সোলার পাওয়ার প্ল্যান্ট: প্রকার, উপাদান এবং কাজের নীতিমালা

সোলার পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি সৌর শক্তি ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে। এগুলিকে দুইটি প্রধান ধরণে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: ফোটোভোলটাইক (PV) পাওয়ার প্ল্যান্ট এবং সমন্বিত সৌর শক্তি (CSP) প্ল্যান্ট। ফোটোভোলটাইক পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি সোলার সেল ব্যবহার করে সূর্যালোককে সরাসরি বিদ্যুতে রূপান্তর করে, অন্যদিকে সমন্বিত সৌর শক্তি প্ল্যান্টগুলি দর্পণ বা লেন্স ব্যবহার করে সূর্যালোককে সমন্বিত করে এবং একটি তরলকে গরম করে যা টার্বাইন বা ইঞ্জিন চালায়। এই নিবন্ধে, আমরা উভয় ধরণের সোলার পাওয়ার প্ল্যান্টের উপাদান, বিন্যাস এবং পরিচালনা, এবং তাদের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি ব্যাখ্যা করব।

ফোটোভোলটাইক পাওয়ার প্ল্যান্ট কী?

ফোটোভোলটাইক পাওয়ার প্ল্যান্ট হল একটি বড় স্কেলের PV সিস্টেম যা গ্রিডের সাথে সংযুক্ত এবং সৌর বিকিরণ থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন করার জন্য ডিজাইন করা হয়। ফোটোভোলটাইক পাওয়ার প্ল্যান্টের কয়েকটি উপাদান রয়েছে, যেমন:

• সোলার মডিউল: এগুলি PV সিস্টেমের মৌলিক একক। এগুলি সোলার সেল দ্বারা গঠিত যা আলোককে বিদ্যুতে রূপান্তর করে। সোলার সেলগুলি সাধারণত সিলিকন দিয়ে তৈরি হয়, যা একটি অর্ধপরিবাহী পদার্থ যা ফোটন শোষণ করতে এবং ইলেকট্রন মুক্ত করতে পারে। ইলেকট্রনগুলি সার্কিট দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং একটি বিদ্যুৎ প্রবাহ তৈরি করে। সোলার মডিউলগুলিকে সিরিজ, প্যারালাল বা সিরিজ-প্যারালাল সংস্থানে সাজানো যেতে পারে, যা সিস্টেমের ভোল্টেজ এবং প্রবাহের দরকারের উপর নির্ভর করে।

• মাউন্টিং স্ট্রাকচার: এগুলি সোলার মডিউলগুলিকে সমর্থন এবং অভিমুখ দেওয়ার জন্য ফ্রেম বা র‍্যাক। এগুলি স্থির বা সমন্বয়যোগ্য হতে পারে, সাইটের অবস্থান এবং জলবায়ুর উপর নির্ভর করে। স্থির মাউন্টিং স্ট্রাকচারগুলি সস্তা এবং সহজ, কিন্তু এগুলি সূর্যের গতিবিধি ট্র্যাক করে না এবং সিস্টেমের উত্পাদনকে কমিয়ে দিতে পারে। সমন্বয়যোগ্য মাউন্টিং স্ট্রাকচারগুলি সোলার মডিউলগুলিকে সূর্যের অবস্থান অনুসরণ করতে এবং শক্তি উৎপাদন অপটিমাইজ করতে টাইল্ট বা রোটেট করতে পারে। এগুলি হাতে বা স্বয়ংক্রিয়ভাবে করা যেতে পারে, যা নিয়ন্ত্রণ এবং সঠিকতার প্রয়োজনের উপর নির্ভর করে।

• ইনভার্টার: এগুলি সোলার মডিউল দ্বারা উৎপাদিত সরাসরি প্রবাহ (DC) কে গ্রিডে বা AC লোডে ব্যবহার করা যায় এমন পরিবর্তী প্রবাহ (AC) এ রূপান্তর করে।

  

• ইনভার্টারগুলিকে দুই ধরণে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: কেন্দ্রীয় ইনভার্টার এবং মাইক্রো-ইনভার্টার। কেন্দ্রীয় ইনভার্টারগুলি বড় একক যা কয়েকটি সোলার মডিউল বা অ্যারে সংযুক্ত করে এবং একটি একক AC আউটপুট প্রদান করে। মাইক্রো-ইনভার্টারগুলি ছোট একক যা প্রতিটি সোলার মডিউল বা প্যানেলে সংযুক্ত হয় এবং ব্যক্তিগত AC আউটপুট প্রদান করে। কেন্দ্রীয় ইনভার্টারগুলি বড় স্কেলের সিস্টেমের জন্য বেশি খরচ কম এবং দক্ষ, অন্যদিকে মাইক্রো-ইনভার্টারগুলি ছোট স্কেলের সিস্টেমের জন্য বেশি সুরক্ষিত এবং নির্ভরযোগ্য।

