ફોટોવોલ્ટેઇકની ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ક્ષમતામાં વધારો અને તેના પરિણામે ગ્રીડ અસરથી ઊર્જા સંગ્રહના વિકાસ માટે વધુ અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ ઊભી થઈ છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક ઉર્જા સંગ્રહ ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પાવર જનરેશનથી અલગ છે કારણ કે તે સ્ટોરેજ માટે બેટરી અને બેટરી ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ કરવા માટે ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરે છે; પ્રારંભિક રોકાણ વધુ હશે, પરંતુ શક્ય એપ્લિકેશનોની શ્રેણી નોંધપાત્ર રીતે વિશાળ હશે. આ લેખમાં, અમે ચાર PV + ઉર્જા સંગ્રહ એપ્લિકેશન દૃશ્યો રજૂ કરીએ છીએ જે વિવિધ એપ્લિકેશનોને અનુરૂપ છે: PV ઓન-ગ્રીડ ઉર્જા સંગ્રહ એપ્લિકેશન દૃશ્યો, PV ઓફ-ગ્રીડ ઉર્જા સંગ્રહ એપ્લિકેશન દૃશ્યો, હાઇબ્રિડ-ગ્રીડ ઉર્જા સંગ્રહ સિસ્ટમ એપ્લિકેશન દૃશ્યો અને PV માઇક્રો-ગ્રીડ ઉર્જા સંગ્રહ એપ્લિકેશન દૃશ્યો.
૧. પીવી ઓફ-ગ્રીડ ઉર્જા સંગ્રહ એપ્લિકેશનો માટેનું દૃશ્ય
ફોટોવોલ્ટેઇક ઓફ-ગ્રીડ ઉર્જા સંગ્રહ અને વીજ ઉત્પાદન પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ દૂરના પર્વતીય પ્રદેશો, વીજળી વિનાના વિસ્તારો, ટાપુઓ, સંદેશાવ્યવહાર બેઝ સ્ટેશનો અને સ્ટ્રીટ લાઇટિંગ, અન્ય સ્થળોએ વધુને વધુ થઈ રહ્યો છે જ્યાં તેઓ પાવર ગ્રીડ પર નિર્ભરતા વિના સ્વાયત્ત રીતે કાર્ય કરી શકે છે.
એક પીવી એરે, એક પીવી ઇન્વર્ટર, બેટરી સ્ટોરેજ અને પાવર લોડ સિસ્ટમનો સમાવેશ કરે છે. જ્યારે પ્રકાશ હોય છે, ત્યારે ફોટોવોલ્ટેઇક એરે સૌર ઉર્જાને વિદ્યુત ઉર્જામાં પરિવર્તિત કરે છે અને સાથે સાથે ઇન્વર્સ કંટ્રોલ ઇન્ટિગ્રેટેડ મશીન દ્વારા લોડને પાવર સપ્લાય કરે છે અને બેટરી પેકને ચાર્જ કરે છે; જ્યારે પ્રકાશ ન હોય, ત્યારે બેટરી ઇન્વર્ટર દ્વારા એસી લોડને પાવર આપે છે.
ઑફ-ગ્રીડ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન સિસ્ટમ્સ ખાસ કરીને એવા પ્રદેશોમાં જમાવટ માટે બનાવવામાં આવી છે જ્યાં પાવર ગ્રીડનો અભાવ હોય અથવા વારંવાર પાવર આઉટેજનો અનુભવ થતો હોય. આ સિસ્ટમ્સ "સંગ્રહ અને ઉપયોગ" અથવા "પહેલા સંગ્રહ અને પછી ઉપયોગ" ફેશનમાં કાર્ય કરે છે, જે બરફ દ્વારા કોલસો કેવી રીતે મોકલવામાં આવે છે તેના સમાન છે." "કોલસામાં જડાયેલો બરફ" પાવર ગ્રીડ વિનાના અથવા વારંવાર બ્લેકઆઉટ ધરાવતા વિસ્તારોમાં જે પરિવારોને અસર કરે છે, ઑફ-ગ્રીડ સિસ્ટમ્સ ખૂબ જ વ્યવહારુ છે.
2. પીવી હાઇબ્રિડ-ગ્રીડ ઊર્જા સંગ્રહ એપ્લિકેશનો માટેના દૃશ્યો
વારંવાર વીજળી ખોરવાતી વખતે પીવી હાઇબ્રિડ-ગ્રીડ ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થાય છે. ઉચ્ચ સ્વ-વપરાશના ટેરિફ ઇન્ટરનેટના સરપ્લસને અટકાવે છે; પીક ટેરિફ વેલી ટેરિફ અને વૈકલ્પિક એપ્લિકેશનો માટેના ટેરિફ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ મોંઘા હોય છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક એરેમાં સૌર સેલ મોડ્યુલ્સ, ઓફ-ગ્રીડ અને ગ્રીડ-કનેક્ટેડ સૌર ઉર્જા સંકલિત મશીનરી, બેટરી પેક, લોડ અને અન્ય ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે. પ્રકાશની હાજરીમાં, ફોટોવોલ્ટેઇક એરે સૌર ઉર્જાને વિદ્યુત ઉર્જામાં પરિવર્તિત કરે છે અને સૌર નિયંત્રણ ઇન્વર્ટર દ્વારા લોડને પાવર સપ્લાય કરતી વખતે બેટરી બેંકને ચાર્જ કરે છે; જ્યારે પ્રકાશ ગેરહાજર હોય છે, ત્યારે બેટરી સૌર નિયંત્રણ ઇન્વર્ટરને ચાર્જ કરે છે અને ત્યારબાદ AC લોડને પાવર સપ્લાય કરે છે.
