अफ़ग़ानिस्तान की विशाल सिंचाई परियोजना के लिए नहर-शीर्ष पीवी

जापान और अफ़ग़ानिस्तान के एक शोध समूह ने अफ़ग़ानिस्तान की कुश{2}टेपा सिंचाई नहर पर एक नहर{{1}शीर्ष पीवी (सीटीपीवी) प्रणाली का तकनीकी {0}पर्यावरण और आर्थिक मूल्यांकन किया है। इस उद्देश्य के लिए, शोधकर्ताओं ने एकीकृत तकनीकी {{4} आर्थिक - पर्यावरण मूल्यांकन (आईटीईईए) नामक एक रूपरेखा पेश की, जिसके बारे में उनका कहना है कि इसे भारत, पाकिस्तान, उत्तरी और पूर्वी अफ्रीका और दक्षिण पूर्व एशिया के कुछ हिस्सों सहित समान विशेषताओं वाले अन्य विकासशील क्षेत्रों में स्थानांतरित किया जा सकता है।

संबंधित लेखक हमीदुल्ला ज़हेब ने पीवी पत्रिका को बताया, "आईटीईईए ढांचा स्पष्ट रूप से एक ही विश्लेषणात्मक संरचना के भीतर ऊर्जा उत्पादन, पानी वाष्पीकरण में कमी, भूमि उपयोग बचत और आर्थिक प्रदर्शन की मात्रा निर्धारित करता है।" "यह एकीकृत परिप्रेक्ष्य नाजुक और संसाधन बाधित क्षेत्रों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां बुनियादी ढांचे को एक साथ कई उद्देश्यों को पूरा करना होगा। हम आईटीईईए ढांचे को मध्य और दक्षिण एशिया में अन्य सीमा पार नहर प्रणालियों तक विस्तारित करने में रुचि रखते हैं।"

कुश {{0}टेपा नहर के लिए रूपरेखा के अनुप्रयोग के परिणामों पर चर्चा करते हुए, ज़ाहेब ने कहा कि सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्षों में से एक नहर छायांकन के माध्यम से प्राप्त होने वाली जल बचत का पैमाना था। उन्होंने कहा, "आंशिक नहर कवरेज के साथ भी, परियोजना के जीवनकाल में वाष्पीकरण में कमी से सैकड़ों मिलियन क्यूबिक मीटर संरक्षित पानी में तब्दील हो जाता है, जिसका आर्थिक और रणनीतिक महत्व बिजली उत्पादन के बराबर है।"

कुश -टेपा सिंचाई नहर पर काम 2022 में शुरू हुआ और 2028 में पूरा होने की उम्मीद है। उत्तरी अफगानिस्तान में स्थित, यह परियोजना लगभग 550,000 हेक्टेयर की सिंचाई के लिए अमु दरिया नदी से पानी मोड़ती है और 60,000 से अधिक घरों की सिंचाई करती है। उप नहरों को छोड़कर, नहर की लंबाई 285 किमी रखने की योजना है, जिसकी ऊपरी चौड़ाई 125 मीटर, तल की चौड़ाई 85 मीटर, पानी की गहराई 6.5 मीटर और कुल नहर की गहराई 8 मीटर है।

समूह का आईटीईईए ढांचा भू-स्थानिक स्क्रीनिंग और रिमोट सेंसिंग डेटासेट, जीआईएस परतों और हितधारक साक्षात्कारों का उपयोग करके पूर्व-व्यवहार्यता मूल्यांकन से शुरू होता है। दूसरे चरण में, ऊर्जा सिमुलेशन के लिए सिस्टम एडवाइजर मॉडल (एसएएम) और हाइड्रोलॉजिकल मूल्यांकन के लिए वाष्पीकरण गुणांक विधि (ईसीएम) का उपयोग करके तकनीकी आर्थिक और पर्यावरणीय मॉडलिंग आयोजित की जाती है। तीसरा चरण इंजीनियरिंग डिजाइन और सिस्टम अनुकूलन पर केंद्रित है, जिसमें मॉड्यूलर सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन, नहर स्थानिक लेआउट और सतह कवरेज शामिल है।

