Floating photovoltaic system

दुनिया का बिजली ग्रिड एक बड़े परिवर्तन के दौर से गुजर रहा है, जो जीवाश्म ईंधन से हटकर सूर्य और हवा की ओर बढ़ रहा है। सौर पैनल इस बदलाव के केंद्र में हैं, लेकिन उनकी एक बड़ी कमी है: उन्हें बहुत अधिक भूमि की आवश्यकता होती है। घनी आबादी वाले या सीमित स्थान वाले देशों में, विशाल सौर फार्मों के लिए पर्याप्त खुली जमीन खोजने का अर्थ अक्सर खेतों, जंगलों या शहरों के साथ प्रतिस्पर्धा करना होता है। यह इंजीनियरों और नीति निर्माताओं के लिए एक कठिन पहेली बन जाता है जिन्हें अन्य आवश्यक मानवीय गतिविधियों को विस्थापित किए बिना स्वच्छ ऊर्जा उत्पन्न करने की आवश्यकता होती है।

भूमि की इस कमी का एक आशाजनक समाधान पैनलों को जमीन से हटाकर पानी पर ले जाना है। फ्लोटिंग सोलर सिस्टम (तैरते हुए सौर तंत्र) सौर पैनलों को उछालने वाले प्लेटफार्मों पर रखते हैं जो झीलों, जलाशयों और नहरों की सतह पर टिके होते हैं। यह दृष्टिकोण केवल एक नया स्थान ही नहीं प्रदान करता; पानी स्वाभाविक रूप से पैनलों को ठंडा करता है, जिससे उन्हें अधिक कुशलता से बिजली उत्पन्न करने में मदद मिलती है, और पैनल पानी को छाया प्रदान करते हैं, जिससे हवा में नमी के वाष्पीकरण की मात्रा कम हो जाती है। जैसे-जैसे राष्ट्र जलवायु लक्ष्यों को पूरा करने की दौड़ में शामिल हैं, यह समझना कि ये फ्लोटिंग सिस्टम कैसे प्रदर्शन करते हैं, उनकी लागत कितनी है, और वे पर्यावरण को कैसे प्रभावित करते हैं, भविष्य की ऊर्जा के लिए एक महत्वपूर्ण प्रश्न बन गया है।

2026 में प्रकाशित एक व्यापक समीक्षा में, गुजरात टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी, भारत के शोधकर्ताओं जय चंदेगरा और आशीष बाल्डानिया ने इस तकनीक की वर्तमान स्थिति का संश्लेषण किया। उन्होंने बीस-नौ विभिन्न स्रोतों, जिनमें सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन और संस्थागत रिपोर्ट शामिल थे, का परीक्षण किया ताकि फ्लोटिंग फोटोवोल्टिक सिस्टम की एक स्पष्ट तस्वीर बनाई जा सके। उनका कार्य केवल सरल विवरणों तक सीमित नहीं है, बल्कि यह इन प्रणालियों के वास्तविक प्रदर्शन, उनकी आर्थिक व्यवहार्यता और उनके पर्यावरणीय प्रभाव का विश्लेषण करता है, जिसमें विशेष रूप से इस बात पर ध्यान केंद्रित किया गया है कि वे भारत जैसे देश की ऊर्जा आवश्यकताओं में कैसे फिट बैठते हैं, जहाँ भूमि दुर्लभ है लेकिन जल निकाय प्रचुर मात्रा में हैं।

शोधकर्ताओं ने पाया कि फ्लोटिंग सौर संयंत्र अब केवल छोटे प्रयोग नहीं रह गए हैं। जो 2007 में जापान में एक छोटे से प्रदर्शन के रूप में शुरू हुआ था, वह चीन, जापान, दक्षिण कोरिया और भारत में स्थापित कई गीगावाट क्षमता के साथ एक वैश्विक उद्योग के रूप में विकसित हुआ है। सबसे आम डिजाइन में मॉड्यूलर प्लास्टिक पोंटून शामिल हैं जो मानक सौर पैनलों को एक थोड़े कोण पर थामे रखते हैं। इन संरचनाओं को अपनी जगह पर बनाए रखने के लिए जल निकाय के तल से लंगर (एंकर) के जरिए बांधा जाता है। हालांकि यह तकनीक परिपक्व हो चुकी है, समीक्षा इस बात पर प्रकाश डालती है कि इन प्रणालियों का प्रदर्शन स्थानीय जलवायु और फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म के विशिष्ट डिजाइन पर बहुत अधिक निर्भर करता है।

