
- ಪರಿಚಯ ಮತ್ತು ಪದಗಲನ
1.1 ಏಕಮೂಲ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳ ಚುನಾವಣೆಗಳು
ಪ್ರಾಚೀನ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಫೋಟೋವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ (PV) ಅಥವಾ ಹಬ್ಬಿನ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ತನ್ನದೇ ದೋಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. PV ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ದಿನ ಚಕ್ರ ಮತ್ತು ಮೌಸುಮ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದೇ ಹಬ್ಬಿನ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹಬ್ಬಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಕಂಪನ್ನು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರ ಶಕ್ತಿ ಆಧಾರಿತವಾದ ಪ್ರದಾನಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮ ಸಂಭಾವನೆಯ ಅಕ್ಕುಗಳ ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್ ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆದರೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಧಾರಿತವಾದ ಶಾರ್ಜಿನೆ-ಡಿಶಾರ್ಜಿನೆ ಚಕ್ರದಿಂದ ಕಾಷ್ಠ ಶರ್ತಗಳಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲ ಅಪೂರ್ಣ ಶಾರ್ಜಿನಾಗಿ ಇರುವುದರಿಂದ, ವಾಸ್ತವಿಕ ಸೇವಾ ಆಯು ಸಿದ್ಧಾಂತಿಯ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಆಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಗುರುತಿಯಾಗಿ, ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಉತ್ತಮ ಖರ್ಚು ಅವುಗಳ ಮೊತ್ತದ ಜೀವನ ಚಕ್ರದ ಮೊತ್ತವು PV ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ಅಥವಾ ಹಬ್ಬಿನ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಆಗಿರಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಜೀವನ ವಿಸ್ತರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಥೆಯ ಖರ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಒಂದು ಸ್ವತಂತ್ರ ಶಕ್ತಿ ಸಂಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸುವುದರ ಮೂಲ ಚುನಾವಣೆಗಳಾಗಿವೆ.
1.2 ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಹಬ್ಬಿನ-ಸೂರ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು
ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಹಬ್ಬಿನ-ಸೂರ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಒಂದು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮೂಲದ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಸೂರ್ಯ ಮತ್ತು ಹಬ್ಬಿನ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಿ ಹರಿಗೆಯಾಗಿ ಓದುವುದು. ಹಬ್ಬಿನ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಸಮಯದಲ್ಲಿ (ದಿನ/ರಾತ್ರಿ, ಋತುಗಳು) ಪ್ರಕೃತಿಯ ಪರಸ್ಪರ ಪೂರಕವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ: ದಿನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಕಾಶದೊಂದಿಗೆ ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹಬ್ಬಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಭಾವನೆ ಇರುತ್ತದೆ; ಗ್ರೀಷ್ಮ ಋತುವಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸೂರ್ಯ ವಿಕಿರಣ ಶೀತ ಋತುವಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹಬ್ಬಿನ ಶಕ್ತಿ ಇರಬಹುದು. ಈ ಪರಸ್ಪರ ಪೂರಕತೆಯು ಹೀಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ:
- ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಶೇಕಡಾ ಶಾರ್ಜಿನ ಸಮಯ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಅಪೂರ್ಣ ಶಾರ್ಜಿನಾಗಿ ಇರುವ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸೇವಾ ಆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
- ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹಬ್ಬಿನ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿಲ್ಲದೆ ಇದರ ಸಂಭಾವನೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಸಂಸ್ಥೆಯು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಲೋಡ್ನ್ನು ಶಕ್ತಿ ಪ್ರದಾನಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್ನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.
- ದೇಶೀಯ ಮತ್ತು ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಹಬ್ಬಿನ-ಸೂರ್ಯ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಏಕಮೂಲ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರದಾನದ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಜೀವನ ಚಕ್ರದ ಖರ್ಚು ನಿಖರತೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಹೋರಾಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಿರೂಪಿಸಿದೆ.
1.3 ಹಾಜರಿ ಡಿಜೈನ್ ವಿಧಿಗಳ ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತಾವಿಸಿದ ಪರಿಹಾರ
ಹಾಜರಿ ಸಂಸ್ಥೆ ಡಿಜೈನ್ ಚುನಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವಿದೇಶಿ ಪ್ರಫೆಶನಲ ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ ಸಫ್ಟ್ವೆಯರು ಹೆಚ್ಚು ಖರ್ಚು ಮತ್ತು ಅದರ ಮೂಲ ಮಾದರಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗುಪ್ತವಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ವ್ಯಾಪಕ ಅನುಕರಣವನ್ನು ಹಿಂತಿರುಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಜಾಗದಲ್ಲಿ, ಅತ್ಯಧಿಕ ಸರಳ ಡಿಜೈನ್ ವಿಧಿಗಳು ಅನುಕೂಲವಾಗಿಲ್ಲ—ಬಹುದು ಅವು ವಾತಾವರಣ ಶರಾಶರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಆಧಾರಿತವಾಗಿ ವಿವರಗಳನ್ನು ಅನಾದರಣೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಅಥವಾ ಅವು ರೇಖೀಯ ಸರಳ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನುಕೂಲತೆ ಕಡಿಮೆ ಆಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಪರಿಹಾರವು ಮೇಲಿನ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್-ಆಧಾರಿತ ಡಿಜೈನ್ ವಿಧಿಗಳ ಸೆಟ್ ಪ್ರಸ್ತಾವಿಸಲು ಉದ್ದೇಶಿಸಿದೆ.
II. ಸಂಸ್ಥೆಯ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಮೂಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮಾದರಿಗಳು
2.1 ಸಂಸ್ಥೆಯ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್
ಈ ಪರಿಹಾರದಲ್ಲಿ ಡಿಜೈನ್ ಮಾಡಿದ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಹಬ್ಬಿನ-ಸೂರ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಂಸ್ಥೆ ಒಂದು ಪೂರ್ಣ ಸ್ವತಂತ್ರ ಅಫ್-ಗ್ರಿಡ್ ಸಂಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ, ಡೀಸೆಲ್ ಜನರೇಟರ್ ಜೇಸು ಯಾವುದೇ ಪ್ರತಿರೂಪ ಶಕ್ತಿ ಮೂಲಗಳು ಇಲ್ಲ. ಮೂಲ ಅಂಶಗಳು ಹೀಗಿವೆ:
- ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನ ಯೂನಿಟ್: ಹಬ್ಬಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ಜನರೇಟರ್, PV ಅರೆಯ.
- ಶಕ್ತಿ ಸಂಚಯ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ಯೂನಿಟ್: ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್, ಶಾರ್ಜಿನ ನಿಯಂತ್ರಕ (ಶಾರ್ಜಿನ ಮತ್ತು ಡಿಶಾರ್ಜಿನ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ).
- ರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ರೂಪಾಂತರ ಯೂನಿಟ್: ವಿಚಲನ ಲೋಡ್ (ಬ್ಯಾಟರಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ಶಾರ್ಜಿನ ನಿರೋಧಿಸುವುದು, ಇನ್ವರ್ಟರ್ ರಕ್ಷಿಸುವುದು), ಇನ್ವರ್ಟರ್ (DC ನ್ನು AC ಗೆ ರೂಪಾಂತರಿಸುವುದು ಅತ್ಯಧಿಕ ಲೋಡ್ ಗೆ ತಲುಪಿಸುವುದು).
- ಶಕ್ತಿ ಉಪಯೋಗ ಯೂನಿಟ್: ಲೋಡ್.
2.2 ನಿಖರ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾದರಿಗಳು
ಸುಧಾರಿತ ಡಿಜೈನ್ ಸಿದ್ಧಿಸಲು, ನಾವು ನಿಖರ ಗಂಟೆಯ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ್ದೇವೆ.
- PV ಅರೆಯ ಮಾದರಿ:
- ಸೂರ್ಯ ವಿಕಿರಣ ರೂಪಾಂತರ: ಅನಿಸೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ಆಕಾಶ ವಿಸರ್ಜನ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿ ವೇದಿಕೆ ಸ್ಥಳಗಳು ಮಾಪಿದ ಹೋರಿಜಂಟಲ್ ಸೂರ್ಯ ವಿಕಿರಣ ಡೇಟಾನ್ನು ಪ್ರವೇಶ ಮಾಡಿದ ವಿನ್ಯಸ್ತ ಪೃಷ್ಠದ ಪ್ರತಿ ಸೂರ್ಯ ವಿಕಿರಣದ ಮೇಲೆ ನಿಖರವಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಿಸುತ್ತದೆ, ನೇರ ಕಿರಣ ವಿಕಿರಣ, ಆಕಾಶ ವಿಸರ್ಜನ ವಿಕಿರಣ, ಮತ್ತು ಭೂಮಿ ಪ್ರತಿಕೀರ್ಣ ವಿಕಿರಣ ಎಲ್ಲವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿ ಹೊರಬರುತ್ತದೆ.
- ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಲಕ್ಷಣ ಸಿಮುಲೇಷನ್: PV ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳ ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಔಟ್ಪುಟ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲು ನಿಖರ ಭೌತಿಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿ, ವಿಕಿರಣ ಮತ್ತು ವಾತಾವರಣ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಭಾವಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣ ಹಾಕಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಔಟ್ಪುಟ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ, ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
- ಹಬ್ಬಿನ ಟರ್ಬೈನ್ ಮಾದರಿ:
- ಹಬ್ಬಿನ ವೇಗ ಸರಿಪಡಿಸುವುದು: ವೇದಿಕೆ ಡೇಟಾದಿಂದ ಪರಿಮಾಣ ಉನ್ನತಿಯ ಮೇಲೆ ಹಬ್ಬಿನ ವೇಗದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಘಾತ ನಿಯಮದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿ ವೇದಿಕೆ ಸ್ಥಳದ ಹಬ್ಬಿನ ವೇಗವನ್ನು ವಾಸ್ತವಿಕ ಹಬ್ಬಿನ ಉನ್ನತಿಯ ಹಬ್ಬಿನ ವೇಗಕ್ಕೆ ಸರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
- ಶಕ್ತಿ ವಕ್ರ ಸರಿಪಡಿಸುವುದು: ವಿಭಿನ್ನ ಹಬ್ಬಿನ ವೇಗ ವಿಭಾಗಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ದ್ವಿಪದ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಟರ್ಬೈನ್ ಯಾವುದೇ ವಾಸ್ತವಿಕ ಶಕ್ತಿ ಔಟ್ಪುಟ ವಕ್ರವನ್ನು ನಿಖರ ಸರಿಪಡಿಸುವುದು, ಹಬ್ಬಿನ ವೇಗ ಡೇಟಾ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿ ಗಂಟೆಯ ಶಕ್ತಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಸಾಧ್ಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
2.3 ಬ್ಯಾಟರಿ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಲಕ್ಷಣ ಮಾದರಿ
ಬ್ಯಾಟರಿ ಮೂಲ ಶಕ್ತಿ ಸಂಚಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಅದರ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಡೈನಾಮಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಮಾದರಿಯು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಈ ಮೇಲೆ ದೃಷ್ಟಿ ಹೊಂದಿದೆ:
- ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿ (SOC) ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ: ಪ್ರತಿ ಸಮಯದ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಲೋಡ್ ಉಪಯೋಗದ ಮಧ್ಯದ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಆಧಾರಿತವಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಶಾರ್ಜಿನ ಮತ್ತು ಡಿಶಾರ್ಜಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಡೈನಾಮಿಕವಾಗಿ ಸಿಮುಲೇಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಉಳಿದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಸ್ವ-ಡಿಶಾರ್ಜ್ ದರ, ಶಾರ್ಜಿನ ನಿರ್ದೇಶನ, ಮತ್ತು ಇನ್ವರ್ಟರ್ ನಿರ್ದೇಶನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿ ಹೊರಬರುತ್ತದೆ.
- ಶಾರ್ಜಿನ-ಡಿಶಾರ್ಜಿನ ನಿಯಂತ್ರಣ: ಬ್ಯಾಟರಿ ಜೀವನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಒಂದು ಯೋಗ್ಯ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣ ವಿಸ್ತರವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅತ್ಯಧಿಕ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಗಾತ್ರವನ್ನು 50% ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹಾಕಬೇಕೆಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ), ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ವಾತಾವರಣ ತಾಪಮಾನ ಮೇಲೆ ಫ್ಲೋಟ್ ಚಾರ್ಜ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿ ಶಾರ್ಜಿನ ಶರತ್ತಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.
III. ಸಂಸ್ಥೆಯ ಸುಧಾರಣೆ ಮತ್ತು ಅಂದಾಜು ಕ್ರಮಜೋಕ್ತಿ
3.1 ಶಕ್ತಿ ಪ್ರದಾನ ನಿಖರತೆ ಸೂಚಕಗಳು
ಡಿಜೈನ್ ಉಪಯೋಕತಾದಾರರ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರದಾನ ನಿಖರತೆಯ ಗುಣಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುವುದನ್ನು ಮುಖ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ. ಪ್ರಮುಖ ಸೂಚಕಗಳು:
- ಶಕ್ತಿ ಪ್ರದಾನ ನಿರೋಧ ಸಂಭಾವನೆ (LPSP): ಸಂಸ್ಥೆಯ ನಿರೋಧ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಮೊತ್ತಮ ಮೂಲ್ಯಾಂಕನ ಸಮಯದ ನಿಷ್ಫತ್ತೆ, ಪ್ರದಾನದ ನಿರಂತರತೆಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ.
- ಲೋಡ್ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರದಾನ ನಿರೋಧ ಸಂಭಾವನೆ (LLP): ಸಂಸ್ಥೆಯಿಂದ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ಲೋಡ್ ಶಕ್ತ