ক্যাপটিভ সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্র কি, এবং এটি কীভাবে কাজ করে?

স্বনির্ভর সৌর শক্তি প্ল্যান্টের সংজ্ঞা

একটি স্বনির্ভর সৌর শক্তি প্ল্যান্ট হল এমন একটি সৌর শক্তি উৎপাদন সুবিধা, যা প্রতিষ্ঠান, সংস্থা বা ব্যক্তিগতভাবে নির্মিত, মালিকানাধীন ও পরিচালিত হয়, প্রধানত তাদের নিজস্ব বিদ্যুৎ চাহিদা মেটাতে। এটি সাধারণ পাবলিক বিদ্যুৎ গ্রিড থেকে প্রদত্ত বিদ্যুৎ থেকে আলাদা, এটি একটি অপেক্ষাকৃত স্বাধীন বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যবস্থা, এবং এটি যে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে তা প্রধানত নির্মাতাদের নিজেদের জন্য সরবরাহ করা হয়, যেমন ফ্যাক্টরি, স্কুল, ডেটা সেন্টার বা বড় বাড়িগুলিকে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা।

স্বনির্ভর সৌর শক্তি প্ল্যান্টের প্রধান উপাদান এবং তাদের ফাংশন

সৌর প্যানেল (ফোটোভোলটাইক মডিউল)

এগুলি সৌর শক্তি প্ল্যান্টের মূল উপাদান, যার কাজ হল সৌর শক্তিকে ডায়ারেক্ট কারেন্টে রূপান্তর করা। সৌর প্যানেলগুলি বিভিন্ন সৌর কোষ ইউনিট দ্বারা গঠিত। যখন সূর্যের আলো প্যানেলে পড়ে, সৌর কোষের অন্তর্গত অর্ধপরিবাহী পদার্থ (যেমন সিলিকন) ফোটন শোষণ করে, যার ফলে ইলেকট্রন-হোল জোড়া উৎপন্ন হয়। কোষের অভ্যন্তরীণ তড়িচ্চাপের কারণে, ইলেকট্রন এবং হোল কোষের দুই পোলে যথাক্রমে সরে যায়, ফলে ডায়ারেক্ট কারেন্ট গঠিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, সাধারণ মনোক্রিস্টালিন সিলিকন সৌর প্যানেলের ফোটোভোলটাইক রূপান্তর কার্যক্ষমতা প্রায় ১৫% - ২০% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, অন্যদিকে পলিক্রিস্টালিন সিলিকন প্যানেলের ক্ষেত্রে এটি কিছুটা কম, ১৩% - ১৮% পর্যন্ত।

ইনভার্টার

যেহেতু সৌর প্যানেল দ্বারা উৎপন্ন ডায়ারেক্ট কারেন্ট এবং সবচেয়ে বেশি বিদ্যুৎ উপকরণ বিকল্প কারেন্ট প্রয়োজন, ইনভার্টারের কাজ হল ডায়ারেক্ট কারেন্টকে বিকল্প কারেন্টে রূপান্তর করা। এটি জটিল ইলেকট্রনিক সার্কিট এবং পালস বিস্তার মডুলেশন (PWM) এর মতো প্রযুক্তি ব্যবহার করে ডায়ারেক্ট কারেন্টকে গ্রিড বা লোড উপকরণের প্রয়োজনীয়তা মেটানোর জন্য বিকল্প কারেন্টে রূপান্তর করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি উচ্চ গুণমানের ইনভার্টারে, ডায়ারেক্ট কারেন্টকে ৫০Hz বা ৬০Hz (অঞ্চল অনুযায়ী গ্রিড মান অনুযায়ী) ফ্রিকোয়েন্সি এবং স্থিতিশীল ভোল্টেজের বিকল্প কারেন্টে রূপান্তর করা যায়, যা মোটর এবং আলোক উপকরণ সহ বিভিন্ন বিকল্প কারেন্ট লোডের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে পারে।

চার্জ কন্ট্রোলার (কিছু সিস্টেমে)

চার্জ কন্ট্রোলার প্রধানত সৌর প্যানেল দ্বারা স্টোরেজ ব্যাটারি (যদি থাকে) চার্জিং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করার জন্য ব্যবহৃত হয়। এটি স্টোরেজ ব্যাটারি থেকে ওভারচার্জিং এবং ওভারডিসচার্জিং রোধ করতে পারে, যার ফলে স্টোরেজ ব্যাটারির পরিষেবা জীবন সুরক্ষিত থাকে। উদাহরণস্বরূপ, যখন স্টোরেজ ব্যাটারি পূর্ণ চার্জ হয়, চার্জ কন্ট্রোলার সৌর প্যানেল এবং স্টোরেজ ব্যাটারির মধ্যে চার্জিং সার্কিট স্বয়ংক্রিয়ভাবে বন্ধ করে; যখন স্টোরেজ ব্যাটারির চার্জ স্তর কম, চার্জ কন্ট্রোলার লোডের সংযোগ নিয়ন্ত্রণ করে যাতে স্টোরেজ ব্যাটারি অতিরিক্ত ডিসচার্জ না হয় এবং স্টোরেজ ব্যাটারি নিরাপদ চার্জ সীমার মধ্যে কাজ করতে পারে।

স্টোরেজ ব্যাটারি (অপশনাল উপাদান)

স্টোরেজ ব্যাটারি সৌর প্যানেল দ্বারা উৎপন্ন বিদ্যুত সংরক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয় যাতে সূর্যের আলো অপর্যাপ্ত (যেমন রাত্রে বা মেঘলা দিনে) থাকলেও বিদ্যুত সরবরাহ করা যায়। সাধারণ স্টোরেজ ব্যাটারিগুলি হল লিড-এসিড ব্যাটারি এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি। লিড-এসিড ব্যাটারির খরচ কম, কিন্তু শক্তি ঘনত্ব কম এবং জীবনকাল কম; লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব উচ্চ এবং জীবনকাল দীর্ঘ, কিন্তু খরচ উচ্চ। উদাহরণস্বরূপ, কিছু অফ-গ্রিড স্বনির্ভর সৌর শক্তি প্ল্যান্টে, স্টোরেজ ব্যাটারি দিনের সময় সৌর প্যানেল দ্বারা উৎপন্ন অতিরিক্ত বিদ্যুত সংরক্ষণ করে এবআলোক সিস্টেম এবং মনিটরিং উপকরণ সহ লোড উপকরণে রাত্রে বিদ্যুত সরবরাহ করে।

ডিস্ট্রিবিউশন বক্স এবং মনিটরিং সিস্টেম

ডিস্ট্রিবিউশন বক্স বিদ্যুত বিতরণের জন্য ব্যবহৃত হয়, ইনভার্টার দ্বারা উৎপন্ন বিকল্প কারেন্ট প্রত্যেক লোড শাখায় বিতরণ করে। একই সাথে, এটি সার্কিট রক্ষা করতে পারে, যেমন সার্কিট ব্রেকার এবং ফিউজ স্থাপন করা হয়, যাতে সার্কিট অতিরিক্ত লোড এবং শর্ট সার্কিট রোধ করা যায়। মনিটরিং সিস্টেম সৌর শক্তি প্ল্যান্টের পরিচালনা অবস্থা মনিটর করতে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে সৌর প্যানেলের বিদ্যুৎ উৎপাদন, ইনভার্টারের আউটপুট ভোল্টেজ এবং কারেন্ট, স্টোরেজ ব্যাটারির (যদি থাকে) চার্জ স্তর এবং অন্যান্য প্যারামিটার। মনিটরিং সিস্টেমের মাধ্যমে, উপকরণ ব্যর্থতা এবং অস্বাভাবিক বিদ্যুৎ উৎপাদন পরিস্থিতি সময়মত শনাক্ত করা যায়, যা রক্ষণাবেক্ষণ এবং ব্যবস্থাপনার সুবিধাজনক।

