फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणालियों के प्रकार

जैसे-जैसे वितरित फोटोवोल्टिक हजारों घरों में तेजी से प्रचलित होता जा रहा है, फोटोवोल्टिक समाधानों की मांगें और अधिक विविध होती जा रही हैं। पारंपरिक ऑन-ग्रिड प्रणाली, जहां फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन मुख्य रूप से स्व-उपयोग के लिए होता है, अब एकमात्र विकल्प नहीं रह गया है। विभिन्न परिदृश्यों की विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर, फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणालियों को पांच प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: फोटोवोल्टिक ऑन-ग्रिड सिस्टम, फोटोवोल्टिक ऑन-ग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणाली, फोटोवोल्टिक ऑफ-ग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणाली, फोटोवोल्टिक ऑन/ऑफ-ग्रिड ऊर्जा भंडारण सिस्टम, और फोटोवोल्टिक भंडारण माइक्रोग्रिड सिस्टम।

1.फोटोवोल्टिक ऑन-ग्रिड प्रणाली

मुख्य घटक: सौर मॉड्यूल, ऑन-ग्रिड इन्वर्टर, लोड और ग्रिड।

कार्य तर्क: सौर पैनल द्वारा उत्पन्न डीसी बिजली को इन्वर्टर द्वारा एसी बिजली में परिवर्तित किया जाता है, जो लोड को बिजली की आपूर्ति करता है और ग्रिड में फ़ीड करता है।

अनुप्रयोग परिदृश्य: बड़े ग्राउंड पावर स्टेशन, मध्यम आकार के औद्योगिक और वाणिज्यिक पावर स्टेशन, छोटे घरेलू पावर स्टेशन, आदि।

लाभ: बैटरी का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है, जिससे लागत बचती है; निवेश के दृष्टिकोण से, लाभ प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त बिजली बिजली कंपनियों को बेची जा सकती है।

2.फोटोवोल्टिक ऑन-ग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणाली

मुख्य घटक: सौर मॉड्यूल, बैटरी, ऑन-ग्रिड ऊर्जा भंडारण इनवर्टर, लोड और ग्रिड।

कार्य तर्क: जब सौर ऊर्जा भार शक्ति से अधिक होती है, तो सौर ऊर्जा का कुछ हिस्सा लोड को बिजली देने के लिए इन्वर्टर के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित हो जाता है, और अधिशेष सौर ऊर्जा बैटरी में संग्रहीत हो जाएगी; जब सौर ऊर्जा लोड की जरूरतों को पूरा नहीं कर पाती है, तो इन्वर्टर पूरे सिस्टम की निरंतरता और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए बैटरी की शक्ति को लोड की आपूर्ति में परिवर्तित कर देता है।

अनुप्रयोग परिदृश्य: सौर स्व-उपभोग अनुप्रयोग में अक्सर इसका उपयोग किया जाता है कि अधिशेष सौर ऊर्जा को ग्रिड में फीड करने का कोई लाभ नहीं होता है या बिजली की कीमत फीड-इन टैरिफ की तुलना में बहुत अधिक महंगी होती है, और इसका उपयोग पीक के अनुप्रयोग में किया जाता है। टैरिफ ऑफ-पीक टैरिफ से अधिक महंगा है।

लाभ: यह प्रणाली धूप की अवधि के दौरान उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को संग्रहीत करने का लाभ प्रदान करती है, जिससे स्व-खपत ऊर्जा का अनुपात बढ़ जाता है।

3.फोटोवोल्टिक ऑफ-ग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणाली

मुख्य घटक: सौर मॉड्यूल, ऑफ-ग्रिड इन्वर्टर, बैटरी, लोड और ग्रिड।

कार्य तर्क: यह पावर ग्रिड पर निर्भर हुए बिना स्वतंत्र रूप से संचालित होता है। जब सूरज की रोशनी होती है, तो यह डीसी बिजली को घरेलू एसी बिजली में परिवर्तित करता है, लोड को बिजली की आपूर्ति करता है, और उसी समय बैटरी पैक को चार्ज करता है; जब सूरज की रोशनी नहीं होती है तो बैटरी इन्वर्टर के माध्यम से एसी लोड को बिजली की आपूर्ति करती है।

अनुप्रयोग परिदृश्य: इसका व्यापक रूप से दूरदराज के पहाड़ी क्षेत्रों, बिजली रहित क्षेत्रों, द्वीपों, संचार बेस स्टेशनों, स्ट्रीट लाइट और अन्य अनुप्रयोग स्थानों में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से बिना पावर ग्रिड वाले क्षेत्रों या बार-बार बिजली कटौती वाले क्षेत्रों में किया जाता है।

लाभ: भौगोलिक प्रतिबंधों के अधीन नहीं, पावर ग्रिड पर निर्भर नहीं, व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला, फोटोवोल्टिक ऑफ-ग्रिड ऊर्जा भंडारण सिस्टम स्थापित किया जा सकता है और जहां भी सूरज की रोशनी होती है उसका उपयोग किया जा सकता है।

4.फोटोवोल्टिक ऑन/ऑफ-ग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणाली

मुख्य घटक: सौर घटक, ऑफ-ग्रिड इन्वर्टर, बैटरी, ऑफ-ग्रिड लोड, ऑन-ग्रिड लोड और ग्रिड।