साहित्य में सबसे सुसंगत निष्कर्षों में से एक यह है कि पानी पर तैरते सौर पैनल जमीन पर रखे समान पैनलों की तुलना में अधिक बिजली पैदा करते हैं। पानी एक प्राकृतिक शीतलक के रूप में कार्य करता है, जिससे पैनल जमीन पर होने की तुलना में कम गर्म होते हैं। चूंकि सौर पैनल गर्म होने पर कम कुशल हो जाते हैं, इसलिए यह शीतलन प्रभाव उन्हें सूर्य के प्रकाश को बिजली में अधिक प्रभावी ढंग से बदलने की अनुमति देता है। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि ऊर्जा लाभ आमतौर पर लगभग एक प्रतिशत से लेकर दस प्रतिशत से अधिक तक होता है, जो स्थान पर निर्भर करता है। हालांकि, उन्होंने स्पष्ट किया कि केवल शीतलन ही इन सभी लाभों की व्याख्या नहीं करता है। उनके अपने गणनाओं में, शीतलन प्रभाव ने दैनिक ऊर्जा उत्पादन में लगभग एक प्रतिशत की वृद्धि दर्ज की। इससे पता चलता है कि अन्य कारक, जैसे पैनलों पर धूल का कम जमाव या पानी से परावर्तित होने वाले सूर्य के प्रकाश में अंतर, भी प्रदर्शन को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

बिजली उत्पादन के अलावा, समीक्षा जल संरक्षण से संबंधित एक प्रमुख लाभ पर प्रकाश डालती है। जलाशय की सतह को ढककर, फ्लोटिंग पैनल पानी पर सीधे सूरज की रोशनी पड़ने से रोकते हैं, जिससे वाष्पीकरण काफी धीमा हो जाता है। लेखकों ने एक बड़े जलाशय के लिए गणना के माध्यम से इसे स्पष्ट किया जो दस वर्ग किलोमीटर में फैला है। यदि उसके सतह क्षेत्र का बीस प्रतिशत हिस्सा सौर पैनलों से ढका जाता है, तो यह प्रणाली प्रति वर्ष लगभग 2.8 मिलियन क्यूबिक मीटर पानी बचा सकती है। शुष्क क्षेत्रों में जहां पानी उतना ही मूल्यवान है जितनी कि बिजली, यह दोहरा लाभ फ्लोटिंग सोलर को एक आकर्षक विकल्प बनाता है।

इन लाभों के बावजूद, यह तकनीक विशिष्ट चुनौतियों का सामना करती है जो इसे एक पूर्ण समाधान बनने से रोकती हैं। फ्लोटिंग सौर संयंत्र बनाने की लागत वर्तमान में जमीन पर संयंत्र बनाने की तुलना में अधिक है। ऐसा अतिरिक्त सामग्री के कारण है जिसकी आवश्यकता फ्लोटिंग संरचनाओं, एंकरों और विशेष स्थापना कार्यों के लिए होती है। शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि फ्लोटिंग सौर से बिजली का उत्पादन करने की लागत, जमीन पर लगे सौर संयंत्रों की तुलना में लगभग बारह प्रतिशत अधिक है, भले ही इसमें थोड़ा अधिक ऊर्जा उत्पादन शामिल हो। इसका अर्थ है कि फ्लोटिंग सौर के आर्थिक रूप से व्यवहार्य होने के लिए, भूमि खरीदने की बचत, या बचाए गए पानी के मूल्य को इस अंतर की भरपाई करनी होगी।

