कैप्टिव सोलर पावर प्लान्ट क्या है, और यह कैसे काम करता है?

स्वनियोजित सौर ऊर्जा संयन्त्रको परिभाषा

स्वनियोजित सौर ऊर्जा संयन्त्र एउटा सौर ऊर्जा उत्पादन सुविधा हो जसको निर्माण, मालिकी र संचालन उद्यम, संस्था वा व्यक्तिहरूले आफ्नै गर्छन्, मुख्यतया आफ्नो बिजुली आवश्यकता पूरा गर्न। यो सार्वजनिक बिजुली जालसँग फरक रहेको छ, यो एक अपेक्षाकृत स्वतन्त्र बिजुली आपूर्ति प्रणाली हो र यसले उत्पादित गरेको बिजुली मुख्यतया निर्माताहरूलाई आफ्नै आपूर्ति गर्छ, जस्तै फेक्ट्रिहरू, स्कूलहरू, डाटा केन्द्रहरू वा ठूला बसोबासहरूको लागि बिजुली आपूर्ति गर्न।

स्वनियोजित सौर ऊर्जा संयन्त्रका मुख्य घटकहरू र उनको विशेषताहरू

सौर प्यानलहरू (प्रकाश-विद्युत माध्यम)

यीहरू सौर ऊर्जा संयन्त्रका मुख्य घटकहरू हुन्, जसको विशेषता सौर ऊर्जालाई सीधा विद्युतमा रूपान्तरण गर्न हो। सौर प्यानलहरू धेरै सौर सेल युनिटहरूबाट बनेका छन्। जब सूर्यको प्रकाश प्यानलहरूमा प्रतिबिम्बित हुन्छ, सौर सेलहरूको अन्दर रहेका अर्धचालक पदार्थहरू (जस्तै सिलिकन) फोटनहरूलाई अवशोषण गर्छन्, जसले इलेक्ट्रॉन-होल जोडीहरू उत्पन्न गर्छ। सेलहरूको आन्तरिक विद्युत क्षेत्रको कारणले इलेक्ट्रॉनहरू र होलहरू सेलहरूको दुई धुरीहरूमा आफ्नै चल्ने रहन्छन्, जसले सीधा विद्युत बनाउँछ। उदाहरणका लागि, सामान्य एकक्रिस्टलीय सिलिकन सौर प्यानलहरूको फोटो-विद्युत रूपान्तरण दक्षता लगभग १५% - २०% पुग्न सक्छ, तर बहुक्रिस्टलीय सिलिकन प्यानलहरूको दक्षता थोरै थोरै न्यून छ, जसले १३% - १८% छ।

इन्वर्टर

सौर प्यानलहरूले उत्पन्न गरेको सीधा विद्युत र धेरै विद्युत सामानहरूले विकल्प विद्युत आवश्यक छ, इन्वर्टरको विशेषता सीधा विद्युतलाई विकल्प विद्युतमा रूपान्तरण गर्न हो। यो सम्मिश्र विद्युत परिपथ र तरंग चौडाई मोडनेशन (PWM) जस्ता तकनीकहरूको प्रयोग गरेर सीधा विद्युतलाई विकल्प विद्युतमा रूपान्तरण गर्छ, जुन बिजुली जाल वा लोड सामानहरूको आवश्यकता पूरा गर्छ। उदाहरणका लागि, एउटा उच्च गुणस्तरका इन्वर्टरमा, सीधा विद्युतलाई ५०Hz वा ६०Hz (अन्तर्गत विभिन्न क्षेत्रको बिजुली जाल मानकहरू) विकल्प विद्युतमा र स्थिर वोल्टेजमा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ, जसले विभिन्न विकल्प विद्युत लोडहरू जस्तै मोटरहरू र प्रकाश उपकरणहरूको आवश्यकता पूरा गर्छ।

चार्ज कन्ट्रोलर (केही प्रणालीहरूमा)