স্বনির্ভর সৌর শক্তি প্ল্যান্টের পরিচালনা প্রক্রিয়া

বিদ্যুৎ উৎপাদন পর্যায়

দিনের সময় যখন পর্যাপ্ত সূর্যের আলো থাকে, সৌর প্যানেলগুলি সৌর শক্তি শোষণ করে এবং তা ডায়ারেক্ট কারেন্টে রূপান্তর করে। এই প্রক্রিয়ার সময়, সৌর প্যানেলের আউটপুট পাওয়ার সূর্যের আলোর তীব্রতা, কোণ এবং তাপমাত্রা প্রভৃতি ফ্যাক্টর দ্বারা প্রভাবিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, যখন সূর্যের আলো সরাসরি এবং তীব্র, সৌর প্যানেলের বিদ্যুৎ উৎপাদন কার্যক্ষমতা উচ্চ এবং আউটপুট পাওয়ার বেশি; অন্যদিকে, মেঘলা দিনে বা যখন সূর্যের কোণ কম, বিদ্যুৎ উৎপাদন কার্যক্ষমতা এবং আউটপুট পাওয়ার অনুরূপভাবে কমে যায়।

বিদ্যুত রূপান্তর এবং সংরক্ষণ পর্যায় (যদি স্টোরেজ ব্যাটারি থাকে)

সৌর প্যানেল দ্বারা উৎপন্ন ডায়ারেক্ট কারেন্ট প্রথমে চার্জ কন্ট্রোলার (যদি থাকে) দিয়ে স্টোরেজ ব্যাটারিতে সংরক্ষিত হয়, বা সরাসরি ইনভার্টারে প্রবেশ করে বিকল্প কারেন্টে রূপান্তর হয়। যদি স্টোরেজ ব্যাটারি থাকে, তবে যখন স্টোরেজ ব্যাটারি পূর্ণ চার্জ না হয়, চার্জ কন্ট্রোলার স্টোরেজ ব্যাটারির চার্জিং অবস্থা এবং সৌর প্যানেলের আউটপুট পাওয়ার অনুযায়ী চার্জিং কারেন্ট সম্পর্কিত সম্পাদন করে যাতে স্টোরেজ ব্যাটারি নিরাপদ এবং কার্যকরভাবে চার্জ হয়। যখন স্টোরেজ ব্যাটারি নেই বা স্টোরেজ ব্যাটারি পূর্ণ, ডায়ারেক্ট কারেন্ট সরাসরি ইনভার্টারে প্রবেশ করে রূপান্তর হয়।

বিদ্যুত সরবরাহ পর্যায়

ইনভার্টার দ্বারা রূপান্তরিত বিকল্প কারেন্ট ডিস্ট্রিবিউশন বক্সে প্রবেশ করে, এবং ডিস্ট্রিবিউশন বক্স লোডের প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী প্রতিটি শাখায় বিদ্যুত বিতরণ করে বিভিন্ন বিদ্যুৎ উপকরণে সরবরাহ করে। এই প্রক্রিয়ার সময়, মনিটরিং সিস্টেম বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং বিদ্যুত সরবরাহের পরিস্থিতি বাস্তব সময়ে মনিটর করে বিদ্যুত সরবরাহের স্থিতিশীলতা এবং নিরাপত্তা নিশ্চিত করে। যদি এটি একটি গ্রিড-সংযুক্ত স্বনির্ভর সৌর শক্তি প্ল্যান্ট হয়, তবে নিজস্ব বিদ্যুৎ চাহিদা মেটানোর পর, অতিরিক্ত বিদ্যুত পাবলিক বিদ্যুৎ গ্রিডে ফেড করা যায়; যদি এটি একটি গ্রিড-স্বাধীন স্বনির্ভর সৌর শক্তি প্ল্যান্ট হয়, তবে সৌর শক্তি উৎপাদন অপর্যাপ্ত (যেমন রাত্রে) হলে, ব্যাকআপ বিদ্যুৎ সোর্স (যেমন ডিজেল জেনারেটর) দ্বারা বিদ্যুত সরবরাহ পূরণ করা প্রয়োজন।