अंतरिक्ष
स्पेस सोलर ग्रिड बैटरी की जरूरतों को 42% तक कम कर सकता है
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सौर पैनल सस्ते होते जा रहे हैं, बैटरियों में सुधार हो रहा है, और नवीकरणीय उत्पादन लगातार बढ़ रहा है। फिर भी, पवन और सौर की हिस्सेदारी बढ़ने के साथ विद्युत ग्रिड को कार्बन मुक्त करना अधिक कठिन हो जाता है। मौसम अनुकूल होने पर सस्ती बिजली उत्पन्न करना अब मुख्य चुनौती नहीं रही। कठिन समस्या रात में, मौसमी कमी के दौरान, और कमजोर पवन या बादल के लंबे समय तक चलने वाले अवधि में विश्वसनीय बिजली प्रदान करना है।
एक नया अध्ययन1 जांचता है कि क्या स्पेस सोलर पावर उस विश्वसनीयता समस्या को हल कर सकता है। कक्षा में स्थित सौर स्थापना की सीधे पृथ्वी पर स्थित सौर फार्म से तुलना करने के बजाय, यह शोध यह देखता है कि अंतरिक्ष से निरंतर शक्ति का प्रसारण पूरे नवीकरणीय ग्रिड की अर्थव्यवस्था को कैसे बदल सकता है।
परिणाम यह है कि स्पेस सोलर पावर के बारे में सोचने का एक अलग तरीका है। इसका सबसे बड़ा मूल्य सबसे सस्ता व्यक्तिगत बिजली इकाई उत्पादन से नहीं, बल्कि ग्रिड को विश्वसनीय रखने के लिए आवश्यक बैटरियों, बैकअप जेनरेटरों और अतिरिक्त नवीकरणीय स्थापितियों की संख्या को कम करने से आ सकता है।
क्यों नवीकरणीय ऊर्जा एक भंडारण चुनौती पैदा करती है
पृथ्वी पर स्थित सौर और पवन संसाधन परिवर्तनशील होते हैं। सौर उत्पादन हर शाम घटता है, जबकि पवन उत्पादन बड़े क्षेत्रों में घंटों या दिनों तक घट सकता है। हालांकि, नवीकरणीय उत्पादन घटने पर भी बिजली की मांग नहीं गायब होती।
ग्रिड ऑपरेटर इस असंतुलन को बैटरी भंडारण, ट्रांसमिशन लिंक, लचीली मांग, जीवाश्म ईंधन बैकअप, हाइड्रोजन सिस्टम और अतिरिक्त उत्पादन क्षमता के माध्यम से पूरा करते हैं। ये उपकरण विश्वसनीयता बढ़ाते हैं, लेकिन वे ऐसे खर्च भी जोड़ते हैं जो किसी व्यक्तिगत सौर या पवन सुविधा से मिलने वाली बिजली की विज्ञापित कीमत में नहीं दिखते।
जैसे-जैसे नवीकरणीय पैठ बढ़ती है, यह अंतर अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है। ग्रिड में जो पहला सौर स्थापित किया जाता है, वह अपेक्षाकृत कम सहायक बुनियादी ढाँचे के साथ महंगी दिन की उत्पादन को प्रतिस्थापित कर सकता है। बाद में स्थापित सौर सुविधाएँ अधिकतर उन घंटों में बिजली उत्पन्न करती हैं जब अन्य सौर सुविधाएँ भी कार्यरत होती हैं। तब ग्रिड को अतिरिक्त ऊर्जा को संग्रहीत, निर्यात, कटौती या अन्य तरीकों से प्रबंधित करना पड़ता है।
जैसा कि हालिया अवलोकन में सौर लागत, भंडारण और ग्रिड प्रभाव के बारे में बताया गया है, घटती बैटरी कीमतें सौर को अधिक डिस्पैचेबल बनाने में मदद कर रही हैं। हालांकि, कुछ घंटों की लिथियम-आयन भंडारण स्वचालित रूप से कई दिनों या मौसमी ऊर्जा कमी को हल नहीं करती।
यह वही समस्या है जिसे स्पेस सोलर पावर हल करने का इरादा रखता है।
स्पेस सोलर पावर निरंतर ऊर्जा कैसे प्रदान कर सकता है
