सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली
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सोलर फोटोवोल्टिक सिस्टम कैसे काम करता है?

सूर्य की ऊष्मा ऊर्जा का बड़ा परिमाण इसे ऊर्जा का अत्यधिक आकर्षक स्रोत बनाता है। इस ऊर्जा को सीधे प्रत्यक्ष वर्तमान बिजली और गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है। सौर ऊर्जा पृथ्वी पर उपलब्ध स्वच्छ, प्रचुर और अटूट अक्षय ऊर्जा स्रोत है। सौर पैनल या पैनल (एसपीवी पैनल) का उपयोग करने वाले सौर फोटोवोल्टिक सिस्टम को छतों या सौर खेतों में इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि सौर विकिरण सौर फोटोवोल्टिक पैनलों पर पड़ता है जिससे एक प्रतिक्रिया की सुविधा होती है जो सूर्य के प्रकाश विकिरण को बिजली में परिवर्तित करती है।

सौर ऊर्जा का उपयोग एकल भवन को बिजली देने के लिए किया जा सकता है या इसका उपयोग औद्योगिक पैमाने पर किया जा सकता है। जब इसका उपयोग छोटे पैमाने पर किया जाता है, तो अतिरिक्त बिजली को बैटरी में संग्रहित किया जा सकता है या बिजली ग्रिड में डाला जा सकता है। सौर ऊर्जा असीमित है और इसे लाभकारी तरीके से बिजली में बदलने की हमारी क्षमता ही एकमात्र सीमा है। छोटे सौर फोटोवोल्टिक पैनल बिजली कैलकुलेटर, खिलौने और टेलीफोन कॉल बॉक्स।

सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली परिभाषा

एक सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है जैसे बैटरी रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है या एक ऑटोमोबाइल इंजन रासायनिक ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है या एक इलेक्ट्रिक मोटर ( इलेक्ट्रिक वाहन , ईवी में) विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। एक एसपीवी सेल सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। एक सौर सेल सूर्य की गर्मी का उपयोग करके बिजली का उत्पादन नहीं करता है, लेकिन आपतित प्रकाश किरणें बिजली पैदा करने के लिए अर्धचालक पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया करती हैं।

विद्युत को इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। सौर फोटोवोल्टिक सिस्टम इस प्रवाह को कैसे बनाते हैं? आमतौर पर, इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के नाभिक से दूर ले जाने के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करनी पड़ती है। वैलेंस इलेक्ट्रॉनों (अर्थात, परमाणु के बाहरी कोश में) में इलेक्ट्रॉनों के उच्चतम ऊर्जा स्तर होते हैं जो अभी भी अपने मूल परमाणुओं से बंधे होते हैं, (क्योंकि वे आंतरिक शेल में इलेक्ट्रॉनों की तुलना में नाभिक से बहुत दूर होते हैं। ) परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को पूरी तरह से हटाने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए, मुक्त इलेक्ट्रॉनों में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की तुलना में उच्च ऊर्जा स्तर होते हैं।

Fig1. Energy band diagram

ऊपर दिया गया चित्र एक ऊर्जा बैंड आरेख को दर्शाता है, जो दो ऊर्जा स्तरों, एक संयोजकता बैंड और एक चालन बैंड को दर्शाता है। संयोजकता इलेक्ट्रॉन संयोजकता बैंड में तथा मुक्त इलेक्ट्रॉन उच्च चालन बैंड में स्थित होते हैं। अर्धचालकों में संयोजकता और चालन बैंड के बीच एक गैप होता है। तो चालन बैंड में जाने के लिए वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के लिए ऊर्जा की आपूर्ति की जानी चाहिए। इसका मतलब है कि मुक्त इलेक्ट्रॉन बनने के लिए अपने मूल परमाणुओं से वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को हटाने के लिए ऊर्जा की आपूर्ति की जानी चाहिए।

सोलर फोटोवोल्टिक सिस्टम क्या हैं?

