ફોટોવોલ્ટેઇક ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી શું છે?
ફોટોવોલ્ટેઇક ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી એ સાધનો અને ટેકનોલોજીનું સંયોજન છે જે સૌર ઉર્જાને વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે જેથી ઘરગથ્થુ ઉપકરણો પૂરા પાડી શકાય અને રાત્રે અથવા ઉપયોગિતા શક્તિની ગેરહાજરીમાં વધારાનો સંગ્રહ કરી શકાય.
તે શું છે અને તેના મુખ્ય ઘટકો શું છે?
1. ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલ: તેમાં ઘણા ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલ (જેને સૌર પેનલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) હોય છે જે સૂર્યપ્રકાશને પકડવા અને તેને સીધા પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે જવાબદાર હોય છે.
2. રેકિંગ, એસેસરીઝ અને કેબલ્સ: સોલાર પેનલ્સને ઠીક કરવા અને જનરેટ થયેલ ડીસી પાવરને ઇન્વર્ટર સુધી પહોંચાડવા માટે વપરાય છે.
૩. ઇન્વર્ટર (ગ્રીડ-કનેક્ટેડ અને ઓફ-ગ્રીડ ઇન્વર્ટર): સોલાર પેનલ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ડાયરેક્ટ કરંટ (ડીસી) પાવરને ઉલટાવીને વૈકલ્પિક કરંટ (એસી) પાવર બનાવવામાં આવે છે, અને વધારાની વીજળીને ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે, જેને શહેરના ગ્રીડ સાથે પણ જોડી શકાય છે.
૪. ઉર્જા સંગ્રહ ઉપકરણો: સામાન્ય રીતે બેટરીનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમ કે લિથિયમ બેટરી અને અન્ય પ્રકારની બેટરીઓ, જે સૌર ઉર્જા દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વીજળીનો સંગ્રહ કરે છે જેનો ઉપયોગ ઇન્વર્ટર દ્વારા પછીના ઉપયોગ માટે તાત્કાલિક થતો નથી.
૫. EMS અને BMS: EMS એ એવી સિસ્ટમ છે જે સમગ્ર સિસ્ટમના સંચાલનનું નિરીક્ષણ અને સંચાલન કરે છે જેથી ખાતરી થાય કે બધા ભાગો કાર્યક્ષમ અને સુરક્ષિત રીતે કાર્ય કરે છે. BMS એ સ્ટોરેજ બેટરીનું સંચાલન સિસ્ટમ છે, જે બેટરીના ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગને ઑપ્ટિમાઇઝ અને નિયંત્રિત કરે છે.
6. કન્વર્જન્સ બોક્સ: સૌર એક્સેસ ઇન્વર્ટરની મધ્યમાં સર્જ પ્રોટેક્શન (વીજળી સુરક્ષા), ફ્યુઝ, ડીસી સર્કિટ બ્રેકર્સ, યુટિલિટી ઇનપુટ સર્કિટ બ્રેકર્સ, અવિરત પાવર સપ્લાય આઉટપુટ સર્કિટ બ્રેકર્સ વગેરે જેવા તમામ પ્રકારના રક્ષણાત્મક ઉપકરણો અને સ્વીચોનો સમાવેશ થાય છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક અસર, સૌર ઉર્જામાંથી વીજળી કેવી રીતે મેળવવી
1. ફોટોનનું શોષણ: જ્યારે સૂર્યપ્રકાશ (અન્ય પ્રકાશ સ્ત્રોતો સહિત) સૌર પેનલના પદાર્થ (સિલિકોન) પર પડે છે, ત્યારે ફોટોનની ઊર્જા સેમિકન્ડક્ટર પદાર્થ દ્વારા શોષાય છે.
2. ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્તેજના: શોષિત ફોટોન ઊર્જા સેમિકન્ડક્ટરમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને સંયોજકતા બેન્ડમાંથી વાહકતા બેન્ડમાં કૂદવાનું કારણ બને છે, જે તેમને બંધાયેલ અવસ્થાથી મુક્ત અવસ્થામાં બદલી નાખે છે.
૩. ઇલેક્ટ્રોન-છિદ્ર જોડીઓનું નિર્માણ: જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન વાહકતા બેન્ડમાં ઉત્તેજિત થાય છે, ત્યારે તે સંયોજકતા બેન્ડમાં એક છિદ્ર છોડી દે છે. આ ઇલેક્ટ્રોન અને છિદ્ર ઇલેક્ટ્રોન-છિદ્ર જોડી બનાવે છે.
4. વિદ્યુત ક્ષેત્ર સ્થાપિત કરવું: ફોટોવોલ્ટેઇક સામગ્રીમાં સામાન્ય રીતે P-પ્રકાર અને N-પ્રકારના પ્રદેશો હાજર હોય છે, અને આ બે પ્રદેશો (એટલે કે, PN જંકશન) ના જંકશન પર, એક આંતરિક વિદ્યુત ક્ષેત્ર રચાય છે.
૫. ઇલેક્ટ્રોનના પ્રવાહને ચલાવવું: આ આંતરિક વિદ્યુત ક્ષેત્ર મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનને N-પ્રકારના પ્રદેશ તરફ અને છિદ્રોને P-પ્રકારના પ્રદેશ તરફ ખસેડવા માટે પ્રેરિત કરે છે, અને આ ગતિ એક પ્રવાહ બનાવે છે.
6. કરંટ એકત્રિત કરવો: ઇન્વર્ટર દ્વારા, આ કરંટને AC અથવા DC વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે અને પછીના ઉપયોગ માટે ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.
ગ્રીડ-કનેક્ટેડ અને ઓફ-ગ્રીડ ઇન્વર્ટર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને તેમની કામગીરીની પદ્ધતિ
1. ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઇન્વર્ટર સોલાર પેનલ્સ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી DC પાવરને MPPT મોડ્યુલ દ્વારા ઇન્વર્ટર માટે યોગ્ય બસ વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરે છે, અને પછી તેને ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો દ્વારા AC પાવરમાં રૂપાંતરિત કરે છે જેથી ઘરગથ્થુ ઉપકરણો પૂરા પાડી શકાય, અને જો વધારાની પાવર હોય, તો તેને સ્ટોરેજ સિસ્ટમના વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવશે અને બેકઅપ માટે સ્ટોરેજ સિસ્ટમમાં ચાર્જ કરવામાં આવશે, અને જો વધારાની પાવર હોય, તો તેને ઉલટાવીને પાવર ગ્રીડમાં એકીકૃત કરવામાં આવશે.
2. પીવી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સમાં સ્વ-ઉત્પાદન અને સ્વ-વપરાશ મોડ્સ, પીક-શેવિંગ અને વેલી-ફિલિંગ મોડ્સ અને બેટરી-પ્રાયોરિટી મોડ્સ હોય છે.
સ્વ-ઉપયોગ અને સ્વ-ઉપયોગ પદ્ધતિ: સૌર પેનલ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વીજળીને વૈકલ્પિક પ્રવાહ (AC) માં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે અને સીધી ઘરગથ્થુ ઉપકરણોને પૂરી પાડવામાં આવે છે, જ્યારે વધારાનો પ્રવાહ સ્ટોરેજ સિસ્ટમમાં ચાર્જ કરવામાં આવે છે; જો સૌર પેનલ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો પ્રવાહ ઘરગથ્થુ ઉપકરણો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવા માટે પૂરતો ન હોય, તો તેને શહેર પાવર ગ્રીડનો ઉપયોગ કરીને ફરીથી ભરવામાં આવે છે.
પીક શેવિંગ અને વેલી ફિલિંગ મોડ: સેટ ટ્રફ ટાઇમ પર, સિટી ગ્રીડમાંથી એસી પાવરને ડીસી પાવરમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવશે અને એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમમાં ચાર્જ કરવામાં આવશે; સેટ પીક ટાઇમ પર, એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમમાં ડીસી પાવરને એસી પાવરમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવશે જે ઘરગથ્થુ ઉપકરણોને સપ્લાય કરવામાં આવશે; જો બેટરી પાવર અપૂરતો હોય, તો તેને સિટી ગ્રીડ દ્વારા પૂરક બનાવવામાં આવશે.
બેટરી પ્રાયોરિટી મોડ: પરિસ્થિતિ ગમે તે હોય, પહેલા ખાતરી કરો કે ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીનો પાવર ભરેલો છે, જ્યારે સૌર ઉર્જા વધુ પાવર ઉત્પન્ન કરે છે, ત્યારે તે ઘરે બેટરીના ઉપયોગ માટે સીધા AC પાવરમાં રૂપાંતરિત થશે, અને જ્યારે ગ્રીડ-કનેક્શન ફંક્શન ચાલુ થશે, ત્યારે વધારાનો પાવર શહેરના ગ્રીડમાં ઉમેરવામાં આવશે.
કેટલા વોટના સોલાર પેનલ ઇન્સ્ટોલ કરવા તે કેવી રીતે ડિઝાઇન અને ગણતરી કરવી
સૌર પેનલ: 550W ઓછું
કદ: L ૨૨૭૮ x ૧૧૩૪ મીમી આશરે ૨.૬ ચો. ફૂટ.
વજન: 28 કિગ્રા
પાવર: 550W
વિસ્તાર ગણતરી સૂત્ર:
નોંધ: 7KW થી નીચેના સોલાર પેનલ્સને સપોર્ટ કરો
સૌર પેનલની કુલ શક્તિ: 550W*12=6.6KW
જરૂરી છત વિસ્તાર: ૧૨ x ૨.૬ ચો. ફૂટ = ૩૧.૨ ચો. ફૂટ.
દૈનિક વીજ ઉત્પાદન ગણતરી:
ચીનના વેન્ઝોઉને ઉદાહરણ તરીકે લો, સૌથી વધુ સૂર્યપ્રકાશ 3.77 કલાક, પ્રતિ વોટ પ્રતિ વર્ષ વીજ ઉત્પાદન 1.088KWH, કલાકોનો વાર્ષિક અસરકારક ઉપયોગ 1087.08 કલાક સ્થાપન કોણ: 18 ડિગ્રી
દૈનિક મહત્તમ વીજ ઉત્પાદન = 6.6KW x 3.77H = 24.88KWH
વાર્ષિક વીજ ઉત્પાદન = 6.6KW x 1087.08H = 7174.728KWH