स्पेस सोलर पावर प्रणाली बड़े कक्षीय एरे का उपयोग करके सूर्य के प्रकाश को एकत्रित करेगी और उत्पन्न बिजली को माइक्रोवेव या लेज़र ऊर्जा में बदल देगी। यह ऊर्जा पृथ्वी पर स्थित रिसीवर, जिसे आमतौर पर रेक्टेना कहा जाता है, की ओर निर्देशित होगी, फिर वापस बिजली में परिवर्तित होकर माइक्रोग्रिड या व्यापक ट्रांसमिशन प्रणाली को आपूर्ति की जाएगी।
भूस्थिर कक्षा में स्थित उपग्रह पृथ्वी पर सौर फार्म की तुलना में बहुत कम व्यवधानों के साथ सूर्य के प्रकाश को प्राप्त करेगा। इसका उत्पादन स्थानीय बादलों, तूफानों और मौसमी मौसम से भी काफी हद तक स्वतंत्र होगा। इससे स्पेस सोलर को संभावित रूप से उच्च क्षमता कारक मिल सकता है और इसका उत्पादन प्रोफ़ाइल पारंपरिक सौर की तुलना में अधिक स्थिर उत्पादन के समान हो सकता है।
वायरलेस ट्रांसमिशन अभी भी मुख्य तकनीकी बाधाओं में से एक है। प्रणाली बिजली उत्पादन, पावर कंडीशनिंग, बीम निर्माण, वायुमंडलीय ट्रांसमिशन, रेक्टिफिकेशन और ग्रिड एकीकरण के दौरान नुकसान झेलती है। प्रत्येक चरण को कुशलता से काम करना चाहिए ताकि वितरित बिजली प्रतिस्पर्धी बन सके।
प्रगति अब पूरी तरह सैद्धांतिक नहीं रही। कैलटेक ने एक कक्षीय प्रोटोटाइप का उपयोग करके वायरलेस पावर ट्रांसमिशन का प्रदर्शन किया है, जबकि DARPA के दीर्घ दूरी वायरलेस ऊर्जा कार्यक्रम जैसे प्रोजेक्ट संबंधित ऑप्टिकल ट्रांसमिशन तकनीकों को आगे बढ़ा रहे हैं। ये प्रयोग व्यावसायिक पावर स्टेशन की तुलना में बहुत छोटे हैं, लेकिन वे बड़े सिस्टम के लिए आवश्यक घटकों का परीक्षण शुरू कर रहे हैं।
स्पेस सोलर बैटरियों की आवश्यकता को 42% तक कम कर सकता है
अध्ययन 2020 से 2060 तक के दस मैक्रो-क्षेत्रों को कवर करने वाले सिस्टम डायनामिक्स मॉडल का उपयोग करता है। यह स्पेस सोलर के बिना बेसलाइन को प्रारंभिक तैनाती, विलंबित तैनाती और तेज़ सीखने के परिदृश्यों के साथ तुलना करता है।
प्रारंभिक तैनाती परिदृश्य में, व्यावसायिक स्पेस सोलर 2035 में उपलब्ध हो जाता है और 2050 तक 215 GW की डिलीवर क्षमता तक पहुँचता है। मॉडल इस बिंदु पर वैश्विक बिजली उत्पादन का 14.2% स्पेस सोलर को सौंपता है।
इसका सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्ष भंडारण से संबंधित है। बेसलाइन में बैटरी ऊर्जा की आवश्यकता 18.2 TWh से घटकर प्रारंभिक स्पेस सोलर तैनाती के साथ 10.5 TWh हो जाती है। यह लगभग 42% की कमी दर्शाता है।
| 2050 परिणाम | स्पेस सोलर नहीं | प्रारंभिक स्पेस सोलर | उच्च-सीखने वाला स्पेस सोलर |
|---|---|---|---|
| डिलीवर किया गया स्पेस सोलर क्षमता | 0 GW | 215 GW | 490 GW |
| बैटरी ऊर्जा भंडारण | 18.2 TWh | 10.5 TWh | 7.2 TWh |
| पावर-सेक्टर उत्सर्जन | 0.8 GtCO2 per year | 0.2 GtCO2 per year | 0.1 GtCO2 per year |
| औसत बिजली लागत | $48 per MWh | $41 per MWh | $38 per MWh |
| स्पेस सोलर द्वारा आपूर्ति की गई बिजली | 0% | 14.2% | 29.8% |
