ਫੋਟੋਵੋਲਟੈਕ ਬਿਜਲੀ ਉਤਪਾਦਨ ਸਿਸਟਮਾਂ ਦੀ ਰਚਨਾ ਅਤੇ ਕਾਰਵਾਈ ਦਾ ਸਿਧਾਂਤ

ਫੋਟੋਵੋਲਟਾਈਕ (PV) ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਜਨਿਤ ਸਿਸਟਮਾਂ ਦੀ ਰਚਨਾ ਅਤੇ ਕਾਰਜੀ ਸਿਧਾਂਤ

ਫੋਟੋਵੋਲਟਾਈਕ (PV) ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਜਨਿਤ ਸਿਸਟਮ ਮੁੱਖ ਰੂਪ ਵਿੱਚ PV ਮੌਡਯੂਲ, ਕਨਟਰੋਲਰ, ਇਨਵਰਟਰ, ਬੈਟਰੀਆਂ, ਅਤੇ ਹੋਰ ਸਹਾਇਕ ਸਾਮਗਰੀ (ਗ੍ਰਿਡ-ਕੰਨੈਕਟਡ ਸਿਸਟਮਾਂ ਲਈ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਲੋੜ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ) ਨਾਲ ਬਣਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੀ ਪ੍ਰਕਾਰ ਉਸ ਦੇ ਆਧਾਰ ਤੇ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਸਾਰਵਭੌਮਿਕ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਗ੍ਰਿਡ ਉੱਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਨਹੀਂ। ਗ੍ਰਿਡ-ਸੀਗ਼ਿਲ ਸਿਸਟਮ ਗ੍ਰਿਡ ਦੀ ਵਿਚਕਾਰ ਸਹਾਇਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕਾਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨਾਲ ਸਹਾਇਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਸਥਿਰ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਸਹਾਇਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਰਾਤ ਦੇ ਸਮੇਂ ਜਾਂ ਲੰਬੀ ਬਾਦਲੀ ਜਾਂ ਬਰਸਾਤੀ ਦਿਨਾਂ ਤੇ ਸੂਰਜੀ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਦੇ ਘੱਟ ਹੋਣ ਦੇ ਸਮੇਂ ਲੋਡ ਨੂੰ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਕਿਸੇ ਵੀ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦੀ ਪਰਵਾਹ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ, ਕਾਰਜੀ ਸਿਧਾਂਤ ਏਕੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: PV ਮੌਡਯੂਲ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨੂੰ ਸਿਧਾ ਵਿੱਚਲ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ (DC) ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਫਿਰ ਇਨਵਰਟਰ ਦੁਆਰਾ ਬਦਲ ਕੇ ਵਿਕਿਰਨ ਵਿੱਚਲ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ (AC) ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਦੀ ਖ਼ਰੀਦ ਜਾਂ ਗ੍ਰਿਡ ਨਾਲ ਜੋੜ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

1. ਫੋਟੋਵੋਲਟਾਈਕ (PV) ਮੌਡਯੂਲ

PV ਮੌਡਯੂਲ ਪੁਰੀ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਜਨਿਤ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਮੁੱਖ ਘਟਕ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਵਿੱਚ ਇਕੱਠੇ ਕੀਤੇ ਗਏ ਵਿਭਿਨਨ ਫੋਟੋਵੋਲਟਾਈਕ ਸੈਲਾਂ ਨਾਲ ਬਣਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਲੇਜਰ ਜਾਂ ਤਾਰ ਕੱਟਣ ਵਾਲੀ ਮੈਸ਼ੀਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਾਲ ਵਿੱਚਲ ਆਕਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਕੱਟੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਹੀ ਸੂਰਜੀ ਸੈਲ ਦੀ ਵੋਲਟੇਜ ਅਤੇ ਕਰੰਟ ਦੀ ਉਤਪਾਦਨ ਬਹੁਤ ਕਮ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਸੈਰੀਜ ਵਿੱਚ ਕਈ ਸੈਲ ਜੋੜੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜਿਸ ਨਾਲ ਵੋਲਟੇਜ ਵਧਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਫਿਰ ਪਾਰਲਲ ਵਿੱਚ ਜੋੜਦੇ ਹਨ ਜਿਸ ਨਾਲ ਕਰੰਟ ਵਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਹਾਇਕ ਸਹਾਇਕ ਡਾਇਓਡ (ਰਿਵਰਸ ਕਰੰਟ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ), ਅਤੇ ਸਟੈਨਲੈਸ ਸਟੀਲ, ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ, ਜਾਂ ਗੈਰ-ਧਾਤੂ ਸਾਮਗਿਰ ਨਾਲ ਬਣੇ ਫ੍ਰੈਮ ਵਿੱਚ ਸੰਕਲਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਨੂੰ ਸਾਹਿਲ ਦੀ ਤੋਂ ਟੈਮਪਰਡ ਗਲਾਸ, ਪਿੱਛੇ ਬੈਕਸ਼ੀਟ, ਨਾਇਟਰੋਜਨ ਗੈਸ ਨਾਲ ਭਰਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਹੈਰਮੈਟਿਕ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸੀਲ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਕਈ PV ਮੌਡਯੂਲ ਜੋੜਦੇ ਹਨ ਸੈਰੀਜ ਅਤੇ ਪਾਰਲਲ ਵਿੱਚ ਜੋੜਦੇ ਹਨ ਜਿਸ ਨਾਲ ਇੱਕ PV ਐਰੇ (ਜਿਸਨੂੰ ਸੋਲਰ ਐਰੇ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ) ਬਣਦਾ ਹੈ।

ਕਾਰਜੀ ਸਿਧਾਂਤ: ਜਦੋਂ ਸੂਰਜ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਸੈਲ ਦੇ ਸੈਮੀਕਾਂਡਕਟਰ p-n ਜੰਕਸ਼ਨ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ-ਹੋਲ ਯੂਨੀਟ ਉਤਪਾਦਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। p-n ਜੰਕਸ਼ਨ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕ੍ਸ਼ੇਤਰ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ, ਹੋਲ p-ਰੇਗੀਅਨ ਵਲ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨ n-ਰੇਗੀਅਨ ਵਲ ਚਲਦੇ ਹਨ। ਜਦੋਂ ਸਰਕਿਟ ਬੰਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਰੰਟ ਪ੍ਰਵਾਹ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। PV ਮੌਡਯੂਲ ਦੀ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਕਾਰਜੀ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਸੂਰਜੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸਟੋਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਲੋਡਾਂ ਨੂੰ ਸਿਧਾ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

PV ਮੌਡਯੂਲ ਦੇ ਪ੍ਰਕਾਰ:

• ਇਕਲਾਤਾ ਸਲੀਕੋਨ:ਕਾਰਜੀ ≈ 18%, ਉਤੇ 24% — ਸਾਰੇ PV ਪ੍ਰਕਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ। ਆਮ ਤੌਰ ਤੇ ਟੈਮਪਰਡ ਗਲਾਸ ਅਤੇ ਵਾਟਰਪ੍ਰੂਫ ਰੈਜਨ ਨਾਲ ਸੰਕਲਿਤ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਸਹੀ ਅਤੇ ਲੰਬੀ ਉਮਰ ਵਾਲੇ ਬਣਦੇ ਹਨ (ਉਮਰ ਉਤੇ 25 ਸਾਲ)।

• ਬਹੁਲਾਤਾ ਸਲੀਕੋਨ:ਕਾਰਜੀ ≈ 14%। ਇਕਲਾਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਸਮਾਨ ਵਿਣਾਣਾ ਪ੍ਰਕਾਰ, ਪਰ ਕਾਰਜੀ ਵਿੱਚ ਘੱਟ, ਘੱਟ ਲਾਗਤ, ਅਤੇ ਛੋਟੀ ਉਮਰ। ਫਿਰ ਵੀ, ਇਹ ਸਹੀ ਵਿਣਾਣਾ ਹੈ, ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਖ਼ਰਚ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਿਣਾਣਾ ਲਾਗਤ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੇ ਕਾਰਨ ਇਹ ਵਿਸ਼ਾਲ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਗ੍ਰਹਿਤ ਹੋਇਆ ਹੈ।

• ਅਕਾਰਿਕ ਸਲੀਕੋਨ (ਥਿਨ-ਫਿਲਮ):ਕਾਰਜੀ ≈ 10%। ਇਹ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿੱਚ ਅਲਗ ਥਿਨ-ਫਿਲਮ ਪ੍ਰਕਾਰ ਨਾਲ ਬਣਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਲਈ ਘੱਟ ਸਲੀਕੋਨ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਦੀ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਲਾਭ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਨਿਮਨ-ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਧੀਆ ਕਾਰਜੀ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।

2. ਕਨਟਰੋਲਰ (ਗ੍ਰਿਡ-ਸੀਗ਼ਿਲ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦਾ ਹੈ)

