سولر پاور پلانٹس: قسمیں، کمپوننٹس اور کام کرنے کے اصول
سورجی توان کے پلانٹس وہ نظام ہیں جو سورجی توان سے بجلی کی تولید کرتے ہیں۔ ان کو دو اہم قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: فوٹو ولٹائک (PV) توان کے پلانٹس اور مجموعی سورجی توان (CSP) کے پلانٹس۔ فوٹو ولٹائک توان کے پلانٹس نور کو مستقیماً بجلی میں تبدیل کرتے ہیں سورجی خلیات کے ذریعے، جبکہ مجموعی سورجی توان کے پلانٹس آئینوں یا لنزوں کا استعمال کرتے ہیں تاکہ سورجی روشنی کو مرکوز کریں اور ایک مائع کو گرم کریں جو ٹربائن یا انجن کو چلاتا ہے۔ اس مضمون میں، ہم دونوں قسم کے سورجی توان کے پلانٹس کے اجزا، ترتیب اور کارکردگی کی وضاحت کریں گے، ساتھ ہی ان کے فوائد اور حوالے کے بارے میں بھی بات کریں گے۔
فوٹو ولٹائک توان کا پلانٹ کیا ہے؟
فوٹو ولٹائک توان کا پلانٹ ایک بڑے پیمانے کا PV نظام ہے جو گرڈ سے منسلک ہوتا ہے اور سورجی تابش سے بڑے پیمانے کی بجلی کی تولید کے لیے متعارف کرایا جاتا ہے۔ فوٹو ولٹائک توان کا پلانٹ کچھ اجزا پر مشتمل ہوتا ہے، جیسے:
سورجی ماڈیولز: یہ PV نظام کے بنیادی اجزا ہیں۔ ان کی ترکیب میں سورجی خلیات شامل ہوتے ہیں جو روشنی کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں۔ سورجی خلیات عام طور پر سلیکون سے بنے ہوتے ہیں، جو ایک سیمی کنڈکٹر مواد ہے جو فوٹنز کو جذب کرتا ہے اور الیکٹران رہا کرتا ہے۔ الیکٹران کرنٹ کے ذریعے گزرتے ہیں اور ایک الیکٹرک کرنٹ پیدا کرتے ہیں۔ سورجی ماڈیولز کو مختلف ترتیبات میں ترتیب دیا جا سکتا ہے، جیسے سیریز، پیریل، یا سیریز-پیریل، نظام کے ولٹیج اور کرنٹ کی ضروریات کے مطابق۔
مونٹنگ سٹرکچرز: یہ فریم یا ریک ہیں جو سورجی ماڈیولز کو سپورٹ کرتے ہیں اور ان کو مخصوص سمت میں رکھتے ہیں۔ وہ محفوظ یا قابل تغیر ہو سکتے ہیں، مقام اور موسم کے مطابق۔ محفوظ مونٹنگ سٹرکچرز کم قیمت اور آسان ہوتے ہیں، لیکن وہ سورج کی حرکت کو ٹریک نہیں کرتے اور نظام کی آؤٹ پٹ کو کم کر سکتے ہیں۔ قابل تغیر مونٹنگ سٹرکچرز سورجی ماڈیولز کو سورج کی پوزیشن کے مطابق ٹائلٹ یا ریٹیٹ کر سکتے ہیں اور توان کی پیداوار کو بہتر بناسکتے ہیں۔ وہ مانوال یا خودکار ہو سکتے ہیں، کنٹرول اور صحت کی درجے کے مطابق۔
انورٹرز: یہ دستیاب ہیں جو سورجی ماڈیولز کے ذریعے پیدا ہونے والے ڈائریکٹ کرنٹ (DC) کو آلترنیٹ کرنٹ (AC) میں تبدیل کرتے ہیں جو گرڈ میں یا AC لوڈز کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
