आजकल हामी हरेकसँग हातमा सेलफोन छ। एक पटक चार्ज गरेपछि हाम्रो सेलफोनले डेड दुई दिन सम्म पनि मज्जाले कुरा गर्न, विभिन्न एप्लीकेशनहरु चलाउन सहज बनाईदिएको छ।
हामीले १५/२० वर्ष अगाडिको जिन्दगी कल्पना गर्दा पनि अतासिने बनिसकेका छौं। तपाईंले कहिले सोच्नुभएको छ, हाम्रो सेलफोनलाई जीवन्त बनाउन ऊर्जा सञ्चय गरेर राखीदिने व्याट्री के हो? भनेर।
कल्पना गर्नुहोस्, ‘तपाईंको घरमा एउटा बाक्सा जस्तो भाडो छ। जसमा तपाईं आफ्नो घर, बगैचा वा पार्किङमा राखेका सोलार वा वायु ऊर्जा प्रणालीले विद्युत सञ्चय गर्नुहुन्छ र आफ्ना सवै घरायसी आवश्यकता त्यसैले मज्जासँग निर्वाह गर्नुहुन्छ।
आवश्यकता अनुसार माग घटबढ भयो भने मात्र ग्रीडमा विजुली लेनदेन गर्नुहुन्छ। अथवा विजुली प्रशारण र वितरणको झन्झटबाट क्रमशः मुक्ति मिलेर हरेक घर एउटा स्वतन्त्र मिनि ग्रीड बनेको हुन्छ। ठूला ठूला पावर हाउस चल्छ कि बन्द हुन्छ भन्ने कुरासँग तपाईं सरोकार राख्नुहुन्न।
आजकल इलेक्ट्रिक गाडीको कुरा सुन्दैछौं। हामीले आफ्नो गाडी पनि आफ्नै बारीको ऊर्जाले चार्ज गर्नेछौं। संसारभर इलेक्ट्रिक गाडी यसरी प्रतिस्पर्धी बनेकै सानो ठाउँमा धेरै इनर्जी स्टोर गर्न मिल्ने लिथियम आयोन जस्ता व्याट्रीको आविष्कार भएर हो।
अनलाइनमार्फत कार भाडामा लगाउने कम्पनी उवरलगायतका कम्पनीले भर्खर उड्ने कारको परीक्षण गरेका छन्। यसको पनि आधारभूत कारण भनेकै यही व्याट्रीको विषेशताले हो।
यदि ग्रीडकै विद्युत लिने हो भने पनि यो अफ पिक आवरमा झन सस्तो हुँदै जादा हामीले हाम्रा यस्ता सवारी साधन चार्ज गर्नेछौं र मज्जाले मन लागेको बेला चलाउने छौं।
विद्युत प्राधिकरणको वितरण प्रणालीमा काम गर्ने प्राविधिकले सदा एउटा प्रश्न सामना गरेका हुन्छन्। एउटा डाँडोको टुप्पोमा १२–१५ वटा घर छन्। त्यहाँ विद्युत पुर्याउनु राज्यको दायीत्व हो, किनभने संविधानले नै बिजुली उपलव्धता भनेको मौलिक हक भनेको छ। त्यो ठाऊँ नजिकको शव स्टेसनबाट कोसौं दुरीमा हुन्छ।
त्यहाँ सम्म तार तानेर पुर्याउन करोडौं खर्च हुन्छ भने त्यहाँ विद्युत प्रवाह हुँदा विद्युत क्षति हुने उस्तै बढी सम्भावना हुन्छ। लामो दूरीमा तार तान्दा रूखका हाँगा परेर वा अन्य कारण विभिन्न दुर्घटनाको सम्भावना त उत्तिकै हुन्छ त्यो सँगै गुणस्तरीय विद्युत उपलव्धता नहुने हुन्छ।
खासमा अर्बौं खर्च हुँदा पनि नेपालको ठूलो भूभाग विद्युतीकरण नहुनुको कारण यही हो। यस्तो परिस्थितिमा बिजुली जस्तो आजको युगको सामान्य आवश्यकता माग्ने जनतालाई बिजुली दिन्छु भन्ने कि दिन्न भन्नू?
