फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती नावाचे एक तंत्र, सेमीकंडक्टर इंटरफेसवरील फोटोव्होल्टेइक परिणामाचा वापर करून प्रकाश ऊर्जेचे थेट विजेमध्ये रूपांतर करते. सोलर सेल पॅनेल (मॉड्यूल), कंट्रोलर आणि इन्व्हर्टर हे त्याचे तीन मुख्य घटक आहेत. त्याच्या मुख्य भागांमध्ये बहुतांश इलेक्ट्रॉनिक घटक असतात. फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती उपकरण तयार करण्यासाठी, सोलर सेल्सना सिरीजमध्ये जोडून, संरक्षणासाठी त्यांना आवरण घालून, आणि पॉवर कंट्रोलर्स व अतिरिक्त भाग जोडून एक मोठ्या क्षेत्राचे सोलर सेल मॉड्यूल तयार केले जाते.
१. सौर ऊर्जा निर्माण करण्याची प्रक्रिया काय आहे?
फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती म्हणजे सौर ऊर्जेचे थेट विद्युत विजेमध्ये रूपांतर करण्याची प्रक्रिया आहे.
फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा ही सध्या सौर वीज निर्माण करण्याची सर्वात प्रचलित पद्धत आहे. परिणामी, सौर ऊर्जेला आता सामान्यतः फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती म्हणून ओळखले जाते.
२. सौर पेशी वीज कशी निर्माण करतात?
फोटोव्होल्टेइक सेल हा फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती युनिटचा सर्वात मूलभूत प्रकार आहे, कारण ते एक सेमीकंडक्टर उपकरण आहे जे सौर किरणोत्सर्गाच्या ऊर्जेमधून प्रकाश आणि विजेचे थेट डायरेक्ट करंटमध्ये रूपांतर करते.
स्फटिक सिलिकॉनमध्ये विशिष्ट मूलद्रव्ये (जसे की फॉस्फरस, बोरॉन इत्यादी) मिसळल्याने पदार्थाच्या आण्विक प्रभारात कायमस्वरूपी असंतुलन निर्माण होते, परिणामी अद्वितीय विद्युत गुणधर्म असलेला एक अर्धसंवाहक पदार्थ तयार होतो, जे फोटोव्होल्टेइक पेशींच्या विशिष्ट विद्युत वैशिष्ट्यांसाठी जबाबदार असतात.
सूर्यप्रकाशाच्या संपर्कात आल्यावर, विशिष्ट विद्युत गुणधर्म असलेले सेमीकंडक्टर मुक्त विद्युत प्रभार निर्माण करू शकतात. जेव्हा टोके बंद केली जातात, तेव्हा मुक्त प्रभार जमा होतात आणि एका विशिष्ट दिशेने सरकतात, ज्यामुळे विद्युत ऊर्जा निर्माण होते.
३. फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीचे काय फायदे आहेत?
१). व्यापकता
पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर सूर्यप्रकाश पडतो आणि जमीन, समुद्र, पर्वत किंवा सपाट प्रदेश अशा कोणत्याही भौगोलिक ठिकाणी याचा वापर व शोषण केले जाऊ शकते. जरी सूर्यप्रकाशाचा कालावधी आणि तीव्रता वेगवेगळी असली तरी, तो सर्वत्र पसरलेला असतो आणि त्यावर हवामान किंवा ठिकाणाचा परिणाम होत नाही.
२). शाश्वतता आणि अनंतता
सूर्य या दराने इतकी अणुऊर्जा निर्माण करतो की, त्यातून अब्जावधी वर्षांच्या हायड्रोजन साठवणुकीला ऊर्जा पुरवता येईल. आज होत असलेला गंभीर पर्यावरणीय ऱ्हास पाहता, सौर ऊर्जा हा एक पूर्णपणे स्वच्छ, अक्षय ऊर्जा स्रोत आहे, ज्याचा पुरवठा कधीही न संपणारा आहे.
३). अनुकूलनीय स्थापना स्थळे
उघड्या छताचा फायदा असा आहे की त्यावर इमारतीच्या दिशेचा परिणाम होत नाही, ज्यामुळे जास्त काळ प्रकाश आत पोहोचतो आणि सावलीचा अडथळा कमी होतो. निवासी इमारतींच्या छतांवर बसवण्याव्यतिरिक्त, फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती औद्योगिक इमारतींमध्येही आढळते, जिथे त्या सुविधेच्या विजेच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी ऊर्जा निर्माण करण्याकरिता सौर ऊर्जेचा वापर केला जातो. छतावरील वितरित फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञानाचा विकास ग्रामीण पुनर्वसनाच्या संदर्भात जिल्हाव्यापी विजेच्या वापराच्या समस्येवर प्रभावीपणे तोडगा काढू शकतो.
४). हिरवेगार
स्वाभाविकपणे, टीव्हीचा मोठा आवाज आणि जास्त ब्राइटनेसमुळे जास्त वीज वापरली जाते. ब्राइटनेस आणि आवाज कमी केल्याने केवळ डोळे आणि कानांचे संरक्षण होत नाही, तर विजेची बचतही होते.
५). देशाची ऊर्जा सुरक्षा वाढवणे
जीवाश्म इंधनावर आधारित वीज निर्मितीवरील अवलंबित्व कमी करून आणि त्यामुळे ऊर्जा संकट व इंधन बाजारातील अस्थिरता टाळून, लोक राष्ट्रीय ऊर्जा सुरक्षा सुधारू शकतात. हे फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीच्या वापराद्वारे साध्य केले जाऊ शकते.
६). किमान देखभाल आणि संचालन खर्च
फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीची कार्यप्रणाली मजबूत आणि विश्वासार्ह असून, त्यात यांत्रिक पारेषण भागांचा अभाव असतो. स्वयंचलित नियंत्रण तंत्रज्ञानाच्या व्यापक वापरासोबत, फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणालीचा एक संच जोपर्यंत सौर सेल मॉड्यूल कार्यरत आहे, तोपर्यंत वीज निर्माण करू शकतो. यामुळे देखभालीचा खर्च लक्षणीयरीत्या कमी होतो आणि हे काम देखरेखीशिवाय पूर्ण केले जाऊ शकते.
४. सौर ऊर्जा निर्मिती प्रकल्पांचे कोणते प्रकार आहेत?
पीव्ही प्रकल्पांचे त्यांच्या मांडणीनुसार “वितरित” किंवा “केंद्रीय” असे वर्गीकरण केले जाऊ शकते.
वितरित: वापरकर्त्याच्या ठिकाणी उभारलेल्या किंवा विद्युत ग्रीडशी जोडलेल्या विशिष्ट आकाराच्या फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा प्रकल्पांना वितरित फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा प्रकल्प म्हणतात. या प्रकारचा ऊर्जा प्रकल्प जवळपासच्या लोकांना थेट वीज पुरवू शकतो आणि तो सामान्यतः जमिनीवर, भिंतीवर किंवा छतावर बसवलेला असतो.
केंद्रीकृत: प्रामुख्याने पर्वत आणि वाळवंटांसारख्या विस्तीर्ण प्रदेशांमध्ये वापरले जाते. अनेक फोटोव्होल्टेइक पॅनेल किंवा सोलर ट्रॅकिंग सिस्टीमच्या वापराद्वारे, या प्रकारचा ऊर्जा प्रकल्प सौर ऊर्जा गोळा करतो आणि तिचे विजेमध्ये रूपांतर करतो, जी वीज निर्मितीच्या ठिकाणापासून दूर राहणाऱ्या ग्राहकांपर्यंत पोहोचवली जाते.
इमारत-एकात्मिक फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा प्रकल्प: हे सौर ऊर्जा निर्मिती तंत्रज्ञानाला इमारतीच्या वास्तुकलेमध्ये विलीन करून तयार केले जातात, ज्यामुळे सौर यंत्रणा संरचनेचा एक अविभाज्य भाग बनते. या प्रकारचे ऊर्जा प्रकल्प इमारतीच्या बाल्कनी, पडदा भिंत, छत किंवा इतर भागांवर बसवले जाऊ शकतात.
पीव्ही ऊर्जा प्रकल्पांना तांत्रिक वैशिष्ट्ये आणि वापराच्या परिस्थितीनुसार खालील गटांमध्ये देखील विभागले जाऊ शकते:
घरगुती वापरासाठीचे पीव्ही ऊर्जा केंद्र: प्रामुख्याने निवासी इमारतींमध्ये वापरली जाणारी ही एक लहान-प्रमाणातील विकेंद्रित पीव्ही ऊर्जा निर्मिती प्रणाली आहे. आपल्या विजेच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, घरमालक त्यांच्या छतावर सौर पॅनेल बसवून नवीकरणीय ऊर्जा निर्माण करू शकतात.
व्यावसायिक पीव्ही ऊर्जा केंद्रे: आकारमानाच्या दृष्टीने केंद्रीकृत आणि निवासी पीव्ही ऊर्जा केंद्रांच्या दरम्यान येतात आणि ती व्यावसायिक इमारती, औद्योगिक वसाहती आणि इतर ठिकाणी वापरण्यासाठी योग्य आहेत.
ग्रामीण फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा प्रकल्प: यांचा वापर प्रामुख्याने ग्रामीण भागांमध्ये केला जातो, जिथे ते शेतकऱ्यांना स्वच्छ ऊर्जा पुरवतात आणि विजेच्या टंचाईची समस्या सोडवतात.
ग्रामीण फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा प्रकल्प: यांचा वापर प्रामुख्याने ग्रामीण भागांमध्ये केला जातो, जिथे ते शेतकऱ्यांना स्वच्छ ऊर्जा पुरवतात आणि विजेच्या टंचाईची समस्या सोडवतात.
सार्वजनिक सुविधा पीव्ही पॉवर स्टेशन: यामध्ये बस स्थानके, शाळा आणि रुग्णालये यांसारख्या, जिथे सर्वसामान्य जनता असते, अशा ठिकाणी सौर ऊर्जा निर्मिती तंत्रज्ञानाच्या वापराचे वर्णन केले आहे.
तरंगते फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा केंद्र: या प्रकारची वीज निर्मिती प्रणाली प्रामुख्याने जलाशय, तलाव आणि इतर जलसाठ्यांमध्ये वापरली जाते, जिथे पाण्याच्या पृष्ठभागावर फोटोव्होल्टेइक पॅनेल बसवले जातात.
५. फोटोव्होल्टेइक ऊर्जेला कमी-कार्बन आणि हरित ऊर्जा स्त्रोत कशामुळे म्हटले जाते?
वर्ल्ड वाईड फंड फॉर नेचर (WWF) च्या संशोधन निष्कर्षांनुसार, १ किलोवॅट क्षमतेची फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली स्थापित केल्यास वर्षाला १२०० किलोवॅट-तास वीज निर्माण करता येते, कोळशाचा (प्रमाणित कोळसा) वापर सुमारे ४०० किलोने कमी होतो आणि कार्बन डायऑक्साइडचे उत्सर्जन सुमारे १ टनाने कमी होते. फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीचे ऊर्जा, पर्यावरण संरक्षण आणि आर्थिक दृष्ट्या महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत. ही आपल्या देशातील सर्वोत्तम दर्जाच्या हरित ऊर्जांपैकी एक आहे.
सौर ऊर्जा निर्मितीसारख्या अक्षय ऊर्जा स्रोतांचा विकास, हा धुरके आणि आम्लवर्षा यांसारख्या पर्यावरणीय समस्यांवर उपाययोजना करण्याचा एक प्रभावी मार्ग आहे. वर्ल्ड वाईड फंड फॉर नेचर (WWF) च्या संशोधन निष्कर्षांनुसार, एक चौरस मीटर सौर ऊर्जा निर्मिती प्रणाली स्थापित करणे हे १०० चौरस मीटर झाडे लावण्यासारखेच आहे.