انورٹرز کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: مرکزی انورٹرز اور مائیکرو-انورٹرز۔ مرکزی انورٹرز بڑے یونٹ ہوتے ہیں جو کئی سورجی ماڈیولز یا آرے کو جوڑتے ہیں اور ایک واحد AC آؤٹ پٹ فراہم کرتے ہیں۔ مائیکرو-انورٹرز چھوٹے یونٹ ہوتے ہیں جو ہر سورجی ماڈیول یا پینل سے جڑتے ہیں اور فردی AC آؤٹ پٹ فراہم کرتے ہیں۔ مرکزی انورٹرز بڑے پیمانے کے نظام کے لیے زیادہ قیمتی اور کارآمد ہوتے ہیں، جبکہ مائیکرو-انورٹرز چھوٹے پیمانے کے نظام کے لیے زیادہ مہنگے اور قابل اعتماد ہوتے ہیں۔
چارج کنٹرولرز: یہ دستیاب ہیں جو سورجی ماڈیولز یا آرے کے ولٹیج اور کرنٹ کو تنظیم کرتے ہیں تاکہ بیٹریوں کو اوور-چارجنگ یا اوور-ڈسچارجنگ سے بچائیں۔ چارج کنٹرولرز کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: پالس ودتھ مودیولیشن (PWM) کنٹرولرز اور میکسیمم پاور پوائنٹ ٹریکنگ (MPPT) کنٹرولرز۔ PWM کنٹرولرز آسان اور کم قیمت ہوتے ہیں، لیکن وہ کرنٹ کو آن اور آف کرکے کچھ توان کو ضائع کرتے ہیں۔ MPPT کنٹرولرز مہنگے اور پیچیدہ ہوتے ہیں، لیکن وہ توان کی آؤٹ پٹ کو بہتر بنانے کے لیے ولٹیج اور کرنٹ کو میکسیمم پاور پوائنٹ کے مطابق میل کرتے ہیں۔
باتریز: یہ دستگاهات ہوتے ہیں جو سورجی ماڈیولز یا ارکان کے ذریعے تولید شدہ برق کو محفوظ کرتے ہیں تاکہ بعد میں وقت آنے پر استعمال کیا جا سکے جب روشنی نہ ہو یا جب گرڈ کام نہ کر رہا ہو۔ بیٹریز کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: لیڈ-اسیڈ بیٹریز اور لیتھیم-آئن بیٹریز۔ لیڈ-اسیڈ بیٹریز کم قیمت ہوتے ہیں اور زیادہ عام استعمال ہوتے ہیں، لیکن ان کی توانائی کثافت کم ہوتی ہے، عمر کم ہوتی ہے اور ان کی صيانت کی ضرورت زیادہ ہوتی ہے۔ لیتھیم-آئن بیٹریز زیادہ قیمتی ہوتے ہیں اور کم عام ہوتے ہیں، لیکن ان کی توانائی کثافت زیادہ ہوتی ہے، عمر طویل ہوتی ہے اور ان کی صيانت کی ضرورت کم ہوتی ہے۔
سوچھ: یہ دستگاهات ہیں جو نظام کے مختلف حصوں کو جوڑتے یا الگ کرتے ہیں، جیسے سورجی ماڈیولز، انورٹرز، بیٹریز، بوجھ یا گرڈ۔ سوچھ مینوال یا خودکار ہو سکتے ہیں، سلامتی اور کنٹرول کی درجے کے مطابق۔ مینوال سوچھ کے لیے انسانی تداخل کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ ان کو چلانا ہو، جبکہ خودکار سوچھ پیش سے تعریف شدہ حالت یا سگنالوں کے مطابق کام کرتے ہیں۔
میٹرز: یہ دستگاهات ہیں جو نظام کے مختلف پیرامیٹروں کو ناپتے اور ظاہر کرتے ہیں، جیسے وولٹیج، کرنٹ، پاور، توانائی، درجہ حرارت یا ٹیمپریچر۔ میٹرز آنا로그 یا ڈیجیٹل ہو سکتے ہیں، دیکھنے کی قسم اور درستگی کی ضرورت کے مطابق۔ آنا로그 میٹرز کیم یا ڈائل کا استعمال کرتے ہیں قیمتیں ظاہر کرنے کے لیے، جبکہ ڈیجیٹل میٹرز نمبر یا گراف کا استعمال کرتے ہیں قیمتیں ظاہر کرنے کے لیے۔
