ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન તરીકે ઓળખાતી તકનીક સેમિકન્ડક્ટર ઇન્ટરફેસ પર ફોટોવોલ્ટેઇક અસરનો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશ ઊર્જાને સીધી વીજળીમાં ફેરવે છે. સોલાર સેલ પેનલ (મોડ્યુલ), કંટ્રોલર અને ઇન્વર્ટર તેના ત્રણ પ્રાથમિક ઘટકો છે. ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો તેના મોટાભાગના મુખ્ય વિભાગો બનાવે છે. સોલાર સેલ મોડ્યુલ શ્રેણીમાં જોડીને, રક્ષણ માટે તેમને સમાવિષ્ટ કરીને અને ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન ડિવાઇસ બનાવવા માટે પાવર કંટ્રોલર્સ અને વધારાના ભાગો ઉમેરીને બનાવવામાં આવે છે.
1. સૌર ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયા શું છે?
ફોટોવોલ્ટેઇક વીજ ઉત્પાદન એ સૌર ઉર્જાને સીધા વિદ્યુત વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર હાલમાં સૌર વીજળી ઉત્પન્ન કરવાની સૌથી પ્રચલિત રીત છે. પરિણામે, સૌર ઊર્જાને હવે સામાન્ય રીતે ફોટોવોલ્ટેઇક ઊર્જા ઉત્પાદન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
2. સૌર કોષો વીજળી કેવી રીતે ઉત્પન્ન કરે છે?
ફોટોવોલ્ટેઇક સેલ એ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન યુનિટનો સૌથી મૂળભૂત પ્રકાર છે, કારણ કે તે એક સેમિકન્ડક્ટર ડિવાઇસ છે જે સૌર કિરણોત્સર્ગ ઊર્જામાંથી સીધા પ્રકાશ અને વીજળીને સીધા પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
ચોક્કસ તત્વો (જેમ કે ફોસ્ફરસ, બોરોન, વગેરે) સાથે સ્ફટિકીય સિલિકોનનું ડોપિંગ સામગ્રીના પરમાણુ ચાર્જમાં સતત અસંતુલનનું કારણ બને છે, જેના પરિણામે ફોટોવોલ્ટેઇક કોષોની વિશિષ્ટ વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓ માટે જવાબદાર અનન્ય વિદ્યુત ગુણધર્મો ધરાવતી સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી બને છે.
સૂર્યપ્રકાશના સંપર્કમાં આવે ત્યારે, અનન્ય વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતા સેમિકન્ડક્ટર મફત ચાર્જ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. જ્યારે છેડા બંધ હોય છે, ત્યારે મુક્ત ચાર્જ એકઠા થાય છે અને ચોક્કસ દિશામાં આગળ વધે છે, જેનાથી વિદ્યુત ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે.
3. ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેટિંગ કયા ફાયદાઓ આપે છે?
૧) પહોળાઈ
પૃથ્વીની સપાટી સૂર્યપ્રકાશથી પ્રકાશિત થાય છે, અને ભૌગોલિક સ્થાન - જમીન, સમુદ્ર, પર્વતો અથવા સપાટ જમીન - ને ધ્યાનમાં લીધા વિના તેનો ઉપયોગ અને શોષણ કરી શકાય છે. ઇરેડિયેશનનો સમય અને તીવ્રતા અલગ અલગ હોવા છતાં, તે વ્યાપકપણે ફેલાયેલી છે અને હવામાન અથવા સ્થાનથી પ્રભાવિત થશે નહીં.
૨). ટકાઉપણું અને અનંતતા
સૂર્ય આ દરે એટલી પરમાણુ ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે કે તે અબજો વર્ષોના હાઇડ્રોજન સંગ્રહને શક્તિ આપી શકે. આજના ગંભીર પર્યાવરણીય અધોગતિને ધ્યાનમાં રાખીને, સૌર ઉર્જા એક સંપૂર્ણપણે સ્વચ્છ, નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોત છે જેનો અનંત પુરવઠો છે.
૩). અનુકૂલનશીલ સ્થાપન સ્થળો
ખુલ્લી છત ઇમારતની દિશાથી પ્રભાવિત ન થવાનો ફાયદો પૂરો પાડે છે, પ્રકાશ લાંબા સમય સુધી અંદર સુધી પહોંચે છે અને પડછાયાના હસ્તક્ષેપને ઘટાડે છે. રહેણાંક ઇમારતોની છત પર મૂકવા ઉપરાંત, ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર ઉત્પાદન ઔદ્યોગિક ઇમારતોમાં પણ મળી શકે છે, જ્યાં સુવિધાની વિદ્યુત જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ થાય છે. છત પર વિતરિત ફોટોવોલ્ટેઇક ટેકનોલોજીનો વિકાસ ગ્રામીણ પુનર્વસનના સંદર્ભમાં કાઉન્ટી-વ્યાપી વીજળી વપરાશના મુદ્દાને અસરકારક રીતે સંબોધિત કરી શકે છે.
૪). લીલાછમ
સ્વાભાવિક રીતે, વધુ ટીવી વોલ્યુમ અને તેજસ્વી સ્ક્રીન વધુ વીજળી વાપરે છે. તેજ અને વોલ્યુમ ઘટાડવાથી માત્ર આંખો અને કાનનું રક્ષણ થતું નથી, પરંતુ તે વીજળીનો બચાવ પણ કરે છે.
૫). દેશની ઉર્જા સુરક્ષામાં વધારો
લોકો અશ્મિભૂત ઇંધણ વીજ ઉત્પાદન પરની તેમની નિર્ભરતા ઘટાડીને રાષ્ટ્રીય ઉર્જા સુરક્ષામાં સુધારો કરી શકે છે અને આમ ઉર્જા કટોકટી અને ઇંધણ બજારની અસ્થિરતાને ટાળી શકે છે. ફોટોવોલ્ટેઇક વીજ ઉત્પાદનના ઉપયોગ દ્વારા આ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
૬). ન્યૂનતમ જાળવણી અને સંચાલન ખર્ચ
ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશનનું સંચાલન મજબૂત અને વિશ્વસનીય છે, અને તેમાં યાંત્રિક ટ્રાન્સમિશન ભાગોનો અભાવ છે. જ્યારે ઓટોમેટેડ કંટ્રોલ ટેકનોલોજીના વ્યાપક ઉપયોગ સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેટિંગ સિસ્ટમ્સનો સમૂહ સોલાર સેલ મોડ્યુલ હોય ત્યાં સુધી વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે. આના પરિણામે જાળવણી ખર્ચમાં ઘટાડો થાય છે જે દેખરેખ વિના પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
4. કયા પ્રકારના સૌર ઉર્જા ઉત્પાદન પ્રોજેક્ટ્સ છે?
પીવી પ્રોજેક્ટ્સને તેમના લેઆઉટના આધારે "વિતરિત" અથવા "કેન્દ્રિત" તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.
વિતરિત: ચોક્કસ કદના ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટ જે વપરાશકર્તાના સ્થાન પર બાંધવામાં આવે છે અથવા વીજળી ગ્રીડ સાથે જોડાયેલા હોય છે તેને વિતરિત ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટ કહેવામાં આવે છે. આ પ્રકારના પાવર પ્લાન્ટ નજીકના લોકોને સીધી વીજળી આપી શકે છે અને સામાન્ય રીતે જમીન, દિવાલ અથવા છત પર માઉન્ટ થયેલ હોય છે.
કેન્દ્રીયકૃત: મુખ્યત્વે પર્વતો અને રણ જેવા વિશાળ સ્થળોએ ઉપયોગમાં લેવાય છે. અનેક ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ અથવા સોલાર ટ્રેકિંગ સિસ્ટમ્સના ઉપયોગથી, આ પ્રકારનો પાવર પ્લાન્ટ સૌર ઉર્જા એકત્રિત કરે છે અને તેને વીજળીમાં પરિવર્તિત કરે છે જે વીજળી ઉત્પાદન સ્થળથી દૂર રહેતા ગ્રાહકોને મોકલવામાં આવે છે.
બિલ્ડીંગ-ઇન્ટિગ્રેટેડ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટ્સ: આ સૌર ઉર્જા ઉત્પાદન ટેકનોલોજીને ઇમારતના સ્થાપત્ય સાથે જોડીને બનાવવામાં આવે છે, જે સૌરમંડળને માળખાનો એક અભિન્ન ભાગ બનાવે છે. આ પ્રકારના પાવર પ્લાન્ટને ઇમારતની બાલ્કની, પડદાની દિવાલ, છત અથવા અન્ય વિસ્તારોમાં લગાવી શકાય છે.
