डिस्ट्रिक्ट कूलिंग कैसे भारत की जलवायु और शहरी नियोजन संबंधी समस्याओं को कम कर सकती है

डब्ल्यूबढ़ते तापमान, लंबे समय तक चलने वाली लू और तेजी से बढ़ती शहरी अर्थव्यवस्था के साथ, भारत में ठंडक तेजी से जीवनशैली पसंद से बुनियादी जरूरत की ओर स्थानांतरित हो रही है, जिससे घरों और कार्यस्थलों में एयर कंडीशनर का उपयोग बढ़ रहा है। यह उछाल अब शहरों की बिजली की मांग का एक बड़ा हिस्सा है, जिससे ब्लैकआउट और उच्च उत्सर्जन और शहरी क्षेत्रों को रहने योग्य बनाए रखने के बारे में चिंताएं बढ़ गई हैं। इस संदर्भ में, योजनाकार और विशेषज्ञ डिस्ट्रिक्ट कूलिंग को कम बिजली का उपयोग करते हुए और कम कार्बन उत्सर्जित करते हुए लोगों को आरामदायक रखने के तरीके के रूप में देख रहे हैं।

एक सेंट्रल कूलर

डिस्ट्रिक्ट कूलिंग एक केंद्रीकृत प्रणाली है जो इमारतों के एक समूह को एयर-कंडीशनिंग की आपूर्ति करती है, जैसे पूरे पड़ोस या परिसर के लिए एक साझा एयर-कंडीशनर। प्रत्येक इमारत में अपने स्वयं के चिलर या छत इकाइयों को चलाने के बजाय, एक बड़ा संयंत्र ठंडा पानी बनाता है और इसे पाइप्ड प्राकृतिक गैस या बिजली जैसी सार्वजनिक उपयोगिता की तरह, कई इमारतों में इंसुलेटेड भूमिगत पाइपों के माध्यम से भेजता है।

प्रत्येक इमारत के अंदर, यह पानी हीट एक्सचेंजर्स से होकर गुजरता है, गर्मी को अवशोषित करके इनडोर हवा को ठंडा करता है, फिर केंद्रीय संयंत्र में थोड़ा गर्म होकर लौटता है, जहां इसे फिर से ठंडा किया जाता है और नेटवर्क में वापस भेज दिया जाता है। इसलिए इमारतों को बड़े शीतलन सिस्टम स्थापित करने या संचालित करने की आवश्यकता नहीं है। वे बस नेटवर्क से ‘कूलिंग एज़ ए सर्विस’ प्राप्त करते हैं

अन्य उपयोगिताओं की तरह, डिस्ट्रिक्ट कूलिंग आमतौर पर एक बहु-भाग टैरिफ का पालन करता है: नेटवर्क में शामिल होने के लिए एक बार का कनेक्शन शुल्क, अधिकतम शीतलन क्षमता के आधार पर एक निश्चित मांग शुल्क, और उपयोग की गई वास्तविक शीतलन ऊर्जा के आधार पर खपत शुल्क।

कार्यकुशलता में लाभ

जिला शीतलन संयंत्र व्यक्तिगत भवन प्रणालियों की तुलना में बिजली की प्रत्येक इकाई से अधिक शीतलन प्रदान करने के लिए बड़े, उच्च दक्षता वाले चिलर और कूलिंग टावरों का उपयोग करते हैं। वे आम तौर पर लगभग 6-7 डिग्री सेल्सियस पर ठंडा पानी की आपूर्ति करते हैं और गर्मी को अवशोषित करने के बाद इसे लगभग 12-14 डिग्री सेल्सियस पर वापस प्राप्त करते हैं। कई सिस्टम थर्मल स्टोरेज का उपयोग करते हैं ताकि रात में 20-40% कूलिंग का उत्पादन किया जा सके, जब मांग और टैरिफ कम होते हैं।

साथ में, ये विकल्प अच्छी तरह से चलने वाली प्रणालियों को कई स्टैंड-अलोन बिल्डिंग चिलरों की तुलना में लगभग दोगुनी कुशलता से संचालित करने की अनुमति देते हैं, जिससे शीतलन के लिए बिजली के उपयोग में 30-50% की कटौती होती है और ग्रिड पर चरम मांग में 20-30% की कमी आती है।​ ये दक्षता लाभ महत्वपूर्ण पर्यावरणीय लाभों में तब्दील हो जाते हैं। कम बिजली के उपयोग का मतलब है कि ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में लगभग 15-40% की कमी आ सकती है, जबकि एक एकीकृत संयंत्र में उपकरणों को केंद्रित करने से इमारतों में रेफ्रिजरेंट की मात्रा में 80% तक की कटौती हो सकती है, जिससे रिसाव के जोखिम कम हो सकते हैं। सड़क के स्तर पर, बाहर गर्म हवा उगलने वाली कम छोटी बाहरी इकाइयाँ भी शहरी ताप-द्वीप प्रभाव को कम कर सकती हैं। विदेश में कुछ जिलों ने पहले ही स्थानीय तापमान में 1-2 डिग्री सेल्सियस की गिरावट की सूचना दी है जहाँ ऐसी प्रणालियाँ संचालित होती हैं।

पानी के उपयोग को अक्सर एक चिंता के रूप में उठाया जाता है, खासकर पानी की कमी वाले शहरों में। जिला शीतलन प्रणालियों में, संयंत्र और इमारतों के बीच प्रसारित होने वाला ठंडा पानी एक बंद लूप में चलता है और बहुत कम पानी की खपत करता है। लगभग 10,000 टन क्षमता के एक जिला कूलिंग प्लांट को कूलिंग टॉवर संचालन के दौरान आमतौर पर एक किलोलीटर से थोड़ा अधिक मेकअप पानी की आवश्यकता होती है। क्योंकि ये सिस्टम बड़े पैमाने पर बनाए गए हैं और केंद्रीय रूप से प्रबंधित हैं, इन्हें उपचारित सीवेज या अपशिष्ट जल का उपयोग करने के लिए भी डिज़ाइन किया जा सकता है।

समझ में आ रहा है

यह सब सीधे तौर पर भारत के नेशनल कूलिंग एक्शन प्लान से जुड़ता है। कूलिंग के लिए कम बिजली का उपयोग करने और लोड के हिस्से को रात में स्थानांतरित करने से ग्रिड पर दबाव कम हो जाता है, ऊर्जा सुरक्षा में सुधार होता है और हीटवेव के दौरान आउटेज का खतरा कम हो जाता है, जब लोगों को कूलिंग की सबसे अधिक आवश्यकता होती है।

केंद्रीय संयंत्रों में कम उत्सर्जन और कम/शून्य ग्लोबल वार्मिंग क्षमता वाले रेफ्रिजरेंट का आसान उपयोग भारत के जलवायु लक्ष्यों और हाइड्रोफ्लोरोकार्बन को चरणबद्ध तरीके से कम करने की किगाली प्रतिबद्धताओं का समर्थन करता है, जबकि विश्वसनीय, उच्च गुणवत्ता वाला शीतलन घने शहरी क्षेत्रों में सेवाओं, आईटी, अस्पतालों और डेटा केंद्रों के विकास को रेखांकित करता है। छतों और आंतरिक स्थान को शीतलन उपकरण द्वारा खाली करके, जिला शीतलन शहरों को शहरी भूमि का बेहतर उपयोग करने में भी मदद कर सकता है, जिससे यह जलवायु कार्रवाई और स्मार्ट शहरीकरण के साथ-साथ आराम का एक उपकरण बन सकता है।

डिस्ट्रिक्ट कूलिंग सबसे अच्छा काम करती है जहां कूलिंग की मांग अधिक, सघन और पूर्वानुमानित होती है। यह इसे वाणिज्यिक जिलों, पारगमन-उन्मुख गलियारों, हवाई अड्डों और हवाई अड्डों, अस्पतालों, विश्वविद्यालयों और आईटी पार्कों के लिए उपयुक्त बनाता है। भारत में, नवी मुंबई, हैदराबाद के वित्तीय जिले, अहमदाबाद की गिफ्ट सिटी और बेंगलुरु के कुछ हिस्सों को अक्सर मजबूत उम्मीदवारों के रूप में उद्धृत किया जाता है क्योंकि वे नए विकास, सघन वाणिज्यिक भार और नियोजित बुनियादी ढांचे को जोड़ते हैं।

व्यापारिक मामला

ऑपरेटरों के लिए, डिस्ट्रिक्ट कूलिंग एक उपयोगिता-शैली का व्यवसाय है जिसमें राजस्व आम तौर पर एक बार के कनेक्शन शुल्क, एक निश्चित मांग शुल्क और एक परिवर्तनीय उपभोग शुल्क से आता है। यदि पर्याप्त दीर्घकालिक ग्राहक हों और शहर नियोजन भविष्य की मांग के बारे में निश्चितता प्रदान करता हो तो मॉडल वित्तीय रूप से आकर्षक हो सकता है।​

ग्राहकों के लिए, कई वाणिज्यिक भवनों में बिजली के उपयोग का 30-50% कूलिंग के लिए जिम्मेदार हो सकता है, और ऊर्जा का अधिक कुशलता से उपयोग करके और बुनियादी ढांचे को साझा करके, जिला कूलिंग एक परियोजना के जीवन में परिचालन लागत में लगभग 20-40% की कटौती कर सकता है।