کیبلز: یہ تار ہیں جو نظام کے مختلف حصوں کے درمیان برق کو منتقل کرتے ہیں۔ کیبلز کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: ڈی سی کیبلز اور اے سی کیبلز۔ ڈی سی کیبلز سورجی ماڈیولز سے انورٹرز یا بیٹریز تک مستقیم کرنٹ منتقل کرتے ہیں، جبکہ اے سی کیبلز انورٹرز سے گرڈ یا بوجھ تک متبادل کرنٹ منتقل کرتے ہیں۔
ایک فوٹوولٹائک پاور پلانٹ کا لیاؤٹ کئی عوامل پر منحصر ہوتا ہے، جیسے مقام کی حالت، نظام کا سائز، ڈیزائن کے مقاصد، اور گرڈ کی ضروریات۔ تاہم، ایک معمولی لیاؤٹ تین اہم حصوں پر مشتمل ہوتا ہے: تولید کا حصہ، منتقلی کا حصہ، اور تقسیم کا حصہ۔
تولید کا حصہ سورجی ماڈیولز، مونٹنگ سٹرکچر، اور انورٹرز شامل ہوتا ہے جو روشنی سے برق تولید کرتے ہیں۔
منتقلی کا حصہ کیبلز، سوچھ، اور میٹرز شامل ہوتا ہے جو برق کو تولید کے حصے سے تقسیم کے حصے تک منتقل کرتے ہیں۔
تقسیم کا حصہ بیٹریز، چارج کنٹرولرز، اور بوجھ شامل ہوتا ہے جو برق کو محفوظ کرتا ہے یا استعمال کرتا ہے۔
نیچے دیا گیا نقشہ ایک فوٹوولٹائک پاور پلانٹ کے لیاؤٹ کا مثال دیتا ہے:
ایک فوٹوولٹائک پاور پلانٹ کا کام کئی عوامل پر منحصر ہوتا ہے، جیسے موسم کی حالت، بوجھ کی مانگ، اور گرڈ کی حالت۔ تاہم، ایک معمولی کام تین اہم میوز میں تقسیم ہوتا ہے: چارجنگ میوز، ڈیسچارجنگ میوز، اور گرڈ ٹائی میوز۔
چارجنگ میوز وقت آنے پر ہوتا ہے جب زیادہ روشنی ہو اور کم بوجھ کی مانگ ہو۔ اس میوز میں، سورجی ماڈیولز بوجھ کی مانگ سے زیادہ برق تولید کرتے ہیں۔ زائد برق کو چارج کنٹرولرز کے ذریعے بیٹریز میں چارج کیا جاتا ہے۔
ڈیسچارجنگ میوز وقت آنے پر ہوتا ہے جب کوئی روشنی نہ ہو یا زیادہ بوجھ کی مانگ ہو۔ اس میوز میں، سورجی ماڈیولز بوجھ کی مانگ سے کم برق تولید کرتے ہیں۔ کم برق کو انورٹرز کے ذریعے بیٹریز سے فراہم کیا جاتا ہے۔
گرڈ ٹائی میوز وقت آنے پر ہوتا ہے جب گرڈ دستیاب ہو اور معاوضہ کی شرح فائدہ مند ہو۔ اس میوز میں، سورجی ماڈیولز برق تولید کرتے ہیں جسے انورٹرز کے ذریعے گرڈ میں فیڈ کیا جا سکتا ہے۔
گرڈ کے فیل کے دوران بھی گرڈ-ٹائی مود کا واقعہ ہو سکتا ہے، جب بک آپ پاور کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس مود میں، سورجی مودول برق تولید کرتے ہیں جسے انورٹرز کے ذریعے لودز کو استعمال کیا جا سکتا ہے۔
متمرکز شمسی طاقة پلانٹ کیا ہے؟
