ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ అంటే ఏమిటి?
ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ అనేది పరికరాలు మరియు సాంకేతికతల కలయిక. ఇది గృహోపకరణాలకు సౌరశక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చి సరఫరా చేస్తుంది, అదే సమయంలో మిగులు శక్తిని రాత్రిపూట లేదా విద్యుత్ సరఫరా లేనప్పుడు ఉపయోగించుకోవడానికి నిల్వ చేస్తుంది.
అది ఏమిటి మరియు దాని ప్రధాన భాగాలు ఏమిటి?
1. ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్: ఇది సూర్యరశ్మిని గ్రహించి, దానిని డైరెక్ట్ కరెంట్గా మార్చే అనేక ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూళ్లను (సోలార్ ప్యానెళ్లు అని కూడా పిలుస్తారు) కలిగి ఉంటుంది.
2. ర్యాకింగ్, ఉపకరణాలు మరియు కేబుల్స్: సోలార్ ప్యానెళ్లను స్థిరపరచడానికి మరియు ఉత్పత్తి అయిన DC పవర్ను ఇన్వర్టర్కు రవాణా చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
3. ఇన్వర్టర్లు (గ్రిడ్-కనెక్టెడ్ మరియు ఆఫ్-గ్రిడ్ ఇన్వర్టర్లు): సోలార్ ప్యానెళ్ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన డైరెక్ట్ కరెంట్ (DC) పవర్ను ఇన్వర్ట్ చేయడం ద్వారా ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC) పవర్ సృష్టించబడుతుంది, మరియు అదనపు పవర్ను ఎనర్జీ స్టోరేజ్ సిస్టమ్లో నిల్వ చేస్తారు, దీనిని సిటీ గ్రిడ్కు కూడా కనెక్ట్ చేయవచ్చు.
4. శక్తి నిల్వ పరికరాలు: సాధారణంగా ఇవి లిథియం బ్యాటరీలు మరియు ఇతర రకాల బ్యాటరీలను సూచిస్తాయి. ఇవి సౌరశక్తి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన, వెంటనే ఉపయోగించని విద్యుత్తును తరువాత ఉపయోగం కోసం ఇన్వర్టర్ ద్వారా నిల్వ చేస్తాయి.
5. EMS మరియు BMS: EMS అనేది మొత్తం సిస్టమ్ యొక్క పనితీరును పర్యవేక్షించి, నిర్వహించే వ్యవస్థ, ఇది అన్ని భాగాలు సమర్థవంతంగా మరియు సురక్షితంగా పనిచేస్తాయని నిర్ధారిస్తుంది. BMS అనేది స్టోరేజ్ బ్యాటరీ యొక్క నిర్వహణ వ్యవస్థ, ఇది బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ను ఆప్టిమైజ్ చేసి, నియంత్రిస్తుంది.
6. కన్వర్జెన్స్ బాక్స్: ఇందులో సోలార్ యాక్సెస్ ఇన్వర్టర్ మధ్యలో ఉండే సర్జ్ ప్రొటెక్షన్ (మెరుపుల నుండి రక్షణ), ఫ్యూజులు, DC సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు, యుటిలిటీ ఇన్పుట్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు, నిరంతరాయ విద్యుత్ సరఫరా అవుట్పుట్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు మొదలైన అన్ని రకాల రక్షణ పరికరాలు మరియు స్విచ్లు ఉంటాయి.
ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్రభావం, సౌరశక్తి నుండి విద్యుత్తును ఎలా పొందాలి
1. ఫోటాన్ల శోషణ: సూర్యకాంతి (ఇతర కాంతి వనరులతో సహా) సోలార్ ప్యానెల్ యొక్క పదార్థాన్ని (సిలికాన్) తాకినప్పుడు, ఫోటాన్ల శక్తి సెమీకండక్టర్ పదార్థం ద్వారా శోషించబడుతుంది.
2. ఎలక్ట్రాన్ల ఉత్తేజం: శోషించబడిన ఫోటాన్ శక్తి సెమీకండక్టర్లోని ఎలక్ట్రాన్లను వాలెన్స్ బ్యాండ్ నుండి కండక్షన్ బ్యాండ్కు దూకడానికి కారణమవుతుంది, దీనివల్ల అవి బౌండ్ స్టేట్ నుండి ఫ్రీ స్టేట్కు మారతాయి.
3. ఎలక్ట్రాన్-హోల్ జతల ఉత్పత్తి: ఒక ఎలక్ట్రాన్ వాహక పట్టీలోకి ఉత్తేజితమైనప్పుడు, అది సంయోజక పట్టీలో ఒక రంధ్రాన్ని వదిలివేస్తుంది. ఈ ఎలక్ట్రాన్ మరియు రంధ్రం కలిసి ఒక ఎలక్ట్రాన్-హోల్ జతను ఏర్పరుస్తాయి.
4. విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని స్థాపించడం: ఫోటోవోల్టాయిక్ పదార్థాలలో సాధారణంగా P-రకం మరియు N-రకం ప్రాంతాలు ఉంటాయి, మరియు ఈ రెండు ప్రాంతాల జంక్షన్ వద్ద (అంటే, PN జంక్షన్ వద్ద), ఒక అంతర్గత విద్యుత్ క్షేత్రం ఏర్పడుతుంది.
5. ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహాన్ని నడపడం: ఈ అంతర్గత విద్యుత్ క్షేత్రం స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్లను N-రకం ప్రాంతం వైపుకు మరియు హోల్స్ను P-రకం ప్రాంతం వైపుకు కదిలేలా నడుపుతుంది, మరియు ఈ కదలిక ఒక కరెంట్ను సృష్టిస్తుంది.
6. కరెంట్ను సేకరించడం: ఇన్వర్టర్ ద్వారా, ఈ కరెంట్ AC లేదా DC విద్యుత్గా మార్చబడి, తదుపరి ఉపయోగం కోసం శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలో నిల్వ చేయబడుతుంది.
గ్రిడ్-కనెక్టెడ్ మరియు ఆఫ్-గ్రిడ్ ఇన్వర్టర్లు ఎలా పనిచేస్తాయి మరియు వాటి కార్యాచరణ విధానం
1. గ్రిడ్కు అనుసంధానించబడిన ఇన్వర్టర్, సోలార్ ప్యానెళ్ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన DC పవర్ను MPPT మాడ్యూల్ ద్వారా ఇన్వర్టర్కు అనువైన బస్ వోల్టేజ్గా మారుస్తుంది, ఆపై దానిని ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల ద్వారా AC పవర్గా మార్చి గృహోపకరణాలకు సరఫరా చేస్తుంది. ఒకవేళ అదనపు పవర్ ఉంటే, దానిని స్టోరేజ్ సిస్టమ్ వోల్టేజ్కు సమానమైన వోల్టేజ్లోకి మార్చి బ్యాకప్ కోసం స్టోరేజ్ సిస్టమ్లోకి ఛార్జ్ చేస్తుంది. ఇంకా అదనపు పవర్ మిగిలి ఉంటే, దానిని రివర్స్ చేసి పవర్ గ్రిడ్లోకి అనుసంధానిస్తుంది.
2. PV శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలు స్వీయ-ఉత్పత్తి మరియు స్వీయ-వినియోగ రీతులు, పీక్-షేవింగ్ మరియు వ్యాలీ-ఫిల్లింగ్ రీతులు, మరియు బ్యాటరీ-ప్రాధాన్యత రీతులను కలిగి ఉంటాయి.
స్వీయ-ఉత్పత్తి మరియు స్వీయ-వినియోగ విధానం: సౌర ఫలకాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్తును ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC)గా మార్చి నేరుగా గృహోపకరణాలకు సరఫరా చేస్తారు, అయితే మిగులు విద్యుత్తును నిల్వ వ్యవస్థలో నిక్షిప్తం చేస్తారు; ఒకవేళ సౌర ఫలకాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కరెంట్ గృహోపకరణాల వినియోగానికి సరిపోకపోతే, దానిని నగర విద్యుత్ గ్రిడ్ నుండి తిరిగి నింపుతారు.
పీక్ షేవింగ్ మరియు వ్యాలీ ఫిల్లింగ్ మోడ్: సెట్ చేసిన కనిష్ట సమయంలో, సిటీ గ్రిడ్ నుండి వచ్చే AC పవర్, DC పవర్గా మార్చబడి ఎనర్జీ స్టోరేజ్ సిస్టమ్లోకి ఛార్జ్ చేయబడుతుంది; సెట్ చేసిన గరిష్ట సమయంలో, ఎనర్జీ స్టోరేజ్ సిస్టమ్లోని DC పవర్, గృహోపకరణాలకు సరఫరా చేయడానికి AC పవర్గా మార్చబడుతుంది; ఒకవేళ బ్యాటరీ పవర్ సరిపోకపోతే, దానికి సిటీ గ్రిడ్ నుండి పవర్ జోడించబడుతుంది.
బ్యాటరీ ప్రాధాన్యతా మోడ్: పరిస్థితి ఏదైనప్పటికీ, ముందుగా శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ యొక్క శక్తి నిండుగా ఉండేలా చూసుకుంటుంది. సౌరశక్తి ద్వారా అదనపు శక్తి ఉత్పత్తి అయినప్పుడు, అది నేరుగా ఇంటి బ్యాటరీ వినియోగం కోసం AC పవర్గా మార్చబడుతుంది. గ్రిడ్-కనెక్షన్ ఫంక్షన్ ఆన్ చేసినప్పుడు, మిగులు శక్తి నగర గ్రిడ్కు జోడించబడుతుంది.
ఎన్ని వాట్ల సోలార్ ప్యానెళ్లను ఇన్స్టాల్ చేయాలో ఎలా డిజైన్ చేసి, లెక్కించాలి
సోలార్ ప్యానెల్: లెస్సో 550W
పరిమాణం: పొడవు 2278 x వెడల్పు 1134 మి.మీ. సుమారు 2.6 చదరపు అడుగులు.
బరువు: 28 కిలోలు
పవర్: 550W
వైశాల్య గణన సూత్రం:
గమనిక: 7KW కంటే తక్కువ సోలార్ ప్యానెళ్లకు మద్దతు ఇస్తుంది
సోలార్ ప్యానెల్ మొత్తం శక్తి: 550W*12=6.6KW
అవసరమైన పైకప్పు వైశాల్యం: 12 x 2.6 చ.అ. = 31.2 చ.అ.
రోజువారీ విద్యుత్ ఉత్పత్తి గణన:
చైనాలోని వెన్జౌను ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, గరిష్ట సూర్యరశ్మి 3.77 గంటలు, సంవత్సరానికి వాట్కు విద్యుత్ ఉత్పత్తి 1.088KWH, వార్షిక సమర్థవంతమైన వినియోగ గంటలు 1087.08 గంటలు. సంస్థాపన కోణం: 18 డిగ్రీలు.
గరిష్ట రోజువారీ విద్యుత్ ఉత్పత్తి = 6.6KW x 3.77H = 24.88KWH
వార్షిక విద్యుత్ ఉత్పత్తి = 6.6KW x 1087.08H = 7174.728KWH




