उच्च समुद्रों पर सूर्य का संचयन: अपतटीय सौर ऊर्जा के लिए नमक स्प्रे और तूफान पर काबू पाना

एक सौर फार्म की कल्पना करें जो ज्वार के साथ उठता और गिरता है, इसके पैनल नीचे समुद्र से ठंडे हो जाते हैं, जिससे बिजली पैदा होती है जबकि लहरें इसकी तैरती हुई नावों से टकराती हैं। यह कोई भविष्यवादी अवधारणा नहीं है, यह पहले से ही एक वास्तविकता है। जुलाई 2025 में, सिनोपेक ने क़िंगदाओ के तट से दूर पूर्ण समुद्री जल वातावरण में चीन की पहली वाणिज्यिक फ्लोटिंग ऑफशोर पीवी परियोजना शुरू की। 60,000 वर्ग मीटर में फैला 7.5 मेगावाट का स्टेशन, एक उल्लेखनीय लाभ प्रदर्शित करता है: समुद्री जल के शीतलन प्रभाव के लिए धन्यवाद, इसकी बिजली उत्पादन दक्षता वास्तव में समकक्ष भूमि-आधारित प्रतिष्ठानों की तुलना में 5{10}}8% अधिक है।

अपतटीय सौर फार्मों का निर्माण केवल तैरते उपकरणों पर पैनल लगाने जितना आसान नहीं है, क्योंकि वे सौर ऊर्जा उत्पादन के लिए सबसे कठोर वातावरणों में से एक में काम करते हैं: महासागर। वान हुआ (परियोजना प्रबंधक, एसजीएस, एक प्रमुख प्रमाणन/परीक्षण संगठन) के अनुसार, "अपतटीय सौर सरणी का निर्माण करते समय विचार करने के लिए कई और चल रही चुनौतियाँ हैं जैसे कि नमक स्प्रे संक्षारण, उच्च आर्द्रता/नमी, अत्यधिक तापमान, उच्च हवा, यांत्रिक तनाव और यूवी जोखिम"। अपतटीय क्षेत्र में आगे विकास जारी रखते हुए, इंजीनियर संक्षारण, नमी और जैव प्रदूषण के साथ एक मूक लड़ाई में लगे हुए हैं; यह लड़ाई यह तय करेगी कि क्या अपतटीय सौर ऊर्जा अपनी पूरी क्षमता का उत्पादन कर सकती है।

 

 

यह समझने के लिए कि सौर पैनल के लिए समुद्र में काम करना कितना मुश्किल है, इस बारे में सोचें कि एक सामान्य अपतटीय सौर स्थापना के साथ क्या होता है। उदाहरण के लिए, सौर पैनल लगातार नमक युक्त पानी की धुंध से ढके रहते हैं। आर्द्रता का स्तर लगभग 100% है। लहरें तैरती हुई संरचना और उन्हें अपनी जगह पर रखने वाले लंगरों दोनों पर प्रहार करती हैं। फ्लोट की पानी के नीचे की सतहों और किसी भी जलमग्न संरचना को समुद्री जीवन खुद से जुड़ने के लिए जगह की तलाश में खा जाएगा। और यह सब कम से कम 25 वर्षों तक सौर पैनल से विश्वसनीय बिजली प्रदान करते समय होना चाहिए!

संक्षारण प्राथमिक ख़तरा है. खारा पानी एक उत्कृष्ट इलेक्ट्रोलाइट है, जो इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाओं को तेज करता है जो धातु के फ्रेम, कनेक्टर्स और माउंटिंग संरचनाओं को नष्ट कर देता है। लेकिन नुकसान और गहरा हो जाता है. समुद्री प्रमाणन के लिए किए गए मानक नमक स्प्रे परीक्षणों में, घटकों को सबसे गंभीर वर्गीकरणों में से स्तर 8 नमक कोहरे के जोखिम का सामना करना होगा। उचित सुरक्षा के बिना, जंग जंक्शन बक्सों में घुसपैठ कर सकती है, विद्युत संपर्कों को ख़राब कर सकती है और अंततः सिस्टम विफलता का कारण बन सकती है।

नमी का प्रवेश भी उतना ही घातक है। जल वाष्प मॉड्यूल इनकैप्सुलंट में प्रवेश कर सकता है, जिससे संभावित प्रेरित क्षरण (पीआईडी) और कोशिका धातुकरण का क्षरण हो सकता है। 44 पश्चिमी अटलांटिक रोइंग अभियान के दौरान, जिसके लिए एसजीएस ने खुले महासागर में तैनाती के लिए सौर पैनलों का परीक्षण किया, इंजीनियरों ने उच्च वोल्टेज लागू करते समय प्रवाहकीय खारे पानी में पैनलों को पूरी तरह से डुबो कर सबसे खराब स्थिति का अनुकरण किया। लक्ष्य: यह सुनिश्चित करना कि भले ही लहरें सिस्टम के ऊपर से गुजरें, कोई खतरनाक विद्युत रिसाव न हो।

बायोफ़ूलिंग का तात्पर्य जलमग्न सतहों पर बार्नाकल और शैवाल जैसे समुद्री जीवों के निर्माण से है। जैव ईंधन न केवल तैरती संरचनाओं पर अतिरिक्त भार और तनाव डालता है; यह पैनलों को छाया भी दे सकता है या स्थानीयकृत क्षरण को बढ़ावा दे सकता है। परंपरागत रूप से, बायोफ्लिंग से निपटने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले एंटीफ्लिंग पेंट बायोसाइड्स से बनाए जाते थे जो समुद्री पारिस्थितिक तंत्र पर कई तरह के नकारात्मक प्रभाव डालते हैं और हरित के रूप में विपणन की जाने वाली परियोजनाओं के लिए पर्यावरणीय विरोधाभास पैदा करते हैं।

इन चुनौतियों का सामना करने के लिए, निर्माता मौलिक रूप से इस बात पर पुनर्विचार कर रहे हैं कि सौर मॉड्यूल कैसे बनाए जाते हैं। HY SOLAR के HT सीरीज ऑफशोर मॉड्यूल, जिसने TÜV रीनलैंड का 2PfG 2930/02.23 प्रमाणन अर्जित किया है, {{4}तटीय PV सिस्टम विश्वसनीयता के लिए दुनिया का पहला मानक है{{6}सुरक्षा की कई परतें शामिल हैं।

सामने वाले शीशे पर डबल {{0}लेयर एंटी{{1}रिफ्लेक्टिव कोटिंग लगाई गई है जो न केवल प्रकाश संचरण में सुधार करती है बल्कि नमी के प्रवेश के खिलाफ अवरोध भी पैदा करती है। एल्युमीनियम फ्रेम, जो आमतौर पर भूमि आधारित प्रतिष्ठानों के लिए AA10 मानकों के अनुसार एनोडाइज्ड होता है, को AA20 में अपग्रेड किया जाता है, जिससे प्रभावी रूप से सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत की मोटाई दोगुनी हो जाती है। इनकैप्सुलेंट के लिए {{7}पॉलीमर जो कोशिकाओं को कांच से जोड़ता है{{8}निर्माता मानक ईवीए से ईपीई+ईपीई संरचनाओं पर स्विच कर रहे हैं, जो बेहतर मात्रा प्रतिरोधकता और नमी अवरोधक गुण प्रदान करते हैं।

कनेक्टर्स, जो अक्सर समुद्री वातावरण में सबसे कमजोर कड़ी होते हैं, पर विशेष ध्यान दिया जा रहा है। डबल {{1}सील रिंग, सुरक्षात्मक प्लग, और ठंडी {2}सिकोड़ने वाली टयूबिंग पानी और नमक कोहरे के खिलाफ अनावश्यक बाधाएं पैदा करती हैं। कुछ डिज़ाइनों में हाइड्रोफोबिक जैल शामिल होते हैं जो नमी को विद्युत संपर्कों तक पहुंचने से रोकते हैं।

स्वयं फ़्लोटिंग संरचनाओं के अलावा, फ़्लोटिंग संरचनाओं को कुछ नवीन तकनीकों की भी आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, नेचरसी में TECNALIA (एक अनुसंधान केंद्र) पीवी परियोजना फ्लोटिंग संरचनाओं का निर्माण कर रही है जो लिली पैड के डिजाइन से प्रेरित हैं, हालांकि वे अल्ट्रा-उच्च-प्रदर्शन वाले इको कंक्रीट से बने हैं, जिसमें बहुत कम कार्बन फुटप्रिंट है। इन तैरती संरचनाओं में बायोमास से प्राप्त यौगिकों से बनी जैव-आधारित एंटीफ्लिंग कोटिंग्स भी होती हैं जो विषाक्त बायोसाइड्स का उपयोग किए बिना बायोफ्लिंग से रक्षा करेंगी। दिसंबर 2025 में, वास्तविक समुद्री परिस्थितियों में फ्लोटिंग संरचना के संरचनात्मक प्रदर्शन, स्थायित्व और ऊर्जा दक्षता को मान्य करने के लिए इस फ्लोटिंग संरचना का एक पूर्ण पैमाने पर प्रोटोटाइप TECNALIA के मुत्रिकु समुद्री अनुसंधान केंद्र (दुनिया में अपने प्रकार की एकमात्र सुविधा) में स्थापित किया गया था।

सामग्री का चयन केवल आधी लड़ाई है। इंजीनियर इस बात पर भी पुनर्विचार कर रहे हैं कि जोखिम को कम करने और दीर्घायु को अधिकतम करने के लिए सिस्टम को कैसे कॉन्फ़िगर किया जाए।

उपलब्ध एनकैप्सुलेशन प्रौद्योगिकियों की संख्या में वृद्धि हुई है, क्योंकि कई लोग पॉटिंग कंपाउंड के रूप में सिलिकॉन का उपयोग करने की खोज कर रहे हैं, जिससे संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स के पूर्ण इन्सुलेशन की अनुमति मिलती है। निर्माता जलरोधी सील, जल निकासी प्रणालियों में निर्मित और संक्षारण प्रतिरोधी आवास से सुसज्जित करने के लिए जंक्शन बक्से को फिर से डिजाइन कर रहे हैं।