जब शुद्ध सिलिकॉन 0 K (0 डिग्री केल्विन है – 273 ° C) के तापमान पर होता है, तो परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधों के कारण बाहरी इलेक्ट्रॉन कोश में सभी स्थितियाँ व्याप्त हो जाती हैं और कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं। अतः संयोजकता बैंड पूर्ण रूप से भरा हुआ है तथा चालन बैंड पूर्णतः रिक्त है। यद्यपि संयोजकता इलेक्ट्रॉनों में उच्चतम ऊर्जा होती है, उन्हें परमाणु (आयनीकरण ऊर्जा) से निकालने के लिए कम से कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसे लेड परमाणु के उदाहरण से स्पष्ट किया जा सकता है। यहां पहले इलेक्ट्रॉन हटाने की आयनीकरण ऊर्जा (एक गैसीय परमाणु की) 716 kJ/mol है और दूसरे इलेक्ट्रॉन के लिए आवश्यक 1450 kJ/mol है। Si के समतुल्य मान 786 और 1577 kJ/mol हैं।

कंडक्शन बैंड में जाने वाला प्रत्येक इलेक्ट्रॉन वैलेंस बॉन्ड में एक खाली साइट ( जिसे होल कहा जाता है) छोड़ देता है। इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़ी पीढ़ी कहा जाता है। एक सिलिकॉन क्रिस्टल में एक छेद, एक मुक्त इलेक्ट्रॉन की तरह, क्रिस्टल के चारों ओर घूम सकता है। जिस माध्यम से छेद चलता है वह इस प्रकार है: एक छेद के पास एक बंधन से एक इलेक्ट्रॉन आसानी से छेद में कूद सकता है, एक अधूरा बंधन, यानी एक नया छेद छोड़ सकता है। यह तेजी से और बार-बार होता है-आस-पास के बंधनों से इलेक्ट्रॉन छिद्रों के साथ स्थिति बदलते हैं, छेदों को बेतरतीब ढंग से और पूरे ठोस में गलत तरीके से भेजते हैं; सामग्री का तापमान जितना अधिक होता है, इलेक्ट्रॉन और छेद उतने ही अधिक उत्तेजित होते हैं और जितना अधिक वे चलते हैं।

प्रकाश द्वारा इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों का निर्माण समग्र फोटोवोल्टिक प्रभाव में केंद्रीय प्रक्रिया है, लेकिन यह स्वयं एक धारा उत्पन्न नहीं करता है। यदि सौर सेल में कोई अन्य तंत्र शामिल नहीं होता, तो प्रकाश-जनित इलेक्ट्रॉन और छिद्र क्रिस्टल के चारों ओर एक समय के लिए बेतरतीब ढंग से घूमते रहते हैं और फिर अपनी ऊर्जा को थर्मल रूप से खो देते हैं क्योंकि वे वैलेंस की स्थिति में लौट आते हैं। विद्युत बल और धारा उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों का दोहन करने के लिए, एक अन्य तंत्र की आवश्यकता होती है – एक अंतर्निहित “संभावित” अवरोध।* एक फोटोवोल्टिक सेल में सिलिकॉन के दो पतले वेफर एक साथ सैंडविच होते हैं और धातु के तारों से जुड़े होते हैं।

सिल्लियों के निर्माण के दौरान, स्लाइसिंग और शिपिंग से पहले सिलिकॉन को पहले से डोप किया जाता है। डोपिंग क्रिस्टलीय सिलिकॉन वेफर को विद्युत प्रवाहकीय बनाने के लिए अशुद्धियों को जोड़ने के अलावा और कुछ नहीं है। बाहरी कोश में सिलिकॉन के 4 इलेक्ट्रॉन होते हैं। ये सकारात्मक (पी-प्रकार) डोपिंग सामग्री हमेशा बोरॉन होती है, जिसमें 3 इलेक्ट्रॉन होते हैं (ट्रिटेंटेंट) सकारात्मक-वाहक कहलाते हैं (स्वीकर्ता) डोपेंट। ऋणात्मक (n-प्रकार) डोपेंट फॉस्फोरस है, जिसमें 5 इलेक्ट्रॉन (पेंटावैलेंट) होते हैं, ऋणात्मक-वाहक (दाता) डोपेंट कहलाते हैं