सोलार फोटो भोल्टायीक प्रविधि क्रमशः सस्तो बनाउँदै लगेपछि नेपालका कतिपय दुर्गम क्षेत्रमा विषेशतः सोलार प्रणालीमा आधारीत मिनीग्रीड बन्न थालेको पनि करिब एक दशक पुग्न थालेको छ। तर, त्यसमा प्रयोग हुने स्टोरेज व्याट्रीको कार्यक्षमता, आयु र मूल्यको कारण आम मान्छेको आवश्यकता पूर्ति हुनेगरि विद्युत दिन सकिएको छैन।
अहिले ऊर्जा भण्डारणको लागि लामो आयु हुने, एकै पटक बढी क्षमतामा चार्ज र डिस्चार्ज गर्न सकिने व्याट्री व्याङ्कको मूल्य क्रमशः ओरालो लाग्दैछ भने यसले बोकी आएका असिमित सम्भावनाहरू भने उकालो लागेका छन्। त्यस्तै एउटा संभावना हो- दुर्गमा बस्तिमा नविकरणीय ऊर्जाबाट विद्युत उत्पादन गर्ने, व्याट्रीमा स्टोरेज गर्ने र आवश्यकता परेको बेला वितरण गर्ने।
हुनत नेपालका धेरै ग्रामीण क्षेत्रमा सानो सानो आवश्यकताको लागी सोलार व्याट्री सिस्टम नौलो होइन। शहरमै पनि लोड सेडिङ हुँदा धेरैले यस्तो जोगाड गरेका थिए। तर, मैले यहाँ उल्लेख गर्न खोजेको भने अलि फरक प्रसंग हो। अब तपाईंको सबै घरायसी लोडलाई पुरा गर्ने गरि तपाईंले घरमै विजुली फलाउने, आवश्यकता अनुसार भण्डारण गर्ने, चाहिएको प्रयोग गर्ने र नचाहिएको बेच्ने दिन आउँदैछन्। किसानहरूको धान, मकै बेचे जस्तै।
थप चर्चा गर्नु अगाडि अहिले संसारभर उल्लेख भएको व्याट्रीमा आधारित इनर्जी स्टोरेज भनेको कस्तो प्रणाली हो भनेर कुरा गरौं।
सामान्य भाषामा कुनै श्रोतबाट उत्पादित ऊर्जालाई भन्डारण गरि चाहिएको समयमा निकालेर प्रयोग गर्न सकिने प्रविधि नै इनर्जी स्टोरेज हो। जस्तो, माथि उल्लेखित सोलार व्याट्री सिस्टम पनि आफैंमा इनर्जी स्टोरेजको सामान्य प्रयोग हो। पावर सिस्टममा भने ठूलो परिमाणमा ऊर्जा सञ्चिति नगरि खास काम गर्न सम्भव नहुने हुनाले ठाऊ हेरीकन पम्प स्टोरेज हाइड्रोपावर, कम्पोस्ड एअर इनर्जी स्टोरेज, सुपर कन्डक्टिङ म्याग्नेटिक इनर्जी स्टोरेज, सुपर क्यापासिटर, हाइड्रोजन इनर्जी स्टोरेज, ठूलो क्षमताको व्याट्री आदि जस्ता प्रविधि बारे चर्चा गर्न खोजिएको हो।
त्यसमा पनि अहिले र यसपछिको केही दशकको बजार लिथियम–आयोन व्याट्रीले लिँदैछ। यस लेखमा चर्चा गरिएका सामाग्री यही व्याट्रीको परिप्रयोगको सन्दर्भमा आएको छ। यसबाहेक माथि उल्लेखित अन्य प्रविधिहरुमा पनि निरन्तर अनुसन्धान र विकास हुँदै आएका छन् र केही रहर लाग्दा परिणाम पनि आएका छन्।
पम्प स्टोरेज हाइड्रो प्लान्ट त हामीले सुनी आएकै विषय हो। अफ पिक समयमा विजुलीले पानी तानेर पिक आवरमा विजुली निकाल्ने प्रयोजनको हिसावले यस्तो प्रविधि प्रयोग हुँदै आएको छ।
