سولر فوٹوولٹک سسٹم کیسے کام کرتا ہے؟
سورج کی حرارت کی توانائی کی بڑی شدت اسے توانائی کا ایک انتہائی دلکش ذریعہ بناتی ہے۔ اس توانائی کو براہ راست موجودہ بجلی اور حرارت کی توانائی میں تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ شمسی توانائی صاف، وافر اور ناقابل تلافی قابل تجدید توانائی کا ذریعہ ہے جو زمین پر دستیاب ہے۔ پینلز (SPV پینلز) کا استعمال کرتے ہوئے سولر پینلز یا سولر فوٹوولٹک سسٹم چھتوں پر یا سولر فارمز میں اس طرح ترتیب دیے جاتے ہیں کہ شمسی تابکاری شمسی فوٹو وولٹک پینلز پر گرتی ہے تاکہ ایک رد عمل کو آسان بنایا جا سکے جو سورج کی روشنی کی شعاعوں کو بجلی میں تبدیل کرتا ہے۔
شمسی توانائی کا استعمال کسی ایک عمارت کو بجلی بنانے کے لیے کیا جا سکتا ہے یا اسے صنعتی پیمانے پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جب اسے چھوٹے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے، اضافی بجلی کو بیٹری میں ذخیرہ کیا جا سکتا ہے یا بجلی کے گرڈ میں کھلایا جا سکتا ہے۔ شمسی توانائی لامحدود ہے اور واحد حد یہ ہے کہ ہم اسے منافع بخش طریقے سے بجلی میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ چھوٹے سولر فوٹوولٹک پینلز پاور کیلکولیٹر، کھلونے اور ٹیلی فون کال بکس۔
شمسی فوٹوولٹک نظام کی تعریف
ایک شمسی فوٹو وولٹک نظام شمسی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتا ہے جس طرح ایک بیٹری کیمیائی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتی ہے یا ایک آٹوموبائل انجن کیمیائی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کرتا ہے یا برقی موٹر ( الیکٹرک گاڑی میں، ای وی) برقی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کرتی ہے۔ ایک SPV سیل شمسی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔ شمسی سیل سورج کی حرارت کو استعمال کرکے بجلی پیدا نہیں کرتا ہے، لیکن واقعہ روشنی کی شعاعیں بجلی پیدا کرنے کے لیے سیمی کنڈکٹر مواد کے ساتھ تعامل کرتی ہیں۔
بجلی کو الیکٹران کے بہاؤ سے تعبیر کیا جا سکتا ہے۔ سولر فوٹوولٹک نظام اس بہاؤ کو کیسے تخلیق کرتے ہیں؟ عام طور پر، ایٹموں کے نیوکلئس سے الیکٹرانوں کو دور کرنے کے لیے توانائی فراہم کرنی پڑتی ہے۔ ویلنس الیکٹران (یعنی جو ایٹم کے بیرونی خول میں ہیں) میں الیکٹران کی توانائی کی سطح سب سے زیادہ ہوتی ہے جو اب بھی اپنے پیرنٹ ایٹموں سے جڑے ہوتے ہیں، (کیونکہ وہ نیوکلئس سے بہت دور ہوتے ہیں، اندرونی خول میں موجود الیکٹرانوں کے مقابلے میں) )۔ ایٹم سے ایک الیکٹران کو مکمل طور پر ہٹانے کے لیے اضافی توانائی کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے مفت الیکٹران میں والینس الیکٹران سے زیادہ توانائی کی سطح ہوتی ہے۔
