کپٹیو سولر پاور پلانٹ کیا ہے، اور یہ کس طرح کام کرتی ہے؟

خود ملکی سولر پاور پلانٹ کی تعریف

خود ملکی سولر پاور پلانٹ وہ سولر بجلی کی تولید کا ادارہ ہے جو کمپنیوں، اداروں یا فرد کی طرف سے تعمیر، ملکیت اور کارگذاری کی جاتی ہے، اس کا اصل مقصد ان کی خود بجلی کی ضرورت کو پورا کرنا ہوتا ہے۔ عام بجلی کے نیٹ ورک سے فرق یہ ہے کہ یہ نسبتاً مستقل بجلی کی فراہمی کا نظام ہوتا ہے، اور جس بجلی تیار ہوتی ہے وہ بنیادی طور پر تعمیر کرنے والوں کو فراہم کی جاتی ہے، جیسے کارخانوں، اسکولوں، ڈیٹا سنٹروں یا بڑے رہائشی علاقوں کو بجلی فراہم کرتا ہے۔

خود ملکی سولر پاور پلانٹ کے اہم حصے اور ان کے کام

سورجی پینل (فوٹو ولٹک موڈیولز)

یہ سولر پاور پلانٹ کے مرکزی حصے ہیں، جن کا کام سورجی توانائی کو مستقیم کرنٹ میں تبدیل کرنا ہوتا ہے۔ سورجی پینل کئی سورجی سیل یونٹوں سے مل کر بنے ہوتے ہیں۔ جب سورج کی روشنی پینلوں پر پڑتی ہے تو سورجی سیلوں کے سیمنڈکٹر مالز (جیسے سلیکون) فوٹونز کو جمع کرتے ہیں، جس سے الیکٹران-ہول پیئر تیار ہوتا ہے۔ سیلوں کے داخلی الیکٹرک فیلڈ کے تحت الیکٹران اور ہول دونوں قطب کی جانب حرکت کرتے ہیں، جس سے مستقیم کرنٹ تیار ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر عام مونو کرسٹلن سلیکون سورجی پینلوں کی فوٹو الیکٹرک کنورژن کارکردگی تقریباً 15% - 20% تک پہنچ سکتی ہے، جبکہ پولی کرسٹلن سلیکون پینلوں کی کارکردگی کچھ کم ہوتی ہے، جو 13% - 18% کے درمیان ہوتی ہے۔

اینورٹر

چونکہ سورجی پینل مستقیم کرنٹ تیار کرتے ہیں اور زیادہ تر بجلی کے آلات متبادل کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے اینورٹر کا کام مستقیم کرنٹ کو متبادل کرنٹ میں تبدیل کرنا ہوتا ہے۔ یہ پیچیدہ الیکٹرانک کرکٹ اور پالس ودث مدولیشن (PWM) جیسی ٹیکنالوجیوں کا استعمال کرتے ہوئے مستقیم کرنٹ کو متبادل کرنٹ میں تبدیل کرتا ہے جو بجلی کے نیٹ ورک یا لوڈ آلات کی ضرورتوں کے مطابق ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر ایک اعلیٰ معیار کے اینورٹر میں مستقیم کرنٹ کو متبادل کرنٹ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے جس کی فریکوئنسی 50Hz یا 60Hz (مختلف علاقوں کے بجلی کے نیٹ ورک کے معیار کے مطابق) اور مستحکم ولٹیج ہوتی ہے تاکہ مختلف متبادل کرنٹ کے لوڈ جیسے محرکات اور روشنی کے آلات کی ضرورت پوری کی جا سکے۔

چارج کنٹرولر (کچھ نظاموں میں)

چارج کنٹرولر بنیادی طور پر سٹوریج بیٹری (اگر کوئی ہے) کے چارجنگ کے عمل کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ سٹوریج بیٹری کو اوور چارجنگ اور اوور ڈسچارجنگ سے بچاتا ہے، جس سے سٹوریج بیٹری کی خدمات کی لمبائی کو حفظ کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر جب سٹوریج بیٹری مکمل طور پر چارج ہو جاتی ہے تو چارج کنٹرولر خود بخود سورجی پینل اور سٹوریج بیٹری کے درمیان چارجنگ سرکٹ کو منقطع کر دیتا ہے؛ جب سٹوریج بیٹری کا چارج کم ہو تو چارج کنٹرولر لوڈ کی کنکشن کو کنٹرول کرتا ہے تاکہ سٹوریج بیٹری کا اوور ڈسچارجنگ سے بچا جا سکے اور سٹوریج بیٹری کو ایک سیف چارج رینج میں کام کرنے کی ضمانت دی جا سکے۔

سٹوریج بیٹری (اختیاری کمپوننٹ)

سٹوریج بیٹری سورجی پینل کی طرف سے تیار کردہ بجلی کو ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے تاکہ جب سورجی روشنی کافی نہ ہو (جیسے رات کو یا بادلی دن)، تو یہ بجلی فراہم کر سکے۔ عام سٹوریج بیٹریوں میں لیڈ ایسڈ بیٹریز اور لیتھیم آئن بیٹریز شامل ہیں۔ لیڈ ایسڈ بیٹریز کی لاگت کم ہوتی ہے لیکن ان کی توانائی کثافت کم ہوتی ہے اور ان کی عمر کم ہوتی ہے؛ لیتھیم آئن بیٹریز کی توانائی کثافت زیادہ ہوتی ہے اور ان کی عمر زیادہ ہوتی ہے لیکن ان کی لاگت زیادہ ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر کچھ آف گرڈ خود ملکی سولر پاور پلانٹوں میں سٹوریج بیٹری سورجی پینل کی طرف سے دن میں تیار کردہ زائد بجلی کو ذخیرہ کرتا ہے اور رات کو لوڈ آلات جیسے روشنی کے نظام اور مانیٹرنگ آلات کو بجلی فراہم کرتا ہے۔