एक फोटोवोल्टिक सेल में एक बाधा परत होती है जो एक विभाजन रेखा के दोनों ओर एक दूसरे का सामना करने वाले विपरीत विद्युत आवेशों द्वारा स्थापित की जाती है। यह संभावित अवरोध प्रकाश-जनित इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को चुनिंदा रूप से अलग करता है, सेल के एक तरफ अधिक इलेक्ट्रॉनों को भेजता है, और दूसरी तरफ अधिक छेद करता है। इस प्रकार अलग होने पर, इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के एक-दूसरे से जुड़ने और अपनी विद्युत ऊर्जा खोने की संभावना कम होती है। यह चार्ज पृथक्करण सेल के दोनों छोरों के बीच एक वोल्टेज अंतर स्थापित करता है, जिसका उपयोग बाहरी सर्किट में विद्युत प्रवाह को चलाने के लिए किया जा सकता है।

जब एक फोटोवोल्टिक सेल सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आता है, तो फोटॉन के रूप में जानी जाने वाली प्रकाश ऊर्जा के बंडल पीएन जंक्शन पर स्थापित विद्युत क्षेत्र और एन-लेयर में अपनी कक्षाओं से नीचे की पी-लेयर से कुछ इलेक्ट्रॉनों को बाहर कर सकते हैं। एन-परत, इलेक्ट्रॉनों के अपने अधिशेष के साथ, इलेक्ट्रॉनों की अधिकता की एक धारा विकसित करती है, जो अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को दूर धकेलने के लिए एक विद्युत बल उत्पन्न करती है। ये अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन, बदले में, धातु के तार में वापस नीचे पी-लेयर में धकेल दिए जाते हैं, जिसने अपने कुछ इलेक्ट्रॉनों को खो दिया है। इस प्रकार विद्युत धारा प्रवाहित होती रहेगी जब तक कि सूर्य की किरणें पैनलों पर आपतित नहीं हो जातीं।

सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली केवल थोड़ी ऊर्जा कुशल हो सकती है

आज की सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली की कोशिकाएं केवल 10 से 14 प्रतिशत विकिरण ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं। दूसरी ओर, जीवाश्म ईंधन संयंत्र अपने ईंधन की रासायनिक ऊर्जा का 30-40 प्रतिशत विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। विद्युत रासायनिक ऊर्जा स्रोत रूपांतरण दक्षता 90 से 95% तक बहुत अधिक है

सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली की रूपांतरण क्षमता क्या है?

एक उपकरण की क्षमता = उपयोगी ऊर्जा उत्पादन / ऊर्जा इनपुट

सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली के मामले में दक्षता लगभग 15% है, जिसका अर्थ है कि यदि हमारे पास घटना विकिरण के प्रत्येक 100 डब्ल्यू/एम 2 के लिए 1 मीटर 2 की सेल सतह है, तो सर्किट में केवल 15 डब्ल्यू ही पहुंचाया जाएगा।

एसपीवी सेल दक्षता = 15 डब्ल्यू/एम 2/100 डब्ल्यू/एम 2 = 15%।

लेड-एसिड बैटरी के मामले में हम दो प्रकार की दक्षता, कूलम्बिक (या आह या एम्पीयर-घंटे) दक्षता और ऊर्जा (या Wh या वाट घंटे) दक्षता में अंतर कर सकते हैं। एक चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान जो विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है, आह दक्षता लगभग 90% है और ऊर्जा दक्षता लगभग 75% है

सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली कार्य सिद्धांत

सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली कोशिकाओं का निर्माण

कच्चा माल दूसरा सबसे प्रचुर मात्रा में उपलब्ध क्वार्ट्ज (रेत) है। क्वार्ट्ज एक व्यापक रूप से वितरित खनिज है। इसकी कई किस्में हैं जिनमें लिथियम, सोडियम, पोटेशियम और टाइटेनियम जैसी अशुद्धियों के छोटे अंशों के साथ मुख्य रूप से सिलिका या सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) होता है।
एक सिलिकॉन वेफर से सौर सेल बनाने की प्रक्रिया में तीन प्रकार के उद्योग शामिल हैं
a.) क्वार्ट्ज से सौर सेल बनाने वाले उद्योग
ख.) क्वार्ट्ज से सिलिकॉन वेफर्स का उत्पादन करने वाले उद्योग और
सी.) सिलिकॉन वेफर्स से सौर कोशिकाओं का उत्पादन करने वाले उद्योग

सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली में सिलिकॉन वेफर्स कैसे बनाए जाते हैं?

पहले चरण के रूप में, क्वार्ट्ज में अशुद्ध सिलिकॉन डाइऑक्साइड की कमी और शुद्धिकरण द्वारा शुद्ध सिलिकॉन का उत्पादन किया जाता है। Czochralski (Cz) प्रक्रिया : PV उद्योग वर्तमान में कच्चे पॉलीसिलिकॉन फीडस्टॉक को तैयार वेफर्स में परिवर्तित करने के लिए दो प्राथमिक मार्गों का उपयोग करता है: Czochralski (Cz) प्रक्रिया का उपयोग कर मोनोक्रिस्टलाइन मार्ग, और दिशात्मक ठोसकरण (DS) प्रक्रिया का उपयोग करके बहु-क्रिस्टलीय मार्ग। इन दो दृष्टिकोणों के बीच प्राथमिक अंतर यह है कि पॉलीसिलिकॉन को कैसे पिघलाया जाता है, यह एक पिंड में कैसे बनता है, पिंड का आकार और वेफर स्लाइसिंग के लिए सिल्लियों को ईंटों में कैसे आकार दिया जाता है

  • Czochralski (Cz) प्रक्रिया : Cz विधि एक बेलनाकार पिंड बनाती है, और इसके बाद वेफर्स का उत्पादन करने के लिए बैंड और वायर सॉइंग के कई चरणों का पालन किया जाता है। लगभग 180 किलोग्राम के प्रारंभिक चार्ज भार के साथ भरी हुई 24-इंच व्यास के क्रूसिबल के लिए, पॉलीसिलिकॉन को Cz क्रूसिबल में पिघलाने, बीज क्रिस्टल को पिघल में डुबाने, और गर्दन, कंधे, शरीर को बाहर निकालने के लिए लगभग 35 घंटे की आवश्यकता होती है। , और अंत शंकु। परिणाम 150-200 किग्रा के द्रव्यमान के साथ एक बेलनाकार Cz पिंड है। धातुओं और अन्य दूषित पदार्थों को पीछे छोड़ने के लिए क्रूसिबल में 2-4 किलोग्राम पॉट स्क्रैप छोड़ना आवश्यक है।
  • डायरेक्शनल सॉलिडिफिकेशन (डीएस) प्रक्रिया : मल्टी-क्रिस्टलीय डीएस वेफर्स छोटे लेकिन अधिक चौड़े और भारी सिल्लियों से निर्मित होते हैं – लगभग 800 किग्रा – जो एक क्यूब आकार ग्रहण करता है जब पॉलीसिलिकॉन को क्वार्ट्ज क्रूसिबल के भीतर पिघलाया जाता है। पॉलीसिलिकॉन के पिघलने के बाद, डीएस प्रक्रिया एक तापमान ढाल बनाकर प्रेरित होती है जहां क्रूसिबल की निचली सतह को एक निश्चित दर पर ठंडा किया जाता है। Cz सिल्लियों के समान, फसल और चुकता के दौरान उत्पादित DS सिल्लियों के वर्गों को बाद की पिंड पीढ़ियों के लिए फिर से पिघलाया जा सकता है। डीएस सिल्लियों के मामले में, हालांकि, सबसे ऊपरी खंड को आमतौर पर उच्च अशुद्धता एकाग्रता के कारण पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जाता है।