यह कमी यह नहीं दर्शाती कि बैटरियां अनावश्यक हो गईं। अल्पकालिक भंडारण अभी भी आपूर्ति और मांग में तेज़ परिवर्तन को संतुलित करने के लिए मूल्यवान रहेगा। स्पेस सोलर इसके बजाय लंबे डिस्चार्ज घटनाओं की आवृत्ति और गहराई को कम करेगा, जिससे ग्रिड कम कुल भंडारण स्टॉक के साथ कार्य कर सकेगा।
अर्थव्यवस्था बची हुई बुनियादी ढाँचे पर निर्भर करती है
अध्ययन का अनुमान है कि प्रारंभिक स्पेस सोलर तैनाती 2050 में औसत बिजली लागत को $48 से घटाकर $41 प्रति MWh कर सकती है। तेज़ तकनीकी सीखने के तहत, मॉडल की लागत $38 प्रति MWh तक गिरती है।
ये बचत इस बात पर निर्भर नहीं करती कि कक्षा की शक्ति हर पृथ्वी आधारित विकल्प से सस्ती हो। ये इसलिए उत्पन्न होती हैं क्योंकि साफ़ बिजली का एक विश्वसनीय स्रोत प्रणाली के अन्य हिस्सों में लागत बचा सकता है।
संभावित बचाए गए बुनियादी ढाँचे में शामिल हैं:
- कम उत्पादन अवधि के लिए निर्मित अतिरिक्त पवन और सौर क्षमता
- बैटरी क्षमता और भविष्य के प्रतिस्थापन चक्र
- हाइड्रोजन या जीवाश्म ईंधन बैकअप जनरेशन
- कटौती और संबंधित ट्रांसमिशन अपग्रेड
यह निवेशकों के लिए एक महत्वपूर्ण अंतर है। ऊर्जा प्रौद्योगिकियों का अक्सर स्तरित लागत (LCOE) के आधार पर मूल्यांकन किया जाता है, जो किसी व्यक्तिगत संपत्ति द्वारा उत्पन्न बिजली की औसत लागत का अनुमान लगाता है। यह मीट्रिक इस बात को अनदेखा कर सकता है कि बिजली कब उपलब्ध है और इसे विश्वसनीय बनाने के लिए कौन सा अतिरिक्त बुनियादी ढाँचा आवश्यक है।
एक अधिक उपयोगी तुलना ग्रिड को विश्वसनीय रूप से बिजली पहुँचाने की लागत को मापेगी। उस ढाँचे के तहत, एक महंगा स्थिर संसाधन कुल प्रणाली लागत को कम कर सकता है यदि वह पर्याप्त भंडारण, अधिशेष क्षमता और बैकअप जनरेशन को प्रतिस्थापित करता है।
वायरलेस दक्षता और निर्माण निर्णयात्मक कारक हैं
मॉडल निर्माण सीखने और अंत-से-अंत ट्रांसमिशन दक्षता को दो सबसे प्रभावशाली चर के रूप में पहचानता है। अपने बेस परिदृश्य में, स्पेस सोलर 22% सीखने की दर और 58% डिलीवर दक्षता हासिल करता है।
जब अनुमानित सीखने की दर 15% तक गिरती है, तो मॉडल में स्पेस सोलर क्षमता 2050 तक केवल 50 GW तक पहुँचती है। इसे 30% तक बढ़ाने से क्षमता 540 GW हो जाती है। इसी तरह, ट्रांसमिशन दक्षता को 45% तक घटाने से तैनाती 103 GW तक घटती है, जबकि इसे 65% तक बढ़ाने से तैनाती 297 GW तक बढ़ती है।
यह सुझाव देता है कि वाणिज्यीकरण दौड़ एक रिकॉर्ड-स्थापित प्रोटोटाइप से नहीं जीती जाएगी। सफल कार्यक्रमों को दोहराने योग्य निर्माण, किफायती लॉन्च, स्वायत्त असेंबली, मानकीकृत ट्रांसमीटर मॉड्यूल, विश्वसनीय बीम नियंत्रण और स्केलेबल ग्राउंड रिसीवर बनाना होगा।