ਸੂਰਜੀ ਚਾਰਜ ਕਨਟਰੋਲਰ ਇੱਕ ਸਵੈ-ਕ੍ਰਿਆਕਾਰ ਸਾਧਨ ਹੈ ਜੋ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਓਵਰਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਓਵਰਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਨੂੰ ਰੋਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਉੱਚ-ਗਤੀ ਵਾਲੇ CPU ਮਾਇਕ੍ਰੋਪ੍ਰੋਸੈਸਰ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਗਤੀ ਵਾਲੇ A/D ਕਨਵਰਟਰ ਨਾਲ ਸਹਾਇਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਇੱਕ ਮਾਇਕ੍ਰੋਕੰਪਿਊਟਰ-ਬੁਨਿਆਦਿਤ ਡੈਟਾ ਅਕੱਲੇਕਸ਼ਨ ਅਤੇ ਮੋਨੀਟਰਿੰਗ ਕੰਟਰੋਲ ਸਿਸਟਮ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਜਲਦੀ ਵਾਸਤਵਿਕ ਸਮੇਂ ਦੀਆਂ ਕਾਰਜੀ ਦੀਆਂ ਸੂਚਨਾਵਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਮੋਨੀਟਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਐਤਿਹਾਸਿਕ ਡੈਟਾ ਨੂੰ ਸਟੋਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਅਤੇ ਘਟਕਾਂ ਦੀ ਯੋਗਿਕਤਾ ਦਾ ਸਹੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰਚੁੰਦ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਮੁਲਾਕਾਤ ਦੀ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਚਾਲਨ ਅਤੇ ਕਈ PV ਸਬਸਟੇਸ਼ਨਾਂ ਦੇ ਦੂਰੀ ਤੋਂ ਕੰਟਰੋਲ ਲਈ ਸੀਰੀਅਲ ਕਮਿਊਨੀਕੇਸ਼ਨ ਦੀ ਸਹਾਇਤਾ ਕਰਦਾ ਹੈ।

3. ਇਨਵਰਟਰ

ਇਨਵਰਟਰ ਸੋਲਰ ਪੈਨਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਉਤਪਾਦਿਤ ਸਿਧਾ ਵਿੱਚਲ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ (DC) ਨੂੰ ਵਿਕਿਰਨ ਵਿੱਚਲ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ (AC) ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਮਾਨਕ AC-ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਚਾਲੂ ਉਪਕਰਣਾਂ ਨਾਲ ਸੰਗਤ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। PV ਇਨਵਰਟਰ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਬਾਲੈਂਸ-਑ਫ-ਸਿਸਟਮ (BOS) ਘਟਕ ਹੈ ਅਤੇ ਮੈਕਸਿਮਅਮ ਪਾਵਰ ਪੋਇਂਟ ਟ੍ਰੈਕਿੰਗ (MPPT) ਅਤੇ ਐਲੈਂਡਿੰਗ ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਜਿਹੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਲੱਖਣ ਸਹਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਸੋਲਰ ਇਨਵਰਟਰਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਕਾਰ:

• ਸਟੈਂਡਅਲੋਨ ਇਨਵਰਟਰ:ਗ੍ਰਿਡ-ਸੀਗ਼ਿਲ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। PV ਐਰੇ ਬੈਟਰੀ ਨੂੰ ਚਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਨਵਰਟਰ ਬੈਟਰੀ ਤੋਂ DC ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਲੈਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ AC ਲੋਡਾਂ ਨੂੰ ਸਿਧਾ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਕਈ ਸਟੈਂਡਅਲੋਨ ਇਨਵਰਟਰ ਇੱਕ ਬੈਟਰੀ ਚਾਰਜਰ ਸਹਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਬੈਟਰੀ ਨੂੰ AC ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਨਾਲ ਫਿਰ ਚਾਰਜ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇਨਵਰਟਰ ਗ੍ਰਿਡ ਨਾਲ ਜੋੜਦੇ ਨਹੀਂ ਹਨ ਅਤੇ ਐਲੈਂਡਿੰਗ ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਦੀ ਲੋੜ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ।

• ਗ੍ਰਿਡ-ਟਾਈਡ ਇਨਵਰਟਰ:AC ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਨੂੰ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਗ੍ਰਿਡ ਵਿੱਚ ਵਾਪਸ ਭੇਜਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦਾ ਆਉਟਪੁੱਟ ਵੇਵਫਾਰਮ ਗ੍ਰਿਡ ਦੇ ਫੇਜ, ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ, ਅਤੇ ਵੋਲਟੇਜ ਨਾਲ ਮੈਲ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਲਈ ਜੇ ਗ੍ਰਿਡ ਬੰਦ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਇਹ ਸਵੈ-ਕ੍ਰਿਆਕਾਰ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬੰਦ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਗ੍ਰਿਡ ਦੀ ਬੰਦੀ ਦੌਰਾਨ ਬੈਕ-ਅੱਪ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਨਹੀਂ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ।

• ਬੈਟਰੀ ਬੈਕ-ਅੱਪ ਇਨਵਰਟਰ:ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਇਨਵਰਟਰ ਜੋ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਸੋਤਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਇੱਕ ਚਾਰਜਰ ਸਹਿਤ ਹੈ ਜੋ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨੂੰ ਫਿਰ ਚਾਰਜ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਕਸ਼ੇਸ ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਨੂੰ ਗ੍ਰਿਡ ਵਿੱਚ ਵਾਪਸ ਭੇਜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਗ੍ਰਿਡ ਦੀ ਬੰਦੀ ਦੌਰਾਨ, ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਸਰਕਿਟਾਂ ਨੂੰ AC ਪ੍ਰਸ਼ਕਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਇਹ ਐਲੈਂਡਿੰਗ ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਸਹਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

4. ਬੈਟਰੀ (ਗ੍ਰਿਡ-ਕੰਨੈਕਟਡ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਲੋੜ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ)