गेल्या काही वर्षांत स्मार्ट होम सोलर एनर्जी स्टोरेज सिस्टीम अधिक सामान्य झाल्या आहेत. कुटुंबाला दिवस-रात्र हरित ऊर्जा दिली जाऊ शकते आणि सौर ऊर्जेमुळे तुम्हाला विजेच्या वाढत्या दरांची चिंता करण्याची गरज नाही. यामुळे तुमच्या वीज बिलात पैशांची बचत होते आणि प्रत्येकाला उत्तम दर्जाचे जीवनमान मिळते.
दिवसा, घरातील पीव्ही ऊर्जा साठवण प्रणाली सौर ऊर्जा गोळा करते आणि ती आपोआप साठवते, जेणेकरून रात्री तिचा वापर करता येईल. जर अचानक वीज गेली, तर ही प्रणाली त्वरित बॅकअप वीज स्त्रोतावर स्विच करू शकते, जेणेकरून सर्व दिवे, उपकरणे आणि इतर साधने नेहमी व्यवस्थित काम करत राहतील. घरातील ऊर्जा साठवण प्रणालीमधील बॅटरी पॅक, जेव्हा वीज वापरली जात नाही, तेव्हा स्वतःहून चार्ज होऊ शकतो. अशा प्रकारे, वीज गेल्यावर किंवा जेव्हा विजेची सर्वाधिक गरज असते तेव्हा त्याचा वापर करता येतो. आपत्कालीन परिस्थितीत घरातील ऊर्जा साठवण उपकरणाचा वापर बॅकअप वीज स्त्रोत म्हणून केला जाऊ शकतो. ते विजेच्या वापराचा भार संतुलित देखील करू शकते, ज्यामुळे कुटुंबाच्या वीज बिलात पैशांची बचत होते. एक स्मार्ट होम पीव्ही ऊर्जा साठवण प्रणाली एका लहान ऊर्जा साठवण केंद्राप्रमाणे काम करते आणि शहरांमधील पॉवर ग्रिडच्या ताणामुळे तिच्यावर परिणाम होत नाही.
व्यावसायिकांसाठी प्रश्नचिन्ह?
अशा शक्तिशाली घरगुती पीव्ही ऊर्जा साठवण प्रणालीमध्ये कोणत्या प्रकारचे भाग असतात आणि ती कार्य करण्यासाठी कशावर अवलंबून असते? घरगुती पीव्ही ऊर्जा साठवण प्रणालीचे कोणते प्रकार उपलब्ध आहेत? योग्य घरगुती पीव्ही ऊर्जा साठवण प्रणाली निवडणे महत्त्वाचे का आहे?
सीईएम नो-हाऊ "सेकंद"
घरासाठी पीव्ही ऊर्जा साठवण प्रणाली म्हणजे काय?
घरगुती फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा साठवण प्रणाली ही सौर फोटोव्होल्टेइक रूपांतरण प्रणाली आणि ऊर्जा साठवण उपकरण प्रणाली यांनी बनलेली असते. ती सूर्यापासून निर्माण झालेली वीज साठवू शकते. अशा प्रकारच्या व्यवस्थेमुळे, लोक दिवसा वीज तयार करून अतिरिक्त वीज रात्री किंवा जेव्हा पुरेसा प्रकाश नसतो तेव्हा वापरण्यासाठी साठवू शकतात.
घरगुती पीव्ही ऊर्जा साठवण प्रणालींचे गटांमध्ये वर्गीकरण करणे
सध्या, घरगुती ऊर्जा साठवण प्रणालींचे दोन प्रकार आहेत: ग्रीडशी जोडलेल्या आणि ग्रीडशी न जोडलेल्या.
घरासाठी ग्रीड-कनेक्टेड ऊर्जा साठवण प्रणाली
सौर पॅनेल, ग्रिड-कनेक्टेड इन्व्हर्टर, बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम (BMS) आणि AC लोड हे त्याचे पाच प्रमुख भाग आहेत. पीव्ही पॅनेल आणि ऊर्जा साठवण प्रणाली उपकरणाला ऊर्जा देण्यासाठी एकत्र काम करतात. जेव्हा मुख्य वीजपुरवठा चालू असतो, तेव्हा पीव्ही ग्रिड-कनेक्टेड प्रणाली आणि मुख्य वीजपुरवठा दोन्ही लोडला ऊर्जा पुरवतात. जेव्हा मुख्य वीजपुरवठा खंडित होतो, तेव्हा पीव्ही ग्रिड-कनेक्टेड प्रणाली आणि ऊर्जा साठवण प्रणाली दोन्ही मिळून लोडला ऊर्जा पुरवतात. ग्रिड-कनेक्टेड घरगुती ऊर्जा साठवण प्रणाली तीन प्रकारे काम करू शकते: मोड १: पीव्ही ऊर्जा साठवते आणि अतिरिक्त ऊर्जा इंटरनेटवर पाठवते; मोड २: पीव्ही ऊर्जा साठवते आणि वापरकर्त्याला त्यांच्या विजेच्या काही गरजा पूर्ण करण्यास मदत करते; आणि मोड ३: पीव्ही फक्त काही ऊर्जा साठवते.
घरी ऊर्जा साठवण्याची ऑफ-ग्रिड पद्धत
पीव्ही इन्व्हर्टर काम करू शकतो कारण तो ग्रीडपासून वेगळा असतो आणि त्याला ग्रीडशी जोडण्याची आवश्यकता नसते. याचा अर्थ असा की, संपूर्ण प्रणालीला ग्रीड-कनेक्टेड कन्व्हर्टरची गरज नसते. ऑफ-ग्रीड घरगुती ऊर्जा साठवण प्रणालीमध्ये तीन वेगवेगळ्या कार्यपद्धती (मोड्स) आहेत. मोड १ मध्ये, सूर्यप्रकाशित दिवसांमध्ये पीव्ही ऊर्जा साठवण आणि वापरकर्त्याला वीज पुरवतो. मोड २ मध्ये, ढगाळ दिवसांमध्ये पीव्ही आणि स्टोरेज बॅटरी वापरकर्त्याला वीज पुरवतात. आणि मोड ३ मध्ये, अंधारलेल्या आणि पावसाळी दिवसांमध्ये स्टोरेज बॅटरी वापरकर्त्याला वीज पुरवते.
इन्व्हर्टर हा घरगुती ऊर्जा साठवण प्रणालीचा मेंदू आणि हृदय असतो. तो ग्रीडला जोडलेला असो वा नसो, त्याला प्रणालीपासून वेगळे करता येत नाही.
यासाठी काही शब्द आहे का?
इन्व्हर्टर हा पॉवर सिस्टीमचा एक सामान्य भाग आहे. तो डीसी पॉवरला (बॅटरी किंवा राखीव बॅटरीमधून मिळणारी) एसी पॉवरमध्ये (२२०v५०HZ साइन किंवा स्क्वेअर वेव्ह) रूपांतरित करू शकतो. सोप्या भाषेत सांगायचे झाल्यास, इन्व्हर्टर हे एक असे यंत्र आहे जे डायरेक्ट करंटला (DC) अल्टरनेटिंग करंटमध्ये (AC) बदलते. यामध्ये एक कन्व्हर्टर ब्रिज, कंट्रोल लॉजिक आणि एक फिल्टर सर्किट असते. रेक्टिफायर डायोड आणि थायरिस्टर हे त्याचे दोन सामान्य भाग आहेत. बहुतेक संगणक आणि घरगुती गॅजेट्सच्या पॉवर सप्लायमध्ये रेक्टिफायर (डीसी ते एसी) बसवलेले असतात. यांना इन्व्हर्टर म्हणतात.
