क्या वितरित पी.वी. ऊर्जा भंडारण अनिवार्यतः ग्रिड से जुड़ा हुआ है?

वर्तमान में, आधुनिक ऊर्जा जगत में, वितरित फोटोवोल्टिक की ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ केंद्र में आ गई हैं। लेकिन, उनमें से अधिकांश को आश्चर्य है कि क्या वितरित पीवी ऊर्जा भंडारण को अनिवार्य रूप से ग्रिड से जुड़ा होना चाहिए। खैर, आइए हम इस प्रश्न पर आगे विचार करें, और संबंधित विद्युत डिजाइन बिंदुओं के साथ वितरित पीवी पावर सिस्टम के विभिन्न तरीकों को समझें।

सबसे पहले, वितरित पी.वी. विद्युत उत्पादन प्रणाली को ऑफ-ग्रिड किया जा सकता है।
वितरित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली जरूरी नहीं कि ग्रिड से जुड़ी हो; वे ऑफ-ग्रिड भी हो सकती हैं। ऑफ-ग्रिड वितरित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली मुख्य रूप से उन क्षेत्रों में लागू की जाती है जहां बिजली ग्रिड से जुड़ना असंभव या कठिन है, या जहां बिजली ग्रिड अस्थिर है। ऐसी प्रणालियों में आम तौर पर सौर पैनल, बैटरी, नियंत्रक और इनवर्टर शामिल होते हैं। सौर पैनल सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करते हैं, बैटरी को नियंत्रक के माध्यम से चार्ज किया जाता है, और जब बिजली की आवश्यकता होती है, तो बैटरी में बिजली को लोड द्वारा उपयोग के लिए इन्वर्टर के माध्यम से एसी में परिवर्तित किया जाता है।
ऑफ-ग्रिड सिस्टम का लाभ इसकी स्वतंत्रता और विश्वसनीयता है। कुछ दूरदराज के क्षेत्रों, जैसे कि पहाड़ी क्षेत्रों और द्वीपों में, ऑफ-ग्रिड पीवी बिजली उत्पादन प्रणाली स्थानीय निवासियों को ग्रिड विफलताओं से प्रभावित हुए बिना एक स्थिर बिजली आपूर्ति प्रदान कर सकती है। इसके अलावा, कुछ विशेष अवसरों, जैसे कि फील्ड ऑपरेशन, आपातकालीन बचाव आदि में भी ऑफ-ग्रिड सिस्टम का उपयोग किया जा सकता है।
ऑफ-ग्रिड सिस्टम में भी कई नुकसान हैं। सबसे पहले, ऐसी प्रणालियों की लागत अपेक्षाकृत अधिक होती है क्योंकि उन्हें स्टोरेज बैटरी से लैस करना पड़ता है। दूसरा, बैटरियों की सेवा अवधि सीमित होती है और उन्हें समय-समय पर बदलना पड़ता है, जिससे रखरखाव की लागत बढ़ जाती है। इसके अलावा, ऑफ-ग्रिड सिस्टम की क्षमता आमतौर पर छोटी होती है और बड़े पैमाने पर बिजली की मांग को पूरा नहीं कर सकती।
इसके विपरीत, ग्रिड से जुड़ी वितरित पीवी प्रणाली सौर पैनलों से उत्पन्न बिजली को इन्वर्टर के माध्यम से एसी में परिवर्तित करने के बाद ग्रिड से जोड़ती है। इस प्रक्रिया के दौरान, जब सौर ऊर्जा उत्पादन बिजली की खपत से अधिक होता है, तो अधिशेष बिजली ग्रिड को दी जा सकती है, जबकि जब उत्पन्न सौर ऊर्जा उपयोगकर्ताओं के लिए पर्याप्त नहीं होती है, तो वे इसे ग्रिड से प्राप्त कर सकते हैं।
ग्रिड से जुड़ी प्रणाली का लाभ यह है कि यह ग्रिड की स्थिरता और विश्वसनीयता का पूरा उपयोग कर सकती है, और साथ ही, यह कुछ आर्थिक लाभ के लिए ग्रिड को अतिरिक्त बिजली भी बेच सकती है। इसके अलावा, ग्रिड से जुड़ी प्रणाली अपेक्षाकृत सरल है और इसे स्थापित करना और बनाए रखना महंगा नहीं है।
हालांकि, ग्रिड से जुड़ी प्रणाली में कुछ समस्याएं भी हैं: उदाहरण के लिए, इसे वोल्टेज, आवृत्ति, पावर फैक्टर और अन्य के मामले में ग्रिड तक पहुंचने की आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। इसके अलावा, इसका उत्पादन मौसम की स्थिति, जैसे बारिश या बर्फबारी से प्रभावित होगा, और इसके उत्पादन में कुछ अस्थिरता है। दूसरा, विद्युत डिजाइन में क्या शामिल होना चाहिए?