डूबे हुए घटकों के लिए अन्य संभावित विकल्प जंग को रोकने के लिए शिपिंग उद्योग में उपयोग की जाने वाली कैथोडिक सुरक्षा (सीपी) प्रणाली है। सीपी प्रणाली जलमग्न धातु भागों को जस्ता या एल्यूमीनियम से बने बलि एनोड से जोड़कर संचालित होती है ताकि जलमग्न धातु बलि एनोड की ओर संक्षारित हो जाए (और इस तरह जंग से सुरक्षित रहे), और बलि एनोड समय के साथ घुल जाएगा।

एंकरिंग सिस्टम को समुद्र तल पर स्थित जलमग्न संरचनाओं को पकड़ने और सहारा देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एंकरों की धारण क्षमता का परीक्षण स्तर 13 (आंधी की ऊंचाई) पर रेटेड हवा की स्थिति और 3.5 मीटर की ज्वारीय सीमा के लिए किया गया है, साथ ही स्थिर ढेर नींव की तुलना में विकास की कुल लागत को लगभग 10% कम करने के लिए किया गया है।

किसी भी अपतटीय सौर प्रणाली को तैनात करने से पहले, इसे प्रयोगशाला में खुद को साबित करना होगा। 44पश्चिम अभियान पैनल के लिए परीक्षण प्रोटोकॉल शिक्षाप्रद है:

दृश्य निरीक्षणदरारें, प्रदूषण, या सीलिंग दोषों की जाँच करता है जो जंग के लिए प्रवेश बिंदु बन सकते हैं

इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षणसत्यापित करता है कि कोई भी खतरनाक धारा आंतरिक सर्किट से फ्रेम तक लीक नहीं हो सकती है

गीला रिसाव वर्तमान परीक्षणउच्च वोल्टेज लागू करते समय पैनलों को खारे पानी में डुबो देता है, जिससे समुद्र की सबसे खराब स्थिति का अनुकरण होता है

नमक धुंध संक्षारण परीक्षणलंबे समय तक घटकों को केंद्रित नमक कोहरे में उजागर करता है

यांत्रिक भार परीक्षणपुष्टि करता है कि संरचना हवा, लहरों और कंपन का सामना कर सकती है

कठोर परीक्षण के नतीजे यह विश्वास पैदा करते हैं कि अपतटीय सौर ऊर्जा अपना वादा पूरा कर सकती है। जैसा कि वान हुआ कहते हैं, "सौर पैनलों की गुणवत्ता और स्थायित्व सुनिश्चित करने से उत्पाद के जीवनकाल को बढ़ाने, विफलता दर को कम करने और स्वच्छ ऊर्जा प्रणालियों की समग्र लागत को कम करने में मदद मिलती है"।

अपतटीय सौर ऊर्जा के रणनीतिक महत्व को पहचानते हुए, चीन के मानकीकरण निकाय स्पष्ट तकनीकी दिशानिर्देश स्थापित करने के लिए आगे बढ़ रहे हैं। शेडोंग इलेक्ट्रिक पावर इंजीनियरिंग कंसल्टिंग इंस्टीट्यूट द्वारा मुख्य रूप से विकसित "ऑफशोर फोटोवोल्टिक सिस्टम में संक्षारण के नियंत्रण के लिए तकनीकी विशिष्टता" बनाने के लिए चल रहा राष्ट्रीय प्रयास अब चल रहा है। इस पहल में लोंगी, हुआवेई और कई शोध संस्थानों जैसे उद्योग विशेषज्ञों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है जो इस राष्ट्रीय मानकीकरण परियोजना की स्थापना में योगदान दे रहे हैं और बाद में इसे जल्द ही प्रकाशित होने वाले दस्तावेज़ के रूप में विकसित किया जाएगा।

अपतटीय सौर ऊर्जा एक प्रयोगात्मक विचार से एक वैध उद्योग बनने की ओर बढ़ रही है, अपतटीय सौर परियोजनाएं अब परिचालन में हैं और सख्त मानक लागू हो रहे हैं। सिनोपेक परियोजना वायुमंडल से 14,000 टन कार्बन उत्सर्जन को विस्थापित करते हुए सालाना 16.7 मिलियन kWh नवीकरणीय ऊर्जा पैदा कर रही है और इसकी क्षमता 23 मेगावाट तक विस्तारित करने की योजना है।

हालाँकि खारे पानी, तूफान और हवा के कारण तटीय क्षेत्रों को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है; नवीन सामग्रियों के माध्यम से; बुद्धिमान डिज़ाइन; और व्यापक परीक्षण के बाद, सौर उद्योग ने उन जगहों पर सौर ऊर्जा का उपयोग करने में सफल होने के तरीके विकसित किए हैं जहां भूमि समुद्र से मिलती है। परिणामस्वरूप, सौर ऊर्जा ने महासागरों से ढकी पृथ्वी की सतह के 71% हिस्से को सहारा देने के लिए नए नवीकरणीय संसाधन खोले हैं।