وائنڈ-سولر ہائبریڈ سسٹم کے خرابیاں اور حل

1. کم اہمیت خرابیوں اور ان کے سبب وینڈ ٹربائنز میں

وینڈ-سورجیل ہائبرڈ نظام کے ایک بنیادی جز کے طور پر، وینڈ ٹربائنز کو عموماً تین شعبوں میں خرابیوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے: مکانیکی ڈھانچہ، برقی نظامات، اور کنٹرول فنکشنز۔ بلے کی فرسودگی اور ٹوٹنے کی وجہ سے مکانیکی خرابیاں سب سے عام ہیں، جو عام طور پر لمبے عرصے تک ہوا کے اثر، مادے کی تھکاوٹ یا صنعتی نقص کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ میدانی نظارت کے مطابق کسٹل علاقوں میں بلے کی اوسط عمر 3-5 سال ہوتی ہے، لیکن شمال مغربی علاقوں میں جہاں پتھریلی ہوئیں آمدورفت ہوتی ہیں، یہ عمر 2-3 سال تک گھٹ سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، افقی محور والے ٹربائنز میں غیر مرکزی برآمد کی فرسودگی خاص طور پر نمایاں ہوتی ہے، جو عام طور پر طویل عرصے تک غیر مرکزی کارکردگی اور نامساوی دباؤ کی تقسیم کی وجہ سے ہوتی ہے۔

برقی نظامات میں، آؤٹپٹ فیز کی کمی اور ولٹیج کی ناپایداری دو عام مسائل ہیں۔ وینڈ ٹربائنز تین فیز کا AC برق تیار کرتے ہیں، اور ضعیف ربط یا کھلتی رہنے والی وائرنگ سے آسانی سے نامساوی یا مفقود فیز کی صورتحال پیدا ہوسکتی ہے۔ صنعتی اعدادوشمار کے مطابق ٹربائن کی خرابیوں کا تقریباً 25% حصہ وائرنگ کے مسائل سے منسلک ہوتا ہے۔ ایک اور عام مسئلہ بریک نظام کی خرابی ہے، جہاں روتر کی رفتار تین فیز کی شارٹ سرکٹ کے بعد کافی حد تک کم نہیں ہوتی، جس کی وجہ بریک کی فرسودگی یا برقی کنٹرول کی خرابی ہو سکتی ہے۔

کنٹرولر کی خرابیاں عموماً قوت کی تقسیم کے معیوب منطق کی شکل میں ظاہر ہوتی ہیں۔ روایتی ثابت حد کی ریاستیں پیچیدہ اور تبدیل موسمی شرائط کے لئے موزوں نہیں ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، صبح کے وقت کمزور ہوا اور روشنی کی اضافت کے دوران، روایتی کنٹرولر صرف 30%-40% کی قوت کو ہی حاصل کرتا ہے کیونکہ ہوا کی رفتار کافی نہیں ہوتی، جس سے کافی وینڈ کی قوت ضائع ہوجاتی ہے۔ اعدادوشمار کے مطابق روایتی کنٹرول کے استعمال کرنے والے وینڈ-سورجیل ہائبرڈ نظام کی اوسط توانائی کی استعمال کی شرح کم 15%-20% ہوتی ہے۔

2. سورجی پینلز میں عام خرابیاں اور ان کے سبب

ہائبرڈ نظام میں سورجی پینلز بھی مختلف خرابیوں کا سامنا کرتے ہیں۔ سطحی نقصان اور ٹرمینل کنکشن کی خرابیاں سب سے واضح معمولی خرابیاں ہیں، جو عام طور پر کٹھن موسم، ریگ کے اثر، یا غلط نصب کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ زیادہ ہوا کے علاقوں میں سورجی پینلز کا اوسط سالانہ نقصان کا درجہ 5%-8% ہوتا ہے، جس کی وجہ سے منظم جانچ اور نگہداشت کی ضرورت پڑتی ہے۔

برقی طور پر، گرم نقطہ اثر اور جزوی سایہ داری فوٹوولٹائک کارکردگی کے لئے کلیدی عوامل ہیں۔ جب پینل کا کوئی حصہ سایہ دار ہوتا ہے تو سے کم سایہ دار علاقوں سے توانائی الٹی جانب سے سے کم سایہ دار علاقے میں منتقل ہوتی ہے، جس سے مقامی طور پر گرمی کا اثر ہوتا ہے اور گرم نقاط تشکیل دیتے ہیں۔ لمبے عرصے تک گرم نقطہ کا اثر پینل کی کارکردگی کو 15%-20% کم کر سکتا ہے اور یہاں تک کہ دائمی نقصان پہنچا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، PID (Potential Induced Degradation) پینل کی عمر کو متاثر کرنے کا ایک کلیدی عنصر ہے، خصوصی طور پر زیادہ رطوبت والے ماحول میں، جہاں کارکردگی کا درجہ 1-2 سال کے اندر 5%-10% کم ہو سکتا ہے۔

