‍മിച്ച് വൈദ്യുതോല്‍പാദന കേന്ദ്രങ്ങളിലേക്ക് ജലം പ്രവഹിപ്പിച്ച് ‘ടര്‍ബൈന്‍’ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ചക്രങ്ങള്‍ തിരിക്കുന്നു. ടര്‍ബൈന്‍ തിരിയുമ്പോള്‍ ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ജനറേറ്റര്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുകയും വൈദ്യുതി ഉല്‍പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
 കുറഞ്ഞ പരിപാലന ചെലവ്, കാർബൺ എമിഷൻ അന്തരീക്ഷമലിനീകരണം തുടങ്ങിയ പ്രശ്നങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിക്കാത്തത് എന്നിങ്ങനെയുള്ള സവിശേഷതകൾ  ജല വൈദ്യുത പദ്ധതികളുടെ മേന്മകള്‍ ആണ്.ഇവയില്‍ നിന്നുള്ള ജല വൈദ്യുത ലഭ്യത മഴയുടെ അളവിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നത്  ഒരു ന്യൂനതയാണ് .പരിസ്ഥിതിക്കും ജൈവവൈവിദ്ധ്യത്തിനും ഉണ്ടാക്കുന്ന നഷ്ടങ്ങള്‍ മറ്റൊരു ന്യൂനതയാണ്.
http://www.pksinfra.in/images/demo/hydro-anim-en.gif
കടപ്പാട് :http://www.pksinfra.in

കേരളത്തില്‍ മൊത്തം ഊര്‍ജ്ജ ആവശ്യത്തിന്റെ 35 ശതമാനവും ജലവൈദ്യുതിയില്‍ നിന്നാണ് ലഭ്യമാക്കുന്നത്. എന്നാല്‍ കേരളത്തില്‍ പുതിയ വന്‍കിട ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികള്‍ക്കുള്ള സാധ്യത കുറവാണെന്നു പറയാം. .കേരളത്തില്‍ നിലവിലുള്ള വന്‍കിട ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികള്‍ വികസിപ്പിക്കാനുള്ള സാധ്യതയും പരിമിതമാണെന്നു കാണാം , അവയുടെ വികസനം സൃഷ്ടിക്കുന്ന പരിസ്ഥിതി ആഘാതങ്ങളും ചെറുതല്ല. ചെറുകിട ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികള്‍ ഒരു ബദല്‍ സാധ്യതയാണ് . എന്നാല്‍ പൊതുവിലുള്ള പാരിസ്ഥിതിക നാശത്തിന്റെയും ജല ദൗര്‍ലഭ്യത്തിന്റെയും പശ്ചാത്തലത്തില്‍ ഈ പദ്ധതികളുടെ സാധ്യതകളും പുന: പരിശോധിക്കപ്പെടണം 