कार्य तर्क: जब सूरज की रोशनी उपलब्ध होती है, तो फोटोवोल्टिक सरणी सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है, साथ ही बैटरी पैक को चार्ज करने के साथ-साथ इन्वर्टर के माध्यम से लोड को ऊर्जा की आपूर्ति करती है। अपर्याप्त धूप की अवधि के दौरान, बैटरी इन्वर्टर और उसके बाद एसी लोड को बिजली डिस्चार्ज कर देगी। पावर ग्रिड विफलता की स्थिति में, सिस्टम निर्बाध रूप से ऑफ-ग्रिड स्थिति में परिवर्तित हो जाता है, और बैकअप मोड के माध्यम से महत्वपूर्ण भारों को बिजली प्रदान करता है। पावर ग्रिड बहाल होने पर, सिस्टम ऑन-ग्रिड संचालन पर वापस आ जाता है।

अनुप्रयोग परिदृश्य: यह मुख्य रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहां पावर ग्रिड अस्थिर है और महत्वपूर्ण भार है, या जहां फोटोवोल्टिक बिजली की स्वयं-खपत को ग्रिड में फीड नहीं किया जा सकता है, और बिजली की कीमत फीड-इन टैरिफ से कहीं अधिक महंगी है , और पीक टैरिफ के अनुप्रयोग में उपयोग किया जाना ऑफ-पीक टैरिफ की तुलना में अधिक महंगा है।

लाभ: स्व-उपभोग के अनुपात को बढ़ाने के लिए फोटोवोल्टिक द्वारा उत्पन्न बिजली को संग्रहीत करने के लिए बैटरियों का उपयोग किया जा सकता है। बैटरियों को ऑफ-पीक अवधि के दौरान भी चार्ज किया जा सकता है और बिजली के बिल को कम करने के लिए पीक बिजली खपत अवधि के दौरान उपयोग किया जा सकता है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि जब पावर ग्रिड बंद हो जाता है, तो इसे बैकअप पावर सप्लाई के रूप में उपयोग करके ऑफ-ग्रिड ऑपरेशन में परिवर्तित किया जा सकता है।

5.फोटोवोल्टिक माइक्रोग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणाली

मुख्य घटक: सौर मॉड्यूल, बैटरी, एकीकृत फोटोवोल्टिक और भंडारण मशीनें, ऑफ-ग्रिड लोड, ऑन-ग्रिड लोड और ग्रिड।

कार्य तर्क: बाहरी पावर ग्रिड के समानांतर या स्वतंत्र रूप से संचालित, फोटोवोल्टिक सरणी सूर्य के प्रकाश के दौरान सौर ऊर्जा को विद्युत शक्ति में परिवर्तित करती है। यह बिजली इन्वर्टर के माध्यम से लोड को आपूर्ति की जाती है और साथ ही ऊर्जा भंडारण इन्वर्टर के माध्यम से बैटरी को चार्ज किया जाता है। सूर्य के प्रकाश की अनुपस्थिति में, ऊर्जा भंडारण इन्वर्टर के माध्यम से लोड को बिजली की आपूर्ति करने के लिए बैटरी निर्बाध रूप से डिस्चार्ज हो जाती है।

अनुप्रयोग परिदृश्य: यह द्वीपों और दूरदराज के पहाड़ी क्षेत्रों में जहां कई लोग रहते हैं, छोटे और मध्यम आकार के वितरित बिजली स्रोत स्थापित करने के लिए उपयुक्त है।

लाभ: ऑफ-ग्रिड और ग्रिड-कनेक्टेड दोनों प्रणालियों के अनुप्रयोगों को शामिल करते हुए, यह प्रणाली कई कार्य मोड प्रदान करती है जो फोटोवोल्टिक ऊर्जा के उपयोग को अधिकतम करती है, जिससे पावर ग्रिड पर उपयोगकर्ता की निर्भरता कम हो जाती है। यह वितरित स्वच्छ ऊर्जा की क्षमता को प्रभावी ढंग से उजागर करता है, अस्थिर बिजली उत्पादन और स्वतंत्र बिजली आपूर्ति की कम विश्वसनीयता जैसी चुनौतियों का समाधान करता है। यह पावर ग्रिड का सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करता है। माइक्रोग्रिड प्रणाली आर्थिक और पर्यावरणीय दृष्टिकोण से पारंपरिक उद्योगों के उन्नयन को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जिससे महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ते हैं।

जबकि प्रत्येक प्रकार की फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली के अपने फायदे और नुकसान हैं, उपयोगकर्ता की जरूरतों से मेल खाने और ग्राहक मूल्य का एहसास करने के लिए स्थानीय परिस्थितियों के आधार पर उपयुक्त सिस्टम प्रकार का चयन करना महत्वपूर्ण है। वर्तमान समय में फोटोवोल्टिक ग्रिड-कनेक्टेड प्रणाली सबसे महत्वपूर्ण रूप है। इसमें बैटरी का उपयोग नहीं होता है और इसकी सिस्टम लागत कम होती है। यह निवेश के लिए पहली पसंद है. हालाँकि, ऐसा माना जाता है कि जैसे-जैसे ऊर्जा भंडारण बैटरियों की लागत कम होगी, विभिन्न फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का अनुप्रयोग अधिक से अधिक व्यापक हो जाएगा।

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