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फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली की परिभाषा

फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली क्या है?
एक फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली उपकरणों और प्रौद्योगिकी का एक संयोजन है जो सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है ताकि घरेलू उपकरणों को बिजली की आपूर्ति की जा सके और अतिरिक्त ऊर्जा को रात में या बिजली आपूर्ति की अनुपस्थिति में उपयोग के लिए संग्रहीत किया जा सके।

स्विमिंग पूल और सोलर पैनल वाला आधुनिक घर। 3डी रेंडरिंग; शटरस्टॉक आईडी 1255076710

यह क्या है और इसके मुख्य घटक क्या हैं?
1. फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल: इसमें कई फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल (जिन्हें सौर पैनल भी कहा जाता है) होते हैं जो सूर्य के प्रकाश को ग्रहण करने और उसे प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं।
2. रैकिंग, सहायक उपकरण और केबल: इनका उपयोग सौर पैनलों को लगाने और उत्पन्न डीसी बिजली को इन्वर्टर तक पहुंचाने के लिए किया जाता है।
3. इन्वर्टर (ग्रिड-कनेक्टेड और ऑफ-ग्रिड इन्वर्टर): सोलर पैनल द्वारा उत्पन्न डायरेक्ट करंट (डीसी) पावर को इन्वर्ट करके अल्टरनेटिंग करंट (एसी) पावर बनाई जाती है, और अतिरिक्त पावर को एनर्जी स्टोरेज सिस्टम में स्टोर किया जाता है, जिसे सिटी ग्रिड से भी जोड़ा जा सकता है।
4. ऊर्जा भंडारण उपकरण: आमतौर पर लिथियम बैटरी और अन्य प्रकार की बैटरियों को संदर्भित करता है, जो सौर ऊर्जा द्वारा उत्पन्न बिजली को, जिसका तुरंत उपयोग नहीं किया जाता है, बाद में उपयोग के लिए इन्वर्टर के माध्यम से संग्रहीत करती हैं।
5. ईएमएस और बीएमएस: ईएमएस वह प्रणाली है जो संपूर्ण प्रणाली के संचालन की निगरानी और प्रबंधन करती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि सभी भाग कुशलतापूर्वक और सुरक्षित रूप से कार्य करें। बीएमएस स्टोरेज बैटरी की प्रबंधन प्रणाली है, जो बैटरी के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग को अनुकूलित और नियंत्रित करती है।
6. कन्वर्जेंस बॉक्स: इसमें सोलर एक्सेस इन्वर्टर के मध्य में सर्ज प्रोटेक्शन (बिजली से सुरक्षा), फ्यूज, डीसी सर्किट ब्रेकर, यूटिलिटी इनपुट सर्किट ब्रेकर, अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई आउटपुट सर्किट ब्रेकर आदि जैसे सभी प्रकार के सुरक्षा उपकरण और स्विच शामिल हैं।

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फोटोवोल्टिक प्रभाव, सौर ऊर्जा से बिजली कैसे प्राप्त करें
1. फोटॉनों का अवशोषण: जब सूर्य का प्रकाश (अन्य प्रकाश स्रोतों सहित) सौर पैनल की सामग्री (सिलिकॉन) पर पड़ता है, तो फोटॉनों की ऊर्जा अर्धचालक सामग्री द्वारा अवशोषित हो जाती है।
2. इलेक्ट्रॉनों का उत्तेजन: अवशोषित फोटॉन ऊर्जा के कारण अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन संयोजकता बैंड से चालन बैंड में चले जाते हैं, जिससे वे बंधी हुई अवस्था से मुक्त अवस्था में परिवर्तित हो जाते हैं।
3. इलेक्ट्रॉन-होल युग्मों का निर्माण: जब एक इलेक्ट्रॉन को चालन बैंड में उत्तेजित किया जाता है, तो यह संयोजकता बैंड में एक होल छोड़ देता है। यह इलेक्ट्रॉन और होल मिलकर एक इलेक्ट्रॉन-होल युग्म बनाते हैं।
4. विद्युत क्षेत्र की स्थापना: फोटोवोल्टिक सामग्रियों में आमतौर पर पी-प्रकार और एन-प्रकार के क्षेत्र मौजूद होते हैं, और इन दोनों क्षेत्रों के जंक्शन (यानी, पीएन जंक्शन) पर, एक आंतरिक विद्युत क्षेत्र बनता है।
5. इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को संचालित करना: यह आंतरिक विद्युत क्षेत्र मुक्त इलेक्ट्रॉनों को एन-प्रकार क्षेत्र की ओर और छिद्रों को पी-प्रकार क्षेत्र की ओर ले जाता है, और यह गति एक धारा उत्पन्न करती है।
6. धारा का संग्रहण: इन्वर्टर के माध्यम से, इस धारा को एसी या डीसी बिजली में परिवर्तित किया जाता है और बाद में उपयोग के लिए ऊर्जा भंडारण प्रणाली में संग्रहीत किया जाता है।