पर्यावरण के संबंध में भी महत्वपूर्ण अनिश्चितताएं हैं। जबकि पैनल वाष्पीकरण को कम करते हैं, वे नीचे के पानी तक प्रकाश और हवा को भी रोकते हैं। इससे पानी के तापमान में बदलाव आ सकता है, ऑक्सीजन के गहराई तक मिलने की प्रक्रिया बदल सकती है, और शैवाल (एल्गी) की वृद्धि तथा मछली और पक्षियों के व्यवहार पर प्रभाव पड़ सकता है। समीक्षा बताती है कि ये प्रभाव जल निकाय के विशिष्ट प्रकार और उसके कितने हिस्से को कवर किया गया है, इस पर बहुत अधिक निर्भर करते हैं। चूंकि दीर्घकालिक डेटा अभी भी कम है, वैज्ञानिक अभी निश्चित रूप से यह नहीं कह सकते कि ये परिवर्तन हानिकारक हैं या लाभकारी। लेखक भविष्य की परियोजनाओं में विस्तार करने से पहले पारिस्थितिक प्रभावों को समझने के लिए सावधानीपूर्वक निगरानी करने का आग्रह करते हैं।

संरचनात्मक विश्वसनीयता एक अन्य बाधा बनी हुई है। एक फ्लोटिंग सौर संयंत्र के घटकों को पच्चीस वर्षों तक कठोर परिस्थितियों का सामना करना होगा, जिसमें पराबैंगनी विकिरण, आर्द्रता, लहरें और पानी की निरंतर गति शामिल है। इन फ्लोटिंग संरचनाओं के परीक्षण के लिए वर्तमान में कोई सार्वभौमिक मानक नहीं हैं, और उद्योग अभी भी ऐसे लंगर (moorings) डिजाइन करने के बारे में सीख रहा है जो पानी के स्तर में मौसमी बदलावों को बिना विफल हुए संभाल सकें। इसके अतिरिक्त, एक तैरते हुए प्लेटफॉर्म पर उच्च-वोल्टेज उपकरणों का होना विद्युत सुरक्षा के संबंध में अनूठी चुनौतियां पेश करता है जो भूमि-आधारित प्रणालियों से भिन्न हैं।

भविष्य की ओर देखते हुए, शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि सबसे आशाजनक मार्ग मौजूदा जलविद्युत (हाइड्रोपावर) संयंत्रों के साथ फ्लोटिंग सौर को जोड़ना है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक बांधों के जलाशयों पर सौर पैनल लगाकर, दोनों प्रणालियाँ एक ही पावर लाइनों को साझा कर सकती हैं और ऊर्जा आपूर्ति को संतुलित करने के लिए मिलकर काम कर सकती हैं। जब धूप खिली होती है, तो सौर पैनल बिजली उत्पन्न करते हैं; जब बादल छाए होते हैं या रात होती है, तो हाइड्रो टर्बाइन उस कमी को पूरा करने के लिए गति बढ़ा सकते हैं। यह हाइब्रिड दृष्टिकोण मौजूदा बुनियादी ढांचे के उपयोग को अधिकतम कर सकता है और ऊर्जा का एक अधिक स्थिर स्रोत प्रदान कर सकता है।

समीक्षा निष्कर्ष निकालती है कि फ्लोटिंग सौर वैश्विक ऊर्जा संक्रमण का एक व्यावहारिक और बढ़ता हुआ हिस्सा है, विशेष रूप से उन देशों के लिए जिनके पास भूमि सीमित है लेकिन पानी प्रचुर मात्रा में है। यह मूल्यवान रियल एस्टेट का उपभोग किए बिना सौर शक्ति को बढ़ाने का एक तरीका प्रदान करता है। हालांकि, इस तकनीक को अपनी पूर्ण क्षमता तक पहुँचने के लिए, उद्योग को प्रदर्शन और पर्यावरणीय प्रभावों पर बेहतर दीर्घकालिक डेटा, मानकीकृत सुरक्षा नियमों और खुले समुद्र को संभालने वाले डिजाइनों की आवश्यकता है। जैसे-जैसे यह तकनीक परिपक्व होती है, यह एक स्थायी ऊर्जा भविष्य के निर्माण में एक महत्वपूर्ण कड़ी बन सकती है, बशर्ते कि इसकी तैनाती सावधानीपूर्वक अध्ययन और पानी एवं ऊर्जा के बीच जटिल संबंध की गहरी समझ द्वारा निर्देशित हो।