
ملخص
یہ پیش کردہ معاہدہ ایک نئی ترکیبی توانائی کے حل کو پیش کرتا ہے جس میں بادلی توانائی، فوٹو وولٹک توانائی کی تولید، پمپڈ ہائیڈرو سٹوریج، اور سمندری پانی کی دستیابی کی تکنیکیں گہرائی سے مل جلتی ہیں۔ یہ مقاصد سے دور واقع جزائر کے سامنے آنے والے بنیادی چیلنجز کو نظامت کرنے کا ارادہ رکھتا ہے، جن میں مشکل گرڈ کاوریج، ڈیزل توانائی کی تولید کے زیادہ خرچ، روایتی بیٹری سٹوریج کی محدودیت، اور پاک پانی کی کمی شامل ہے۔ یہ حل "توانائی کی فراہمی - توانائی کا سٹوریج - پانی کی فراہمی" میں متناسبیت اور خود کفاہت حاصل کرتا ہے، جس سے جزائر کے مستقل ترقی کے لیے ایک قابل اعتماد، معقول قیمتی، اور سبز تکنیکی راستہ فراہم کیا جاتا ہے۔
I. تکنیکی شعبہ اور پس منظر کے چیلنجز
- تکنیکی شعبہ
یہ حل ایک متعدد شعبوں کا، جامع تکنیک ہے، جس کی بنیادی طور پر یہ تشکیلات شامل ہیں:
- قابل تجدید توانائی کی تولید: بادلی توانائی اور سورجی فوٹو وولٹک توانائی کی تولید۔
- بڑے پیمانے پر فزیکل توانائی کا سٹوریج: پمپڈ ہائیڈرو سٹوریج کی تکنیک۔
- کامل پانی کے ذخائر کا استعمال: سمندری پانی کی دستیابی کی تکنیک۔
- کارآمد ذہین کنٹرول: ملٹی انرجی کوآپریٹو کنٹرول اور توانائی کا مینجمنٹ۔
- پس منظر کے چیلنجز
- توانائی کی فراہمی کا دلچسپ مسئلہ: جزائر کا دریائی گرڈ سے دور ہونا اور عام طور پر مہنگی ڈیزل جنریٹرز پر انحصار کرنا۔ بین الاقوامی تیل کی قیمت کی تبدیلیوں اور ایلیکٹرولائٹ کی نقل و حمل کی مشکلات کی وجہ سے یہ مسلہ پیدا ہوتا ہے، جس کی وجہ سے بجلی کی قیمت بلند ہوتی ہے اور فراہمی غیر مستقیم ہوتی ہے، جس سے مقامی معیشت کی ترقی اور رہائشی کی زندگی کی کوالٹی کو بہت زیادہ محدودیت کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔
- روایتی سٹوریج کی محدودیت: عام طور پر بادلی-سورجی متبادل نظام صرف بیٹری سٹوریج پر انحصار کرتے ہیں، جس کے سامنے چار بڑے برتنے ہوتے ہیں: کم عمر (بار بار تبدیلی کی ضرورت)، زیادہ قیمت، ممکنہ ماحولی آلودگی کے خطرات، اور محدود سٹوریج کیپیسٹی۔ یہ محدودیت جزائر کی بڑے پیمانے پر، لمبے عرصے تک مستقیم توانائی کی ضرورت کو سپورٹ کرنے میں مشکل بناتی ہے۔
- ذخائر کی مطلوبہ مخالفت: جزائر کو پاک پانی کی کمی کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ روزمرہ کی پانی کی فراہمی کا انتظار بیرونی نقل و حمل یا چھوٹے، زیادہ توانائی کی مصرف کرنے والے دستیابی کے یونٹس سے ہوتا ہے، دونوں بہت مہنگے ہوتے ہیں۔ موجودہ توانائی کی تولید کے نظام اور پاک پانی کی تیاری کے ادارے الگ سے کام کرتے ہیں، توانائی اور ذخائر کا متناسب استعمال حاصل نہیں کرتے ہیں۔
II. بنیادی تکنیکی حل اور نظام کی ترکیب
نظام تین بنیادی ماڈیولوں سے متشکل ہے، جو ایک ذہین کنٹرولر کے ذریعے کامیابی سے تنظیم کیا جاتا ہے۔
نظام کا ماڈیول
|
کمپوننٹس
|
بنیادی فنکشن
|
بنیادی بادلی-سورجی متبادل ماڈیول
|
بادلی ٹربین، فوٹو وولٹک آررائیز، کنٹرولر، چھوٹی کیپیسٹی کی بیٹریز
|