ग्रिड से जुड़े और ग्रिड से अलग इन्वर्टर कैसे काम करते हैं और उनके संचालन का तरीका
1. ग्रिड से जुड़ा इन्वर्टर सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न डीसी पावर को एमपीपीटी मॉड्यूल के माध्यम से इन्वर्टर के लिए उपयुक्त बस वोल्टेज में परिवर्तित करता है, और फिर इसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों के माध्यम से एसी पावर में परिवर्तित करके घरेलू उपकरणों को बिजली की आपूर्ति करता है। यदि अतिरिक्त बिजली होती है, तो इसे स्टोरेज सिस्टम के समान वोल्टेज में परिवर्तित करके बैकअप के लिए स्टोरेज सिस्टम में चार्ज किया जाता है, और यदि फिर भी अतिरिक्त बिजली होती है, तो इसे वापस ग्रिड में भेज दिया जाता है।
2. सौर ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में स्व-उत्पादन और स्व-उपभोग मोड, पीक-शेविंग और वैली-फिलिंग मोड और बैटरी-प्राथमिकता मोड होते हैं।
स्वयं उत्पादन और स्वयं उपयोग प्रणाली: सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न बिजली को प्रत्यावर्ती धारा (एसी) में परिवर्तित किया जाता है और सीधे घरेलू उपकरणों को आपूर्ति की जाती है, जबकि अतिरिक्त बिजली भंडारण प्रणाली में जमा हो जाती है; यदि सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न बिजली घरेलू उपकरणों के उपयोग के लिए पर्याप्त नहीं है, तो इसे शहर के बिजली ग्रिड से पुनःपूर्ति की जाती है।
पीक शेविंग और वैली फिलिंग मोड: निर्धारित न्यूनतम समय पर, शहर के ग्रिड से प्राप्त एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित करके ऊर्जा भंडारण प्रणाली में चार्ज किया जाएगा; निर्धारित अधिकतम समय पर, ऊर्जा भंडारण प्रणाली में मौजूद डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित करके घरेलू उपकरणों को आपूर्ति की जाएगी; यदि बैटरी की पावर अपर्याप्त है, तो शहर के ग्रिड से इसकी पूर्ति की जाएगी।
बैटरी प्राथमिकता मोड: चाहे कोई भी स्थिति हो, सबसे पहले यह सुनिश्चित करें कि ऊर्जा भंडारण प्रणाली की क्षमता पूरी हो। जब सौर ऊर्जा अधिक बिजली उत्पन्न करती है, तो इसे सीधे घरेलू बैटरी के उपयोग के लिए एसी बिजली में परिवर्तित किया जाएगा, और जब ग्रिड-कनेक्शन फ़ंक्शन चालू किया जाता है, तो अतिरिक्त बिजली शहर के ग्रिड में जोड़ दी जाएगी।

सोलर पैनल लगाने के लिए कितने वाट की आवश्यकता होगी, इसका डिज़ाइन और गणना कैसे करें
सौर पैनल: LESSO 550W
आकार: लंबाई 2278 मिमी x 1134 मिमी लगभग। क्षेत्रफल: 2.6 वर्ग फुट।
वजन: 28 किलोग्राम
शक्ति: 550 वाट
क्षेत्रफल की गणना का सूत्र:
नोट: 7 किलोवाट से कम क्षमता वाले सौर पैनलों को सपोर्ट करता है
सौर पैनल की कुल शक्ति: 550W*12=6.6KW
आवश्यक छत का क्षेत्रफल: 12 x 2.6 वर्ग फुट = 31.2 वर्ग फुट।
दैनिक बिजली उत्पादन की गणना:
उदाहरण के तौर पर चीन के वेनझोउ शहर को लें, जहाँ अधिकतम धूप 3.77 घंटे रहती है, प्रति वाट प्रति वर्ष बिजली उत्पादन 1.088 किलोवाट-घंटे है, और वार्षिक प्रभावी उपयोग 1087.08 घंटे है। स्थापना कोण: 18 डिग्री।
दैनिक अधिकतम बिजली उत्पादन = 6.6 किलोवाट x 3.77 घंटे = 24.88 किलोवाट-वर्ष
वार्षिक विद्युत उत्पादन = 6.6 किलोवाट x 1087.08 घंटे = 7174.728 किलोवाट-वर्ष