चाहे ऑफ-ग्रिड हो या ग्रिड से जुड़ा हुआ वितरित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली, इसके विद्युत डिजाइन को निम्नलिखित पहलुओं पर विचार करने की आवश्यकता है: सौर पैनल का चयन और लेआउट। सौर पैनल वितरित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली का मुख्य घटक है, और इसका चयन और लेआउट सीधे सिस्टम की बिजली उत्पादन और प्रदर्शन को प्रभावित करता है। सौर पैनल का चयन करते समय, शक्ति, दक्षता, विश्वसनीयता और जीवन काल जैसे कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है। इस बीच, स्थापना स्थान की रोशनी की स्थिति, छत क्षेत्र, अभिविन्यास और अन्य कारकों को देखते हुए, सौर ऊर्जा के उपयोग को अधिकतम करने के लिए एक उचित लेआउट का प्रदर्शन करना भी आवश्यक है।
ऑफ-ग्रिड प्रणाली के लिए, प्रकाश की विभिन्न स्थितियों के तहत बैटरियों को पूरी तरह से चार्ज करने के लिए सौर पैनलों और बैटरियों के बीच मिलान की स्थितियों पर भी विचार करने की आवश्यकता है।
बैटरी चयन और क्षमता गणना
ऑफ-ग्रिड वितरित पीवी बिजली उत्पादन प्रणाली में बैटरी अपरिहार्य हिस्सा है, इसका कार्य सौर पैनल द्वारा उत्पन्न बिजली को रात में या बादल और बरसात के दिनों में उपयोग के लिए संग्रहीत करना है। प्रकार के चयन में, बैटरी के प्रकार, क्षमता, जीवन, चार्जिंग और डिस्चार्जिंग दक्षता जैसे कारकों पर विचार करना आवश्यक है।
ग्रिड से जुड़ी प्रणालियों के लिए, हालांकि स्टोरेज बैटरियों को लैस करना आवश्यक नहीं है, लेकिन कुछ विशेष परिस्थितियों में, जैसे कि ग्रिड की विफलता, बैकअप पावर स्रोत के रूप में स्टोरेज बैटरियों की एक निश्चित क्षमता को लैस करने पर भी विचार किया जा सकता है। फिर आपातकालीन स्थिति के दौरान उपयोगकर्ताओं की ज़रूरतों को पूरा करने की क्षमता के लिए बैटरी की क्षमता की गणना करनी होगी। नियंत्रक और इन्वर्टर का चयन
नियंत्रक वितरित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली में सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है; यह बैटरी को ओवरचार्जिंग या ओवर-डिस्चार्जिंग से रोकने के लिए सौर पैनल के आउटपुट को नियंत्रित करता है। नियंत्रक चुनते समय, नियंत्रक के कार्य, प्रदर्शन, विश्वसनीयता और अन्य कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।
इन्वर्टर एक ऐसा उपकरण है जो सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित करता है, और इसके चयन में इन्वर्टर की शक्ति, दक्षता, आउटपुट तरंग और विश्वसनीयता जैसे कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है। ऑफ-ग्रिड सिस्टम के लिए, यह भी विचार करना आवश्यक है कि क्या इन्वर्टर का आउटपुट वोल्टेज और आवृत्ति लोड से मेल खाती है।

विद्युत वायरिंग और सुरक्षा उपकरण