1. توانائی کا تبدیلی: بادلی اور سورجی توانائی کو بجلی میں تبدیل کرنا۔ 2. ذہین تنظیم: کنٹرولر نوآبادیاتی ذخائر اور نظام کی لوڈ کو مسلسل مونیٹر کرتا ہے، دینامک طور پر توانائی کو تقسیم کرتا ہے۔ 3. فوری بفرنگ: چھوٹی کیپیسٹی کی بیٹریز صرف فوری توانائی کی تبدیلیوں کو لیتھال کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں، نظام کی استقامت کو بڑھاتے ہیں اور ان کی خدمات کی مدت کو بڑھاتے ہیں۔
|
پمپڈ ہائیڈرو سٹوریج پاور جنریشن یونٹ
|
نیچل ریزرvoir (سمندر کو استعمال کر سکتے ہیں)، اوپری ریزرvoir (تعمیر کیا گیا)، کنکشن پائپ لائن، ریورسیبل پمپ-ٹربین
|
1. ڈوئل مود کور: - پمپنگ مود (سٹوریج): جب زیادہ بجلی ہو تو نیچل ریزرvoir سے اوپری ریزرvoir تک پانی کو پمپ کریں، بجلی کو جاذبیتی پوٹینشل توانائی میں تبدیل کریں۔ - ٹربین مود (جنریشن): بجلی کی کمی کے دوران اوپری ریزرvoir سے پانی کو رہا کریں تاکہ بجلی تیار کی جا سکے، پوٹینشل توانائی کو واپس تبدیل کریں۔ 2. نظام کی تنظیم: پیک شیونگ، فریکوئنسی تنظیم، اور ایمرجنسی بیک اپ کی فنکشن فراہم کرتا ہے، نظام کا "استقامت" اور "پاور بینک" کا کام کرتا ہے۔
|
سمندری پانی کی دستیابی یونٹ
|
انٹیک ٹینک، فیڈ پمپ، ملٹی میڈیا فلٹر، کارٹریج فلٹر، ہائی پریشر پمپ، ریورس اوسموسس میمبرین ماجدول، پروڈکٹ ویٹر ٹینک
|
1. گہری صفائی: ملٹی سٹیج فلٹر سے سمندری پانی سے ٹھوس مواد اور غیر صافیوں کو ہٹا دیا جاتا ہے۔ 2. ریورس اوسموسس دستیابی: ہائی پریشر پمپ کے ذریعے پانی کو دبایا جاتا ہے تاکہ پانی کے مولیکیل کو ریورس اوسموسس میمبرینز کے ذریعے گزارا جا سکے، دستیابی حاصل کی جا سکے۔ 3. پانی کی تیاری اور نامعلوم سٹوریج: تیار کیا گیا پاک پانی ٹینکوں میں سٹور کیا جاتا ہے۔ کلیدی طور پر، یہ یونٹ نظام کے لیے ایک عالی کیفیت، قابل تنظیم کی لود کے طور پر کام کرتا ہے، فائضہ بجلی کو موثر طور پر سپورٹ کرتا ہے۔
|
III. نظام کے آپریٹنگ پرنسپل (تین بنیادی عمل)
- ذہین بجلی کی تقسیم اور کنٹرول لوجک (کنٹرولر کی قیادت)
نظام کا مرکزی حصہ ذہین کنٹرولر ہے، جو مسلسل "کل بادلی-سورجی توانائی کی تولید" کو "کل لوڈ کی مطالبات (رہائشی کنسرمشن + دستیابی یونٹ کی مثال)" سے مطابقت کرتا ہے:
- سیناریو 1: تولید ≥ لوڈ کی مثال
- پہلے چھوٹی کیپیسٹی کی بیٹریز کو چارجن کرنے کی پہلی ترجیح دی جاتی ہے۔
- جب بیٹریز بھر چکی ہوتی ہیں تو پمپڈ سٹوریج یونٹ کو خود کار طور پر پمپنگ مود میں کام کرنے کے لیے فعال کیا جاتا ہے، فائضہ بجلی کو پوٹینشل توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔
- اگر فائضہ بجلی باقی رہتی ہے تو سمندری پانی کی دستیابی یونٹ کو کام کرنے کی پہلی ترجیح دی جاتی ہے، بجلی کو قیمتی پاک پانی کی تیاری میں تبدیل کرتا ہے۔
- سیناریو 2: تولید < لوڈ کی مثال
- پمپڈ سٹوریج یونٹ کو خود کار طور پر ٹربین مود میں کام کرنے کے لیے فعال کیا جاتا ہے۔
- مزید برآں، بیٹریز فوری پیک لوڈ کو ہنڈل کرنے کے لیے چارجن کرتی ہیں، مل کر تولید کی کمی کو کور کرتی ہیں اور مستقل بجلی کی فراہمی کو یقینی بناتی ہیں۔
- پمپڈ ہائیڈرو سٹوریج کا آپریشن پروسیس
- توانائی کا سٹوریج فیز (کم لوڈ / زیادہ نوآبادیاتی تولید): کم قیمت یا صفر قیمت کی فائضہ بادلی/سورجی بجلی کو استعمال کرتے ہوئے نیچل ریزرvoir (مثال کے طور پر سطح سمندر) سے اوپری ریزرvoir تک پانی کو پمپ کریں۔ یہ بڑے پیمانے پر، لمبے عرصے تک، بلا نقصان توانائی کا سٹوریج حاصل کرتا ہے۔
- توانائی کا رہاؤ فیز (پیک لوڈ / کوئی باد یا سورج نہیں): اونچائی کے فرق کو استعمال کرتے ہوئے پانی کو رہا کریں، جو نیچے کی جانب بہتے ہوئے ریورسیبل پمپ-ٹربین کو گھوماتا ہے اور بجلی تیار کرتا ہے۔ یہ عمل تیزی سے شروع ہوتا ہے اور تیزی سے جواب دیتا ہے، نوآبادیاتی بجلی کی تصادفیت اور متقطعیت کو موثر طور پر ملینیم کرتا ہے۔
- سمندری پانی کی دستیابی کا متناسب عمل
سمندری پانی کو داخل کریں اور مسلسل ملٹی میڈیا فلٹر (بڑے ذرات کو ہٹا دیں) اور کارٹریج فلٹر (فنی فلٹریشن) کے ذریعے گذرایا جاتا ہے۔ پھر ہائی پریشر پمپ کے ذریعے دبایا جاتا ہے اور ریورس اوسموسس میمبرین ماجدول کے ذریعے بھیجا جاتا ہے تاکہ پاک پانی تیار کیا جا سکے، جو پروڈکٹ ویٹر ٹینک میں سٹور کیا جاتا ہے۔ یہ پورا عمل نظام کی بجلی کے ذریعے چلا جاتا ہے۔ ایک رکاوٹ، قابل تنظیم، عالی کیفیت کی لود کے طور پر، یہ مکمل طور پر "بجلی سے پانی کی تیاری، پانی کی تیاری کو نامعلوم سٹوریج کے لیے استعمال کرنا" کے متناسب مفہوم کو حقیقی بناتا ہے۔
IV. حل کے فائدے
- ذخائر کا مکمل استعمال: جزیرے کے وافر بادلی اور سورجی ذخائر کو مکمل طور پر استعمال کرتا ہے، مکمل طور پر یا بہت زیادہ حد تک ڈیزل کی مہنگی توانائی کی تولید پر انحصار کو کم کرتا ہے، توانائی کی قیمت کو مبدا سے کم کرتا ہے، اور توانائی کی خود کفاہت حاصل کرتا ہے۔
- سٹوریج کے حل کی کھل بدل کی ترمیم: "پمپڈ ہائیڈرو سٹوریج کو بنیادی + چھوٹی کیپیسٹی کی بیٹریز کو مددگار" کا ہائبرڈ سٹوریج ماڈل، روایتی بیٹریز کے چار بڑے برتنوں کو بنیادی طور پر فتح کرتا ہے۔ یہ مطلق فائدے فراہم کرتا ہے: بہت بڑی کیپیسٹی، لمبی عمر (دہائیوں)، ماحولی ملائم، اور کم کلیہ قیمت۔
- نظام کی توانائی کی فراہمی کی استقامت اور قابل اعتمادیت میں محسوس طور پر بہتری: پمپڈ ہائیڈرو سٹوریج لوڈ کی تبدیلیوں کے لیے تیزی سے جواب دیتا ہے، قوی پیک شیونگ اور فریکوئنسی تنظیم کی کوششوں کی فراہمی کرتا ہے۔ بیٹریز کے ساتھ فوری تبدیلیوں کو ہنڈل کرنے کے ساتھ، یہ جزیرے کے گرڈ کو روایتی گرڈ کے مساوی استقامت اور بجلی کی کیفیت فراہم کرتا ہے۔
- متعدد ضروریات کا متناسب ساتیسفاکشن، ایک پتھر سے کئی شکار: نئی طرح سے سمندری پانی کی دستیابی کو نظام کی لود کے طور پر مکمل طور پر ملایا جاتا ہے، جس سے جزیرے پر "بجلی کی کمی" اور "پانی کی کمی" کے دو بنیادی زندگی کے چیلنجز کو حل کیا جاتا ہے۔ یہ "توانائی کی تولید - توانائی کا سٹوریج - پاک پانی کی تیاری" میں بالکل مکمل ہوتا ہے، جس سے مجموعی طور پر محسوس فائدے حاصل ہوتے ہیں۔
- ممتاز ماحولی اور سبز کاربن کے فائدے: پورا عمل نوآبادیاتی توانائی پر مبنی ہے، جس کی وجہ سے کاربن کی اچھال صفر ہوتی ہے۔ یہ لیڈ ایسڈ بیٹریز کے استعمال اور آلودگی کو بہت زیادہ کم کرتا ہے۔ یہ جزیرے کے معاشرے کے لیے مستقل سبز ترقی کا راستہ فراہم کرتا ہے، جس سے محسوس ماحولی فائدے حاصل ہوتے ہیں۔