مندرجہ بالا اعداد و شمار ایک انرجی بینڈ ڈایاگرام کو دکھاتا ہے، جو توانائی کی دو سطحوں، ایک والینس بینڈ اور کنڈکشن بینڈ کو ظاہر کرتا ہے۔ والینس الیکٹران والینس بینڈ میں اور فری الیکٹران اعلی ترسیل بینڈ میں واقع ہیں۔ سیمی کنڈکٹرز میں، والینس اور کنڈکشن بینڈ کے درمیان فرق ہوتا ہے۔ اس لیے ویلنس الیکٹران کو کنڈکشن بینڈ پر جانے کے لیے توانائی فراہم کی جانی چاہیے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ مفت الیکٹران بننے کے لیے ان کے پیرنٹ ایٹموں سے والینس الیکٹرانوں کو ہٹانے کے لیے توانائی فراہم کی جانی چاہیے۔
سولر فوٹوولٹک نظام کیا ہیں؟
جب خالص سلکان 0 K کے درجہ حرارت پر ہوتا ہے (0 ڈگری کیلون ہے – 273 ° C)، بیرونی الیکٹران کے خولوں میں تمام پوزیشنز پر قبضہ کر لیا جاتا ہے، ایٹموں کے درمیان ہم آہنگی بندھن کی وجہ سے اور کوئی آزاد الیکٹران نہیں ہوتے ہیں۔ اس لیے والینس بینڈ مکمل طور پر بھرا ہوا ہے اور کنڈکشن بینڈ مکمل طور پر خالی ہے۔ اگرچہ والینس الیکٹران میں سب سے زیادہ توانائی ہوتی ہے، لیکن انہیں ایٹم (آئنائزیشن انرجی) سے نکالنے کے لیے کم سے کم توانائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کو لیڈ ایٹم کی مثال سے سمجھا جا سکتا ہے۔ یہاں پہلے الیکٹران کو ہٹانے کی آئنائزیشن انرجی (گیس ایٹم کی) 716 kJ/mol ہے اور دوسرے الیکٹران کے لیے اس کی ضرورت 1450 kJ/mol ہے۔ Si کے لیے مساوی قدریں 786 اور 1577 kJ/mol ہیں۔
کنڈکشن بینڈ میں منتقل ہونے والا ہر الیکٹران والینس بانڈ میں ایک خالی جگہ ( جسے سوراخ کہا جاتا ہے) چھوڑ دیتا ہے۔ اس عمل کو الیکٹران ہول پیئر جنریشن کہا جاتا ہے۔ سلیکون کرسٹل میں ایک سوراخ، ایک آزاد الیکٹران کی طرح، کرسٹل کے گرد حرکت کر سکتا ہے۔ سوراخ کے حرکت کرنے کے ذرائع درج ذیل ہیں: سوراخ کے قریب ایک بانڈ سے ایک الیکٹران آسانی سے سوراخ میں چھلانگ لگا سکتا ہے، ایک نامکمل بانڈ کو چھوڑ کر، یعنی ایک نیا سوراخ۔ یہ تیزی سے اور کثرت سے ہوتا ہے- قریبی بانڈز کے الیکٹران سوراخ کے ساتھ پوزیشن بدلتے ہیں، پورے ٹھوس میں بے ترتیب اور بے ترتیب طور پر سوراخ بھیجتے ہیں۔ مواد کا درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، الیکٹران اور سوراخ اتنے ہی زیادہ متحرک ہوں گے اور وہ اتنا ہی زیادہ حرکت کریں گے۔
روشنی کے ذریعے الیکٹرانوں اور سوراخوں کی تخلیق مجموعی فوٹوولٹک اثر میں مرکزی عمل ہے، لیکن یہ خود کرنٹ پیدا نہیں کرتا ہے۔ اگر شمسی خلیے میں کوئی دوسرا طریقہ کار شامل نہ ہوتا تو روشنی سے پیدا ہونے والے الیکٹران اور سوراخ کچھ وقت کے لیے کرسٹل کے گرد تصادفی طور پر گھومتے اور پھر جب وہ والینس پوزیشن پر واپس آتے ہیں تو تھرمل طور پر اپنی توانائی کھو دیتے۔ برقی قوت اور کرنٹ پیدا کرنے کے لیے الیکٹرانوں اور سوراخوں کا استحصال کرنے کے لیے، ایک اور میکانزم کی ضرورت ہے – ایک بلٹ ان "ممکنہ” رکاوٹ۔* فوٹو وولٹک سیل میں سلکان کے دو پتلے ویفرز ہوتے ہیں جو ایک ساتھ مل کر دھاتی تاروں سے منسلک ہوتے ہیں۔