متمرکز شمسی طاقة پلانٹ ایک بڑے پیمانے پر کی ایس پی نظام ہے جو آئینے یا لنز کو استعمال کرتا ہے تاکہ سورج کی روشنی کو ایک ریسیور پر مرکوز کرے جو ایک مائع کو گرم کرتا ہے جو ٹربائن یا انجن کو چلاتا ہے تاکہ برق تولید کیا جا سکے۔ متمرکز شمسی طاقة پلانٹ کئی حصوں پر مشتمل ہوتا ہے، جیسے:
کالکٹرز: یہ دستیاب یا شیشے کی مدد سے سورج کی روشنی کو ایک ریسیور پر مرکوز کرنے والے ڈیوائس ہیں۔ کالکٹرز کو چار قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: پیرابولک ٹروف، پیرابولک ڈش، لینیئر فرنسیل ریفلکٹرز اور مرکزی ریسیور۔ پیرابولک ٹروف خمیدہ آئینے ہیں جو سورج کی روشنی کو ایک لینیئر ریسیور ٹیوب پر مرکوز کرتے ہیں جو ان کی فوکل لائن پر چلتا ہے۔ پیرابولک ڈش کونی آئینے ہیں جو سورج کی روشنی کو ایک پوائنٹ ریسیور پر مرکوز کرتے ہیں جو ان کے فوکل پوائنٹ پر ہوتا ہے۔ لینیئر فرنسیل ریفلکٹرز فلیٹ آئینے ہیں جو سورج کی روشنی کو ایک لینیئر ریسیور ٹیوب پر مرکوز کرتے ہیں جو ان کے اوپر ہوتا ہے۔ مرکزی ریسیور ٹاور ہیں جن کے اردگرد ایک صف میں فلیٹ آئینے ہیں جنہیں ہیلیوسٹات کہا جاتا ہے جو سورج کی روشنی کو ایک پوائنٹ ریسیور پر مرکوز کرتے ہیں جو ان کے اوپر ہوتا ہے۔
ریسیورز: یہ ڈیوائس ہیں جو متمرکز سورجی روشنی کو اپنے آپ میں جذب کرتے ہیں اور اسے گرمی منتقل کرنے والے مائع (ایچ ٹی ایف) میں منتقل کرتے ہیں۔ ریسیورز کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: بیرونی ریسیورز اور درونی ریسیورز۔ بیرونی ریسیورز ماحول کے کھلا ہوتے ہیں اور کانویکشن اور ریڈییشن کی وجہ سے زیادہ گرمی کا نقصان ہوتا ہے۔ درونی ریسیورز ویکیوئم کیمبر میں بند ہوتے ہیں اور عزل اور خالی کرنے کی وجہ سے کم گرمی کا نقصان ہوتا ہے۔
گرمی منتقل کرنے والے مائع: یہ مائع ہیں جو ریسیورز کے ذریعے گردش کرتے ہیں اور کالکٹرز سے پاور بلاک تک گرمی منتقل کرتے ہیں۔ گرمی منتقل کرنے والے مائع کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: گرمی مائع اور گداز ملاحیل۔ گرمی مائع کے مثالیں مصنوعی تیل یا هیدروکربن ہیں جن کے بالا کیپنگ پوائنٹ اور کم فریزنگ پوائنٹ ہوتے ہیں۔ گداز ملاحیل کے مثالیں سوڈیم نائٹریٹ یا پوٹاشیم نائٹریٹ ہیں جن کے بالا گرمی کی صلاحیت اور کم بخاراتی دباؤ ہوتا ہے۔
پاور بلاک: یہ وہ مقام ہے جہاں گرمی کو ٹربائن یا انجن کے ذریعے برق تولید کیا جاتا ہے جو جنریٹر سے منسلک ہوتا ہے۔ پاور بلاک کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: بخار کا سائکل اور بریٹن کا سائکل۔ بخار کا سائکل پانی کو ایچ ٹی ایف کے طور پر استعمال کرتا ہے اور بخار تیار کرتا ہے جو بخاری ٹربائن کو چلاتا ہے جو برقی جنریٹر سے منسلک ہوتا ہے۔ بریٹن کا سائکل ہوا کو ایچ ٹی ایف کے طور پر استعمال کرتا ہے اور گرم ہوا تیار کرتا ہے جو گیس ٹربائن کو چلاتا ہے جو برقی جنریٹر سے منسلک ہوتا ہے۔