चौथे चरण में, सिस्टम स्थापित होता है और संचालन में प्रवेश करता है। इस स्तर पर, रूपरेखा द्विभाजित आउटपुट के लिए जिम्मेदार है, जैसे कृषि भंडारण या खेतों में पंपों के माध्यम से पानी का प्रवाह, और ग्रामीण विद्युतीकरण या ग्रिड निर्यात के लिए बिजली उत्पादन। पांचवां चरण नीति एकीकरण, ग्रिड अनुपालन और हितधारक जुड़ाव को संबोधित करता है। अंतिम चरण में, बेसलाइन अनुमानों के साथ वास्तविक समय प्रदर्शन डेटा की तुलना करने के लिए एक बंद लूप सीखने के दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है।

पहले तीन चरणों के आधार पर, शोधकर्ताओं ने सीटीपीवी परिनियोजन के लिए मजार के पास नहर के एक खंड को चुना, क्योंकि यह उच्च सौर क्षमता प्रदान करता है। उन्होंने 19% दक्षता वाले 550 W क्रिस्टलीय सिलिकॉन पीवी मॉड्यूल को चुना, जो दक्षिण की ओर 0 डिग्री के झुकाव कोण और 180 डिग्री के अज़ीमुथ पर स्थापित किए गए थे। मॉडल प्रणाली की कुल क्षमता 836 मेगावाट थी। चूंकि यह एक सिमुलेशन अध्ययन था, टीम ने सिस्टम को तैनात नहीं किया, बल्कि 18%, 20% और 23% के क्षमता कारकों का उपयोग करके इसके संचालन को मॉडल किया।

"सीटीपीवी प्रणाली को 836 मेगावाट की स्थापित क्षमता के साथ डिज़ाइन किया गया है, और 20% के बेस केस क्षमता कारक का उपयोग करते हुए, सिस्टम 18-23% की क्षमता कारकों के अनुरूप 1,318-1,684 गीगावॉट की संवेदनशीलता सीमा के साथ, सालाना लगभग 1,465 गीगावॉट उत्पन्न करने में सक्षम है," समूह ने समझाया। "इसके अलावा, यह प्रणाली पानी के वाष्पीकरण को लगभग 20% तक कम कर देती है, जिससे लगभग 445 मिलियन घन मीटर पानी का संरक्षण होता है और 25 वर्षों में लगभग 200 मिलियन अमेरिकी डॉलर मूल्य के लाभ की बचत होती है।

वैज्ञानिकों ने बताया, "भूमि उपयोग बचत कुल लाभ में 118 मिलियन अमेरिकी डॉलर का अतिरिक्त योगदान देती है।" "आवश्यक प्रारंभिक निवेश लगभग $1.08 बिलियन है, और परियोजना अर्थशास्त्र का मूल्यांकन 25 साल के जीवनकाल में 12% की आधार छूट दर पर किया जाता है, जिसमें 8-16% की संवेदनशीलता विश्लेषण होता है। अनुकूल वित्तपोषण और प्रदर्शन परिदृश्यों के तहत, सिस्टम सकारात्मक आर्थिक रिटर्न प्रदर्शित करता है, जबकि परिणाम क्षमता कारक और छूट दर मान्यताओं के प्रति संवेदनशील रहते हैं।"

शोध कार्य ऊर्जा रूपांतरण और प्रबंधन: एक्स में प्रकाशित "कैनाल {{0} कुश पर शीर्ष फोटोवोल्टिक सिस्टम {{1} टेपा कैनाल: ऊर्जा-जल तालमेल के लिए एक मॉडल" में प्रस्तुत किया गया था। जापान के रयुक्युस विश्वविद्यालय, अफगानिस्तान के काबुल विश्वविद्यालय और एविसेना विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने अध्ययन में भाग लिया है।