انگوٹوں کی تیاری کے دوران، سلکان کو کاٹنے اور بھیجنے سے پہلے پہلے سے ڈوپ کیا جاتا ہے۔ ڈوپنگ کرسٹل لائن سلکان ویفر میں نجاست کو شامل کرنے کے سوا کچھ نہیں ہے تاکہ اسے برقی طور پر کنڈکٹیو بنایا جا سکے۔ سلیکون کے بیرونی خول میں 4 الیکٹران ہوتے ہیں۔ یہ مثبت (پی قسم) ڈوپنگ مواد ہمیشہ بوران ہوتے ہیں، جس میں 3 الیکٹران ہوتے ہیں (قبول کرنے والا) ڈوپینٹ۔ منفی (این قسم) ڈوپینٹ فاسفورس ہے، جس میں 5 الیکٹران ہیں (پینٹا ویلنٹ) منفی کیریئر (ڈونر) ڈوپینٹ کہلاتے ہیں۔
فوٹو وولٹک سیل میں ایک رکاوٹ کی پرت ہوتی ہے جو تقسیم کرنے والی لائن کے دونوں طرف ایک دوسرے کا سامنا کرتے ہوئے مخالف الیکٹرک چارجز کے ذریعہ قائم ہوتی ہے۔ یہ ممکنہ رکاوٹ منتخب طور پر روشنی سے پیدا ہونے والے الیکٹرانوں اور سوراخوں کو الگ کرتی ہے، سیل کے ایک طرف زیادہ الیکٹران بھیجتی ہے اور دوسری طرف مزید سوراخ کرتی ہے۔ اس طرح الگ ہونے پر، الیکٹران اور سوراخ ایک دوسرے سے دوبارہ جڑنے اور اپنی برقی توانائی کھونے کا امکان کم رکھتے ہیں۔ یہ چارج علیحدگی سیل کے دونوں سروں کے درمیان وولٹیج کا فرق قائم کرتا ہے، جسے بیرونی سرکٹ میں برقی رو چلانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
جب ایک فوٹو وولٹک سیل سورج کی روشنی کے سامنے آتا ہے تو، روشنی کی توانائی کے بنڈل جو کہ فوٹوون کے نام سے جانا جاتا ہے، نیچے کی P-پرت سے کچھ الیکٹرانوں کو اپنے مدار سے PN جنکشن پر قائم برقی میدان کے ذریعے اور N-پرت میں پھینک سکتے ہیں۔ N-پرت، اپنے اضافی الیکٹرانوں کے ساتھ، اضافی الیکٹرانوں کا ایک سلسلہ تیار کرتی ہے، جو اضافی الیکٹرانوں کو دور کرنے کے لیے ایک برقی قوت پیدا کرتی ہے۔ یہ اضافی الیکٹران، بدلے میں، دھات کے تار میں واپس نیچے کی P-پرت میں دھکیل دیے جاتے ہیں، جس نے اپنے کچھ الیکٹران کھو دیے ہیں۔ اس طرح بجلی کا کرنٹ اس وقت تک جاری رہے گا جب تک کہ سورج کی شعاعیں پینل پر نہ پڑ جائیں۔
شمسی توانائی سے فوٹو وولٹک نظام صرف تھوڑا سا توانائی سے موثر ہوسکتا ہے۔
آج کے سولر فوٹوولٹک نظام کے خلیے صرف 10 سے 14 فیصد تابناک توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتے ہیں۔ دوسری طرف فوسل فیول پلانٹس اپنے ایندھن کی 30-40 فیصد کیمیائی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرتے ہیں۔ الیکٹرو کیمیکل پاور ذرائع کے تبادلوں کی کارکردگی 90 سے 95٪ تک بہت زیادہ ہے ۔
سولر فوٹوولٹک سسٹم کی تبادلوں کی کارکردگی کیا ہے؟
آلے کی کارکردگی = مفید توانائی کی پیداوار / توانائی کا ان پٹ
سولر فوٹوولٹک سسٹم کے معاملے میں کارکردگی تقریباً 15% ہے، جس کا مطلب ہے کہ اگر ہمارے پاس ہر 100 W/m 2 کے لیے 1 m 2 کی سیل کی سطح ہے تو سرکٹ کو صرف 15 W فراہم کی جائے گی۔
SPV سیل کی کارکردگی = 15 W/ m 2 / 100 W/ m 2 = 15 %۔
لیڈ ایسڈ بیٹریوں کے معاملے میں ہم دو قسم کی کارکردگی میں فرق کر سکتے ہیں، کولمبک (یا آہ یا ایمپیئر گھنٹے) کی کارکردگی اور توانائی (یا Wh یا واٹ گھنٹے) کی کارکردگی۔ چارجنگ کے عمل کے دوران جو برقی توانائی کو کیمیائی توانائی میں تبدیل کرتا ہے، Ah کی کارکردگی تقریباً 90 فیصد ہے اور توانائی کی کارکردگی تقریباً 75 فیصد ہے۔
شمسی فوٹوولٹک نظام کام کرنے کا اصول
سولر فوٹوولٹک نظام کے خلیات کی تیاری
خام مال دوسرا سب سے زیادہ دستیاب کوارٹج (ریت) ہے۔ کوارٹج ایک وسیع پیمانے پر تقسیم شدہ معدنیات ہے۔ اس کی بہت سی قسمیں ہیں جو بنیادی طور پر سیلیکا یا سلکان ڈائی آکسائیڈ (SiO2) پر مشتمل ہوتی ہیں جن میں لتیم، سوڈیم، پوٹاشیم اور ٹائٹینیم جیسی نجاستوں کے چھوٹے حصے ہوتے ہیں۔
سلیکون ویفر سے سولر سیل بنانے کے عمل میں تین قسم کی صنعتیں شامل ہوتی ہیں۔
a. کوارٹج سے شمسی خلیات تیار کرنے والی صنعتیں۔
ب) صنعتیں جو کوارٹج سے سلکان ویفرز تیار کرتی ہیں۔
c. سلیکون ویفرز سے سولر سیلز بنانے والی صنعتیں۔
سولر فوٹو وولٹک سسٹم میں سلکان ویفرز کیسے بنتے ہیں؟
پہلے قدم کے طور پر، خالص سلکان کوارٹج میں ناپاک سلکان ڈائی آکسائیڈ کو کم کرنے اور صاف کرنے سے تیار کیا جاتا ہے۔ Czochralski (Cz) عمل : PV انڈسٹری فی الحال کچے پولی سیلیکون فیڈ اسٹاک کو تیار شدہ ویفرز میں تبدیل کرنے کے لیے دو بنیادی راستے استعمال کرتی ہے: مونوکریسٹل لائن روٹ Czochralski (Cz) عمل کا استعمال کرتے ہوئے، اور ملٹی کرسٹل لائن روٹ ڈائریکشنل سولڈیفیکیشن (DS) کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے۔ ان دونوں طریقوں کے درمیان بنیادی فرق یہ ہیں کہ پولی سیلیکون کیسے پگھلا جاتا ہے، یہ پنڈ میں کیسے بنتا ہے، پنڈ کا سائز، اور انگوٹوں کو ویفر سلائسنگ کے لیے اینٹوں کی شکل کیسے دی جاتی ہے۔
- Czochralski (Cz) عمل : Cz طریقہ ایک بیلناکار انگوٹ بناتا ہے، اور اس کے بعد ویفرز بنانے کے لیے بینڈ اور وائر آرینگ کے متعدد مراحل ہوتے ہیں۔ تقریباً 180 کلوگرام کے ابتدائی چارج وزن کے ساتھ بھری ہوئی ایک عام 24 انچ قطر کی کروسیبل کے لیے، Cz کروسیبل میں پولی سیلیکون کو پگھلانے، سیڈ کرسٹل کو پگھلنے میں ڈبونے، اور گردن، کندھے، جسم کو باہر نکالنے کے لیے تقریباً 35 گھنٹے درکار ہوتے ہیں۔ ، اور اختتام شنک. نتیجہ ایک بیلناکار Cz پنڈ ہے جس کا وزن 150-200 کلوگرام ہے۔ دھاتوں اور دیگر آلودگیوں کو پیچھے چھوڑنے کے لیے، کروسیبل میں 2-4 کلوگرام برتن کا سکریپ چھوڑنا ضروری ہے۔
- دشاتمک سالڈیفیکیشن (DS) کا عمل : ملٹی کرسٹل لائن DS ویفرز چھوٹے لیکن بہت زیادہ چوڑے اور بھاری انگوٹوں سے بنائے جاتے ہیں- تقریباً 800 کلوگرام- جو ایک کیوب شکل اختیار کر لیتے ہیں جب پولی سیلیکون کوارٹج کروسیبل کے اندر پگھلا جاتا ہے۔ پولی سیلیکون کے پگھلنے کے بعد، ڈی ایس کے عمل کو درجہ حرارت کا میلان بنا کر حوصلہ افزائی کی جاتی ہے جہاں کروسیبل کی نچلی سطح کو ایک خاص شرح سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ Cz ingots کی طرح، DS ingots کے حصے جو فصل کی کٹائی اور squaring کے دوران پیدا ہوتے ہیں ان کو بعد کی پنڈ نسلوں کے لیے remelted کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، DS انگوٹوں کے معاملے میں، سب سے اوپر والے حصے کو عام طور پر زیادہ ناپاک ارتکاز کی وجہ سے ری سائیکل نہیں کیا جاتا ہے۔
چونکہ یہ عمل مکعب کی شکل کے پگھلنے والے کروسیبل سے شروع ہوتا ہے، اس لیے DS انگوٹ اور ویفرز قدرتی طور پر مربع شکل کے ہوتے ہیں، جس سے ملٹی کرسٹل لائن پر مبنی سیل بنانا آسان ہو جاتا ہے جو ایک مکمل ماڈیول کے اندر بنیادی طور پر پورے علاقے پر قبضہ کر سکتے ہیں۔ ایک عام DS-سلیکون پنڈ تیار کرنے کے لیے تقریباً 76 گھنٹے درکار ہوتے ہیں، جسے 6 x 6 کٹ آؤٹ سے 36 اینٹوں میں کاٹا جاتا ہے۔ ایک عام تیار شدہ اینٹ میں 156.75 ملی میٹر x 156.75 ملی میٹر فل اسکوائر کراس سیکشن (سطح کے رقبے کا 246 سینٹی میٹر) اور اونچائی 286 ملی میٹر ہوتی ہے، جس سے فی اینٹ 1,040 ویفر ملتے ہیں جب ویفر کی موٹائی 180µ µm5 ہے کیرف کا نقصان فی ویفر۔ اس طرح، فی DS انگوٹ 35,000-40,000 ویفرز تیار ہوتے ہیں۔
کتابیات
1. https://sinovoltaics.com/solar-basics/solar-cell-production-from-silicon-wafer-to-cell/
2. بنیادی PV اصول اور طریقے NTIS USA 1982 https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc1060377/
3. http://www.madehow.com/Volume-1/Solar-Cell.html#:~:text=To%20make%20solar%20cells%2C%20the,carbon%20dioxide%20and%20molten%20silicon.
4. ووڈ ہاؤس، مائیکل۔ برٹنی اسمتھ، اشون رامداس، اور رابرٹ مارگولیس۔ 2019. کرسٹل لائن سلکان فوٹوولٹک ماڈیول مینوفیکچرنگ لاگت اور پائیدار قیمت: 1H 2018 بینچ مارک اور لاگت میں کمی کا روڈ میپ۔ گولڈن، CO: نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری۔ https://www.nrel.gov/docs/fy19osti/72134.pdf۔ pp. 15 اور seq
شمسی فوٹوولٹک نظام کی مختلف اقسام
جیسا کہ جیواشم ایندھن کی قیمتوں میں اضافہ جاری ہے اور اخراج کے معیارات پوری دنیا میں سخت ہوتے جارہے ہیں، قابل تجدید توانائیوں جیسے شمسی توانائی اور ہوا کی پیداوار اور توانائی ذخیرہ کرنے کے حل کی مانگ میں اضافہ ہوتا رہے گا۔
شمسی اصطلاح سے مراد سورج ہے۔ سولر بیٹریاں وہ ہوتی ہیں جو فوٹو وولٹک اثرات کے ذریعے شمسی خلیات (جسے سولر فوٹوولٹک سیل، یا PV سیل بھی کہا جاتا ہے) کا استعمال کرتے ہوئے شمسی شعاع ریزی یا ہلکی توانائی سے بجلی میں تبدیل ہونے والی توانائی کو ذخیرہ کرنے میں استعمال ہوتی ہیں۔ ان میں کیمیائی رد عمل شامل نہیں ہوتے جیسا کہ بیٹریوں میں ہوتا ہے۔ پی وی سیل سیمی کنڈکٹر مواد پر مشتمل ہے، جو دھاتوں کی کچھ خصوصیات اور انسولیٹروں کی کچھ خصوصیات کو یکجا کرتا ہے، جو اسے روشنی کو بجلی میں تبدیل کرنے کے قابل بناتا ہے۔