स्थिति पारंपरिक पावर प्लांट के निर्माण की तुलना में पृथ्वी पर सौर के प्रारंभिक विकास के समान है। सौर ने संचयी निर्माण अनुभव, सप्लाई-चेन विस्तार, मानकीकरण और बार-बार तैनाती के माध्यम से प्रतिस्पर्धी बनना हासिल किया। स्पेस सोलर को समान सीखने चक्र की आवश्यकता होगी, लेकिन यह एयरोस्पेस और ऊर्जा बुनियादी ढाँचे दोनों में होना चाहिए।
एआई डेटा सेंटर प्रारंभिक स्पेस सोलर ग्राहक बन सकते हैं
मॉडल अपनाने को ईस्ट एशिया, यूरोप और उत्तर अमेरिका में केंद्रित करता है, जहाँ बड़ी बिजली मांग सस्ती स्थिर साफ़ शक्ति की कमी से टकराती है। इन क्षेत्रों में, डेटा सेंटर और औद्योगिक कैंपस प्रारंभिक ग्राहकों के रूप में विशेष रूप से उपयुक्त हो सकते हैं।
इन सुविधाओं को निरंतर बिजली की आवश्यकता होती है, उत्सर्जन कम करने के बढ़ते दबाव का सामना करती हैं, और दीर्घकालिक पावर-परचेज़ समझौतों का समर्थन कर सकती हैं। अप्रैल 2026 में, Meta ने Overview Energy की नियोजित स्पेस सोलर बुनियादी ढाँचे से एक गीगावॉट तक की प्रारंभिक पहुँच सुरक्षित करने पर सहमति व्यक्त की, जिसमें डेवलपर ने 2028 में कक्षीय प्रदर्शन और 2030 में व्यावसायिक डिलीवरी का लक्ष्य रखा। यह समझौता इस बात का प्रारंभिक उदाहरण प्रदान करता है कि कैसे डेटा-सेंटर की मांग स्पेस सोलर विकास का समर्थन कर सकती है।
यह एक व्यावहारिक वाणिज्यीकरण मार्ग स्थापित कर सकता है। थोक बिजली बाजारों में तुरंत प्रतिस्पर्धा करने के बजाय, डेवलपर उन ग्राहकों से शुरू कर सकते हैं जो निरंतर कम-कार्बन शक्ति, ऊर्जा सुरक्षा या उन स्थानों में सेवा के लिए भुगतान करने को तैयार हैं जहाँ ग्रिड विस्तार कठिन है।
स्पेस-आधारित वायरलेस पावर में निवेश
स्पेस-आधारित ऊर्जा वितरण पर काम करने वाली सार्वजनिक रूप से सूचीबद्ध कंपनियों में निवेश करने वाले निवेशकों के लिए, Intuitive Machines अपने चंद्र बुनियादी ढाँचे और गतिशीलता कार्यक्रमों के माध्यम से प्रासंगिक एक्सपोजर प्रदान करता है।
कंपनी चंद्र पर डिलीवरी सिस्टम, संचार बुनियादी ढाँचा, सतह वाहन और सहायक तकनीकों का विकास कर रही है, जिसका उद्देश्य चंद्रमा पर सतत संचालन सक्षम करना है। विश्वसनीय ऊर्जा इस उभरते बाजार में एक महत्वपूर्ण बाधा है क्योंकि चंद्र वाहन और उपकरण सीधे सूर्य प्रकाश के बिना लंबे समय तक रह सकते हैं, विशेष रूप से लगभग दो सप्ताह की चंद्र रात और स्थायी छायादार क्षेत्रों में।
Intuitive Machines ने Star Catcher Industries के साथ मिलकर परीक्षण किया है कि क्या बाहरी रूप से प्रसारित ऑप्टिकल ऊर्जा सतह संचालन को विस्तारित कर सकती है। 2025 में NASA के केनेडी स्पेस सेंटर में एक ग्राउंड डेमॉन्स्ट्रेशन के दौरान, Star Catcher ने पारंपरिक सौर पैनलों को एक किलोवॉट से अधिक ऑप्टिकल पावर प्रसारित किया। सिस्टम ने Intuitive Machines के लूनर टेरेन वाहन को ऊर्जा भेजी और उसके ऑनबोर्ड बैटरियों को रीचार्ज किया।
