छत पर स्थापित सौर फोटोवोल्टिक प्रणालियों के घटक क्या हैं?

वैश्विक कार्बन तटस्थता लक्ष्यों के आधार पर, छत पर सौर फोटोवोल्टिक (पीवी) प्रणाली इंस्टॉलेशन में लगातार वृद्धि हो रही है। अंतर्राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा एजेंसी (IRENA) के आंकड़ों के अनुसार, वैश्विक वितरित फोटोवोल्टिक इंस्टॉलेशन 120 में 2023 GW पर था, जहाँ 58% से अधिक आवासीय छतों पर स्थापित किए गए थे। बिजली उत्पादन, भंडारण और खपत की ये एकीकृत प्रणालियाँ अपने अंतर्निहित बिल्डिंग ब्लॉक्स और तकनीकों के आधार पर ऊर्जा क्षेत्र में क्रांति ला रही हैं। तो, वास्तव में रूफटॉप सोलर पीवी सिस्टम क्या है? आइए विस्तार से जानें।

छत पर पी.वी. प्रणाली के मुख्य घटक

1.फोटोवोल्टिक मॉड्यूल

प्रणाली के केंद्रीय कोर के रूप में, फोटोवोल्टिक मॉड्यूल ने प्रौद्योगिकी विकास की तीन पीढ़ियों का अनुभव किया है:

पहली पीढ़ी के क्रिस्टलीय सिलिकॉन मॉड्यूल

मोनोक्रिस्टलाइन पीईआरसी (निष्क्रिय उत्सर्जक और रियर सेल): बड़े पैमाने पर उत्पादन दक्षता 22.5% से 24.8% तक होती है।

पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन: दक्षता 17% से 19.6% तक होती है, तथा न्यूनतम लागत लगभग ¥0.3 प्रति वाट होती है।

दूसरी पीढ़ी के पतली फिल्म मॉड्यूल

सीआईजीएस (कॉपर इंडियम गैलियम सेलेनाइड): इसमें लचीलापन है, जो इसे भवन-एकीकृत अनुप्रयोगों जैसे कि अग्रभाग के लिए उपयुक्त बनाता है।

पेरोवस्काइट: प्रयोगशाला दक्षता 33.7% से अधिक हो गई है, जो भविष्य में व्यावसायीकरण की महत्वपूर्ण क्षमता को प्रदर्शित करती है।

तीसरी पीढ़ी की समग्र प्रौद्योगिकियाँ

एचजेटी (हेटेरोजंक्शन) कोशिकाएं: 95% की द्विमुखी दर और 0.25% से कम की वार्षिक गिरावट दर।

TOPCon (टनल ऑक्साइड पैसिवेटेड कॉन्टैक्ट) मॉड्यूल: 700W+ से अधिक बड़े पैमाने पर उत्पादित बिजली आउटपुट प्राप्त करें, जिससे ऊर्जा की स्तरीय लागत (LCOE) में 12% की कमी आए।

एनकैप्सुलेशन सफलताएं

डबल-ग्लास मॉड्यूल: पारंपरिक मॉड्यूल की तुलना में तीन गुना अधिक मौसम प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जिससे उनका परिचालन जीवनकाल 35 वर्ष तक बढ़ जाता है।

स्मार्ट मॉड्यूल: अनुकूलन चिप्स के साथ एकीकृत, ये मॉड्यूल एकल-पैनल बिजली उत्पादन को 20% तक बढ़ाते हैं।

2.इन्वर्टर

इन्वर्टर प्रौद्योगिकियां तीन प्रमुख दिशाओं में विकसित हो रही हैं:

3.ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ (वैकल्पिक)

ऑफ-ग्रिड रूफटॉप पीवी सिस्टम के लिए, ऊर्जा भंडारण रात के समय बिजली के उपयोग को सक्षम बनाता है। आम बैटरी प्रकारों में शामिल हैं:

सिस्टम आर्किटेक्चर और ऊर्जा प्रबंधन

1.तीन सिस्टम प्रकारों की तुलना

2.स्मार्ट कंट्रोल सिस्टम

हार्डवेयर परत

पर्यावरण सेंसर: विकिरण, परिवेश तापमान और हवा की गति पर निरंतर निगरानी रखें।

पावर राउटर: स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए डीसी माइक्रोग्रिड में पावर संतुलन का प्रबंधन करें।