جب روشنی کو سیمی کنڈکٹر کے ذریعے جذب کیا جاتا ہے، تو روشنی کے فوٹون اپنی توانائی کو الیکٹرانوں میں منتقل کر سکتے ہیں، جس سے الیکٹران کا بہاؤ پیدا ہوتا ہے۔ برقی رو کیا ہے؟ یہ الیکٹران کا بہاؤ ہے۔ یہ کرنٹ سیمی کنڈکٹر سے آؤٹ پٹ لیڈز کی طرف بہتا ہے۔ یہ لیڈز متبادل کرنٹ کو کنٹرول کرنے اور پیدا کرنے کے لیے کچھ الیکٹرانک سرکٹس اور انورٹر کے ذریعے بیٹری یا گرڈ سے جڑی ہوتی ہیں۔
سولر فوٹوولٹک سسٹم پاور کے استعمال کے طریقے
اسٹینڈ اکیلے (یا آف گرڈ) SPV سسٹم:
یہاں شمسی توانائی ایک گھر یا صنعتی یونٹ یا چھوٹی برادری کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ سولر پینلز سے پیدا ہونے والی بجلی الیکٹرانک کنٹرولر کے ذریعے بیٹری کو بھیجی جاتی ہے اور بیٹریاں توانائی کو ذخیرہ کرتی ہیں۔ بیٹری سے DC AC میں الٹا جاتا ہے۔ بجلی کا بوجھ ان بیٹریوں سے اپنی بجلی کھینچتا ہے۔ عام طور پر، 1 کلو واٹ چھت والے سولر سسٹم کے لیے 10 مربع فٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ سائے سے پاک علاقے کے میٹر۔ تاہم، اصل سائز کا انحصار شمسی تابکاری کے مقامی عوامل اور موسمی حالات، شمسی ماڈیول کی کارکردگی، چھت کی شکل وغیرہ پر ہوتا ہے۔
سیدھے گرڈ سے بندھے سولر فوٹوولٹک سسٹم (یا گرڈ سے بندھے ہوئے نظام)
سیدھے گرڈ ٹائیڈ سسٹم (یا گرڈ ٹائیڈ سسٹم) میں، SPV پینلز کو کنٹرولر اور انرجی میٹر کے ذریعے پبلک پاور ڈسٹری بیوشن لائنوں سے جوڑا جائے گا۔ یہاں کوئی بیٹریاں استعمال نہیں کی جاتی ہیں۔ گھر کی فوری بجلی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے سب سے پہلے بجلی کا استعمال کیا جاتا ہے۔ جب وہ ضروریات پوری ہو جاتی ہیں، اضافی بجلی انرجی میٹر کے ذریعے گرڈ کو بھیجی جاتی ہے۔ گرڈ کے ذریعے شمسی توانائی کے نظام کو مربوط کریں جب گھر کو سولر پینلز کی پیداوار سے زیادہ بجلی کی ضرورت ہوتی ہے تو مطلوبہ بجلی کا توازن یوٹیلیٹی گرڈ کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے۔
لہذا، مثال کے طور پر، اگر گھر میں بجلی کا لوڈ 20 ایمپیئر کرنٹ استعمال کر رہا ہے اور شمسی توانائی صرف 12 ایمپیئر پیدا کر سکتی ہے، تو گرڈ سے 8 ایمپیئر نکالے جائیں گے۔ ظاہر ہے، رات کے وقت بجلی کی تمام ضروریات گرڈ کے ذریعے فراہم کی جاتی ہیں کیونکہ گرڈ کنیکٹ سسٹم کے ساتھ آپ دن میں جو بجلی پیدا کرتے ہیں اسے ذخیرہ نہیں کرتے۔
اس قسم کے نظام کا ایک نقصان یہ ہے کہ جب بجلی چلی جاتی ہے تو نظام بھی ایسا ہی ہوتا ہے۔ یہ حفاظتی وجوہات کی بناء پر ہے کیونکہ پاور لائنوں پر کام کرنے والے لائن مینوں کو یہ جاننے کی ضرورت ہوتی ہے کہ گرڈ کو کھانا کھلانے کا کوئی ذریعہ نہیں ہے۔ گرڈ سے منسلک انورٹرز کو خود بخود منقطع ہونا پڑتا ہے جب وہ گرڈ کو محسوس نہیں کرتے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ آپ بندش یا ایمرجنسی کے دوران بجلی فراہم نہیں کر سکتے اور آپ بعد میں استعمال کے لیے توانائی ذخیرہ نہیں کر سکتے۔ جب آپ اپنے سسٹم سے پاور استعمال کرتے ہیں تو آپ اس پر بھی قابو نہیں پاسکتے ہیں، جیسے کہ زیادہ مانگ کے وقت۔