चूंकि प्रक्रिया क्यूब के आकार के पिघलने वाले क्रूसिबल से शुरू होती है, डीएस सिल्लियां और वेफर्स आकार में स्वाभाविक रूप से वर्गाकार होते हैं, जिससे बहु-क्रिस्टलीय आधारित कोशिकाओं को बनाना आसान हो जाता है जो अनिवार्य रूप से पूरे मॉड्यूल के भीतर पूरे क्षेत्र पर कब्जा कर सकते हैं। एक ठेठ डीएस-सिलिकॉन पिंड का उत्पादन करने के लिए लगभग 76 घंटे की आवश्यकता होती है, जिसे 6 x 6 कट-आउट से 36 ईंटों में देखा जाता है। एक ठेठ तैयार ईंट में 156.75 मिमी x 156.75 मिमी पूर्ण-वर्ग क्रॉस-सेक्शन (सतह क्षेत्र का 246 सेमी 2) और 286 मिमी की ऊंचाई होती है, जो वेफर मोटाई 180 माइक्रोन होने पर प्रति ईंट 1,040 वेफर्स पैदा करती है और 95 माइक्रोन होती है प्रति वेफर केर्फ हानि। इस प्रकार, प्रति डीएस पिंड 35,000-40,000 वेफर्स का उत्पादन किया जाता है।

ग्रन्थसूची
1. https://sinovoltaics.com/solar-basics/solar-cell-production-from-silicon-wafer-to-cell/
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3. http://www.madehow.com/Volume-1/Solar-Cell.html#:~:text=To%20make%20solar%20cells%2C%20the,carbon%20dioxide%20and%20molten%20silicon.
4. वुडहाउस, माइकल। ब्रिटनी स्मिथ, अश्विन रामदास और रॉबर्ट मार्गोलिस। 2019. क्रिस्टलीय सिलिकॉन फोटोवोल्टिक मॉड्यूल निर्माण लागत और सतत मूल्य निर्धारण: 1H 2018 बेंचमार्क और लागत में कमी रोडमैप। गोल्डन, सीओ: राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला। https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72134.pdf। पीपी. 15 et seq

विभिन्न प्रकार के सौर फोटोवोल्टिक सिस्टम

जैसे-जैसे जीवाश्म ईंधन की कीमतों में वृद्धि जारी है और उत्सर्जन मानक दुनिया भर में सख्त होते जा रहे हैं, सौर ऊर्जा और पवन उत्पादन और ऊर्जा भंडारण समाधान जैसी अक्षय ऊर्जा की मांग में वृद्धि जारी रहेगी।

सौर शब्द सूर्य को संदर्भित करता है। सौर बैटरी वे हैं जिनका उपयोग सौर विकिरण या प्रकाश ऊर्जा से सौर कोशिकाओं (जिसे सौर फोटोवोल्टिक सेल, या पीवी सेल भी कहा जाता है) का उपयोग करके फोटोवोल्टिक प्रभावों के माध्यम से बिजली में परिवर्तित ऊर्जा को संग्रहीत करने में किया जाता है। इनमें बैटरियों की तरह रासायनिक अभिक्रियाएं शामिल नहीं होती हैं। पीवी सेल सेमीकंडक्टर सामग्री से बना होता है, जो धातुओं के कुछ गुणों और इंसुलेटर के कुछ गुणों को जोड़ती है, जो इसे प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करने में सक्षम बनाती है।

जब अर्धचालक द्वारा प्रकाश को अवशोषित किया जाता है, तो प्रकाश के फोटॉन अपनी ऊर्जा को इलेक्ट्रॉनों में स्थानांतरित कर सकते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह उत्पन्न होता है। विद्युत धारा क्या है? यह इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह है। यह करंट सेमीकंडक्टर से आउटपुट लीड की ओर बहता है। ये लीड कुछ इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और इन्वर्टर के माध्यम से बैटरी या ग्रिड से जुड़े होते हैं ताकि प्रत्यावर्ती धारा को नियंत्रित और उत्पन्न किया जा सके।

सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली शक्ति का उपयोग करने के तरीके

स्टैंड-अलोन (या ऑफ-ग्रिड) एसपीवी सिस्टम:

यहां सौर ऊर्जा का उपयोग एकल घर या औद्योगिक इकाई या छोटे समुदाय के लिए किया जाता है। सौर पैनलों द्वारा उत्पादित बिजली इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक के माध्यम से बैटरी को भेजी जाती है और बैटरी ऊर्जा को स्टोर करती है। बैटरी से डीसी एसी में उलटा है; विद्युत भार इन बैटरियों से अपनी बिजली खींचते हैं। आम तौर पर, 1 kW रूफटॉप सोलर सिस्टम के लिए 10 sq. छाया मुक्त क्षेत्र के मीटर। वास्तविक आकार, हालांकि, सौर विकिरण और मौसम की स्थिति, सौर मॉड्यूल की दक्षता, छत के आकार आदि के स्थानीय कारकों पर निर्भर करता है।

रेखा चित्र नम्बर 2। एक साधारण ऑफ ग्रिड सौर प्रणाली
रेखा चित्र नम्बर 2। एक साधारण ऑफ ग्रिड सौर प्रणाली

स्ट्रेट ग्रिड-टाईड सोलर फोटोवोल्टिक सिस्टम (या ग्रिड-टाईड सिस्टम)

स्ट्रेट ग्रिड-टाईड सिस्टम (या ग्रिड-टाईड सिस्टम) में, एसपीवी पैनल नियंत्रक और ऊर्जा मीटर के माध्यम से सार्वजनिक बिजली वितरण लाइनों से जुड़े होंगे। यहां बैटरी का उपयोग नहीं किया जाता है। बिजली का उपयोग सबसे पहले घर की तत्काल बिजली की जरूरतों को पूरा करने के लिए किया जाता है। जब उन जरूरतों को पूरा किया जाता है, तो अतिरिक्त बिजली ऊर्जा मीटर के माध्यम से ग्रिड को भेज दी जाती है। ग्रिड कनेक्ट सौर ऊर्जा प्रणाली के साथ जब घर को सौर पैनलों की तुलना में अधिक बिजली की आवश्यकता होती है तो उपयोगिता ग्रिड द्वारा आवश्यक बिजली के संतुलन की आपूर्ति की जाती है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि घर में विद्युत भार 20 एम्पीयर करंट की खपत कर रहा है और सौर ऊर्जा केवल 12 एम्पीयर उत्पन्न कर सकती है, तो ग्रिड से 8 एम्पीयर निकाले जाएंगे। जाहिर है, रात में बिजली की सभी जरूरतों की आपूर्ति ग्रिड द्वारा की जाती है क्योंकि ग्रिड कनेक्ट सिस्टम के साथ आप दिन में पैदा होने वाली बिजली को स्टोर नहीं करते हैं।

इस प्रकार की प्रणाली का एक नुकसान यह है कि जब बिजली चली जाती है, तो सिस्टम भी ऐसा ही करता है। यह सुरक्षा कारणों से है क्योंकि बिजली लाइनों पर काम करने वाले लाइनमैन को यह जानने की जरूरत है कि ग्रिड को खिलाने वाला कोई स्रोत नहीं है। ग्रिड से जुड़े इनवर्टर को ग्रिड का पता नहीं चलने पर अपने आप डिस्कनेक्ट हो जाना चाहिए। इसका मतलब है कि आप किसी आउटेज या आपात स्थिति के दौरान बिजली प्रदान नहीं कर सकते हैं और आप बाद में उपयोग के लिए ऊर्जा का भंडारण नहीं कर सकते हैं। जब आप अपने सिस्टम से बिजली का उपयोग करते हैं, जैसे कि पीक डिमांड समय के दौरान आप इसे नियंत्रित नहीं कर सकते।

ग्रिड इंटरएक्टिव या ग्रिड-टाईड (हाइब्रिड) सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली

एक और प्रणाली है जहां हम ग्रिड प्रणाली को आपूर्ति कर सकते हैं। जब भी जरूरत हो हम पैसा कमा सकते हैं या हमारे द्वारा आपूर्ति की गई ऊर्जा को वापस पा सकते हैं।