• চার্জ কন্ট্রোলার: এগুলি সোলার মডিউল বা অ্যারের ভোল্টেজ এবং প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে যাতে ব্যাটারি অতিরিক্ত চার্জ বা অতিরিক্ত ডিচার্জ থেকে বাঁচে। চার্জ কন্ট্রোলারগুলিকে দুই ধরণে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: পালস ওয়াইডথ মডুলেশন (PWM) কন্ট্রোলার এবং ম্যাক্সিমাম পাওয়ার পয়েন্ট ট্র্যাকিং (MPPT) কন্ট্রোলার। PWM কন্ট্রোলারগুলি সহজ এবং সস্তা, কিন্তু চার্জিং প্রবাহ চালু এবং বন্ধ করার মাধ্যমে কিছু শক্তি ব্যয় হয়। MPPT কন্ট্রোলারগুলি জটিল এবং বেশি খরচ, কিন্তু সোলার মডিউল বা অ্যারের ম্যাক্সিমাম পাওয়ার পয়েন্টের সাথে ভোল্টেজ এবং প্রবাহ মেলানোর মাধ্যমে শক্তি উৎপাদন অপটিমাইজ করে।

• ব্যাটারি: এগুলি সোলার মডিউল বা অ্যারে দ্বারা উৎপাদিত অতিরিক্ত বিদ্যুত সঞ্চয় করে যা পরবর্তীতে ব্যবহার করা হয় যখন সূর্যালোক নেই বা গ্রিড ডাউন হয়। ব্যাটারিগুলিকে দুই ধরণে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: লিড-এসিড ব্যাটারি এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি। লিড-এসিড ব্যাটারিগুলি সস্তা এবং বেশি ব্যবহৃত হয়, কিন্তু এগুলির কম শক্তি ঘনত্ব, ছোট জীবনকাল এবং বেশি রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি বেশি খরচ এবং কম ব্যবহৃত হয়, কিন্তু এগুলির বেশি শক্তি ঘনত্ব, দীর্ঘ জীবনকাল এবং কম রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন।

• সুইচ: এগুলি সিস্টেমের বিভিন্ন অংশ, যেমন সোলার মডিউল, ইনভার্টার, ব্যাটারি, লোড, বা গ্রিড সংযুক্ত বা বিচ্ছিন্ন করে। সুইচগুলি হাতে বা স্বয়ংক্রিয় হতে পারে, নিরাপত্তা এবং নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনের উপর নির্ভর করে। হাতে সুইচগুলি মানুষের হস্তক্ষেপ প্রয়োজন, অন্যদিকে স্বয়ংক্রিয় সুইচগুলি পূর্বনির্ধারিত শর্ত বা সংকেতের উপর ভিত্তি করে পরিচালিত হয়।

• মিটার: এগুলি সিস্টেমের বিভিন্ন প্যারামিটার, যেমন ভোল্টেজ, প্রবাহ, শক্তি, শক্তি, তাপমাত্রা, বা বিকিরণ মাপে এবং প্রদর্শন করে। মিটারগুলি এনালগ বা ডিজিটাল হতে পারে, প্রদর্শনের ধরণ এবং সঠিকতার উপর নির্ভর করে। এনালগ মিটারগুলি সূচক বা ডায়াল ব্যবহার করে মান প্রদর্শন করে, অন্যদিকে ডিজিটাল মিটারগুলি সংখ্যা বা গ্রাফ ব্যবহার করে মান প্রদর্শন করে।

• কেবল: এগুলি সিস্টেমের বিভিন্ন উপাদানের মধ্যে বিদ্যুত প্রেরণ করে। কেবলগুলিকে দুই ধরণে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: DC কেবল এবং AC কেবল। DC কেবলগুলি সোলার মডিউল থেকে ইনভার্টার বা ব্যাটারিতে সরাসরি প্রবাহ প্রেরণ করে, অন্যদিকে AC কেবলগুলি ইনভার্টার থেকে গ্রিড বা লোডে পরিবর্তী প্রবাহ প্রেরণ করে।

একটি ফোটোভোলটাইক পাওয়ার প্ল্যান্টের বিন্যাস কয়েকটি ফ্যাক্টরের উপর নির্ভর করে, যেমন সাইটের অবস্থা, সিস্টেমের আকার, ডিজাইনের লক্ষ্য এবং গ্রিডের দরকার। তবে, একটি সাধারণ বিন্যাসের তিনটি প্রধান অংশ রয়েছে: উৎপাদন অংশ, প্রেরণ অংশ, এবং বিতরণ অংশ।

উৎপাদন অংশে সোলার মডিউল, মাউন্টিং স্ট্রাকচার, এবং ইনভার্টার রয়েছে যা সূর্যালোক থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন করে।

প্রেরণ অংশে কেবল, সুইচ, এবং মিটার রয়েছে যা উৎপাদন অংশ থেকে বিতরণ অংশে বিদ্যুৎ প্রেরণ করে।

বিতরণ অংশে ব্যাটারি, চার্জ কন্ট্রোলার, এবং লোড রয়েছে যা বিদ্যুৎ সঞ্চয় বা ব্যবহার করে।

নিম্নলিখিত ডায়াগ্রামে একটি ফোটোভোলটাইক পাওয়ার প্ল্যান্টের বিন্যাসের একটি উদাহরণ দেখানো হল: