घरेलू PV-ESS सिस्टमों की डिज़ाइन और आर्थिक विश्लेषण

ऊर्जा संचय प्रणाली शिखर कटौती या आपातकालीन स्थितियों के लिए बिजली को संचित करती है। लिथियम-आयन बैटरी, निम्न दक्षता के बावजूद, तेज़ डिस्चार्ज और लंबी अवधि के कारण प्रमुख हैं। एक टाइपिकल सिस्टम में मीटर, इनवर्टर, कंट्रोलर, बैटरी बॉक्स और चार्जर शामिल होते हैं जो ऊर्जा प्रवाह को प्रबंधित करते हैं और ग्रिड की संगतता सुनिश्चित करते हैं।

पीवी संचय चीन में विस्तार ले रहा है, घरेलू प्रणालियों का विकास छतों की उपलब्धता और लागत कमी (~2,000 युआन/किलोवाट) के कारण हो रहा है। पीवी को घरेलू उपकरणों और ग्रिड संचय के साथ एकीकृत करने से कुशल स्व-उपभोग संभव होता है, जो एक तिहाई घरों को लाभ पहुंचाता है।

घरेलू पीवी प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण स्थापना बिंदु

स्थिरता घरेलू पीवी परियोजनाओं में सर्वोपरि है। प्रणाली की अस्थिरता विद्युत स्टेशन के संचालन को विघटित करती है और उत्पादन दक्षता को कम करती है, जिसके लिए निरंतर प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए गंभीर स्थापना प्रोटोकॉल की आवश्यकता होती है।

साइट चयन

अधिकांश छत पर पीवी स्टेशनों को न्यूनतम 30 मिनट की प्रत्यक्ष सूर्य की रोशनी की गारंटी देने के लिए ऑप्टिमाइज्ड सपोर्ट स्ट्रक्चर कोणों की आवश्यकता होती है। सौर प्लेट एक ही सपोर्ट स्ट्रक्चर पर समूहित होनी चाहिए, जिससे भूमि-स्थापित घटकों को वातावरणीय हस्तक्षेप को न्यूनतम किया जा सके।

पीवी प्रणालियों का लागत विश्लेषण

एक पीवी विद्युत स्टेशन की कुल लागत में भू-उपयोग के विचार शामिल हैं। घरेलू छतों के लिए, टाइपिकल प्लेट का आयाम ~0.74×0.75×0.75 = 0.34 मी³ (आवश्यकता अनुसार फार्मूला इकाइयों को समायोजित करें)। छत का क्षेत्रफल सीधे घटकों के पैमाने और स्थापना लागत से संबंधित है। डिजाइनरों को प्लेट की दूरी, इमारत के साथ एकीकरण और रखरखाव की लागत को संतुलित करना चाहिए—करीबी लेआउट स्थापना शुल्क बढ़ाता है, जबकि भू-स्थापित स्टेशन उच्च निर्माण और रखरखाव की लागत लगाते हैं, जिससे छत पर स्थापित इकाइयाँ अधिक आर्थिक होती हैं।निवेश की गणना स्थापना + रखरखाव लागत पर केंद्रित होती है, जिसके लिए तीव्र लागत विश्लेषण की आवश्यकता होती है।देशीय पीवी संचय प्रणालियाँ तीन मुख्य मॉड्यूलों को एकीकृत करती हैं: पीवी उत्पादन, बैटरी संचय और प्रणाली नियंत्रण।

पीवी ऊर्जा संचय प्रणालियों का डिजाइन

(1) पीवी उत्पादन मॉड्यूल

सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है ताकि घरेलू ऊर्जा की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके, जो मुख्य ऊर्जा इनपुट के रूप में कार्य करता है।

(2) बैटरी संचय मॉड्यूल

पीवी अरे से अतिरिक्त ऊर्जा को बाद में उपयोग के लिए संचित करता है। कन्फिगरेबल पैरामीटर (जैसे, शक्ति विनियमन, डिस्चार्ज करंट) विविध लोडों के लिए कस्टमाइज्ड समाधान की सुविधा प्रदान करते हैं (आमतौर पर घरेलू उपकरणों के साथ जोड़ा जाता है)।इस मॉड्यूल को अन्य उपकरणों के साथ निरंतर संचार की आवश्यकता होती है। डिजाइनरों को स्थापना के दौरान उपयोगकर्ताओं के साथ समन्वय करना चाहिए; पीवी घटक अक्सर द्विदिशात्मक प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं ताकि अतिरिक्त हार्डवेयर की लागत को कम किया जा सके।

आर्थिक लाभ विश्लेषण

पीवी प्रणालियाँ अनेक लाभ प्रदान करती हैं:

• लंबी अवधि (>10 वर्ष, न्यूनतम रखरखाव), शून्य प्रदूषण और उच्च ऊर्जा घनत्व;

• वास्तविक समय में निगरानी और सुरक्षित, विश्वसनीय संचालन के लिए स्वचालित विनियमन;

• उपयोगकर्ताओं या ग्रिड से सीधी ऊर्जा आपूर्ति बिना व्यापक संचय अपग्रेड के।

ये विशेषताएं अधिकतम ROI प्राप्त करने के लिए ऊर्जा संचय रणनीतियों को अनुकूलित करने में सक्षम बनाती हैं।

निष्कर्ष

यह पेपर पीवी और वितरित संचय प्रणालियों के लिए एक समग्र डिजाइन ढांचा प्रस्तुत करता है, जो स्टेशन प्रकार का चयन और नियंत्रण तर्क शामिल करता है ताकि ग्रिड की लचीलापन में सुधार किया जा सके और विघटन कम किया जा सके।

मुख्य योगदान शामिल हैं:

• सामान्य विद्युत स्टेशनों के मामलों के माध्यम से दक्षता मेट्रिक्स को मात्रात्मक रूप से मापना;

• घरेलू पीवी (उच्च उत्पादन दक्षता, मजबूत संचय क्षमता) के मुख्य लाभों को उजागर करना;

• परियोजना जीवन चक्र के दौरान संचय यूनिटों के प्रदर्शन और नियंत्रण रणनीतियों का विश्लेषण करना ताकि तकनीकी और आर्थिक निर्णयों को सूचित किया जा सके।

यह शोध घरेलू पीवी की अपनावशीकरण के लिए कार्यात्मक अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।