घरेलू पीवी ऊर्जा भंडारण प्रणाली

घरेलू फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली वितरित नवीन ऊर्जा के महत्वपूर्ण रूपों में से एक है। घरेलू ऊर्जा भंडारण प्रणाली मुख्य रूप से सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को बैटरी पैक में संग्रहीत करके संचालित की जाती है, जिसका उपयोग परिवार किसी भी समय आसानी से कर सकता है। दिन के समय, जब सूर्य का प्रकाश सामान्य होता है, सौर पीवी मॉड्यूल अधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं और बैटरियाँ इसे रात में या बादल या बरसात के दिनों में बिजली सुनिश्चित करने के लिए संग्रहीत कर सकती हैं।
ऐसा इसलिए भी है क्योंकि बैटरी बिजली के उपयोग को अनुकूलित कर सकती है, यह पूरे घर-आधारित शुद्ध ऊर्जा प्रणाली के प्रभावी संचालन को सुनिश्चित कर सकती है। यह मुख्य रूप से फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली, ऊर्जा भंडारण प्रणाली, फोटोवोल्टिक इन्वर्टर, चार्ज और डिस्चार्ज नियंत्रक और अन्य भागों से बना होता है।
1 फोटोवोल्टिक इन्वर्टर
पीवी इन्वर्टर, पीवी ऐरे और ग्रिड के बीच एक कनेक्शन उपकरण है, जो पीवी ऐरे द्वारा उत्पन्न डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित कर सकता है, और आमतौर पर इसके कुछ विशेष कार्य होते हैं, जैसे अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकिंग और आइलैंडिंग प्रभाव सुरक्षा। पीवी इन्वर्टर को आउटपुट लोड के अनुसार तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: ऑफ-ग्रिड, ग्रिड-कनेक्टेड और ऑफ/ग्रिड-टाइड।
ऑफ-ग्रिड इन्वर्टर स्वतंत्र रूप से काम करते हैं, और आउटपुट सीधे उपयोग किए गए उपकरणों से जुड़ा होता है; ग्रिड से जुड़े इन्वर्टर ग्रिड से जुड़ते हैं और ग्रिड के माध्यम से लोड को बिजली की आपूर्ति करते हैं; ऑफ-ग्रिड इन्वर्टर आउटपुट लोड के अनुसार अपने कार्य मोड को बदल सकते हैं।
पैनलों के कनेक्शन में अंतर के अनुसार फोटोवोल्टिक इन्वर्टरों को भी तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: केंद्रीकृत, स्ट्रिंग और मॉड्यूलर। 50 से 630 किलोवाट तक की शक्ति वाले केंद्रीकृत इन्वर्टर अधिकांशतः ग्रिड से जुड़े उच्च-शक्ति वाले इन्वर्टर होते हैं जिनका उपयोग बड़े पैमाने पर बिजली उत्पादन प्रणालियों में किया जाता है; 1 से 50 किलोवाट तक की शक्ति वाले स्ट्रिंग इन्वर्टर वितरित ग्रिड में उपयोग किए जाते हैं और मुख्य रूप से घरेलू उपयोग के लिए होते हैं; मॉड्यूलर इन्वर्टर एक एकल पीवी मॉड्यूल को 50 से 500 वाट तक की शक्ति वाले एक एकल माइक्रो-इन्वर्टर से जोड़कर बनाए जाते हैं, जो एक एकल पीवी मॉड्यूल से डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित कर सकता है।

2 फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली
प्रत्येक फोटोवोल्टिक सेल में डायोड पीएन जंक्शन जैसी एक संरचना होती है, और जब सूर्य का प्रकाश पड़ता है, तो संरचना के दोनों सिरों पर वोल्टेज उत्पन्न होता है, जिससे फोटोवोल्टिक सेल बिजली उत्पन्न कर सकता है। अकेले फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की कम बिजली उत्पादन क्षमता के कारण, वास्तविक मांग को पूरा करने के लिए, कई फोटोवोल्टिक कोशिकाओं को फोटोवोल्टिक सरणियों में बनाया जा सकता है, जिन्हें श्रृंखला और समानांतर में जोड़ा जा सकता है। सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली फोटोवोल्टिक कोशिकाएँ सिलिकॉन-आधारित सौर कोशिकाएँ हैं।
घरेलू फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली मुख्य रूप से दो प्रकारों में विभाजित है: ऑफ-ग्रिड फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली और ग्रिड-कनेक्टेड फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली।
2.1 ऑफ-ग्रिड फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली
ऑफ-ग्रिड फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली को स्वतंत्र फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली भी कहा जा सकता है। इसकी सबसे बड़ी विशेषता यह है कि यह ग्रिड से जुड़ी नहीं होती और स्वतंत्र रूप से संचालित होती है। इन्वर्टर द्वारा फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पन्न करने के बाद, यह सीधे घरेलू एसी लोड को विद्युत आपूर्ति कर सकती है।
2.2 ऑन-ग्रिड फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली
चित्र 1 में एक विशिष्ट ग्रिड-संयोजित पीवी विद्युत उत्पादन प्रणाली संरचना दर्शाई गई है, जिसमें मुख्यतः पीवी ऐरे, पीवी इन्वर्टर और अन्य ग्रिड-संयोजित लिंक शामिल हैं। पीवी ऐरे द्वारा उत्पन्न ऊर्जा को ग्रिड में भेजने से पहले इन्वर्टर और फ़िल्टर द्वारा संसाधित किया जाना चाहिए। साथ ही, यह सुनिश्चित करने के लिए कि पीवी ऐरे हमेशा अधिकतम आउटपुट पावर पर काम करे, पावर रूपांतरण लिंक का अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकिंग (एमपीपीटी) नियंत्रण आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, इन्वर्टर आउटपुट करंट को ग्रिड के साथ कला में रखने और हार्मोनिक्स के आउटपुट को न्यूनतम करने के लिए इन्वर्टर नियंत्रण आवश्यक है।
3 ऊर्जा भंडारण प्रणाली
फोटोवोल्टिक प्रणालियों की विद्युत उत्पादन क्षमता मौसम के प्रति अत्यंत संवेदनशील होती है और इसकी विशेषता अस्थिरता और अनियमितता होती है। प्रणाली की विद्युत ऊर्जा की गुणवत्ता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, इसे एक ऊर्जा भंडारण प्रणाली के साथ जोड़ा जाना आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, ऊर्जा भंडारण प्रणाली का उपयोग विद्युत उत्पादन प्रणाली के बैकअप के रूप में निर्बाध विद्युत आपूर्ति प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। वर्तमान मुख्यधारा ऊर्जा भंडारण विधियाँ विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण, सुपरकैपेसिटर ऊर्जा भंडारण, फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण आदि हैं।
सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला पीवी ऊर्जा भंडारण विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण है, जैसे कि लीड-एसिड बैटरी, लिथियम बैटरी, आदि। फोटोवोल्टिक प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली अधिकांश बैटरी लीड-एसिड बैटरी हैं, लिथियम बैटरी की तुलना में उच्च विशिष्ट ऊर्जा, उच्च ऊर्जा भंडारण दक्षता, लंबे चक्र जीवन आदि के फायदे हैं।

ऊर्जा भंडारण प्रणाली के अनुप्रयोग.
1. दूरदराज के गाँव, बस्तियाँ, चरागाह चरवाहे, रेगिस्तानी निवासी जहाँ बिजली दुर्लभ है
2. युद्ध, भूकंप, सुनामी, तूफान, बाढ़, भूस्खलन और अन्य आपदा क्षेत्र
3.अस्पताल, स्कूल, बैंक, फार्म, संचार बेस स्टेशन, बंदरगाह, गोदी
4.भवन निर्माण, औद्योगिक और वाणिज्यिक क्षेत्र
5. दूरस्थ जनजातियाँ, द्वीप, चौकियाँ, सीमा चौकियाँ
6. वन, राजमार्ग, रेलमार्ग, हवाई अड्डे, पर्यटक आकर्षण
7.पार्किंग स्थल, गैस स्टेशन, इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग स्टेशन
8.अस्थिर ग्रिड वोल्टेज वाले क्षेत्र
9. ऐसे स्थान जहाँ बिजली की खपत के अधिकतम और न्यूनतम घंटों के बीच मूल्य में अंतर होता है
ऑपरेशन मोड:
पीवी घरेलू ऊर्जा भंडारण प्रणाली के चार मुख्य संचालन मोड हैं: पहला, पीवी को पहले दिन के दौरान संग्रहीत किया जाता है जब यह बिजली उत्पन्न करता है, और फिर रात में जारी किया जाता है जब उपयोगकर्ताओं को इसकी आवश्यकता होती है; दूसरा, इसे बिजली की कीमत की घाटी पर चार्ज किया जा सकता है और अधिकतम आय प्राप्त करने के लिए पीक और घाटी की कीमतों के बीच अंतर का उपयोग करके पीक पर डिस्चार्ज किया जा सकता है; तीसरा, यदि आप ऑनलाइन बिजली नहीं बेच सकते हैं, तो आप एक एंटी-बैकफ्लो सिस्टम स्थापित कर सकते हैं, जब पीवी पावर लोड पावर से अधिक हो, तो आप कचरे से बचने के लिए अतिरिक्त बिजली स्टोर कर सकते हैं;

चौथा, जब ग्रिड ब्लैकआउट होता है, तो पी.वी. बिजली उत्पन्न करना जारी रख सकता है, इन्वर्टर ऑफ-ग्रिड कार्य मोड में स्विच हो जाता है, सिस्टम बैकअप पावर के रूप में काम करना जारी रखता है, पी.वी. और बैटरी इन्वर्टर के माध्यम से लोड को बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं।

डीसी कपलिंग और एसी कपलिंग
वर्तमान में, दो मुख्य टोपोलॉजी हैं: डीसी कपलिंग और एसी कपलिंग।
डीसी कपलिंग: पीवी मॉड्यूल से डीसी पावर नियंत्रक के माध्यम से बैटरी बैंक में संग्रहीत होती है, और ग्रिड द्वि-दिशात्मक डीसी-एसी कनवर्टर के माध्यम से बैटरी को चार्ज भी कर सकता है। ऊर्जा का अभिसरण बिंदु डीसी बैटरी की तरफ होता है।
एसी कपलिंग: पीवी मॉड्यूल से डीसी पावर को इन्वर्टर के माध्यम से एसी पावर में बदला जाता है, जिसे सीधे लोड को दिया जाता है या ग्रिड को भेजा जाता है, और ग्रिड द्वि-दिशात्मक डीसी-एसी कनवर्टर के माध्यम से बैटरी को चार्ज भी कर सकता है। ऊर्जा का अभिसरण बिंदु एसी सिरे पर होता है।
डीसी कपलिंग और एसी कपलिंग दोनों ही परिपक्व समाधान हैं, प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं, और विभिन्न अनुप्रयोगों के अनुसार सबसे उपयुक्त समाधान चुना जाता है। लागत के संदर्भ में, डीसी कपलिंग योजना एसी कपलिंग योजना से थोड़ी कम है।
यदि उपयोगकर्ता के पास दिन में अधिक और रात में कम लोड है, तो एसी कपलिंग का उपयोग करना बेहतर है, क्योंकि पीवी मॉड्यूल ग्रिड से जुड़े इन्वर्टर के माध्यम से सीधे लोड को बिजली की आपूर्ति कर सकता है, और दक्षता 96% से अधिक तक पहुँच सकती है। यदि उपयोगकर्ता के पास दिन में कम और रात में अधिक लोड है, तो पीवी बिजली को दिन के दौरान संग्रहीत करने और रात में उपयोग करने की आवश्यकता होती है, डीसी कपलिंग का उपयोग करना बेहतर होता है, और पीवी मॉड्यूल नियंत्रक के माध्यम से बैटरी में बिजली संग्रहीत करता है, जिससे दक्षता 95% से अधिक तक पहुँच सकती है।

भवन-एकीकृत वितरित पी.वी. प्रणाली से क्या तात्पर्य है?
भवन-एकीकृत वितरित पीवी प्रणाली वर्तमान में वितरित पीवी प्रणाली का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग रूप है, और यह तकनीक तेज़ी से प्रगति कर रही है, मुख्यतः भवन-एकीकृत पीवी की स्थापना विधि और भवन पीवी के विद्युत डिज़ाइन में। विभिन्न स्थापना विधियों के अनुसार, भवन को भवन एकीकृत पीवी या भवन एकीकृत पीवी (बिल्डिंग इंटीग्रेटेड पीवी, जिसे आमतौर पर बीआईपीवी के रूप में जाना जाता है) और भवन संलग्न पीवी (बिल्डिंग अटैच्ड पीवी, जिसे संक्षेप में बीएपीवी कहा जाता है) में विभाजित किया जा सकता है।
बीआईपीवी: विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए पीवी मॉड्यूल का उपयोग मूल निर्माण सामग्री या भवन घटकों को स्थापित करते समय प्रतिस्थापित करने के लिए किया जाता है, और भवन को पीवी प्रणाली में एकीकृत किया जाता है। यदि पीवी मॉड्यूल हटा दिया जाता है, तो भवन का सामान्य रूप से उपयोग नहीं किया जा सकता है। फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को न केवल फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन की कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, बल्कि पहले भवन की बुनियादी कार्यात्मक आवश्यकताओं को भी पूरा करना चाहिए, जैसे कि मजबूत और टिकाऊ, तापीय रोधन, जलरोधी और नमीरोधी, उचित शक्ति और कठोरता, आदि। आमतौर पर उपलब्ध फोटोवोल्टिक टाइलें, फोटोवोल्टिक पर्दे की दीवारें, फोटोवोल्टिक छतरियां, फोटोवोल्टिक खिड़कियां और फोटोवोल्टिक शामियाना या सनशेड हैं।
बीएपीवी: एक पीवी प्रणाली जो मूल भवन पर स्थापित सामान्य पीवी मॉड्यूल का उपयोग करती है और निर्माण सामग्री या घटकों का स्थान नहीं लेती है, बल्कि सीधे छत पर या दीवार से जुड़ी होती है। इस भवन से पीवी मॉड्यूल हटाने से मूल भवन के मूल कार्य पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
घरेलू वितरित पी.वी. प्रणाली स्थापित करने के लिए किस प्रकार के घर उपयुक्त हैं?
वर्तमान में, घरेलू भवनों की छतों को उनके आकार के अनुसार ढलानदार और सपाट छतों में विभाजित किया जा सकता है। सिद्धांत रूप में, किसी भी प्रकार की छत को पीवी प्रणाली के साथ स्थापित किया जा सकता है, लेकिन सिस्टम डिज़ाइन और घर की संरचना की अनुकूलता और आसपास के वातावरण के साथ समन्वय पर ध्यान दिया जाना चाहिए। इसके अलावा, घरों के लिए वितरित पीवी प्रणालियों की स्थापना करते समय, वास्तु सुरक्षा, निर्माण सुरक्षा और ग्रिड कनेक्शन की सुविधा, भवन की छत की रखरखाव और अन्य समस्याओं पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए।

इमारतों के साथ संयुक्त घरेलू वितरित फोटोवोल्टिक प्रणालियों की सामान्य शैलियाँ क्या हैं?
(1) पारंपरिक ढलान वाली छत वाली घरेलू वितरित फोटोवोल्टिक प्रणाली
पारंपरिक पिच छत परिदृश्य के लिए, विभिन्न क्षेत्रों में आवास संरचना के अंतर के अनुसार, छत के साथ एल्यूमीनियम मिश्र धातु ब्रैकेट फॉर्म और सी स्टील ब्रैकेट फॉर्म स्थापित हैं, आधार हुक फॉर्म द्वारा टाइल के नीचे तय किया गया है, जो मूल जल निकासी को प्रभावित नहीं करता है; इसके अलावा, उत्तरी क्षेत्र के लिए टाइल असुविधा और स्थानीय रीति-रिवाजों और अन्य विशेष परिस्थितियों को उजागर करने के लिए, ओवरहेड ब्रैकेट फॉर्म का उपयोग मॉड्यूल को ठीक करने के लिए किया जा सकता है, फॉर्म मूल जलरोधक को नष्ट नहीं करता है, और विभिन्न प्रकार के टाइल पर लागू होता है।
(2) पारंपरिक फ्लैट छत परिदृश्य के लिए पारंपरिक फ्लैट छत घरेलू वितरित पीवी प्रणाली, कास्ट-इन-प्लेस और पूर्वनिर्मित छत के अनुसार अलग-अलग समाधान हैं, विभिन्न प्रकार के लेआउट विकल्पों के माध्यम से संयुक्त रूप से, छत के विभिन्न आकारों के साथ सामना कर सकते हैं, उपयोग दर में सुधार कर सकते हैं एक ही समय में छत, फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन की बिजली उत्पादन क्षमता को अधिकतम करें।
(3) सपाट छत वाले घरों के लिए, पारंपरिक रूप से स्थापित फ्लैट-टू-स्लोप वितरित फोटोवोल्टिक प्रणाली, सपाट छत के रिसाव की समस्या का समाधान नहीं कर सकती, और बाद में वाटरप्रूफिंग करने में भी कठिनाई आती है, साथ ही सर्दियों में छत से बर्फ हटाने में भी कठिनाई और सुरक्षा जोखिम आते हैं। फ्लैट-टू-स्लोप परिवर्तन के माध्यम से, छत पर हवा, धूप, बारिश और बर्फ के क्षरण को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है, जिससे घर के अंदर गर्मी का नुकसान कम होता है। और ढलान के साथ बर्फ के फिसलने से बर्फ हटाने का काम कम होता है। फ्लैट-टू-स्लोप घरेलू वितरित फोटोवोल्टिक प्रणाली ग्रामीण उपयोगकर्ताओं द्वारा पसंद की जाती है, और साथ ही एक निश्चित ऊँचाई का भंडारण स्थान भी बना सकती है, जिससे घर को एक नया रूप और एकीकृत शैली मिलती है।
(4) पीवी आंगन, पीवी सनरूम / शेड पीवी आंगन, सनरूम / शेड और अन्य पीवी सिस्टम न केवल पीवी बिजली उत्पादन के उद्देश्य को प्राप्त करते हैं और उपयोगकर्ताओं के लिए छत के रिसाव के जोखिम से बचते हैं, बल्कि उपयोगकर्ताओं को आराम करने के लिए एक जगह भी प्रदान करते हैं।

घरेलू पीवी ऊर्जा भंडारण प्रणाली के लाभ
1. उत्सर्जन में कमी - कोयला और प्राकृतिक गैस पर निर्भर ग्रिडों से प्रदूषण और मांग में कमी
2. बिजली कटौती सुरक्षा - बिजली कटौती या आपात स्थिति में बैकअप बिजली उपलब्ध कराना
3. लागत में कमी - ग्रिड से कम ऊर्जा का उपयोग करके पैसे बचाएं (देश में ऊर्जा-तनावग्रस्त क्षेत्रों के लिए इसे नजरअंदाज किया जा सकता है)
4. लागत संबंधी मुद्दे, विदेशी देशों में बिजली की लागत घरेलू की तुलना में 10 गुना अधिक हो सकती है)
5. ऊर्जा स्वतंत्र बनें - ग्रिड उपयोग को कम करने के लिए अतिरिक्त सौर ऊर्जा का भंडारण करें
6. पीक मांग को कम करना - पीक घंटों के दौरान ग्रिड को समर्थन देना और ग्रिड स्थिरीकरण सेवाएं प्रदान करना

बोलैंड रिन्यूएबल एनर्जी कंपनी लिमिटेड को घरेलू पीवी ऊर्जा भंडारण प्रणाली में समृद्ध अनुभव है। एक एकीकृत नवीन ऊर्जा कंपनी के रूप में, यह आपको उच्च-गुणवत्ता वाली एकीकृत पवन ऊर्जा, सौर ऊर्जा और ऊर्जा भंडारण प्रणाली समाधान प्रदान करती है। बोलैंड अब सीआरआरसी की एक सहायक कंपनी है और सीआरआरसी के पवन ऊर्जा एवं सौर ऊर्जा व्यवसाय के विदेशों में विस्तार के लिए ज़िम्मेदार है। हमारे पास अपेक्षाकृत पूर्ण आंतरिक आपूर्ति श्रृंखला, सेवा नेटवर्क और उत्कृष्ट उत्पाद गुणवत्ता एवं तकनीक है।

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