विद्युत वायरिंग वितरित पीवी बिजली उत्पादन प्रणाली का एक अनिवार्य घटक है, और इसके डिजाइन में सिस्टम की सुरक्षा, विश्वसनीयता और सौंदर्य जैसे पहलुओं को ध्यान में रखना चाहिए। वायरिंग में, प्रासंगिक विद्युत कोड और मानकों का पालन करने पर ध्यान दिया जाना चाहिए ताकि तारों के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रों, इन्सुलेशन प्रदर्शन, आदि की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके।
सुरक्षा उपकरण वितरित पीवी बिजली उत्पादन प्रणाली में महत्वपूर्ण सुरक्षा गारंटी है। जब सिस्टम विफल हो जाता है, तो यह दुर्घटना के विस्तार को रोकने के लिए समय पर बिजली की आपूर्ति काट देगा। सुरक्षात्मक उपकरणों में सर्किट ब्रेकर, फ़्यूज़, लीकेज प्रोटेक्टर आदि शामिल हैं, जिन्हें चयन और स्थापना के दौरान सिस्टम की क्षमता और आवश्यकताओं के अनुसार उचित रूप से कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। निगरानी प्रणाली डिजाइन
मॉनिटरिंग सिस्टम वितरित पीवी बिजली उत्पादन प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो वास्तविक समय में सिस्टम की संचालन स्थिति की निगरानी कर सकता है, जिसमें सौर पैनलों की बिजली उत्पादन, बैटरी पावर, इन्वर्टर की आउटपुट पावर आदि शामिल हैं। मॉनिटरिंग सिस्टम के माध्यम से, उपयोगकर्ता समय पर सिस्टम के संचालन को समझ सकते हैं, समस्याओं का पता लगा सकते हैं और समय पर उनका समाधान कर सकते हैं।
इसे सिस्टम के पैमाने और आवश्यकता पर विचार करने, उचित निगरानी उपकरण और सॉफ्टवेयर चुनने और उचित स्थापना और कमीशनिंग करने की आवश्यकता है। तीसरा, सारांश वितरित पीवी ऊर्जा भंडारण जरूरी नहीं कि ग्रिड से जुड़ा हो, बल्कि ऑफ-ग्रिड भी हो सकता है। ऑफ-ग्रिड सिस्टम उन क्षेत्रों के लिए उपयुक्त हैं जिन्हें ग्रिड से नहीं जोड़ा जा सकता है या जिनके लिए ग्रिड स्थिर नहीं है, स्वतंत्रता और विश्वसनीयता के लाभों के साथ, लेकिन लागत अपेक्षाकृत अधिक है। ग्रिड से जुड़ा सिस्टम ग्रिड से सभी स्थिरता और विश्वसनीयता का उपयोग कर सकता है जबकि कुछ आर्थिक लाभ के लिए ग्रिड को अधिशेष बिजली बेच सकता है।

वितरित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली में विद्युत डिजाइन के कार्यान्वयन के दौरान, निम्नलिखित बातों को ध्यान में रखा जाएगा: सौर पैनल का चयन और ले-आउट, बैटरी क्षमता का चयन और गणना, नियंत्रक और इन्वर्टर का चयन, विद्युत वायरिंग और सुरक्षा उपकरण डिजाइन, निगरानी प्रणाली का डिजाइन, अन्य पहलुओं के अलावा। केवल एक तर्कसंगत विद्युत डिजाइन ही यह सुनिश्चित करने में सक्षम है कि वितरित पीवी बिजली उत्पादन प्रणाली सुरक्षित, विश्वसनीय और उच्च दक्षता के साथ काम करती है।
निरंतर तकनीकी उन्नति और लागत में कमी के साथ, भविष्य में, वितरित फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों द्वारा अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाएगी। वितरित फोटोवोल्टिक बिजली पैदा करने की प्रणालियाँ हमें ऑन-ग्रिड या ऑफ-ग्रिड ऊर्जा का स्वच्छ और अधिक विश्वसनीय स्रोत प्रदान करेंगी।