ट्रान्सफॉर्मर प्रणालीचा इतका महत्त्वाचा भाग का असतात?
एसी पारेषण हे डीसी पारेषणापेक्षा अधिक चांगले काम करते आणि अनेक ठिकाणी ऊर्जा पाठवण्यासाठी वापरले जाते. तारेच्या पारेषित प्रवाहामुळे किती शक्ती वाया जाते, हे तुम्ही P=I²R या समीकरणाचा वापर करून शोधू शकता, ज्याचा अर्थ "शक्ती = प्रवाहाच्या रोधाचा वर्ग" असा आहे. ऊर्जेची हानी कमी करण्यासाठी, तुम्हाला तारेचा पारेषित प्रवाह किंवा तिचा रोध कमी करणे आवश्यक आहे. पारेषण वाहिन्यांचा (जसे की तांब्याच्या तारा) रोध कमी करणे कठीण आहे, कारण त्यासाठी खूप पैसा आणि भरपूर वैज्ञानिक ज्ञानाची आवश्यकता असते. याचा अर्थ असा की, पारेषित शक्ती कमी करणे हाच एकमेव प्रभावी मार्ग आहे. शक्ती = प्रवाह x व्होल्टेज, किंवा अधिक स्पष्टपणे सांगायचे झाल्यास, प्रभावी शक्ती = IUcosφ. ऊर्जा वाचवण्यासाठी, डायरेक्ट करंटचे अल्टरनेटिंग करंटमध्ये रूपांतर करून आणि ग्रीडचा व्होल्टेज वाढवून वाहिन्यांमधील प्रवाह कमी केला जाऊ शकतो.
त्याचप्रमाणे, सौर फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मितीमध्ये डीसी (DC) ऊर्जा तयार करण्यासाठी फोटोव्होल्टेइक पॅनेलचा वापर केला जातो. तथापि, अनेक लोड्सना एसी (AC) ऊर्जेची आवश्यकता असते. डीसी ऊर्जा स्रोत प्रणालींमध्ये काही समस्या आहेत. व्होल्टेज बदलणे सोपे नसते आणि वापरता येणाऱ्या लोड्सवर मर्यादा येतात. काही विशिष्ट पॉवर लोड्स वगळता, इतर सर्व लोड्सना डीसी ऊर्जेचे एसी ऊर्जेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी इन्व्हर्टर वापरण्याची आवश्यकता असते. फोटोव्होल्टेइक कन्व्हर्टर हा सौर फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा प्रणालीचा सर्वात महत्त्वाचा भाग आहे. तो फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूलमधून मिळणाऱ्या डीसी ऊर्जेचे एसी ऊर्जेमध्ये रूपांतर करतो, जी नंतर लोड किंवा ऊर्जा स्रोताकडे पाठवली जाते आणि पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्सचे संरक्षण करते. पॉवर मॉड्यूल्स, कंट्रोल सर्किट बोर्ड्स, सर्किट ब्रेकर्स, फिल्टर्स, रिॲक्टर्स, ट्रान्सफॉर्मर्स, कॉन्टॅक्टर्स, कॅबिनेट्स आणि इतर भाग मिळून एक पीव्ही इन्व्हर्टर बनतो. इलेक्ट्रॉनिक भागांची पूर्व-प्रक्रिया, मशीनची जुळणी, चाचणी, मशीनची पॅकिंग आणि इतर टप्पे मिळून उत्पादन प्रक्रिया बनते. या टप्प्यांची वाढ ही पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स तंत्रज्ञान, सेमीकंडक्टर उपकरण तंत्रज्ञान आणि आधुनिक नियंत्रण तंत्रज्ञानातील प्रगतीवर अवलंबून असते.