ટેકનોલોજીકલ સુવિધાઓ અને એપ્લિકેશન પરિસ્થિતિઓના આધારે પીવી પાવર પ્લાન્ટ્સને નીચેના જૂથોમાં પણ વિભાજિત કરી શકાય છે:
ઘર વપરાશ પીવી પાવર સ્ટેશન: મુખ્યત્વે રહેણાંક ઇમારતોમાં ઉપયોગમાં લેવાતું, તે એક નાના પાયે વિતરિત પીવી પાવર ઉત્પાદન સિસ્ટમ છે. તેમની વિદ્યુત જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે, ઘરમાલિકો તેમની છત પર સૌર પેનલ સ્થાપિત કરી શકે છે અને નવીનીકરણીય ઉર્જા ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
વાણિજ્યિક પીવી પાવર સ્ટેશન: સ્કેલની દ્રષ્ટિએ કેન્દ્રિયકૃત અને રહેણાંક પીવી પાવર સ્ટેશન વચ્ચે આવે છે, અને તે વાણિજ્યિક ઇમારતો, ઔદ્યોગિક ઉદ્યાનો અને અન્ય સ્થળોએ ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે.
ગ્રામીણ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટ્સ: મોટાભાગે ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, જ્યાં તેઓ ખેડૂતોને સ્વચ્છ ઉર્જા પૂરી પાડે છે અને વીજળીની અછતની સમસ્યાને સંબોધે છે.
ગ્રામીણ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટ્સ: મોટાભાગે ગ્રામીણ વિસ્તારોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, જ્યાં તેઓ ખેડૂતોને સ્વચ્છ ઉર્જા પૂરી પાડે છે અને વીજળીની અછતની સમસ્યાને સંબોધે છે.
જાહેર સુવિધા પીવી પાવર સ્ટેશન: તે બસ ટર્મિનલ, શાળાઓ અને હોસ્પિટલો જેવા સ્થળોએ જ્યાં સામાન્ય લોકો હાજર હોય ત્યાં સૌર ઉર્જા ઉત્પાદન ટેકનોલોજીના ઉપયોગનું વર્ણન કરે છે.
ફ્લોટિંગ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર સ્ટેશન: આ પ્રકારની વીજ ઉત્પાદન પ્રણાલીનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે જળાશયો, તળાવો અને પાણીના અન્ય ભાગોમાં થાય છે જ્યાં પાણીની સપાટી પર ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ સ્થાપિત કરવામાં આવે છે.
5. ફોટોવોલ્ટેઇક ઊર્જાને ઓછા કાર્બન અને લીલા ઊર્જા સ્ત્રોત શું બનાવે છે?
વર્લ્ડ વાઇડ ફંડ ફોર નેચર (WWF) ના સંશોધન પરિણામો અનુસાર, 1 kW ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન સિસ્ટમ સ્થાપિત કરવાથી એક વર્ષમાં 1200 kWh વીજળી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે, કોલસા (માનક કોલસો) નો ઉપયોગ આશરે 400 કિલો ઘટાડી શકાય છે અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જન આશરે 1 ટન ઘટાડી શકાય છે. ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશનમાં નોંધપાત્ર ઊર્જા, પર્યાવરણીય સંરક્ષણ અને આર્થિક લાભો છે. તે આપણા દેશમાં શ્રેષ્ઠ ગુણવત્તાવાળી ગ્રીન એનર્જીમાંની એક છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન જેવા નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોનો વિકાસ, ધુમ્મસ અને એસિડ વરસાદ જેવા પર્યાવરણીય મુદ્દાઓને સંબોધવા માટે અસરકારક રીતોમાંનો એક છે. વર્લ્ડ વાઇડ ફંડ ફોર નેચર (WWF) ના સંશોધન પરિણામો અનુસાર, એક ચોરસ મીટર ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન સિસ્ટમ સ્થાપિત કરવી એ 100 ચોરસ મીટર વૃક્ષો વાવવા બરાબર છે.