सॉफ्टवेयर परत

ऊर्जा भंडारण और वितरण एल्गोरिदम: उपयोग दक्षता को अधिकतम करने के लिए संग्रहीत ऊर्जा को बुद्धिमानी से आवंटित करें।

वास्तविक समय निगरानी और विश्लेषण प्लेटफ़ॉर्म: व्यापक सिस्टम प्रदर्शन अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, जिससे सक्रिय रखरखाव संभव हो पाता है।

रिमोट कंट्रोल इंटरफेस: क्लाउड-आधारित इंटरफेस या मोबाइल एप्लिकेशन के माध्यम से सिस्टम के नियंत्रण की अनुमति देता है।

माउंटिंग संरचनाएं और सहायक उपकरण

1.माउंटिंग रैक

छतों पर पीवी पैनलों को मजबूती से बांधने के लिए माउंटिंग रैक महत्वपूर्ण हैं। कठोर मौसम की स्थिति का सामना करने के लिए उन्हें उच्च यांत्रिक शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। समायोज्य माउंट विभिन्न प्रकार की छतों (जैसे, ढलान वाली, सपाट) और अभिविन्यासों को समायोजित करते हैं और सौर विकिरण के अधिकतम कैप्चर के लिए पैनल झुकाव कोणों को अधिकतम करते हैं।

2.केबल्स और सीलेंट

केबल्स: टिकाऊ, UV-प्रतिरोधी केबल्स कम ऊर्जा हानि के साथ घटकों के बीच बिजली का कुशल संचरण प्रदान करते हैं।

सीलेंट: इलास्टोमेरिक जलरोधी सीलेंट मॉड्यूल फ्रेम-ग्लास सतह स्थान को भरते हैं और नमी को बाहर निकालते हैं, जिससे मॉड्यूल का जीवन लम्बा हो जाता है।

अतिरिक्त घटक

1.बिजली संरक्षण उपकरण

ये बिजली गिरने से होने वाले वोल्टेज स्पाइक्स से सिस्टम को बचाने के लिए लगाए गए हैं, साथ ही ये उपकरण क्षति और आग के जोखिम को भी रोकते हैं।

2.सर्किट सुरक्षा उपकरण

सर्किट ब्रेकर: ओवरलोड या शॉर्ट सर्किट होने पर स्वचालित रूप से बिजली काट देते हैं।

रिले: सिस्टम और अंतिम उपयोगकर्ताओं की सुरक्षा के लिए दोषपूर्ण सर्किट को निष्क्रिय करते हैं।

प्रदर्शन निगरानी प्रणालियाँ

डेटा लॉगर्स: वोल्टेज, करंट और ऊर्जा आउटपुट जैसे मापदंडों का निरंतर रिकॉर्ड।

दोष पहचान सॉफ्टवेयर: वास्तविक समय में विसंगतियों (जैसे, पैनल क्षरण, छायांकन संबंधी समस्याएं) की पहचान करने के लिए मशीन लर्निंग-आधारित एल्गोरिदम का उपयोग करें।

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पैनल से लेकर स्मार्ट माइक्रोग्रिड तक, छत पर लगे पी.वी. इंस्टॉलेशन स्टैंडअलोन "पावर जनरेटर" से एकीकृत "ऊर्जा हब" में बदल रहे हैं। जैसे-जैसे तकनीक में सुधार हो रहा है - चाहे वह पेरोव्स्काइट्स का व्यावसायीकरण हो, एआई-संचालित ऊर्जा प्रबंधन हो, या लिथियम-आयन बैटरी में पैमाने की अर्थव्यवस्था हो - छत पर लगा सौर ऊर्जा व्यवसायों और उपभोक्ताओं दोनों के लिए एक सर्वव्यापी "हरित संपत्ति" बनने के लिए तैयार है, जो पर्यावरणीय स्थिरता और दीर्घकालिक आर्थिक लाभ दोनों प्रदान करती है।