ગ્રીડ-કનેક્ટેડ અને ઓફ-ગ્રીડ સિસ્ટમમાં ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ કંટ્રોલર્સ અને બેટરીનો સમાવેશ ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પાવર જનરેશન સિસ્ટમની તુલનામાં એકંદર ખર્ચમાં આશરે 30%-50% વધારો કરે છે. જો કે, આ વધારો સિસ્ટમના સંભવિત ઉપયોગોને વિસ્તૃત કરે છે. પ્રથમ, વીજળી ખર્ચ ઘટાડવા માટે ઉચ્ચ વીજળી માંગના સમયગાળા દરમિયાન તેની રેટ કરેલ ક્ષમતા પર પાવર ઉત્પન્ન કરવા માટે PV સિસ્ટમને ગોઠવવાનું શક્ય છે. બીજું, પીક અને વેલી સેગમેન્ટ્સ વચ્ચેના ભાવ તફાવતનો લાભ લઈને, ઑફ-ગ્રીડ વર્કિંગ મોડ દરમિયાન PV સિસ્ટમને ચાર્જ કરવી અને પીક વીજળી માંગ સમયગાળા દરમિયાન તેને ડિસ્ચાર્જ કરવું શક્ય છે. છેલ્લે, જો ગ્રીડ અનુપલબ્ધ હોય, તો PV સિસ્ટમ બેકઅપ પાવર સપ્લાય તરીકે કાર્ય કરે છે, અને ઇન્વર્ટરને ઓફ-ગ્રીડ મોડમાં કાર્ય કરવા માટે નિષ્ક્રિય કરી શકાય છે. હાલમાં, આ દૃશ્ય વિદેશમાં વિકસિત દેશોમાં વધુ વારંવાર લાગુ કરવામાં આવે છે.
૩. ઓન-ગ્રીડ ફોટોવોલ્ટેઇક એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ એપ્લિકેશન માટેના દૃશ્યો
ઓન-ગ્રીડ એનર્જી સ્ટોરેજ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન સિસ્ટમ, જે મુખ્યત્વે ફોટોવોલ્ટેઇક અને એનર્જી સ્ટોરેજ ઘટકોનો ઉપયોગ કરીને એસી કપલિંગ મોડમાં કાર્ય કરે છે. સ્વ-ઉત્પન્ન સ્વ-વપરાશ અને જમીન-આધારિત ફોટોવોલ્ટેઇક વિતરણ સંગ્રહ, ઔદ્યોગિક અને વાણિજ્યિક ફોટોવોલ્ટેઇક ઊર્જા સંગ્રહ અને અન્ય સંભવિત એપ્લિકેશનોના પ્રમાણમાં વધારો કરવા ઉપરાંત, સિસ્ટમ વધારાની વીજ ઉત્પાદન સંગ્રહ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
સોલાર સેલ મોડ્યુલ્સમાં ફોટોવોલ્ટેઇક એરેનો સમાવેશ થાય છે, જે બેટરી પેક, ચાર્જ/ડિસ્ચાર્જ કંટ્રોલર PCS અને પાવર-વપરાશકર્તા લોડ દ્વારા પૂરક છે. એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ્યાં સૌર ઉર્જા લોડ પાવર કરતાં ઓછી પડે છે, ત્યારે સિસ્ટમ આંશિક રીતે સૌર ઉર્જા અને ગ્રીડ દ્વારા સંચાલિત થાય છે. તેનાથી વિપરીત, જ્યારે સૌર ઉર્જા લોડ પાવર કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે સૌર ઉર્જાનો એક ભાગ લોડને પાવર સપ્લાય કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જ્યારે બાકીનો ભાગ કંટ્રોલર દ્વારા સંગ્રહિત થાય છે. વધુમાં, ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીનો ઉપયોગ માંગ વ્યવસ્થાપન, પીક અને વેલી આર્બિટ્રેજ અને સિસ્ટમના નફાકારકતા મોડેલને વધારવા માટે અન્ય પરિસ્થિતિઓમાં કરી શકાય છે.
ચીનના નવા ઉર્જા બજારમાં, પીવી ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીએ ઉભરતા નવીનીકરણીય ઉર્જા એપ્લિકેશન દૃશ્ય તરીકે નોંધપાત્ર રસ મેળવ્યો છે. ઉર્જા સંગ્રહ ઉપકરણ, ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન અને એસી ગ્રીડને એકીકૃત કરીને, સિસ્ટમ નવીનીકરણીય ઉર્જાના ઉપયોગને મહત્તમ બનાવે છે.
૪. માઇક્રો-ગ્રીડ એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ એપ્લિકેશન્સ માટેના દૃશ્યો
ઉર્જા સંગ્રહ ઉપકરણ તરીકે તેના મહત્વને કારણે, માઇક્રો-ગ્રીડ ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી ચીનના પાવર સિસ્ટમ અને નવી ઉર્જા વિકાસમાં વધુ અગ્રણી સ્થાન ધારણ કરી રહી છે.
જેમ જેમ નવીનીકરણીય ઉર્જા લોકપ્રિયતા મેળવે છે અને વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી પ્રગતિઓ આગળ વધતી જાય છે, તેમ તેમ માઇક્રો-ગ્રીડ ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓ માટેના ઉપયોગના દૃશ્યો વધતા રહે છે. આ દૃશ્યો મુખ્યત્વે નીચે સૂચિબદ્ધ બે પાસાઓની ચિંતા કરે છે:
૧). વિતરિત વીજ ઉત્પાદન અને ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી: વિતરિત વીજ ઉત્પાદન એ અંતિમ વપરાશકર્તાની નજીક નાના પાયે વીજ ઉત્પાદન ઉપકરણો મૂકવાનો સંદર્ભ આપે છે, જેમાં પવન ઊર્જા, સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક અને અન્ય સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઉત્પન્ન થતી કોઈપણ વધારાની વીજળીને ત્યારબાદ ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે, જે ઉચ્ચ વીજળી માંગ અથવા ગ્રીડ આઉટેજના સમયગાળા દરમિયાન બેકઅપ પાવર સપ્લાય તરીકે સેવા આપે છે.
૨). માઇક્રો-ગ્રીડ પાવર બેકઅપ: દૂરના વિસ્તારો, ટાપુઓ અને મુશ્કેલ ગ્રીડ ઍક્સેસ ધરાવતા અન્ય સ્થળોએ વિશ્વસનીય સ્થાનિક વીજ પુરવઠો મેળવવા માટે, માઇક્રો-ગ્રીડ ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ અનામત શક્તિ સ્ત્રોત તરીકે કરી શકાય છે.
બહુ-ઊર્જા પૂરકતાનો ઉપયોગ કરીને, માઇક્રો-ગ્રીડ વિતરિત સ્વચ્છ ઊર્જાની સંભવિતતાના ઉપયોગને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકે છે. આનાથી તેઓ મર્યાદિત ક્ષમતા, અવિશ્વસનીય વીજ ઉત્પાદન અને અવિશ્વસનીય સ્વતંત્ર વીજ પુરવઠો જેવા પ્રતિકૂળ પાસાઓ ઘટાડવા સક્ષમ બને છે, સાથે સાથે મોટા પાવર ગ્રીડના સુરક્ષિત સંચાલનને પણ સુનિશ્ચિત કરે છે. પરિણામે, માઇક્રો-ગ્રીડ મોટા પાવર ગ્રીડ માટે મૂલ્યવાન પૂરક તરીકે સેવા આપે છે. માઇક્રો-ગ્રીડ એપ્લિકેશન દૃશ્યોનો સ્કેલ ઘણો મોટો છે, જે થોડા કિલોવોટથી લઈને દસ મેગાવોટ સુધી ફેલાયેલો છે, અને શક્ય અમલીકરણોની વિવિધતા ઘણી વ્યાપક છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક ઉર્જા સંગ્રહ માટેના ઉપયોગના દાખલા વ્યાપક અને વૈવિધ્યસભર છે, જેમાં માઇક્રો-ગ્રીડ, ઓફ-ગ્રીડ સિસ્ટમ્સ અને ગ્રીડ-કનેક્ટેડ સિસ્ટમ્સનો સમાવેશ થાય છે. નવીનીકરણીય ઉર્જાના વ્યવહારુ ઉપયોગો દરેક દૃશ્ય પ્રકારના અનન્ય ફાયદા અને લક્ષણો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે સામૂહિક રીતે વપરાશકર્તાઓને વિશ્વસનીય અને અસરકારક શક્તિ પૂરી પાડે છે.
જેમ જેમ પીવી ટેકનોલોજી આગળ વધતી રહે છે અને ખર્ચ ઘટતો રહે છે, તેમ તેમ ભવિષ્યની ઉર્જા પ્રણાલીમાં પીવી ઉર્જા સંગ્રહ વધુ મહત્વપૂર્ણ સ્થાન મેળવશે. સાથે સાથે, વિવિધ પરિસ્થિતિઓની પ્રગતિ અને અમલીકરણ ચીનના ઉભરતા ઉર્જા ક્ષેત્રની ઝડપી પ્રગતિને સરળ બનાવશે અને ઉર્જા પરિવર્તન અને ઓછા કાર્બન, પર્યાવરણીય રીતે ટકાઉ વિકાસની સિદ્ધિમાં મદદ કરશે.
