स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली एक प्रणाली हो जो सौर प्रकाश से बिजली उत्पन्न करने के लिए सोलर फोटोवोल्टेइक (पीवी) मॉड्यूल का उपयोग करती है और इसमें बिजली उत्पादन के लिए किसी भी अन्य बिजली की स्रोत या वितरण ग्रिड पर निर्भर नहीं होती। एक स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली विभिन्न अनुप्रयोगों जैसे प्रकाश, पानी खींचना, वायु संचार, संचार और मनोरंजन के लिए ऊर्जा प्रदान कर सकती है, जहाँ ग्रिड बिजली उपलब्ध नहीं होती या अनियमित होती है।

एक स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली आमतौर पर चार मुख्य घटकों से बनी होती है:

• सौर पीवी मॉड्यूल या अरेकों जो सूर्य प्रकाश को सीधी धारा (डीसी) बिजली में परिवर्तित करते हैं।

• चार्ज कंट्रोलर या एक मैक्सिमम पावर पॉइंट ट्रैकर (एमपीपीटी) जो सौर पीवी मॉड्यूल से बैटरी और लोड को वोल्टेज और धारा को नियंत्रित करता है।

• एक बैटरी या बैटरी बैंक जो दिन के दौरान सौर पीवी मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को संचित करता है और रात्रि या बादली आकाश के दौरान जब लोड की आवश्यकता होती है, तो इसे लोड को देता है।

• एक इनवर्टर जो बैटरी या सौर पीवी मॉड्यूल से डीसी बिजली को एसी लोड के लिए वैकल्पिक धारा (एसी) बिजली में परिवर्तित करता है।

लोड के प्रकार और आकार के आधार पर, एक स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली को विभिन्न तरीकों से कन्फिगर किया जा सकता है। इस लेख में, हम चार सामान्य प्रकार की स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणालियों और उनके फायदे और नुकसान पर चर्चा करेंगे।

केवल डीसी लोड वाली स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली

यह सबसे सरल प्रकार की स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली है, क्योंकि इसके लिए केवल दो मुख्य घटकों की आवश्यकता होती है: एक सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका और एक डीसी लोड। सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका को डीसी लोड, जैसे एक पंखा, एक पंप, या एक प्रकाश, के साथ सीधे जोड़ा जाता है, किसी भी बीच की उपकरण के बिना। यह प्रणाली केवल दिन के दौरान चल सकती है, जब पर्याप्त सूर्य प्रकाश लोड को चालू करने के लिए उपलब्ध होता है।

इस प्रणाली का फायदा इसकी कम लागत और सरलता है, क्योंकि इसे बैटरी, चार्ज कंट्रोलर, या इनवर्टर की आवश्यकता नहीं होती। हालांकि, इसका नुकसान इसके सीमित अनुप्रयोग और प्रदर्शन है, क्योंकि यह रात्रि या कम सूर्य प्रकाश की स्थितियों में बिजली नहीं प्रदान कर सकती। इसके अलावा, सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका से आउटपुट वोल्टेज और धारा सूर्य प्रकाश की तीव्रता और कोण पर निर्भर करती है, जो लोड के संचालन को प्रभावित कर सकती है।

डीसी लोड और इलेक्ट्रोनिक नियंत्रण सर्किट वाली स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली

यह प्रकार की स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली पिछली प्रणाली पर सुधार करती है द्वारा सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका और डीसी लोड के बीच एक इलेक्ट्रोनिक नियंत्रण सर्किट जोड़कर। इलेक्ट्रोनिक नियंत्रण सर्किट या तो एक चार्ज कंट्रोलर या एक एमपीपीटी हो सकता है। चार्ज कंट्रोलर सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका से आने वाली वोल्टेज और धारा को नियंत्रित करता है ताकि बैटरी (अगर मौजूद हो) का ओवरचार्जिंग या ओवरडिस्चार्जिंग से बचा जा सके और लोड को वोल्टेज उतार-चढ़ाव से सुरक्षित रखा जा सके। एमपीपीटी विभिन्न सूर्य प्रकाश की स्थितियों में सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका के अधिकतम पावर पॉइंट को ट्रैक करके उसके पावर आउटपुट को अनुकूलित करता है।

इस प्रणाली का फायदा यह है कि यह सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका के उपयोग और दक्षता को बढ़ाता है और उसकी लंबाई बढ़ाता है। यह लोड के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को स्थिर वोल्टेज और धारा प्रदान करके सुधारता है। हालांकि, इसका नुकसान यह है कि यह प्रणाली की लागत और जटिलता को बढ़ाता है, क्योंकि इसे एक अतिरिक्त उपकरण और वायरिंग की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, बिना बैटरी के यह प्रणाली रात्रि या कम सूर्य प्रकाश की स्थितियों में बिजली नहीं प्रदान कर सकती।

डीसी लोड, इलेक्ट्रोनिक नियंत्रण सर्किट और बैटरी वाली स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली

यह प्रकार की स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली पिछली प्रणाली में एक बैटरी या बैटरी बैंक जोड़कर रात्रि या कम सूर्य प्रकाश की स्थितियों में बिजली प्रदान करने की क्षमता जोड़ती है। बैटरी दिन के दौरान सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को संचित करता है और जब लोड की आवश्यकता होती है, तो इसे लोड को देता है। इलेक्ट्रोनिक नियंत्रण सर्किट बैटरी के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग को नियंत्रित करता है और इसे ओवरचार्जिंग या ओवरडिस्चार्जिंग से सुरक्षित रखता है।

इस प्रणाली का फायदा यह है कि यह दिन और रात दोनों के लिए निरंतर और विश्वसनीय बिजली प्रदान कर सकती है। यह विभिन्न आकार और प्रकार की बैटरियों का उपयोग करके चर लोड और शिखर मांग को संभाल सकती है। हालांकि, इसका नुकसान यह है कि यह प्रणाली की लागत और जटिलता को बढ़ाता है, क्योंकि इसे अधिक घटकों और रखरखाव की आवश्यकता होती है। बैटरी प्रणाली में वजन और आयतन जोड़ता है और इसकी लंबाई और दक्षता सीमित होती है।

एसी/डीसी लोड, इलेक्ट्रोनिक नियंत्रण सर्किट और इनवर्टर वाली स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली

यह प्रकार की स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणाली पिछली प्रणाली में एक इनवर्टर जोड़कर एसी लोड, जैसे उपकरण, कंप्यूटर, टीवी, और प्रकाश, और डीसी लोड का उपयोग संभव बनाती है। इनवर्टर बैटरी या सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका से डीसी बिजली को वांछित वोल्टेज और फ्रीक्वेंसी की एसी बिजली में परिवर्तित करता है। इनवर्टर एक स्वतंत्र उपकरण हो सकता है या चार्ज कंट्रोलर या एमपीपीटी के साथ एकीकृत हो सकता है।

इस प्रणाली का फायदा यह है कि यह विभिन्न अनुप्रयोगों और उपकरणों के लिए एसी और डीसी दोनों प्रकार की बिजली प्रदान कर सकती है। यह एसी और डीसी लोड के लिए अलग-अलग प्रणालियों की तुलना में अधिक दक्ष और लचीली हो सकती है। हालांकि, इसका नुकसान यह है कि यह प्रणाली की लागत और जटिलता को बढ़ाता है, क्योंकि इसे एक अतिरिक्त उपकरण और वायरिंग की आवश्यकता होती है। इनवर्टर प्रणाली में नुकसान और शोर जोड़ता है और सर्ज और दोष से सुरक्षा की आवश्यकता हो सकती है।

निष्कर्ष

स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणालियाँ ऐसे क्षेत्रों में बिजली प्रदान करने के लिए उपयोगी और व्यावहारिक विकल्प हैं, जहाँ ग्रिड बिजली उपलब्ध नहीं होती या अनियमित होती है। ये ग्रिड बिजली को समर्थित करने या फोसिल ईंधन पर निर्भरता कम करने के लिए भी उपयोग की जा सकती हैं। लोड के प्रकार और आकार के आधार पर, विभिन्न प्रकार की स्वतंत्र सोलर पीवी प्रणालियों को विभिन्न घटकों, जैसे सोलर पीवी मॉड्यूल या अरेका, चार्ज कंट्रोलर या एमपीपीटी, ब