گرڈ انٹرایکٹو یا گرڈ ٹائیڈ (ہائبرڈ) سولر فوٹوولٹک سسٹم
ایک اور نظام ہے جہاں ہم گرڈ سسٹم کو سپلائی کر سکتے ہیں۔ جب بھی ضرورت ہو ہم پیسہ کما سکتے ہیں یا ہمارے ذریعہ فراہم کردہ توانائی واپس لے سکتے ہیں۔
بیٹری سٹوریج کے بغیر شمسی فوٹو وولٹک نظام - گرڈ انٹرایکٹو یا گرڈ سے منسلک (ہائبرڈ)
یہ SPV نظام شمسی بجلی پیدا کرتے ہیں اور اندرون ملک لوڈ اور مقامی تقسیم کے نظام کو فراہم کرتے ہیں۔ اس قسم کے SPV سسٹم کے اجزاء ہیں۔ (a) SPV پینل اور (b) انورٹر۔ گرڈ سے منسلک نظام ایک باقاعدہ بجلی سے چلنے والے نظام کی طرح ہے سوائے اس کے کہ کچھ یا تمام بجلی سورج سے آتی ہے۔ بیٹری اسٹوریج کے بغیر ان سسٹمز کی خرابی یہ ہے کہ ان میں بجلی کی بندش کے دوران بجلی کی فراہمی نہیں ہوتی ہے۔
فوائد گرڈ سے منسلک (ہائبرڈ) سولر فوٹو وولٹک سسٹم بغیر بیٹری اسٹوریج کے
یہ نہ ہونے کے برابر دیکھ بھال کے ساتھ سب سے کم مہنگا نظام ہے۔
اگر سسٹم اندرون ملک ضرورت سے زیادہ بجلی پیدا کرتا ہے، تو اضافی توانائی کا یوٹیلیٹی گرڈ کے ساتھ تبادلہ کیا جاتا ہے۔
گرڈ ڈائریکٹ سسٹمز کی کارکردگی زیادہ ہوتی ہے کیونکہ بیٹریاں اس میں شامل نہیں ہوتی ہیں۔
زیادہ وولٹیج کا مطلب ہے چھوٹے تار کا سائز۔
مالی سال 2018-19 کے لیے گرڈ سے منسلک چھت کے شمسی نظام کی تخمینی لاگت روپے سے مختلف تھی۔ 53 فی واٹ – روپے 60 فی واٹ۔
بیٹری اسٹوریج کے ساتھ گرڈ انٹرایکٹو یا گرڈ ٹائیڈ (ہائبرڈ) سولر فوٹوولٹک سسٹم
اس قسم کا سولر فوٹوولٹک سسٹم گرڈ سے منسلک ہے اور ریاستی مراعات کے لیے اہل ہو سکتا ہے، جبکہ آپ کے یوٹیلیٹی بل کو بھی کم کر سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، اگر بجلی کی بندش ہوتی ہے تو اس سسٹم میں بیک اپ پاور ہوتی ہے۔ بیٹری پر مبنی گرڈ سے منسلک نظام بندش کے دوران بجلی فراہم کرتے ہیں اور توانائی کو ہنگامی صورت حال میں استعمال کرنے کے لیے ذخیرہ کیا جا سکتا ہے۔ بجلی ختم ہونے پر ضروری بوجھ جیسے لائٹنگ اور آلات میں بھی بیک اپ پاور ہوتی ہے۔ کوئی بھی زیادہ مانگ کے اوقات میں بھی توانائی کا استعمال کر سکتا ہے کیونکہ توانائی کو بعد میں استعمال کرنے کے لیے بیٹری بینک میں ذخیرہ کیا گیا ہے۔
اس سولر فوٹو وولٹک نظام کی اہم خامیاں یہ ہیں کہ قیمت بنیادی گرڈ سے بندھے ہوئے نظاموں سے زیادہ ہے اور کم کارگر ہے۔ اضافی اجزاء بھی ہیں۔ بیٹریوں کے اضافے کے لیے ان کی حفاظت کے لیے چارج کنٹرولر کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک ذیلی پینل بھی ہونا چاہیے جس میں وہ اہم بوجھ ہوں جن کا آپ بیک اپ لینا چاہتے ہیں۔ وہ تمام بوجھ جو گھر گرڈ پر استعمال کرتا ہے سسٹم کے ساتھ بیک اپ نہیں ہوتا ہے۔ اہم بوجھ جو بجلی کی بندش کے وقت درکار ہوتے ہیں۔ وہ بیک اپ ذیلی پینل میں الگ تھلگ ہیں۔
