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फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र की जानकारी

फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के डिजाइन को प्रभावित करने वाले कारकों का विश्लेषण और फोटोवोल्टिक पैनलों के वास्तविक वार्षिक बिजली उत्पादन की गणना कैसे करें

फोटोवोल्टिक (पीवी) पावर स्टेशन मुख्य घटक के रूप में फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली वाला एक पावर स्टेशन है, जिसमें सभी प्रकार के निर्माण (संरचनाएं) और रखरखाव, मरम्मत और रहने जैसी सहायक सुविधाएं शामिल हैं।

जब एक फोटॉन किसी धातु पर चमकता है, तो इसकी ऊर्जा धातु में एक इलेक्ट्रॉन द्वारा अवशोषित की जा सकती है, इलेक्ट्रॉन अवशोषित ऊर्जा धातु के आंतरिक गुरुत्वाकर्षण बल पर काबू पाने के लिए काम करने के लिए काफी बड़ी होती है और धातु की सतह से बचने और एक फोटोइलेक्ट्रॉन बनने के लिए छोड़ देती है। .

फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र के निर्माण में विचार करने के लिए कई कारक हैं। कई कारक बिजली उत्पादन क्षमता को प्रभावित करते हैं, जैसे मॉड्यूल, इनवर्टर, केबल, इंस्टॉलेशन ओरिएंटेशन दिगंश, झुकाव कोण, धूल, छाया छायांकन, मॉड्यूल और इन्वर्टर अनुपात प्रणाली समाधान, लाइन डिजाइन, निर्माण, ग्रिड वोल्टेज, आदि की गुणवत्ता। विभिन्न कारक संभव हैं। आज हम फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र को प्रभावित करने वाले कारकों का एक हिस्सा पेश करेंगे और फोटोवोल्टिक पैनलों की वास्तविक वार्षिक बिजली उत्पादन की गणना कैसे करें।

फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र
फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र

1.सौर फोटोवोल्टिक विद्युत संयंत्र डिजाइन प्रभाव कारक विश्लेषण

1.1 मौसम संबंधी पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव का विश्लेषण

सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक मौसम संबंधी स्थितियां हैं। मौसम संबंधी वातावरण में परिवर्तन अक्सर जमीन पर पहुंचने वाले सूर्य के प्रकाश की विकिरण तीव्रता में परिवर्तन के रूप में परिलक्षित होता है, जिसका सीधा प्रभाव सौर फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन पर पड़ता है। फोटोवोल्टिक पावर प्लांट के डिजाइन में, हमें उस क्षेत्र की प्राकृतिक मौसम संबंधी और जलवायु परिस्थितियों पर पूरी तरह से विचार करना चाहिए जहां बिजली संयंत्र स्थित है, वैज्ञानिक रूप से स्थानीय मौसम संबंधी वातावरण के अनुकूल मौसम संबंधी पर्यावरण उपकरण स्थापित करें, यह सुनिश्चित करने के लिए कि उपकरण का कार्य स्थानीय मौसम संबंधी वातावरण के अनुकूल है, और उचित प्रदर्शन के लिए पूरा खेल देता है।

 

1.2 सौर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के झुकाव के इष्टतम कोण को प्रभावित करने वाले कारकों का विश्लेषण

फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन का बिजली उत्पादन सौर कोशिकाओं द्वारा सूर्य के प्रकाश के अवशोषण पर निर्भर करता है, जो सौर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के झुकाव कोण से प्रभावित होता है। पर्याप्त परिस्थितियों और इंजीनियरिंग प्रगति के आधार पर, डिजाइन के सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए, निर्माण इकाई को उस साइट पर एक सौर वेधशाला स्थापित करनी चाहिए जहां परियोजना स्थल के सौर संसाधन डेटा एकत्र करने के लिए सौर पीवी बिजली संयंत्र स्थित है। , और माप का समय 1 वर्ष से अधिक तक पहुंच जाना चाहिए।

यदि पूरे वर्ष के लिए परियोजना स्थल का कोई वास्तविक अवलोकन डेटा नहीं है, तो प्रस्तावित साइट के सौर ऊर्जा संसाधनों का आकलन करने के लिए साइट के भीतर वेधशाला का अनुकरण करने के लिए साइट के पास उपलब्ध दीर्घकालिक फोटोमेट्रिक डेटा का चयन किया जा सकता है। सौर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के झुकाव कोण को निर्धारित करने के लिए, कंप्यूटर की सहायता से सौर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के झुकाव कोण को समायोजित करने के लिए पेशेवर सॉफ्टवेयर का उपयोग किया जाता है, ताकि फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र की वार्षिक बिजली उत्पादन को अधिकतम किया जा सके।

फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र
फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र

2.एचफोटोवोल्टिक पैनलों के वास्तविक वार्षिक बिजली उत्पादन की गणना कैसे करें

पीवी प्लांट के पूरा होने या बनने के बाद, पीवी प्लांट की बिजली उत्पादन क्षमता का अनुमान लगाना एक महत्वपूर्ण और आवश्यक कार्य है। यह कार्य आमतौर पर स्थानीय वार्षिक सौर विकिरण और पीवी संयंत्र की बिजली उत्पादन दक्षता के आधार पर गणना और विश्लेषण किया जाता है।

2.1 गणना के तरीके

(ए) राष्ट्रीय विशिष्टताओं द्वारा निर्धारित गणना के तरीके।

नवीनतम "फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन GB50797-2012 के लिए डिजाइन कोड" के अनुसार, अनुच्छेद 6.6: बिजली उत्पादन की गणना निर्धारित करती है कि:

  1. एक। पीवी पावर स्टेशन की बिजली उत्पादन की भविष्यवाणी साइट के सौर ऊर्जा संसाधनों पर आधारित होनी चाहिए, और पीवी पावर स्टेशन सिस्टम डिज़ाइन, पीवी सरणी लेआउट और पर्यावरणीय परिस्थितियों जैसे विभिन्न कारकों पर विचार करने के बाद गणना की जानी चाहिए।
  2. बी। फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन की औसत वार्षिक बिजली उत्पादन ईपी की गणना निम्नानुसार की जाती है।

ईपी = एचए × पीएजेड × के

सूत्र में:

HA - कुल वार्षिक क्षैतिज सौर विकिरण (kW- h/m2) है;

ईपी - ग्रिड बिजली उत्पादन (केडब्ल्यू-एच) है;

पीएजेड - सिस्टम की स्थापित क्षमता (किलोवाट);

के - समग्र दक्षता कारक है।

संयुक्त दक्षता कारक K एक सुधार कारक है जो विभिन्न कारकों के प्रभावों को ध्यान में रखता है, जिनमें शामिल हैं:

1) पीवी मॉड्यूल प्रकार के लिए सुधार कारक;

2) पीवी सरणी के झुकाव और दिगंश के लिए सुधार कारक;

3) पीवी पावर सिस्टम की उपलब्धता;

4) प्रकाश उपयोग दर;

5) इन्वर्टर दक्षता;

6) कलेक्टर लाइन और बूस्टर ट्रांसफॉर्मर नुकसान;

7) पीवी मॉड्यूल सतह संदूषण सुधार कारक;

8) पीवी मॉड्यूल रूपांतरण दक्षता सुधार कारक।

यह गणना पद्धति सबसे व्यापक है, लेकिन व्यापक दक्षता गुणांक की समझ गैर-वरिष्ठ पीवी चिकित्सकों के लिए एक परीक्षा है, सामान्य तौर पर, K2 का मान स्थिति के आधार पर 75%-85% के बीच है।

फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र
फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र

(बी) मॉड्यूल क्षेत्र - विकिरण गणना पद्धति

पीवी पावर प्लांट फीड-इन पावर ईपी की गणना निम्नानुसार की जाती है।

ईपी=एचए×एस×के1×के2

सूत्र में:

HA - झुकी हुई सतह पर कुल सौर विकिरण है (kW- h/m2);

एस - कुल मॉड्यूल क्षेत्र (एम 2) है

K1 - मॉड्यूल रूपांतरण दक्षता है;

K2 - समग्र प्रणाली दक्षता है।

एकीकृत दक्षता कारक K2 विभिन्न कारकों के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए एक सुधार कारक है, जिसमें शामिल हैं।

1) संयंत्र शक्ति और लाइन हानियों की ऊर्जा छूट

एसी/डीसी डिस्ट्रीब्यूशन रूम और ट्रांसमिशन लाइन लॉस कुल बिजली उत्पादन का लगभग 3% है, और संबंधित छूट सुधार कारक 97% है।

2) इन्वर्टर छूट

इन्वर्टर दक्षता 95% ~ 98% है।

3) ऑपरेटिंग तापमान हानि कटौती

फोटोवोल्टिक सेल की दक्षता इसके संचालन के तापमान परिवर्तन के साथ बदल जाएगी। जब उनका तापमान बढ़ता है, तो फोटोवोल्टिक मॉड्यूल बिजली उत्पादन की दक्षता कम हो जाती है। सामान्यतया, औसत ऑपरेटिंग तापमान का नुकसान लगभग 2.5% है।

4) अन्य कारक छूट

उपरोक्त कारकों के अलावा, फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र बिजली उत्पादन के प्रभाव में अनुपलब्ध सौर विकिरण हानि और अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग सटीकता प्रभाव छूट, साथ ही ग्रिड अवशोषण और अन्य अनिश्चित कारक भी शामिल हैं, इसी छूट सुधार कारक को 95% के रूप में लिया जाता है।

यह गणना विधि पहली विधि का भिन्नता सूत्र है, जो झुकाव स्थापना की परियोजना पर लागू होती है, जब तक कि झुकाव विकिरण (या क्षैतिज विकिरण रूपांतरण के अनुसार: झुकाव विकिरण = क्षैतिज विकिरण / cosα), अधिक सटीक डेटा की गणना की जा सकती है .

फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र
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(सी) मानक धूप घंटे - स्थापित क्षमता गणना पद्धति

पीवी पावर प्लांट फीड-इन पावर ईपी की गणना निम्नानुसार की जाती है।

ईपी = एच × पी × के 1

सूत्र में:

पी - सिस्टम की स्थापित क्षमता (किलोवाट) है;

एच - स्थानीय मानक धूप घंटे (एच) है;

K1 - समग्र सिस्टम दक्षता है (75%-85% के रूप में लिया गया)।

यह गणना पद्धति भी पहली विधि के सूत्र का रूपांतर है, जो औसत दैनिक बिजली उत्पादन की गणना करने के लिए सरल और सुविधाजनक है और बहुत ही व्यावहारिक है।

फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र
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(iv) अनुभवजन्य गुणांक विधि

पीवी पावर प्लांट ईपी की औसत वार्षिक बिजली उत्पादन क्षमता की गणना निम्नानुसार की जाती है

ईपी = पी × के 1

 सूत्र में:

पी - सिस्टम की स्थापित क्षमता (किलोवाट) है;

K1 - अनुभवजन्य गुणांक है (स्थानीय आतपन स्थिति के अनुसार मान लेना, आम तौर पर 0.9~1.8 का मान लेना)।

यह गणना पद्धति स्थानीय पीवी परियोजनाओं के वास्तविक संचालन अनुभव पर आधारित है, और वार्षिक औसत बिजली उत्पादन का अनुमान लगाने का सबसे तेज़ तरीका है।

फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र
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2.2 गणना का मामला

एक उदाहरण के रूप में एक निश्चित स्थान पर 1MWp छत परियोजना को लें। परियोजना 4,000 250W मॉड्यूल का उपयोग करती है, मॉड्यूल आकार 1640 * 992 मिमी के साथ, और 10KV वोल्टेज स्तर के साथ ग्रिड से जुड़ा हुआ है। स्थानीय क्षैतिज सौर विकिरण 5199 MJ-m-2 है, और सिस्टम दक्षता की गणना 80% पर की जाती है। फिर चार गणना विधियों के अंतिम परिणाम इस प्रकार हैं।

मानक विधि घटक क्षेत्र विधि मानक धूप घंटे विधि अनुभवजन्य गुणांक विधि
गणना प्रक्रिया 1000*5199*0.28*0.8 1.64*0.992*4000*5199*0.28*0.154*0.8

 

5199*0.28*1000*0.8 1000000*1.15
गणना के परिणाम 1164576 kWh 1167089 kWh 1164576 kWh 1150000 kWh
 

टिप्पणी

मॉड्यूल दक्षता = नाममात्र मॉड्यूल पावर / मॉड्यूल क्षेत्र * 1000W / ㎡ * 100%

नोट: 0.8 इकाई रूपांतरण अनुभव कारक है

सारांश: उपरोक्त गणना से पता चलता है कि मानक विधि और मानक आतपन घंटे विधि में समान संख्या है, क्योंकि मानक आतपन घंटे की अवधारणा को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है: विकिरण की कुल मात्रा को 1000W/ में परिवर्तित घंटों की संख्या में परिवर्तित किया जाता है। विकिरण का एम 2, जो संख्यात्मक रूप से इकाई रूपांतरण के बाद विकिरण के मूल्य के बराबर है। सामान्य तौर पर, क्षेत्र अनुमानों का उपयोग अनुभवजन्य गुणांक विधि द्वारा किया जाता है, और लिखित सामग्री को व्यवस्थित करते समय, अन्य तीन विधियों का उपयोग किया जा सकता है।

फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र
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