फोटोवोल्टाइक विद्युत उत्पादन के एक महत्वपूर्ण भाग के रूप में, इन्वर्टर की मुख्य भूमिका फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल से प्राप्त प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करना है। वर्तमान में, बाजार में उपलब्ध सामान्य इन्वर्टर को मुख्य रूप से केंद्रीकृत इन्वर्टर, समूह श्रृंखला इन्वर्टर और नए प्रकार के वितरित इन्वर्टर में विभाजित किया गया है।
यह काम किस प्रकार करता है:
· सीरीज इन्वर्टर: फोटोवोल्टिक सेल की एक श्रृंखला को उच्च-वोल्टेज डीसी इनपुट में जोड़ा जाता है, और फिर इसे एसी आउटपुट में परिवर्तित किया जाता है।
• समानांतर इनवर्टर: कुल धारा को बढ़ाने के लिए कई फोटोवोल्टिक सेल समानांतर क्रम में जुड़े होते हैं, जिसे बाद में एसी आउटपुट में परिवर्तित किया जाता है।
· ब्रिज इन्वर्टर: डीसी को एसी में परिवर्तित करने के लिए ब्रिज सर्किट का उपयोग।
• इंटरमीडिएट-फ्रीक्वेंसी इन्वर्टर: डीसी इनपुट को इंटरमीडिएट-फ्रीक्वेंसी एसी में परिवर्तित करके, जिसे ट्रांसफार्मर में वांछित एसी आउटपुट प्राप्त करने के लिए परिवर्तित किया जाता है।
आउटपुट वेवफॉर्म के आधार पर:
· साइन वेव इन्वर्टर: इसका आउटपुट एक शुद्ध साइन वेव होता है, जो उच्च अनुप्रयोगों की बिजली गुणवत्ता आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।
· संशोधित साइनसोइडल इन्वर्टर: आउटपुट वेवफॉर्म एक संशोधित साइनसोइडल वेवफॉर्म है, जिसमें अधिकांश घरेलू और व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए कुछ हार्मोनिक घटकों को हटा दिया गया है।
· स्क्वायर वेव इन्वर्टर: आउटपुट वेवफॉर्म स्क्वायर वेव होता है, यह सरल और कम लागत वाला होता है, लेकिन इससे अधिक हार्मोनिक्स उत्पन्न होंगे।
• पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्ल्यूएम) इन्वर्टर: लगभग साइनसोइडल आउटपुट तरंग उत्पन्न करने के लिए उच्च-आवृत्ति पीडब्ल्यूएम तकनीक का उपयोग।
अनुप्रयोग के क्षेत्रों के आधार पर:
• स्वतंत्र इन्वर्टर: मुख्य पावर ग्रिड से स्वतंत्र बिजली उत्पादन प्रणालियों के लिए, जैसे कि प्रकाश व्यवस्था, बिजली आपूर्ति आदि।
• सोलर इन्वर्टर: फोटोवोल्टाइक बिजली को मुख्य ग्रिड से जोड़ता है और जब इसकी आवश्यकता नहीं होती है तो अतिरिक्त बिजली को ग्रिड में वापस भेज देता है, और ग्रिड से अपर्याप्त बिजली प्राप्त करता है।
• माइक्रोग्रिड इन्वर्टर: माइक्रोग्रिड सिस्टम नेटवर्किंग और प्रबंधन को हासिल कर सकता है, और विभिन्न बिजली स्रोतों (जैसे सौर, पवन, आदि) और लोड को जोड़ सकता है।
ये कुछ सामान्य सोलर इन्वर्टर श्रेणियां हैं। विभिन्न प्रकार के इन्वर्टरों की विशेषताएं और उपयोग के परिदृश्य अलग-अलग होते हैं। विशिष्ट आवश्यकताओं और उपयोग के परिदृश्यों के अनुसार उपयुक्त इन्वर्टर का चयन करना आवश्यक है।
सोलर इन्वर्टर किस काम आता है?:
सोलर इन्वर्टर का उपयोग फोटोवोल्टाइक पैनलों (सौर पैनलों) द्वारा उत्पन्न डायरेक्ट करंट (डीसी) को अल्टरनेटिंग करंट (एसी) में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। फोटोवोल्टाइक पैनल सूर्य के प्रकाश को डायरेक्ट करंट में परिवर्तित करते हैं, और सोलर इन्वर्टर उस डायरेक्ट करंट को अल्टरनेटिंग करंट में परिवर्तित करता है जिसका उपयोग हम आमतौर पर घरों, उद्योगों और व्यवसायों को बिजली प्रदान करने के लिए करते हैं।
सोलर इन्वर्टर की मुख्य भूमिकाएँ निम्नलिखित हैं:
1. विद्युत रूपांतरण: सौर पैनलों द्वारा उत्पादित डीसी (DC) विद्युत को एसी (AC) विद्युत में परिवर्तित करना ताकि बिजली ग्रिड की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। प्रत्यावर्ती धारा (AC) विद्युत ऊर्जा का वह रूप है जिसका उपयोग हमारे दैनिक जीवन और औद्योगिक उत्पादन में होता है।
2. ग्रिड से जुड़ा हुआ: ग्रिड से जुड़े फोटोवोल्टिक सिस्टम के लिए, सोलर इन्वर्टर ग्रिड पर निर्भरता कम करने और ऑनलाइन राजस्व की एक निश्चित मात्रा उत्पन्न करने के लिए अतिरिक्त बिजली को ग्रिड में इंजेक्ट कर सकता है।
3. पावर प्रबंधन: सोलर इन्वर्टर आमतौर पर पीवी सिस्टम की निगरानी और प्रबंधन करने में सक्षम होता है, वास्तविक समय में पीवी पैनल की स्थिति, करंट, वोल्टेज आदि की निगरानी करता है, जिससे उपयोगकर्ताओं को पीवी सिस्टम के प्रदर्शन की निगरानी और अनुकूलन करने की क्षमता मिलती है।
4. सुरक्षा कार्य: सौर इनवर्टर में आमतौर पर पीवी सिस्टम के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए ओवरलोड सुरक्षा, शॉर्ट सर्किट सुरक्षा, ओवरवोल्टेज सुरक्षा, अंडरवोल्टेज सुरक्षा आदि सुविधाएं होती हैं।
संक्षेप में, सौर इनवर्टर फोटोवोल्टिक प्रणालियों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, प्रकाश ऊर्जा को उपयोगी प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करता है, जिससे सौर ऊर्जा का उपयोग बिजली आपूर्ति और ग्रिड तक पहुंच के लिए किया जा सकता है, ताकि सतत विकास और ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन में कमी के लक्ष्यों को प्राप्त किया जा सके।
इनवर्टर के मुख्य कच्चे माल में निम्नलिखित श्रेणियां शामिल हैं:
1. अर्धचालक उपकरण: इन्वर्टर का प्रमुख घटक पावर अर्धचालक उपकरण है, जिसमें आमतौर पर पावर ट्रांजिस्टर (IGBT) या मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (MOSFET) का उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों का उपयोग विद्युत ऊर्जा को DC से AC में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।
2. संधारित्र और प्रेरक: विद्युत ऊर्जा को संग्रहित और फ़िल्टर करने के लिए इनवर्टर में संधारित्र और प्रेरक का भी उपयोग किया जाता है। संधारित्र आउटपुट वोल्टेज और धारा को स्थिर करते हैं, जबकि प्रेरक उच्च आवृत्ति वाले शोर और हार्मोनिक्स को फ़िल्टर करते हैं।
3. हीट सिंक और हीट सिंक सामग्री: इन्वर्टर में लगे पावर डिवाइस से काफी गर्मी उत्पन्न होती है, इसलिए तापमान को प्रभावी ढंग से कम करने और डिवाइस के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करने के लिए हीट सिंक और हीट सिंक सामग्री की आवश्यकता होती है। रेडिएटर आमतौर पर पर्याप्त शीतलन क्षेत्र प्रदान करने के लिए एल्यूमीनियम या तांबे से बने होते हैं।
4. पीसीबी (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड): पीसीबी इन्वर्टर में इलेक्ट्रॉनिक घटकों की स्थापना और कनेक्शन के लिए आधार का काम करता है, जिसमें अच्छी विद्युत चालकता और यांत्रिक मजबूती होती है। इन्वर्टर सर्किट का डिज़ाइन बिजली की आवश्यकताओं और सर्किट लेआउट के आधार पर किया जाएगा, जिसमें संबंधित वायरिंग और कनेक्शन शामिल होंगे।
5. इलेक्ट्रॉनिक घटक और परिपथ घटक: इन्वर्टर को परिपथ नियंत्रण, सुरक्षा और कनेक्शन के लिए डायोड, प्रतिरोधक, ट्रांसफार्मर, फ्यूज, कनेक्टर आदि जैसे विभिन्न परिपथ घटकों का उपयोग करने की भी आवश्यकता होती है।
इसके अलावा, इन्वर्टर का बाहरी आवरण आमतौर पर एल्यूमीनियम मिश्र धातु या स्टील प्लेट जैसी धातु सामग्री से बना होता है, जो अच्छी यांत्रिक सुरक्षा और ऊष्मा अपव्यय प्रदर्शन प्रदान करता है।
ये इन्वर्टर के मुख्य कच्चे माल हैं; इन्वर्टर के डिजाइन और निर्माण में ये सामग्रियां इन्वर्टर के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।