مخزن نظام: یہ وہ مقام ہے جہاں زائد گرمی کو بعد میں استعمال کے لیے محفوظ کیا جاتا ہے جب سورج کی روشنی نہ ہو یا جب لوڈ کی مطالبات زیادہ ہوں۔ مخزن نظام کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: معقول گرمی کا مخزن اور پوشیدہ گرمی کا مخزن۔ معقول گرمی کا مخزن مواد جیسے پتھر، پانی یا گداز ملاحیل کو استعمال کرتا ہے جو اپنی ٹیمپریچر کو بڑھا کر گرمی کو محفوظ کرتا ہے بغیر اپنی حالت کو تبدیل کیے۔ پوشیدہ گرمی کا مخزن مواد جیسے فیز تبدیلی مواد (پی سی ایم) یا حرارتی کیمیائی مواد (ٹی سی ایم) کو استعمال کرتا ہے جو اپنی ٹیمپریچر کو بڑھا کر گرمی کو محفوظ کرتا ہے بغیر اپنی حالت کو تبدیل کیے۔
متمرکز شمسی طاقة پلانٹ کی ترتیب کئی عوامل پر منحصر ہوتی ہے، جیسے سائٹ کی حالت، نظام کا سائز، ڈیزائن کے مقاصد، اور گرڈ کی ضروریات۔ تاہم، ایک عام ترتیب میں تین اہم حصے شامل ہوتے ہیں: کالکشن فیلڈ، پاور بلاک، اور مخزن نظام۔
کالکشن فیلڈ کالکٹرز، ریسیورز، اور ایچ ٹی ایف سمیت شامل ہوتا ہے جو سورج کی روشنی سے گرمی کو جمع کرتا ہے اور یہ گرمی منتقل کرتا ہے۔
پاور بلاک ٹربائن، انجن،
جنریٹرز اور دیگر معدات جو گرمی کو برقی توان میں تبدیل کرتے ہیں۔
ذخیرہ سسٹم میں تانک، کنٹینر، اور دیگر آلات شامل ہوتے ہیں جو بعد کے استعمال کے لئے گرمی کو ذخیرہ کرتے ہیں۔
کونسنٹریٹڈ سولر پاور پلانٹ کا آپریشن کئی عوامل پر منحصر ہوتا ہے، جیسے موسم کی حالتیں، لوڈ کی درخواست، اور گرڈ کی حالت۔ تاہم، ایک معمولی آپریشن میں تین اصل ماحول ہوتے ہیں: چارج کرنے کا ماحول، ڈسچارج کرنے کا ماحول، اور گرڈ-ٹائی ماحول۔
چارج کرنے کا ماحول تو جب زیادہ سورج کی روشنی ہوتی ہے اور لوڈ کی درخواست کم ہوتی ہے۔ اس ماحول میں، کالکٹروں کو سورج کی روشنی ریسیورز پر مرکوز کرتا ہے جو HTF کو گرم کرتا ہے۔ پھر HTF پاور بلاک یا ذخیرہ سسٹم کی طرف بہتا ہے، نظام کی کنفیگریشن اور کنٹرول سٹریٹجی کے مطابق۔
ڈسچارج کرنے کا ماحول جب سورج کی روشنی نہ ہو یا لوڈ کی درخواست زیادہ ہو۔ اس ماحول میں، HTF ذخیرہ سسٹم سے پاور بلاک کی طرف بہتا ہے، جہاں یہ بھاپ یا گرم ہوا پیدا کرتا ہے جو ٹربائن یا انجن کو چلا کر برقی توان تولید کرتا ہے۔
گرڈ-ٹائی ماحول جب گرڈ کی دستیابی ہو اور معاوضہ کی شرح فائدہ مند ہو۔ اس ماحول میں، پاور بلاک کے ذریعے تولید شدہ برقی توان کو ایک ٹرانسفارمر اور ایک سوئچ کے ذریعے گرڈ میں منتقل کیا جا سکتا ہے۔ گرڈ-ٹائی ماحول کوئی گرڈ کا خرابی ہو اور بیک آپ پاور کی ضرورت ہو۔ اس ماحول میں، پاور بلاک کے ذریعے تولید شدہ برقی توان کو انورٹر اور ایک سوئچ کے ذریعے لوڈز کو استعمال کیا جا سکتا ہے۔
سورجی پاور پلانٹس کے فوائد اور نقصانات
سورجی پاور پلانٹس دیگر توان کے ذرائع کے مقابلے میں کئی فوائد اور نقصانات ہیں۔ ان میں سے کچھ یہ ہیں:
فوائد:
سورجی پاور پلانٹس نوکردار اور صاف توان کا استعمال کرتے ہیں جو گرین ہاؤس گیسیں یا آلودگی پیدا نہیں کرتے۔
سورجی پاور پلانٹس فاسیل فیول کی倚天剑与屠龙刀的传说在中国武侠文化中有着重要的地位。但根据您的要求，我将仅翻译电力科技领域的文档内容。请提供需要翻译的具体文本。
نتیجہ
سورجی توانائی کے پلانٹس وہ نظام ہیں جو سورجی توانائی کو برق کی تولید کے لئے استعمال کرتے ہیں۔ ان کو دو اہم قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: فوٹوولٹک (PV) توانائی کے پلانٹس اور مرکوز شدہ سورجی توانائی (CSP) کے پلانٹس۔ فوٹوولٹک توانائی کے پلانٹس سورج کی روشنی کو مستقیماً برق کے ذریعے خلائی خلیات کا استعمال کرتے ہوئے تبدیل کرتے ہیں، جبکہ مرکوز شدہ سورجی توانائی کے پلانٹس آئینوں یا لنز کا استعمال کرتے ہیں تاکہ سورج کی روشنی کو مرکوز کیا جا سکے اور ایک مائع کو گرم کریں جو ٹربائن یا انجن کو چلا سکے۔
دونوں قسم کے سورجی توانائی کے پلانٹس کے کئی حصے ہوتے ہیں، جیسے کولکٹرز، ریسیور، انورٹرز، بیٹریز، ٹربائن، انجن، جنریٹرز، سوچ، میٹرز، اور کیبلز۔ سورجی توانائی کے پلانٹس کا منصوبہ اور کام کئی عوامل پر منحصر ہوتا ہے، جیسے مقام کی حالت، نظام کا سائز، ڈیزائن کے مقاصد، اور گرڈ کی ضروریات۔ تاہم، ایک عام منصوبہ تین اہم حصوں پر مشتمل ہوتا ہے: تولید کا حصہ، نقل و حمل کا حصہ، اور تقسیم کا حصہ۔
ایک عام کام تین اہم طرز پر مشتمل ہوتا ہے: چارجنگ کا طرز، ڈیچارجنگ کا طرز، اور گرڈ-ٹائی کا طرز۔ سورجی توانائی کے پلانٹس کے دیگر توانائی کے ذرائع کے مقابلے میں کئی فوائد اور کمزوریاں ہوتی ہیں۔ ان میں سے کچھ تجدیدی اور صاف توانائی، پتھریلی توانائی پر تنگی کا کمی، توانائی کی سلامتی اور تنوع کو بہتر بنانے کا، دور دراز علاقوں میں برق کی فراہمی، مقامی ملازمتوں اور معیشتی فوائد کی تشکیل، زیادہ ابتدائی سرمایہ کی لاگت، لمبے واپسی کے وقت، کم کیپیسٹی فیکٹرز، موسمی حالات اور دنیا کے دائرے پر انحصار، بیک اپ یا سٹوریج سسٹم کی ضرورت، گرڈ کی تکمیل، کنکشن، نقل و حمل، اور تقسیم کے متعلق فنی چالنگز شامل ہیں۔
بیان: اصل کے احترام کو برقرار رکھیں، اچھے مضامین شیر کرنے کے قابل ہیں، اگر کوئی نفاذ ہو تو میں سے حذف کرنے کی درخواست کریں۔