ڈسٹری بیشن باکس اور مانیٹرنگ نظام

ڈسٹری بیشن باکس کا کام بجلی کو تقسیم کرنا ہوتا ہے، اینورٹر کی طرف سے تیار کردہ متبادل کرنٹ کو ہر لوڈ برانچ کو تقسیم کرتا ہے۔ اس کے ساتھ یہ سرکٹ کی حفاظت بھی کرتا ہے، جیسے کرکٹ بریکرز اور فیوزز کو نصب کرنا تاکہ سرکٹ کی اوور لوڈ اور شارٹ سرکٹ سے بچا جا سکے۔ مانیٹرنگ نظام کا کام سولر پاور پلانٹ کی کارکردگی کو مانیٹر کرنا ہوتا ہے، جس میں سورجی پینل کی بجلی کی تولید کی طاقت، اینورٹر کا آؤٹ پٹ ولٹیج اور کرنٹ، سٹوریج بیٹری کا چارج لیول (اگر کوئی ہے) اور دیگر پیرامیٹرز شامل ہوتے ہیں۔ مانیٹرنگ نظام کے ذریعے ٹھیک کارکردگی کی صورتحال اور غیر معمولی بجلی کی تولید کی صورتحال کو وقت پر پتہ چلا جا سکتا ہے تاکہ مینٹیننس اور مینجمنٹ کو آسان بنایا جا سکے۔

خود ملکی سولر پاور پلانٹ کا کام کرنے کا عمل

بجلی کی تولید کا مرحلہ

روشنی کافی ہو تو سورجی پینل سورجی توانائی کو جمع کرتے ہیں اور اسے مستقیم کرنٹ میں تبدیل کرتے ہیں۔ اس عمل کے دوران سورجی پینل کی آؤٹ پٹ طاقت کو سورجی روشنی کی شدت، زاویہ اور درجہ حرارت جیسے عوامل کا اثر ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر جب سورجی روشنی مستقیم اور شدید ہو تو سورجی پینل کی بجلی کی تولید کی کارکردگی زیادہ ہوتی ہے اور آؤٹ پٹ طاقت بڑی ہوتی ہے؛ جبکہ بادلی دن یا جب سورج کا زاویہ کم ہو تو بجلی کی تولید کی کارکردگی اور آؤٹ پٹ طاقت کم ہوتی ہے۔

بجلی کی تبدیلی اور ذخیرہ کرنے کا مرحلہ (اگر سٹوریج بیٹری ہو)

سورجی پینل کی طرف سے تیار کردہ مستقیم کرنٹ پہلے چارج کنٹرولر (اگر کوئی ہو) کے ذریعے سٹوریج بیٹری میں ذخیرہ ہوتا ہے یا مستقیماً اینورٹر میں جا کر متبادل کرنٹ میں تبدیل ہوتا ہے۔ اگر سٹوریج بیٹری ہو تو جب سٹوریج بیٹری مکمل طور پر چارج نہ ہو تو چارج کنٹرولر سٹوریج بیٹری کی چارجنگ کی حالت اور سورجی پینل کی آؤٹ پٹ طاقت کے مطابق چارجنگ کرنٹ کو تناسب دے کر سٹوریج بیٹری کو سیف اور کارآمد طور پر چارج کرنے کی ضمانت دیتا ہے۔ جب کوئی سٹوریج بیٹری نہ ہو یا سٹوریج بیٹری مکمل طور پر چارج ہو تو مستقیم کرنٹ مستقیماً اینورٹر میں جا کر متبادل کرنٹ میں تبدیل ہوتا ہے۔

بجلی کی فراہمی کا مرحلہ

اینورٹر کی طرف سے تبدیل کردہ متبادل کرنٹ ڈسٹری بیشن باکس میں داخل ہوتا ہے، اور ڈسٹری بیشن باکس لوڈ کی ضرورت کے مطابق بجلی کو ہر شاخ کو تقسیم کرتا ہے تاکہ مختلف بجلی کے آلات کو بجلی فراہم کی جا سکے۔ اس عمل کے دوران مانیٹرنگ نظام بجلی کی تولید اور فراہمی کی صورتحال کو وقت پر مانیٹر کرتا ہے تاکہ بجلی کی فراہمی کی استحکام اور سلامتی کی ضمانت دے سکے۔ اگر یہ ایک گرڈ کنیکٹڈ خود ملکی سولر پاور پلانٹ ہو تو اپنی خود کی بجلی کی ضرورت کو پورا کرنے کے بعد زائد بجلی کو عمومی بجلی کے نیٹ ورک میں واپس کیا جا سکتا ہے؛ اگر یہ ایک گرڈ سے مستقل خود ملکی سولر پاور پلانٹ ہو تو جب سورجی بجلی کی تولید کافی نہ ہو (جیسے رات کو)، تو یہ ایک بیک اپ پاور سرچ (جیسے ڈیزل جنریٹر) کے ذریعے بجلی کی فراہمی کو مکمل کرنا ضروری ہو گا۔