इन्व्हर्टरचे वेगवेगळे प्रकार
इन्व्हर्टरचे ढोबळमानाने खालील तीन गटांमध्ये वर्गीकरण करता येते:
१. ग्रीडला जोडलेला इन्व्हर्टर
डीसीचे एसीमध्ये रूपांतर करण्याबरोबरच, ग्रिड-कनेक्टेड इन्व्हर्टर त्याच्या आउटपुट एसीला युटिलिटी पॉवरच्या फ्रिक्वेन्सी आणि फेजसोबत सिंक करू शकतो. याचा अर्थ असा की, आउटपुट एसी युटिलिटी पॉवरमध्ये परत पाठवला जाऊ शकतो. दुसऱ्या शब्दांत, ग्रिड-कनेक्टेड इन्व्हर्टर युटिलिटी लाइनला सिंक्रोनस पद्धतीने जोडला जाऊ शकतो. हा इन्व्हर्टर बॅटरीशिवाय न वापरलेली वीज ग्रिडला पाठवू शकतो आणि त्याचे इनपुट सर्किट एमटीटीपी (MTTP) तंत्रज्ञानासोबत काम करण्यासाठी बनवले जाऊ शकते.
२. ज्या इन्व्हर्टर्सना ग्रीडशी जोडण्याची आवश्यकता नसते
ऑफ-ग्रीड इन्व्हर्टर्स, जे सहसा सौर पॅनेल, लहान पवनचक्की किंवा इतर डीसी ऊर्जा स्रोतांना जोडलेले असतात, ते डीसी ऊर्जेचे घरात वापरता येण्याजोग्या एसी ऊर्जेमध्ये रूपांतर करतात. ते ग्रीड आणि बॅटरीमधील ऊर्जेने उपकरणे चालवू शकतात. याला "ऑफ-ग्रीड" म्हटले जाते कारण ते पॉवर ग्रीडला जोडलेले नसते आणि त्याला बाह्य ऊर्जा स्रोताची आवश्यकता नसते.
ऑफ-ग्रीड इन्व्हर्टर्स या पहिल्या बॅटरीवर चालणाऱ्या प्रणाली आहेत, ज्यामुळे विशिष्ट भागांमध्ये मायक्रोग्रीड्सना काम करणे शक्य होते. ऑफ-ग्रीड इन्व्हर्टर ऊर्जा साठवू शकतो आणि तिचे इतर स्वरूपांमध्ये रूपांतर करू शकतो. यात करंट इनपुट्स, डीसी इनपुट्स, फास्ट चार्ज इनपुट्स, उच्च-क्षमतेचे डीसी आउटपुट्स आणि फास्ट एसी आउटपुट्स असतात. हे इनपुट आणि आउटपुटची स्थिती बदलण्यासाठी कंट्रोल सॉफ्टवेअरचा वापर करते, जेणेकरून सौर पॅनेल किंवा लहान पवनचक्की यांसारखे स्रोत शक्य तितके कार्यक्षमतेने काम करतील. तसेच, ऊर्जेची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी हे प्युअर साइन वेव्ह आउटपुटचा वापर करते.
ऑफ-ग्रीड सौर प्रणालींसाठी ऑफ-ग्रीड इन्व्हर्टर बॅटरी आवश्यक असतात, कारण त्या ऊर्जा साठवतात, जी वीज गेल्यावर किंवा वीजपुरवठा खंडित झाल्यावर वापरता येते. ऑफ-ग्रीड इन्व्हर्टर तुम्हाला मुख्य ग्रीडवरील अवलंबित्व कमी करण्यास देखील मदत करतात, कारण मुख्य ग्रीडमुळे वीज खंडित होणे, ब्लॅकआउट आणि कंपन्या दुरुस्त करू न शकणाऱ्या इतर समस्या उद्भवू शकतात.
सोलर चार्ज कंट्रोलर असलेल्या ऑफ-ग्रीड इन्व्हर्टरमध्ये एक अंतर्गत PWM किंवा MPPT सोलर कंट्रोलर देखील असतो, जो वापरकर्त्याला PV इनपुट सोलर इन्व्हर्टरला जोडण्याची आणि सोलर इन्व्हर्टरच्या डिस्प्लेवर PV स्थिती पाहण्याची सुविधा देतो. यामुळे सिस्टीम सेट करणे आणि तपासणे सोपे होते. बॅकअप इंजिन आणि बॅटरीमधील ऑफ-ग्रीड इन्व्हर्टर हे वीजपुरवठा स्थिर आणि पूर्ण असल्याची खात्री करण्यासाठी स्व-चाचणी करणारे असतात. कमी वॅटेजचे इन्व्हर्टर घरगुती उपकरणे चालवण्यासाठी वापरले जातात, तर उच्च वॅटेजचे इन्व्हर्टर प्रामुख्याने व्यावसायिक आणि खाजगी प्रकल्पांना वीजपुरवठा करण्यासाठी वापरले जातात.
३. हायब्रीड इन्व्हर्टर
हायब्रीड इन्व्हर्टरचे दोन मुख्य प्रकार आहेत: एक म्हणजे अंगभूत सोलर चार्ज कंट्रोलर असलेला ऑफ-ग्रीड इन्व्हर्टर, आणि दुसरा म्हणजे ऑन-ग्रीड व ऑफ-ग्रीड इन्व्हर्टर जो ग्रीड-कनेक्टेड आणि ऑफ-ग्रीड दोन्ही प्रकारच्या फोटोव्होल्टेइक सिस्टीमसाठी वापरला जाऊ शकतो आणि ज्याच्या बॅटरी विविध प्रकारे बसवता येतात.
ट्रान्सफॉर्मर सर्वसाधारणपणे काय करतो
१. स्वयंचलितपणे चालू आणि बंद करण्याची कार्यप्रणाली
जसजसा दिवस पुढे जातो आणि सूर्याचा कोन हळूहळू वर चढतो, तसतशी सूर्यकिरणांची तीव्रताही वाढते. पीव्ही सिस्टीम अधिक सौर ऊर्जा शोषून घेऊ शकते, आणि जेव्हा ती इन्व्हर्टरच्या कार्यासाठी आवश्यक असलेल्या आउटपुट पॉवरच्या पातळीवर पोहोचते, तेव्हा ती स्वतःहून चालू होऊ शकते. जेव्हा ग्रिड-कनेक्टेड/स्टोरेज इन्व्हर्टरचे आउटपुट 0 किंवा 0 च्या अगदी जवळ असते, तेव्हा ती काम करणे थांबवते आणि स्लीप मोडमध्ये जाते. हे तेव्हा घडते जेव्हा पीव्ही सिस्टीमची आउटपुट पॉवर कमी होते.
२. अँटी-आयलँडिंग इफेक्टचे कार्य
ग्रिड-कनेक्टेड फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीची प्रक्रिया, फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली आणि वीज प्रणाली ग्रिडचे संचालन. जेव्हा सार्वजनिक वीज ग्रिड बंद पडते किंवा विचित्रपणे वागते, तेव्हा जर फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली वेळेवर काम करणे थांबवू शकली नाही किंवा वीज प्रणालीपासून डिस्कनेक्ट झाली पण तरीही तिच्यात वीजपुरवठा सुरू राहिला, तर आयलँडिंग इफेक्ट (islanding effect) होतो. जेव्हा विजेचे असे खंडित प्रवाह (islands of power) निर्माण होतात, तेव्हा ते पीव्ही प्रणाली (PV system) आणि वीज स्रोत (power source) या दोघांसाठीही वाईट असते.
ग्रिड-कनेक्टेड/एनर्जी स्टोरेज इन्व्हर्टरमध्ये एक अंतर्गत अँटी-आयलँडिंग संरक्षण सर्किट असते, जे रिअल-टाइममध्ये ग्रिडची बुद्धिमानपणे तपासणी करते आणि त्यात व्होल्टेज, फ्रिक्वेन्सी व इतर माहितीचा समावेश असतो. सार्वजनिक ग्रिडमध्ये काही अनियमितता आढळल्यास, इन्व्हर्टर योग्य वेळी वेगवेगळ्या मोजलेल्या मूल्यांचा वापर करून विद्युत प्रवाह खंडित करू शकतो, आउटपुट थांबवू शकतो आणि दोषांची माहिती देऊ शकतो.
३. कमाल पॉवर पॉइंट ट्रॅकिंगसाठी नियंत्रण वैशिष्ट्य
ग्रिड-कनेक्टेड किंवा स्टोरेज इन्व्हर्टरचे सर्वात महत्त्वाचे तंत्रज्ञान म्हणजे त्याचे मॅक्सिमम पॉवर पॉइंट ट्रॅकिंग कंट्रोल फंक्शन (MPPT फंक्शन). हे फंक्शन इन्व्हर्टरला त्याच्या भागांची सर्वोच्च आउटपुट पॉवर रिअल-टाइममध्ये शोधून त्यावर लक्ष ठेवण्यास मदत करते.
अनेक गोष्टींमुळे पीव्ही सिस्टीमच्या आउटपुट पॉवरमध्ये बदल होऊ शकतो आणि ती नेहमीच तिच्या नमूद केलेल्या सर्वोत्तम आउटपुट पॉवरवर टिकवून ठेवणे शक्य नसते.
ग्रिड-कनेक्टेड/स्टोरेज इन्व्हर्टरचे MPPT फंक्शन प्रत्येक घटकाच्या सर्वोच्च पॉवर आउटपुटचा रिअल-टाइममध्ये मागोवा घेऊ शकते. त्यानंतर ते सिस्टीमच्या वर्किंग पॉइंट व्होल्टेजला (किंवा करंटला) बुद्धिमत्तेने समायोजित करून त्याला पीक पॉवर पॉइंटच्या जवळ आणते, ज्यामुळे पीव्ही सिस्टीमद्वारे निर्माण होणारी ऊर्जा कमाल होते आणि ती सतत व कार्यक्षमतेने काम करू शकते याची खात्री होते.
४. दोऱ्यांवर लक्ष ठेवण्यासाठी बुद्धिमान वैशिष्ट्य
पहिल्या MPPT ट्रॅकिंगच्या आधारे, ग्रिड-कनेक्टेड/एनर्जी स्टोरेज इन्व्हर्टरने स्मार्ट स्ट्रिंग डिटेक्शन फंक्शन आधीच पूर्ण केलेले असते. MPPT ट्रॅकिंगच्या विपरीत, स्ट्रिंग डिटेक्शन प्रत्येक ब्रांच स्ट्रिंगमधील व्होल्टेज आणि करंटची अचूकपणे तपासणी करते. यामुळे वापरकर्त्याला प्रत्येक स्ट्रिंगचा रिअल-टाइम ऑपरेशन डेटा पाहता येतो.
सध्या लोकांना हव्या असलेल्या ऊर्जा साठवण प्रणालींमध्ये बीएमएस (बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टीम), पीव्ही ग्रिड-कनेक्टेड इन्व्हर्टर आणि एनर्जी स्टोरेज इन्व्हर्टर यांचा समावेश आहे. घरगुती ऊर्जा साठवण उपकरणांची ही गरज पूर्ण करण्यासाठी आणि प्रत्येक पीव्ही सिस्टीम युनिट सर्किटच्या सुरक्षितता विलगीकरण वैशिष्ट्यांना एकत्रित करण्यासाठी, हुआशेंगचांगने घरगुती पीव्ही ऊर्जा साठवण प्रणालींचा एक संपूर्ण संच सादर केला आहे. या प्रणालींमध्ये प्रामुख्याने ग्रिड-कनेक्टेड इन्व्हर्टर आणि हायब्रीड इन्व्हर्टर यांचा समावेश असतो.