प्रत्येक भवन में अलग-अलग चिलर और कूलिंग टावर स्थापित न करने से भी डेवलपर्स को परियोजना लागत का 5-10% बचाया जा सकता है और 1-2% अतिरिक्त उपयोग योग्य या बिक्री योग्य स्थान मिल सकता है। उपयोगिता-ग्रेड विश्वसनीयता (अक्सर 99.9% से ऊपर) भी अस्पतालों और डेटा केंद्रों के लिए एक प्रमुख प्लस है

मुख्य चिंता निश्चित मांग शुल्क है: ग्राहक आरक्षित क्षमता के लिए भुगतान करते हैं, भले ही इमारत आंशिक रूप से खाली हो।

यदि वे अपनी ज़रूरतों का अधिक अनुमान लगाते हैं या उनके पास अकुशल आंतरिक प्रणालियाँ हैं जो ठंडा पानी बर्बाद करती हैं, तो बिल अधिक लग सकते हैं, जिससे अच्छे भवन डिज़ाइन और अनुबंधों का सही आकार महत्वपूर्ण हो जाता है।

बिजली उपयोगिताओं के लिए, प्राथमिक लाभ गर्म दोपहर के दौरान एयर कंडीशनिंग से कम पीक लोड है। जिला प्रणालियाँ बड़े, कुशल चिलरों का उपयोग करती हैं, विविधता से लाभ उठाती हैं जहाँ अलग-अलग इमारतें अलग-अलग समय पर चरम पर होती हैं, और अक्सर 20-40% शीतलन उत्पादन को रात में स्थानांतरित करने के लिए थर्मल भंडारण को शामिल करती हैं, जिससे दिन के समय की चरम सीमा को कम करने में मदद मिलती है। यह उपयोगिताओं को नए पीक लोड संयंत्रों से बचने या स्थगित करने और महंगी पीक पावर की खरीद को कम करने की अनुमति देता है।

पैमाने की अर्थव्यवस्था

जिला शीतलन प्रणालियों के वास्तविक नेटवर्क में जाने के लिए, कई खिलाड़ियों को एक साथ काम करने की आवश्यकता है। शहरी अधिकारियों को मास्टर प्लान में जिला कूलिंग जोन का सीमांकन करना चाहिए, पौधों और पाइप गलियारों के लिए भूमि अलग रखनी चाहिए और भूमिगत उपयोगिताओं का समन्वय करना चाहिए।

स्पष्ट रियायत नियम, सेवा मानक और दीर्घकालिक रूपरेखा पेश करने के लिए नगर निकायों को सशक्त और मजबूत बनाने की आवश्यकता है ताकि निजी खिलाड़ियों को पता चले कि वे निवेश कैसे वसूल करेंगे।

इसी तरह, राज्य बिजली नियामक और डिस्कॉम औपचारिक मांग-पक्ष संसाधन के रूप में लोड को दिन से रात में स्थानांतरित करने पर विचार कर सकते हैं, इसे टैरिफ डिज़ाइन से जोड़ सकते हैं, और टाली गई अधिकतम क्षमता के मूल्य को पहचान सकते हैं। केंद्रीय एजेंसियां ​​मानक तकनीकी दिशानिर्देश और मॉडल पीपीपी अनुबंध भी जारी कर सकती हैं, जबकि डेवलपर्स तैयार कनेक्शन बिंदुओं और संगत आंतरिक पाइपिंग के साथ नई इमारतों को डिजाइन करते हैं।

गुजरात में GIFT सिटी पहले ही डिस्ट्रिक्ट कूलिंग का प्रदर्शन कर चुकी है। यहां अध्ययनों से पता चला है कि पूर्ण तैनाती से बिजली की मांग लगभग 6,100 मेगावाट कम हो सकती है, सालाना लगभग 7,850 गीगावॉट की बचत हो सकती है, और हर साल लगभग 6.6 मिलियन टन CO2 उत्सर्जन से बचा जा सकता है।

प्रभावी समन्वय और स्पष्ट शासन ढांचे के साथ, भारतीय शहर ऐसे उदाहरणों को दोहरा सकते हैं और उनका विस्तार कर सकते हैं, जिससे जलवायु की कमजोरी से होने वाली ठंडक को टिकाऊ, लचीले शहरी बुनियादी ढांचे की आधारशिला में बदल दिया जा सकता है।

प्रसाद वैद्य इंडियन इंस्टीट्यूट फॉर ह्यूमन सेटलमेंट्स (IIHS) के सलाहकार हैं। मनीष दुबे आईआईएचएस के चीफ-प्रैक्टिस हैं।