താപ വൈദ്യുത നിലയങ്ങള്‍

കൽക്കരി
, പ്രകൃതിവാതകം, പെട്രോളിയം ഇവ ഉപയോഗിച്ച് ആവിടർബൈനുകൾ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചാണ് താപ വൈദ്യുത നിലയങ്ങളില്‍  വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദനം സാധ്യമാക്കുന്നത്.
http://1.bp.blogspot.com/-nq-Nz6rldtI/Vc75OTByiJI/AAAAAAAABWU/gpLBKjDAiPE/s1600/Thermal%2BPower%2BPlant.jpgകല്‍ക്കരി, പെട്രോളിയം തുടങ്ങിയ ഫോസില്‍ ഇന്ധനങ്ങള്‍ കത്തുമ്പോള്‍ ഉണ്ടാകുന്ന  കാര്‍ബണ്‍ ഡൈ ഓക്സൈഡ് അടക്കമുള്ള ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങള്‍ മൂലമുള്ള പരിസ്ഥിതിമലിനീകരണം, ജലത്തിന്റെ വൻ‌തോതിലുള്ള ഉപഭോഗം,ഉയർന്ന ഉൽ‌പ്പാദനച്ചെലവ്, അസംസ്കൃതവസ്തുക്കളുടെ ലഭ്യതയിലും വിലയിലും ഉള്ള അനിശ്ചിതത്വം എന്നിവ താപ വൈദ്യുത നിലയങ്ങളുടെ ന്യൂനതയാണ്.കേരളത്തില്‍ കല്‍ക്കരി ലഭ്യമല്ല. മറ്റു സംസ്ഥാനങ്ങളില്‍ നിന്നോ, വിദേശങ്ങളില്‍ നിന്നോ ഇറക്കുമതി ചെയ്ത് കല്‍ക്കരി എത്തിക്കാമെങ്കിലും റോഡ്-റെയില്‍ മാര്‍ഗ്ഗമുള്ള കല്‍ക്കരി കടത്തലും, താപവൈദ്യുത നിലയങ്ങള്‍ക്കു അനുയോജ്യമായ  ഭൂമി  കണ്ടെത്തല്‍ , പദ്ധതി സ്ഥാപിക്കല്‍ ഇവയൊക്കെ കേരളത്തിന്‍റെ നടപ്പ് സാഹചര്യത്തില്‍  പ്രശ്നങ്ങള്‍ സൃഷ്ടിക്കും.കല്‍ക്കരി ലഭ്യമായ ഇതര സംസ്ഥാനങ്ങളില്‍ താപനിലയം സ്ഥാപിച്ച് കേരളത്തിലേക്ക് വൈദ്യുതി എത്തിക്കാനുള്ള സാധ്യത പരിശോധിച്ചാല്‍ അത് ചെലവേറിയ സംരംഭമാണ് എന്നു മനസ്സിലാകും.ഫോസ്സില്‍ ഇന്ധങ്ങളുടെ ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കണമെന്നും അത് മൂലമുണ്ടാകുന്ന കാര്‍ബണ്‍ എമിഷന്‍ കുറയ്ക്കണം എന്നു ലോകമെമ്പാടും ഒറ്റക്കെട്ടായി പറയുമ്പോള്‍ താപ വൈദ്യുത നിലയങ്ങളെ ബദല്‍ സാധ്യതയായി സ്വീകരിക്കാന്‍ കഴിയില്ല.

ആണവോര്‍ജ്ജം


A nice animation of a nuclear reactor from the NRC.
കടപ്പാട്:whatisnuclear.com
ന്യൂക്ലിയാർ ഫിഷൻ (വിഘടനം) മുഖേന ലഭിക്കുന്ന ഊര്‍ജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് ആവിടർബൈനുകൾ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചാണ് വൈദ്യുതി ഉല്‍പ്പാദനം സാധ്യമാക്കുന്നത്.ഇന്ന് മിക്ക രാജ്യങ്ങളും നിയന്ത്രിതമായ അണുവിഘടനത്തിലൂടെ ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഇത്തരം ഊർജ്ജോത്പാദനപ്രക്രിയയും പൂർണ്ണമായും സുരക്ഷിതമല്ല. അണുവിഘടനത്തിന്  ശേഷം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന മൂലകങ്ങൾ പലതും അത്യന്തം വികിരണശേഷി ഉള്ളതാണ്. ഇവ എങ്ങനെ സുരക്ഷിതമായി സംസ്കരിക്കാമെന്നുള്ളതാണ് ആണവോർജ്ജ ഉത്പാദനത്തിലെ ഒരു പ്രധാന പ്രശ്നം.
ആണവോര്‍ജം സംബന്ധിച്ച് വളരെ ആശങ്കകള്‍ ഉയരുന്ന ഒരു കാലഘട്ടത്തിലൂടെയാണ് നമ്മള്‍ കടന്നുപോകുന്നത്. ചെര്‍ണോബിളിലും അടുത്തകാലത്ത് ഫുക്കുഷിമയിലും ഉണ്ടായ ആണവദുരന്തങ്ങള്‍ നമ്മെ ഭീതിപ്പെടുത്തുന്നു. അത്തരം അപകടങ്ങള്‍ അപൂര്‍വ്വമായേ ഉണ്ടാവൂ എന്നു വാദിക്കാം . പക്ഷെ ഉണ്ടായാല്‍ അത് താങ്ങാന്‍ നമ്മുടെ രാജ്യത്തിനു പറ്റുമോ? ചെര്‍ണോബിളില്‍ ലക്ഷക്കണക്കിന്‌ ഹെക്ടര്‍ സ്ഥലമാണ് കൃഷിക്കോ, മനുഷ്യാവാസത്തിനോ കൊള്ളാതെ ഉപേക്ഷിച്ചിട്ടിരിക്കുന്നത്.ഫുക്കുഷിമയിലെ ആണവമാലിന്യങ്ങള്‍ നീക്കി അവിടെ വാസയോഗ്യമാക്കണമെങ്കില്‍ പത്തു ലക്ഷം കോടി രൂപയിലധികം ചെലവാക്കേണ്ടിവരുമത്രേ .ആണവനിലയങ്ങളില്‍ നിന്നുള്ള  വികിരണം വമിക്കുന്ന മാലിന്യങ്ങള്‍ സുരക്ഷിതമായ്‌ മറവു ചെയ്യുന്നത്  അപകടം പിടിച്ചതും  ചെലവു കൂടിയതുമായ പ്രക്രിയ ആണ്. 

ഉയര്‍ന്ന ജനസാന്ദ്രതയും ലോലമായ പാരിസ്ഥിതിക വ്യവസ്ഥയും കേരളത്തെ ആണവനിലയങ്ങള്‍ സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമല്ലാതാക്കുന്നു.ആയിരത്തി തൊള്ളായിരത്തി എണ്‍പതുകളില്‍ പുതിയ ആണവനിലയങ്ങള്‍ക്ക് അനുയോജ്യമായ സ്ഥലങ്ങള്‍ അന്വേഷിക്കുന്നതിന്റെ ഭാഗമായി  കേരളത്തിലെ പെരിങ്ങോമും പരിഗണിച്ചിരുന്നു എങ്കിലും പ്രതിഷേധത്തെ തുടര്‍ന്ന് പദ്ധതി ഉപേക്ഷിച്ചു. ഇന്നത്തെ  കേരളത്തെ സംബന്ധിച്ച് ആണവ നിലയം സ്ഥാപിക്കാനാവശ്യമായ സ്ഥലം കണ്ടെത്തുന്നത് തന്നെ ഏതാണ്ട് അസാധ്യമാണ്. നിലവില്‍ കൂടംകുളം ആണവ നിലയത്തില്‍ നിന്ന് വൈദ്യുതി എത്തിക്കാന്‍ ലക്ഷ്യമിടുന്ന 400 കെവി ഇടമണ്‍– കൊച്ചിലൈന്‍ പൂര്‍ത്തീകരിക്കാനായിട്ടില്ല.


കേരളത്തിന്‍റെ സാഹചര്യത്തില്‍ പാരമ്പര്യ ഊര്‍ജ്ജസ്രോതസ്സുകളുടെ കാലംകഴിഞ്ഞോ.?
 സൌരോര്‍ജ്ജം,പവനോര്‍ജ്ജം തുടങ്ങിയ പാരമ്പര്യേതര സ്രോതസ്സുകളില്‍നിന്നുള്ള ഊര്‍ജ്ജഉല്‍പ്പാദനംകേരളത്തില്‍എത്രത്തോളംപ്രായോഗികമാണ്.?

ലേഖനത്തിന്റെ ഒന്നാം ഭാഗമാണിത്.

ഭാഗം  രണ്ട് :കേരളത്തിന്റെ സൌരോര്‍ജ്ജ സാദ്ധ്യതകള്‍ 

ഭാഗം  മൂന്ന്  :ഹരിത വൈദ്യുതി : കേരളത്തിന്‍റെ സാധ്യതകള്‍ 
ഇവിടെ വായിക്കുമല്ലോ