आजकल संसारभर नविकरणीय ऊर्जाको ट्रेन्ड आएको छ। खासमा यो रहरभन्दा पनि पृथ्वी बचाउने वा ध्वस्त पार्ने भन्ने कुरा जोडिएको विषय हो। नेपालको ग्रीड सिस्टममा हाइड्रोपावर मात्र जोडिएकोले विश्वभर खपत हुने ऊर्जाको करिब ८० प्रतिशत सिधा कार्वन उत्सर्जन गर्ने खनिज पदार्थबाट हुन्छ भन्ने कुराको अनुभूति छैन।
विश्व ऊर्जाको करिब एक शताब्दी कोइलाको युग थियो। त्यसमा पनि नेपालको ग्रीडमा भारतबाट आयात भइरहेको विजुलीको मुख्य श्रोत पनि थर्मल प्लान्ट हुन जुन आजको दिनमा पनि हाइड्रोपावर भन्दा सस्तो विद्युतको स्रोत हो।
कार्वन उत्सर्जनले विश्वव्यापी पारेको तापमान वृद्धिको असर त मौसम परिवर्तनका डरलाग्दा उदारणले तर्साइसकेका छन्। त्यसैले पनि यो विषयमा सबैंजसो देशहरुले एकै खालका धारणा वनाईरहेका छन्। यो प्रसङ्ग चलिरहँदा सबैभन्दा उल्लेखनीय कुरा नविकरणीय उर्जालाई व्यापारीक ऊर्जाको रूपमा स्थापीत गराउन निसर्त ग्रीड एक्सेस दिन स्टोरेज प्रविधि पहिलो आवश्यकता हो।
जस्तोः घाम लागेको बेला सोलारले विजुली उत्पादन गर्छ, हावा चलेको बेलामा विन्ड स्टेसनले विजुली उत्पादन गर्छ। तर, ठयाक्कै त्यही बेला उपर्युक्त बिजुली माग हुँदैन। यही स्थितिमा स्टोरेज सिस्टममा विद्युत जम्मा गर्ने र जतिवेला ग्रीडमा विजुली माग हुन्छ त्यो वेला ग्रीडमा विद्युत लिने प्रयोजनले विद्युत प्रणालीको स्टाविलिटिमा सहयोग मात्र गर्दैन बरू पुरै पावर ग्रीडलाई दक्ष र स्मार्ट बनाउन सहयोग गर्छ। प्रणालीको फ्रिक्वेन्सी स्टेवल राख्न सघाउँछ। अप्ठयारोमा देशका सबैभन्दा संवेदनशील क्षेत्रमा विद्युत प्रवाह निरन्तर गरिरहन मद्दत गर्छ। यता पावर कम्पनीहरू पनि जतिबेला बढी पैसा पाउँछन्, त्यतिबेला विद्युत बेचेर बढी कमाउँछन्।
हालै भारतको टाटा पावर-दिल्ली वितरण लिमिटेड कम्पनीले रोहिणि सवस्टेसनमा १० मेघावाट क्षमताको इनर्जी स्टोरेज सिस्टम सुरुवात गरेको छ। दक्षिण एसियाको हालसम्मको सवैभन्दा ठूलो यो प्रणालीले त्यहाँको ग्रिडको सिस्टम स्टाविलिटि, रिलाइविलिटि, उच्चतम लोड म्यानेजमेन्ट र संवेदनशील क्षेत्रमा विद्युत प्रवाहको ग्यारेन्टी कसरी गरेको छ भनेर देख्न र बुझ्न हाम्रो लागि नजिकको उदारण हुनसक्छ।
इनर्जी स्टोरेजले प्रयोग हुँदै जादा विद्युत प्रशारण र वितरणको ठूलो लागतलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाउने छ। राष्ट्रिय/अन्तर्राष्ट्रिय ग्रीडमा राखीने ठूला क्षमताका स्टोरेज प्लान्टले समग्र ग्रीडको गुणस्तर बढाउँछ र विद्युत लस घटाउँछ। अर्थात जहाँ विजुली आवश्यकता छ, त्यहाँ अफ पिक आवरमा विद्युत स्टोर गरिन्छ र पिक आवरमा सप्लाई दिइन्छ। अहिले चर्चा हुँदै गरेको स्मार्ट ग्रीडको पूर्वसर्त पनि इनर्जी स्टोरेज प्लान्ट हुन्।