کارکردگی کی کمی کی اہم وجہ روشنی کی موجب ہونے والی کمی اور محفوظ کرنے کے مادے کی خرابی ہے۔ صنعتی معیار کے مطابق اعلیٰ کوالٹی کے فوٹوولٹائک ماڈیول کی اوسط کمی کا درجہ 25 سال کی عمر کے دوران 0.3%-0.5% سے کم ہونا ضروری ہے۔ لیکن عملی طور پر، ماحولی عوامل اور مادے کی پرانی ہونے کی وجہ سے سالانہ کمی کا درجہ 0.8%-1.2% ہو سکتا ہے، جو کل نظام کی کارکردگی پر کافی اثر ڈالتا ہے۔

3. کنٹرولرز اور بیٹری نظامات کا خرابی کا تجزیہ

وینڈ-سورجیل ہائبرڈ نظام کے "دماغ" کے طور پر، کنٹرولر کی کارکردگی نظام کی استحکام کو مستقیماً متاثر کرتی ہے۔ اہم مسئلہ روایتی قوت کی تقسیم کی ریاستوں کی محدودیتوں میں پایا جاتا ہے، جو ثابت تجربی پیرامیٹروں پر اعتماد کرتی ہیں اور سادہ حد کے جائزے پر مشتمل ہوتی ہیں، جس کی وجہ سے وہ حقیقی وقت کی توانائی کی تحریکوں کے لئے موزوں نہیں ہوتی ہیں۔ پیچیدہ موسمی شرائط کے تحت، یہ کنٹرولر قوت کی تقسیم کو فوراً تبدیل نہیں کر سکتے، جس سے قوت کی استحکام کی کیفیت میں کمی آتی ہے۔ مثال کے طور پر، تیز ہوا کے تبدیل ہونے یا تیز رفتار بادلوں کے دوران روایتی کنٹرولر کئی منٹ یا زیادہ وقت لے سکتے ہیں تاکہ جواب دیں، جس کی وجہ سے مدرن صنعتی معدات کی کٹھن قوت کی کیفیت کی ضروریات پوری نہیں ہوتی ہیں۔

بیٹری نظام کی خرابیاں عموماً کم چارجنگ، پانی کا داخلہ، اور صلاحیت کی کمی کے تحت درج ہوتی ہیں۔ کم چارجنگ وہ صورت ہے جب ولٹیج کنٹرولر کی شروعاتی حد سے کم ہو جاتا ہے؛ لمبے عرصے تک کم چارجنگ سے گہری ڈسچارج ہوتی ہے، جس سے بیٹری کی عمر کم ہو جاتی ہے۔ پانی کا داخلہ عام طور پر غلط نصب یا کم سیل کی وجہ سے ہوتا ہے، جس کی وجہ سے بہت کم، صفر یا جعلی ولٹیج کی ریڈنگ ہوتی ہے، جس سے بیٹری کو کٹھن نقصان ہوتا ہے۔ اعدادوشمار کے مطابق ہائبرڈ نظام کی خرابیوں کا تقریباً 15% حصہ بیٹری کے پانی کے داخلے سے منسلک ہوتا ہے۔

صلاحیت کی کمی ایک طبيعی پرانی ہونے کا عمل ہے، لیکن ماحولی عوامل اس کو کافی تیز کر سکتے ہیں۔ بلندی کے علاقوں میں، رات کے کم درجہ حرارت سے سورجی پینل کی کارکردگی 30%-40% کم ہو سکتی ہے، جس کے ساتھ بیٹری کی استعمال کی صلاحیت بھی کم ہو جاتی ہے، جس کی وجہ سے کم روشنی کی حالت میں لوڈ کی ضروریات پوری نہیں ہوتی ہیں۔ مزید برآں، زیادہ کشیریت والے ماحول بیٹری کو کافی کوروز کرتے ہیں؛ ساحلی علاقوں میں ہائبرڈ نظام میں بیٹری کی عمر عام طور پر بر سر زمین کے علاقوں سے 30%-50% کم ہوتی ہے۔