चार्ज कन्ट्रोलर मुख्यतया सौर प्यानलहरूद्वारा भण्डारण बैटरी (यदि कुनै छ) को चार्ज प्रक्रियालाई नियन्त्रण गर्न उपयोग गरिन्छ। यो भण्डारण बैटरीलाई ओवरचार्ज र ओवरडिस्चार्ज भएपछि संरक्षण गर्न सक्छ, जसले भण्डारण बैटरीको सेवा जीवन संरक्षण गर्छ। उदाहरणका लागि, जब भण्डारण बैटरी पूर्ण चार्ज भएको छ, चार्ज कन्ट्रोलरले सौर प्यानल र भण्डारण बैटरी बीचको चार्ज परिपथलाई स्वचालित रूपमा ट्रांसमिट गर्छ; जब भण्डारण बैटरीमा थोरै चार्ज छ, चार्ज कन्ट्रोलरले लोडको संपर्क नियन्त्रण गर्न सक्छ, जसले भण्डारण बैटरीको अत्यधिक डिस्चार्ज रोक्ने र भण्डारण बैटरीलाई सुरक्षित चार्ज रेंजमा काम गर्न सक्छ।

भण्डारण बैटरी (वैकल्पिक घटक)

भण्डारण बैटरी सौर प्यानलहरूद्वारा उत्पन्न गरिएको बिजुली भण्डार गर्ने उपयोग गरिन्छ ताकि यो थोरै सूर्यको प्रकाश छैन (जस्तै रातमा वा बादली दिनमा) भण्डारण गरिएको बिजुली प्रदान गर्न सक्छ। सामान्य भण्डारण बैटरीहरूमा लेड-एसिड बैटरी र लिथियम-आयन बैटरी छन्। लेड-एसिड बैटरीहरूको लागत थोरै छ तर ऊर्जा घनत्व र जीवनकाल न्यून छ; लिथियम-आयन बैटरीहरूको ऊर्जा घनत्व र जीवनकाल उच्च छ तर लागत उच्च छ। उदाहरणका लागि, केही ऑफ-ग्रिड स्वनियोजित सौर ऊर्जा संयन्त्रहरूमा, भण्डारण बैटरी दिनमा सौर प्यानलहरूद्वारा उत्पन्न गरिएको अतिरिक्त बिजुली भण्डार गर्न सक्छ र रातमा प्रकाश प्रणाली र मोनिटरिङ उपकरणहरू जस्ता लोड सामानहरूलाई बिजुली प्रदान गर्न सक्छ।

डिस्ट्रिब्युशन बक्स र मोनिटरिङ प्रणाली

डिस्ट्रिब्युशन बक्स बिजुली वितरण गर्न उपयोग गरिन्छ, इन्वर्टरले उत्पन्न गरेको विकल्प विद्युतलाई प्रत्येक लोड शाखामा वितरण गर्छ। यसको साथै, यो परिपथलाई संरक्षण गर्न सक्छ, जस्तै सर्किट ब्रेकर र फ्युझर लगाउन, जसले परिपथ ओवरलोड र शॉर्ट सर्किट रोक्न सक्छ। मोनिटरिङ प्रणाली सौर ऊर्जा संयन्त्रको संचालन अवस्थालाई मोनिटर गर्न उपयोग गरिन्छ, जसमा सौर प्यानलहरूको ऊर्जा उत्पादन शक्ति, इन्वर्टरको आउटपुट वोल्टेज र विद्युत धारा, भण्डारण बैटरीको चार्ज स्तर (यदि कुनै छ) र अन्य पैरामिटरहरू शामिल छन्। मोनिटरिङ प्रणालीको माध्यम बाट, उपकरणहरूको असफलता र असामान्य ऊर्जा उत्पादन स्थितिहरूलाई समयमै पत्ता लगाउन सकिन्छ, जसले रखरखाउ र प्रबन्धनलाई सुविधा प्रदान गर्छ।

स्वनियोजित सौर ऊर्जा संयन्त्रको संचालन प्रक्रिया

ऊर्जा उत्पादन चरण

दिनको दौरान जब सूर्यको प्रकाश पर्याप्त छ, सौर प्यानलहरू सौर ऊर्जालाई अवशोषण गर्छन् र यसलाई सीधा विद्युतमा रूपान्तरण गर्छन्। यस प्रक्रियामा, सौर प्यानलहरूको आउटपुट शक्ति सूर्यको प्रकाशको तीव्रता, कोण र तापक्रम जस्ता फक्तरहरूद्वारा प्रभावित हुन्छ। उदाहरणका लागि, जब सूर्यको प्रकाश सीधा र तीव्र छ, सौर प्यानलहरूको ऊर्जा उत्पादन दक्षता उच्च र आउटपुट शक्ति ठूलो छ; तर बादली दिनमा वा जब सूर्यको कोण न्यून छ, ऊर्जा उत्पादन दक्षता र आउटपुट शक्ति तुलनामा कम हुन्छ।

बिजुली रूपान्तरण र भण्डारण चरण (यदि भण्डारण बैटरी छ)

सौर प्यानलहरूद्वारा उत्पन्न गरिएको सीधा विद्युत पहिले चार्ज कन्ट्रोलर (यदि कुनै छ) द्वारा भण्डारण बैटरीमा भण्डार गरिन्छ, वा सीधा इन्वर्टरमा प्रवेश गर्दा विकल्प विद्युतमा रूपान्तरण गरिन्छ। यदि भण्डारण बैटरी छ, जब भण्डारण बैटरी पूर्ण चार्ज भएको छैन, चार्ज कन्ट्रोलरले भण्डारण बैटरीको चार्ज अवस्था र सौर प्यानलहरूको आउटपुट शक्तिको आधारमा चार्ज धारालाई समायोजन गर्दा भण्डारण बैटरीलाई सुरक्षित र दक्षतापूर्वक चार्ज गर्न सुनिश्चित गर्छ। जब भण्डारण बैटरी छैन वा भण्डारण बैटरी पूर्ण चार्ज भएको छ, सीधा विद्युत सीधा इन्वर्टरमा प्रवेश गर्दा रूपान्तरण गरिन्छ।

बिजुली आपूर्ति चरण

इन्वर्टरद्वारा रूपान्तरित गरिएको विकल्प विद्युत डिस्ट्रिब्युशन बक्समा प्रवेश गर्छ, र डिस्ट्रिब्युशन बक्स लोडको आवश्यकतामा आधारित बिजुलीलाई प्रत्येक शाखामा वितरण गर्दा विभिन्न विद्युत सामानहरूलाई बिजुली आपूर्ति गर्छ। यस प्रक्रियामा, मोनिटरिङ प्रणाली ऊर्जा उत्पादन र बिजुली आपूर्ति स्थितिहरूलाई वास्तविक समयमा मोनिटर गर्छ र बिजुली आपूर्तिको स्थिरता र सुरक्षा सुनिश्चित गर्छ। यदि यो एक ग्रिड-सम्बद्ध स्वनियोजित सौर ऊर्जा संयन्त्र हो, आफ्नो बिजुली आवश्यकता पूरा गर्ने बाद, अतिरिक्त बिजुलीलाई सार्वजनिक बिजुली जालमा फिड गर्न सकिन्छ; यदि यो एक ग्रिड-स्वतन्त्र स्वनियोजित सौर ऊर्जा संयन्त्र हो, जब सौर ऊर्जा उत्पादन पर्याप्त छैन (जस्तै रातमा), यो बैकअप बिजुली स्रोत (जस्तै डीजल जनरेटर) द्वारा बिजुली आपूर्ति सम्पूर्ण गर्न सकिन्छ।