फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणालियों की संरचना और सिद्धांतों का ज्ञान

फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणालियों में मुख्य रूप से ग्रिड कनेक्टेड और ऑफ ग्रिड सिस्टम शामिल हैं। ग्रिड से जुड़े सिस्टम फोटोवोल्टिक सिस्टम द्वारा उत्पन्न बिजली को राष्ट्रीय ग्रिड के समानांतर प्रसारित करते हैं। ग्रिड से जुड़े सिस्टम में मुख्य रूप से फोटोवोल्टिक मॉड्यूल, इनवर्टर, वितरण बॉक्स और अन्य सहायक उपकरण शामिल होते हैं। ऑफ ग्रिड प्रणाली स्वतंत्र रूप से संचालित होती है और सार्वजनिक पावर ग्रिड पर निर्भर नहीं होती है। ऑफ ग्रिड सिस्टम को स्थिर सिस्टम पावर सुनिश्चित करने के लिए ऊर्जा भंडारण कार्यों के साथ बैटरी और सौर नियंत्रकों से लैस करने की आवश्यकता होती है, और जब फोटोवोल्टिक सिस्टम बिजली उत्पन्न नहीं करता है या बादल वाले दिनों में लगातार अपर्याप्त बिजली उत्पन्न करता है तो लोड को बिजली प्रदान कर सकता है।

1. फोटोवोल्टिक मॉड्यूल

फोटोवोल्टिक मॉड्यूल संपूर्ण बिजली उत्पादन प्रणाली का मुख्य हिस्सा हैं, जो फोटोवोल्टिक मॉड्यूल या लेजर कटिंग मशीनों या स्टील वायर कटिंग मशीनों द्वारा काटे गए विभिन्न विशिष्टताओं के फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के संयोजन से बने होते हैं। एकल फोटोवोल्टिक सेल के छोटे करंट और वोल्टेज के कारण, उच्च वोल्टेज प्राप्त करने के लिए पहले इसे श्रृंखला में जोड़ना आवश्यक है, फिर उच्च करंट प्राप्त करने के लिए इसे समानांतर में जोड़ना, इसे डायोड के माध्यम से आउटपुट करना और फिर इसे स्टेनलेस पर पैकेज करना आवश्यक है। स्टील, एल्यूमीनियम या अन्य गैर-धातु फ्रेम। शीर्ष और पिछले पैनल पर ग्लास स्थापित करें, नाइट्रोजन गैस चार्ज करें और इसे सील करें। फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को श्रृंखला या समानांतर में संयोजित करके, एक फोटोवोल्टिक मॉड्यूल सरणी बनाई जाती है, जिसे फोटोवोल्टिक सरणी के रूप में भी जाना जाता है।

2. नियंत्रक

फोटोवोल्टिक नियंत्रक एक स्वचालित नियंत्रण उपकरण है जो स्वचालित रूप से बैटरी की ओवरचार्जिंग और डिस्चार्जिंग को रोक सकता है। यह एक उच्च गति सीपीयू माइक्रोप्रोसेसर और एक उच्च परिशुद्धता ए/डी एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर को अपनाता है। यह एक माइक्रो कंप्यूटर डेटा अधिग्रहण और निगरानी नियंत्रण प्रणाली है, जो फोटोवोल्टिक प्रणाली की वर्तमान कामकाजी स्थिति को तुरंत और वास्तविक समय में एकत्र कर सकता है, किसी भी समय पीवी स्टेशन की कामकाजी जानकारी प्राप्त कर सकता है, और पीवी स्टेशन का विस्तृत ऐतिहासिक डेटा जमा कर सकता है। पीवी सिस्टम डिज़ाइन की तर्कसंगतता का मूल्यांकन करने और सिस्टम घटक गुणवत्ता की विश्वसनीयता की पुष्टि करने के लिए सटीक और पर्याप्त आधार प्रदान करता है। इसमें सीरियल कम्युनिकेशन डेटा ट्रांसमिशन फ़ंक्शन भी है, जो कई फोटोवोल्टिक सिस्टम सबसिस्टम को केंद्रीय रूप से प्रबंधित और दूरस्थ रूप से नियंत्रित कर सकता है।

3. इन्वर्टर

इन्वर्टर एक उपकरण है जो फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन द्वारा उत्पन्न प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करता है। फोटोवोल्टिक इनवर्टर फोटोवोल्टिक सरणी प्रणालियों में महत्वपूर्ण सिस्टम संतुलन में से एक हैं और इसका उपयोग सामान्य एसी संचालित उपकरणों के साथ संयोजन में किया जा सकता है। सौर इनवर्टर में फोटोवोल्टिक सरणियों के साथ संयोजन में विशेष कार्य होते हैं, जैसे अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग और आइलैंडिंग सुरक्षा।

4. बैटरी

बैटरियां ऐसे उपकरण हैं जिनका उपयोग फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणालियों में बिजली भंडारण के लिए किया जाता है। वर्तमान में, चार प्रकार की बैटरियों का उपयोग किया जाता है: लेड-एसिड रखरखाव मुक्त बैटरियां, साधारण लेड-एसिड बैटरियां, कोलाइडल बैटरियां, और क्षारीय निकल कैडमियम बैटरियां। व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली बैटरियों में सीसा-एसिड रखरखाव मुक्त बैटरियां और कोलाइडल बैटरियां शामिल हैं।

5. कार्य सिद्धांत: दिन के दौरान, सूरज की रोशनी फोटोवोल्टिक मॉड्यूल पर चमकती है, डीसी वोल्टेज उत्पन्न करती है, प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है, और फिर इसे नियंत्रक तक पहुंचाती है। नियंत्रक द्वारा ओवरचार्जिंग सुरक्षा के बाद, फोटोवोल्टिक मॉड्यूल से प्रेषित विद्युत ऊर्जा को जरूरत पड़ने पर भंडारण के लिए बैटरी में प्रेषित किया जाता है।