नेपालको कर्णाली क्षेत्र र अन्य धेरे क्षेत्रमा राष्ट्रिय प्रशारणलाइन पुर्याउन अत्यन्तै कठिन छ। जहाँ भोलि ठूला ठूला हाइड्रोपावर प्लान्ट बन्न सक्छन्, त्यहाँ प्रशारणलाइन पुग्नैपर्छ। तर, नेपालमा यस्ता धेरै साना ठूला बस्ती छन्, जहाँ नविकरणीय ऊर्जालाई स्रोत बनाएर स्टोरेज प्रणाली पुर्याउँदा त्यो क्षेत्रको विद्युतीकरणको समस्याको द्रूतकर दिर्गकालीन समाधान आउन सम्भव छ।
नेपालमा वैकल्पिक ऊर्जा प्रवर्धन केन्द्रले सानो सानो आकारको ‘सोलार–विन्ड हाइव्रिड प्रणाली’ निर्माण गरेर केही उदारणीय काम गरेको छ। ती मिनिग्रीडहरूले एक वा दुई गाऊँसम्म विद्युतीकरण गरेका छन्। यो लेखमा उल्लेख गर्न खोजेको कार्यक्रम त्यसैको उच्चतम र इकोनोमिक रूप हो।
अहिले पावर सिस्टममा सबैभन्दा बढी अनुसन्धान र विकास भएको क्षेत्र नै इनर्जी स्टोरेज प्रविधि र सोलार फोटो भोल्टायीक हो। लागतको हिसाबले पनि सोलार पिभिको मूल्य दिन प्रतिदिन घट्दै गएको छ। अहिले त २५ रूपैया प्रतिवाटसम्म पनि उच्च गुणस्तरको सोलार प्यानल अन्तर्राष्ट्रिय बजारमा पाईन्छ। त्यस्तै, सन् २०१२ भन्दा अहिले लिथियम् आयोन व्याट्रीको औसत मूल्य ७० प्रतिशतले घटेर २०० डलरप्रति किलोवाट आवर सम्म आएको छ। यसको विश्वव्यापी उत्पादन र प्रयोग घटे सँगै यसको मूल्य दिन प्रतिदिन घट्ने भएकोले पनि पावर सिस्टममा यो झन इकोनोमिक बन्दै जानेछ।
अबको केही समय भित्र नै संसारभरको ऊर्जा क्षेत्रमा खास फरक पार्ने प्रविधि भएकोले पनि नेपाल विद्युत प्राधिकरणले केही प्रतिनिधि प्रोजेक्टहरू गर्नुपर्छ। नेपाल विद्युत प्राधिकरणले केही दुर्गम जिल्लामा साना साना मिनि हाइड्रोपावरहरू बनाएर लोकल ग्रीडमार्फत विद्युतीकरण गरेको छ।
दार्चुला, बझाङ, कालीकोट, मुगु, हुम्ला, जुम्ला आदि जिल्ला सदरमुकाम वरिपरिको विद्युतीकरण यिनै हाइड्रो मार्फत भएको छ। जसको जम्मा प्लान्ट फ्याक्टर ० Þ६ भन्दा बढी छैन। अर्थात यहाँ उत्पादित ४० प्रतिशत विद्युत खेर जादैछ। यही क्षेत्रमा पिक समयमा लोड सेडिङ छ भने वरिपरिका धेरै क्षेत्रहरु विद्युतीकरणको पर्खाईमा छन्।
यो क्षेत्रमा माइक्रोहाइड्रो, सोलार र वायु ऊर्जा तिनै खालका नविकरणीय ऊर्जाको सम्मिश्रण हुने गरि ट्राईहाईव्रिड सिस्टमबाट विद्युत उत्पादन गरि वृहद खालको स्टोरेज सिस्टम बनाएर ग्रामीण विद्युतिकरण गर्न सम्भव छ। जुन एक वर्षमै सम्पन्न गर्न सकिन्छ।
त्यसबाहेक बढी ऊर्जा खपत हुने काठमाडौं जस्तो लोडसेन्टर वा वितरण भोल्टेज कम भएर दुःख पाएको विराटनगर जस्तो शहर नजिक मध्यम आकारको स्टोरेज प्लान्ट राखेर आफ्नो पाबर ग्रीडलाई स्मार्ट बनाउने दिशामा अग्रसर हुनुपर्छ। जसले अवको विद्युत वितरण प्रणाली कस्तो हुनुपर्छ भनेर झल्को दिन सक्छ।