यह प्रयोग कक्षा से पृथ्वी तक बिजली नहीं भेजता, इसलिए इसे अध्ययन में मॉडल किए गए सिस्टम का प्रत्यक्ष प्रदर्शन नहीं माना जाना चाहिए। फिर भी इसने कई संबंधित क्षमताओं का परीक्षण किया, जिसमें दूरस्थ हार्डवेयर की ओर ऊर्जा को सटीक रूप से निर्देशित करना, बीम को उपयोगी बिजली में बदलना, और उपकरणों को शक्ति देना शामिल है, जो अन्यथा स्थानीय उत्पादन और बैटरी भंडारण पर निर्भर होते।
LUNR मूल्य चार्ट
Intuitive Machines स्पेस सोलर पावर में शुद्ध निवेश नहीं है। इसका निकट-कालिक व्यवसाय चंद्र मिशनों, डेटा सेवाओं, अंतरिक्ष यानों और बुनियादी ढाँचे पर केंद्रित है, न कि पृथ्वी के ग्रिड को बिजली आपूर्ति करने पर। हालांकि, ऑप्टिकल पावर-बीमिंग परीक्षणों में इसकी भागीदारी निवेशकों को एक व्यावहारिक प्रारंभिक बाजार में एक्सपोजर देती है जहाँ वायरलेस ऊर्जा को कक्षीय पावर स्टेशन के शहरों को सेवा देने के लिए पर्याप्त बड़े होने से पहले अपनाया जा सकता है।
यह अंतर महत्वपूर्ण साबित हो सकता है। दूरस्थ अंतरिक्ष यान और चंद्र उपकरण उन ऊर्जा लागतों को सहन कर सकते हैं जो पारंपरिक यूटिलिटी बाजार में प्रतिस्पर्धी नहीं होंगी। इसलिए स्पेस-आधारित ग्राहक प्रारंभिक पावर-बीमिंग सिस्टम को समर्थन दे सकते हैं, जिससे डेवलपर बड़े पैमाने पर पृथ्वी-आधारित ऊर्जा परियोजनाओं को शुरू करने से पहले दक्षता, विश्वसनीयता, ट्रैकिंग और निर्माण में सुधार कर सकें।
स्पेस सोलर एक उच्च-जोखिम ऊर्जा मेगाप्रोजेक्ट बना रहता है
अध्ययन एक परिदृश्य विश्लेषण है, न कि भविष्यवाणी। यह घंटे-वार बिजली डिस्पैच, कक्षीय भीड़, लॉन्च-आपूर्ति प्रतिबंध, वायुमंडलीय बीम इंटरैक्शन, साइबर सुरक्षा, विद्युतचुंबकीय सुरक्षा, या बड़े पृथ्वी-आधारित रेक्टेना की सार्वजनिक स्वीकृति को मॉडल नहीं करता। यह उन्नत भू-तापीय, परमाणु विखंडन, फ्यूजन, महाद्वीपीय ट्रांसमिशन और अल्ट्रा-लंबी अवधि के भंडारण जैसी प्रतिस्पर्धी तकनीकों को भी बाहर रखता है।
इनमें से कोई भी कारक कक्षीय शक्ति के संभावित बाजार को घटा सकता है। इसलिए 2050 तक 215 GW स्पेस सोलर की संभावना का निष्कर्ष इसे अपेक्षित तैनाती संख्या के रूप में नहीं समझा जाना चाहिए।
और अधिक विश्वसनीय निष्कर्ष यह है कि स्थिर साफ़ बिजली का मूल्य उसके उत्पादन लागत से परे है। यदि स्पेस सोलर पर्याप्त निर्माण पैमाना और ट्रांसमिशन दक्षता तक पहुँचता है, तो यह पृथ्वी पर नवीकरणीय ऊर्जा को समर्थन दे सकता है और उन्हें विश्वसनीय बनाने के लिए आवश्यक बुनियादी ढाँचा की मात्रा को कम कर सकता है।
यह तकनीक एक सामान्य सौर परियोजना से अधिक बनाती है। यह ग्रिड डिकार्बोनाइजेशन के अंतिम और सबसे महंगे चरण के लिए संभावित समाधान है, जब नवीकरणीय बिजली का उत्पादन अपेक्षाकृत आसान होता है, लेकिन उसकी उपलब्धता की गारंटी देना अधिक महंगा हो जाता है।
संदर्भ:
1 Ghaffar, A. (2026). स्पेस सोलर पावर: सक्षम स्थिर नवीकरणीय माइक्रोग्रिड: वायरलेस ट्रांसमिशन, भंडारण विस्थापन, और बेसलोड डिकार्बोनाइजेशन का सिस्टम डायनामिक्स मूल्यांकन. स्पेस सोलर पावर और वायरलेस ट्रांसमिशन. https://doi.org/10.1016/j.sspwt.2026.08.002