बैटरी स्टोरेज के बिना सोलर फोटोवोल्टिक सिस्टम - ग्रिड इंटरएक्टिव या ग्रिड-टाईड (हाइब्रिड)

ये एसपीवी सिस्टम सौर बिजली उत्पन्न करते हैं और इन-हाउस लोड और स्थानीय वितरण प्रणाली को आपूर्ति करते हैं। इस प्रकार के एसपीवी सिस्टम घटक हैं (ए) एसपीवी पैनल और (बी) इन्वर्टर। ग्रिड से जुड़ी प्रणाली एक नियमित विद्युत चालित प्रणाली के समान है, सिवाय इसके कि कुछ या सभी बिजली सूर्य से आती है। बैटरी भंडारण के बिना इन प्रणालियों की कमी यह है कि बिजली की कटौती के दौरान उनके पास बिजली की आपूर्ति नहीं होती है।

बैटरी भंडारण के बिना ग्रिड-बंधे (हाइब्रिड) सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली के फायदे

यह नगण्य रखरखाव के साथ सबसे कम खर्चीला सिस्टम है
यदि सिस्टम आंतरिक आवश्यकता से अधिक बिजली का उत्पादन करता है, तो अतिरिक्त ऊर्जा को उपयोगिता ग्रिड के साथ बदल दिया जाता है
ग्रिड-डायरेक्ट सिस्टम में उच्च दक्षता होती है क्योंकि बैटरी शामिल नहीं होती है।
उच्च वोल्टेज का अर्थ है छोटे तार का आकार।
वित्त वर्ष 2018-19 के लिए ग्रिड से जुड़े रूफटॉप सोलर सिस्टम की अनुमानित लागत रुपये से भिन्न है। 53 प्रति वाट – रु। 60 प्रति वाट।

सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली आरेख चित्र 3. बिना बैटरी के ग्रिड से बंधे सोलर
अंजीर 3. बिना बैटरी के ग्रिड से बंधे सोलर
Fig 4. Grid tied solar with battery storage
Fig 4. Grid tied solar with battery storage

बैटरी स्टोरेज के साथ ग्रिड इंटरएक्टिव या ग्रिड-टाईड (हाइब्रिड) सोलर फोटोवोल्टिक सिस्टम

इस प्रकार का सोलर फोटोवोल्टिक सिस्टम ग्रिड से जुड़ा होता है और आपके उपयोगिता बिल को कम करते हुए राज्य प्रोत्साहन के लिए अर्हता प्राप्त कर सकता है। साथ ही, यदि कोई पावर आउटेज है तो इस सिस्टम में बैक अप पावर है। बैटरी आधारित ग्रिड-बंधी प्रणालियाँ एक आउटेज के दौरान बिजली प्रदान करती हैं और किसी आपात स्थिति में उपयोग के लिए ऊर्जा को संग्रहीत किया जा सकता है। बिजली बंद होने पर आवश्यक भार जैसे प्रकाश और उपकरण भी बैक अप पावर रखते हैं। अत्यधिक मांग समय के दौरान भी ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है क्योंकि बाद में उपयोग के लिए ऊर्जा को बैटरी बैंक में संग्रहीत किया गया है।

इस सौर फोटोवोल्टिक प्रणाली की मुख्य कमियां यह हैं कि लागत बुनियादी ग्रिड-बंधी प्रणालियों की तुलना में अधिक है और कम कुशल है। अतिरिक्त घटक भी हैं। बैटरियों को जोड़ने के लिए उनकी सुरक्षा के लिए एक चार्ज कंट्रोलर की भी आवश्यकता होती है। एक उप पैनल भी होना चाहिए जिसमें महत्वपूर्ण भार हों जिनका आप बैकअप लेना चाहते हैं। घर द्वारा ग्रिड पर उपयोग किए जाने वाले सभी भारों का सिस्टम के साथ बैकअप नहीं लिया जाता है। महत्वपूर्ण भार जो बिजली आउटेज होने पर आवश्यक होते हैं। वे एक बैक-अप उप-पैनल में अलग-थलग हैं।

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