എന്താണ് ഒരു ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം?
രാത്രിയിലോ യൂട്ടിലിറ്റി പവറിന്റെ അഭാവത്തിലോ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനായി അധികമുള്ളത് സംഭരിക്കുമ്പോൾ, വീട്ടുപകരണങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനായി സൗരോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഉപകരണങ്ങളുടെയും സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും സംയോജനമാണ് ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം.
അത് എന്താണ്, പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
1. ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മൊഡ്യൂൾ: സൂര്യപ്രകാശം പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിനും നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുതധാരയാക്കി മാറ്റുന്നതിനും ഉത്തരവാദികളായ നിരവധി ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മൊഡ്യൂളുകൾ (സോളാർ പാനലുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.
2. റാക്കിംഗ്, ആക്സസറികൾ, കേബിളുകൾ: സോളാർ പാനലുകൾ ശരിയാക്കാനും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഡിസി പവർ ഇൻവെർട്ടറിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകാനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
3. ഇൻവെർട്ടറുകൾ (ഗ്രിഡ്-കണക്റ്റഡ്, ഓഫ്-ഗ്രിഡ് ഇൻവെർട്ടറുകൾ): സോളാർ പാനലുകൾ ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്ന ഡയറക്ട് കറന്റ് (ഡിസി) പവർ വിപരീതമാക്കിയാണ് ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റ് (എസി) പവർ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്, കൂടാതെ അധിക വൈദ്യുതി ഒരു എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തിൽ സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് സിറ്റി ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും.
4. ഊർജ്ജ സംഭരണ ഉപകരണങ്ങൾ: സാധാരണയായി ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ, മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ബാറ്ററികൾ എന്നിവ പോലുള്ള ബാറ്ററികളെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, ഇവ സൗരോർജ്ജം വഴി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതി പിന്നീട് ഉപയോഗിക്കുന്നതിനായി ഒരു ഇൻവെർട്ടർ വഴി ഉടനടി ഉപയോഗിക്കില്ല.
5. ഇ.എം.എസ്സും ബി.എം.എസും: എല്ലാ ഭാഗങ്ങളും കാര്യക്ഷമമായും സുരക്ഷിതമായും പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും പ്രവർത്തനം നിരീക്ഷിക്കുകയും കൈകാര്യം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്ന സംവിധാനമാണ് ഇ.എം.എസ്.. ബാറ്ററിയുടെ ചാർജിംഗും ഡിസ്ചാർജിംഗും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുകയും നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന സംഭരണ ബാറ്ററിയുടെ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റമാണ് ബി.എം.എസ്.
6. കൺവെർജൻസ് ബോക്സ്: സോളാർ ആക്സസ് ഇൻവെർട്ടറിന്റെ മധ്യത്തിലുള്ള സർജ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ (മിന്നൽ സംരക്ഷണം), ഫ്യൂസുകൾ, ഡിസി സർക്യൂട്ട് ബ്രേക്കറുകൾ, യൂട്ടിലിറ്റി ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ട് ബ്രേക്കറുകൾ, തടസ്സമില്ലാത്ത പവർ സപ്ലൈ ഔട്ട്പുട്ട് സർക്യൂട്ട് ബ്രേക്കറുകൾ തുടങ്ങി എല്ലാത്തരം സംരക്ഷണ ഉപകരണങ്ങളും സ്വിച്ചുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു.
ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പ്രഭാവം, സൗരോർജ്ജത്തിൽ നിന്ന് വൈദ്യുതി എങ്ങനെ ലഭിക്കും
1. ഫോട്ടോണുകളുടെ ആഗിരണം: സൂര്യപ്രകാശം (മറ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾ ഉൾപ്പെടെ) സോളാർ പാനലിന്റെ മെറ്റീരിയലിൽ (സിലിക്കൺ) പതിക്കുമ്പോൾ, ഫോട്ടോണുകളുടെ ഊർജ്ജം സെമികണ്ടക്ടർ മെറ്റീരിയൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു.
2. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഉത്തേജനം: ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഫോട്ടോൺ ഊർജ്ജം അർദ്ധചാലകത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകളെ വാലൻസ് ബാൻഡിൽ നിന്ന് ചാലക ബാൻഡിലേക്ക് ചാടാൻ കാരണമാകുന്നു, ഇത് അവയെ ഒരു ബന്ധിത അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് ഒരു സ്വതന്ത്ര അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.
3. ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികളുടെ ഉത്പാദനം: ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ചാലക ബാൻഡിലേക്ക് ആവേശഭരിതമാകുമ്പോൾ, അത് വാലൻസ് ബാൻഡിൽ ഒരു ദ്വാരം അവശേഷിപ്പിക്കുന്നു. ഈ ഇലക്ട്രോണും ദ്വാരവും ഒരു ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡിയായി മാറുന്നു.
4. ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം സ്ഥാപിക്കൽ: ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് വസ്തുക്കളിൽ സാധാരണയായി പി-ടൈപ്പ്, എൻ-ടൈപ്പ് മേഖലകൾ കാണപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഈ രണ്ട് മേഖലകളുടെയും ജംഗ്ഷനിൽ (അതായത്, പിഎൻ ജംഗ്ഷൻ), ഒരു ആന്തരിക വൈദ്യുത മണ്ഡലം രൂപപ്പെടുന്നു.
5. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഒഴുക്ക് നയിക്കുന്നു: ഈ ആന്തരിക വൈദ്യുത മണ്ഡലം സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളെ N-ടൈപ്പ് മേഖലയിലേക്കും ദ്വാരങ്ങളെ P-ടൈപ്പ് മേഖലയിലേക്കും നീങ്ങാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു, ഈ ചലനം ഒരു വൈദ്യുതധാര സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
6. കറന്റ് ശേഖരിക്കുന്നു: ഒരു ഇൻവെർട്ടർ വഴി, ഈ കറന്റ് എസി അല്ലെങ്കിൽ ഡിസി വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുകയും പിന്നീടുള്ള ഉപയോഗത്തിനായി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തിൽ സൂക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഗ്രിഡ്-കണക്റ്റഡ്, ഓഫ്-ഗ്രിഡ് ഇൻവെർട്ടറുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അവയുടെ പ്രവർത്തന രീതി.
1. ഗ്രിഡ്-കണക്റ്റഡ് ഇൻവെർട്ടർ, സോളാർ പാനലുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഡിസി പവറിനെ എംപിപിടി മൊഡ്യൂൾ വഴി ഇൻവെർട്ടറിന് അനുയോജ്യമായ ബസ് വോൾട്ടേജാക്കി മാറ്റുന്നു, തുടർന്ന് ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ വഴി വീട്ടുപകരണങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനായി എസി പവറായി മാറ്റുന്നു, അധിക വൈദ്യുതി ഉണ്ടെങ്കിൽ, അത് സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ അതേ വോൾട്ടേജിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും ബാക്കപ്പിനായി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, അധിക വൈദ്യുതി ഉണ്ടെങ്കിൽ, അത് റിവേഴ്സ് ചെയ്ത് പവർ ഗ്രിഡിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കും.
2. പിവി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് സ്വയം-ഉൽപ്പാദന, സ്വയം-ഉപഭോഗ മോഡുകൾ, പീക്ക്-ഷേവിംഗ്, വാലി-ഫില്ലിംഗ് മോഡുകൾ, ബാറ്ററി-പ്രയോറിറ്റി മോഡുകൾ എന്നിവയുണ്ട്.
സ്വയം ഉൽപ്പാദനവും സ്വയം ഉപയോഗ രീതിയും: സോളാർ പാനലുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതി ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റ് (എസി) ആക്കി നേരിട്ട് വീട്ടുപകരണങ്ങളിലേക്ക് നൽകുന്നു, അതേസമയം അധികമുള്ളത് സംഭരണ സംവിധാനത്തിലേക്ക് ചാർജ് ചെയ്യുന്നു; സോളാർ പാനലുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതി വീട്ടുപകരണങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാൻ പര്യാപ്തമല്ലെങ്കിൽ, നഗര പവർ ഗ്രിഡ് ഉപയോഗിച്ച് അത് വീണ്ടും നിറയ്ക്കുന്നു.
പീക്ക് ഷേവിംഗും വാലി ഫില്ലിംഗ് മോഡും: നിശ്ചിത സമയത്ത്, സിറ്റി ഗ്രിഡിൽ നിന്നുള്ള എസി പവർ ഡിസി പവറായി പരിവർത്തനം ചെയ്ത് എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് ചാർജ് ചെയ്യും; നിശ്ചിത പീക്ക് സമയത്ത്, എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തിലെ ഡിസി പവർ വീട്ടുപകരണങ്ങൾക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനായി എസി പവറായി പരിവർത്തനം ചെയ്യും; ബാറ്ററി പവർ അപര്യാപ്തമാണെങ്കിൽ, സിറ്റി ഗ്രിഡ് അത് അനുബന്ധമായി നൽകും.
ബാറ്ററി പ്രയോറിറ്റി മോഡ്: സാഹചര്യം എന്തുതന്നെയായാലും, ആദ്യം ഊർജ്ജ സംഭരണ സംവിധാനത്തിന്റെ പവർ നിറഞ്ഞിട്ടുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക. സൗരോർജ്ജം കൂടുതൽ വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുമ്പോൾ, അത് നേരിട്ട് വീട്ടിലെ ബാറ്ററി ഉപയോഗത്തിനായി എസി പവറായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടും. ഗ്രിഡ്-കണക്ഷൻ പ്രവർത്തനം ഓണാക്കുമ്പോൾ, അധികമുള്ളത് സിറ്റി ഗ്രിഡിലേക്ക് ചേർക്കപ്പെടും.
എത്ര W സോളാർ പാനലുകൾ സ്ഥാപിക്കണമെന്ന് എങ്ങനെ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത് കണക്കാക്കാം
സോളാർ പാനൽ: LESSO 550W
വലിപ്പം: L 2278 x 1134mm ഏകദേശം 2.6 ചതുരശ്ര അടി.
ഭാരം: 28 കിലോ
പവർ: 550W
ഏരിയ കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം:
കുറിപ്പ്: 7KW-ൽ താഴെയുള്ള സോളാർ പാനലുകളെ പിന്തുണയ്ക്കുക.
സോളാർ പാനലിന്റെ ആകെ പവർ: 550W*12=6.6KW
ആവശ്യമായ മേൽക്കൂര വിസ്തീർണ്ണം: 12 x 2.6 ചതുരശ്ര അടി = 31.2 ചതുരശ്ര അടി.
പ്രതിദിന വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദന കണക്കുകൂട്ടൽ:
ചൈനയിലെ വെൻഷൗവിനെ ഉദാഹരണമായി എടുക്കുക, പരമാവധി സൂര്യപ്രകാശം 3.77 മണിക്കൂർ, പ്രതിവർഷം വാട്ട് വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം 1.088KWH, വാർഷിക ഫലപ്രദമായ ഉപയോഗം മണിക്കൂറുകൾ 1087.08 മണിക്കൂർ ഇൻസ്റ്റലേഷൻ ആംഗിൾ: 18 ഡിഗ്രി
പ്രതിദിന പീക്ക് വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം = 6.6KW x 3.77H = 24.88KWH
വാർഷിക വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം = 6.6KW x 1087.08H = 7174.728KWH




