सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन का सिद्धांत एक ऐसी तकनीक है जो अर्धचालक इंटरफ़ेस के फोटोवोल्टिक प्रभाव का उपयोग करके प्रकाश ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। इस तकनीक का मुख्य घटक सौर सेल है। सौर सेलों को श्रृंखला में पैक और सुरक्षित करके एक बड़े क्षेत्रफल वाला सौर सेल मॉड्यूल बनाया जाता है और फिर इसे पावर कंट्रोलर या इसी तरह के उपकरण के साथ मिलाकर एक फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन उपकरण बनाया जाता है। इस पूरी प्रक्रिया को फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली कहा जाता है। फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली में सौर सेल सरणी, बैटरी पैक, चार्ज और डिस्चार्ज कंट्रोलर, सौर फोटोवोल्टिक इनवर्टर, कंबाइनर बॉक्स और अन्य उपकरण शामिल होते हैं।
सौर फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली में इन्वर्टर का उपयोग क्यों किया जाता है?
इन्वर्टर एक ऐसा उपकरण है जो डायरेक्ट करंट को अल्टरनेटिंग करंट में परिवर्तित करता है। सोलर सेल सूर्य की रोशनी में डीसी पावर उत्पन्न करते हैं, और बैटरी में संग्रहित डीसी पावर भी डीसी पावर ही होती है। हालांकि, डीसी पावर सप्लाई सिस्टम की कई सीमाएं हैं। रोजमर्रा की जिंदगी में फ्लोरोसेंट लैंप, टीवी, रेफ्रिजरेटर और इलेक्ट्रिक पंखे जैसे एसी लोड डीसी पावर से नहीं चल सकते। फोटोवोल्टाइक पावर जनरेशन को हमारे दैनिक जीवन में व्यापक रूप से उपयोग में लाने के लिए, डायरेक्ट करंट को अल्टरनेटिंग करंट में परिवर्तित करने वाले इन्वर्टर अनिवार्य हैं।
फोटोवोल्टाइक विद्युत उत्पादन के एक महत्वपूर्ण भाग के रूप में, फोटोवोल्टाइक इन्वर्टर का मुख्य उपयोग फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। इन्वर्टर में न केवल प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करने का कार्य होता है, बल्कि सौर सेल के प्रदर्शन को अधिकतम करने और सिस्टम की खराबी से सुरक्षा प्रदान करने का कार्य भी होता है। नीचे फोटोवोल्टाइक इन्वर्टर के स्वचालित संचालन और शटडाउन कार्यों और अधिकतम शक्ति ट्रैकिंग नियंत्रण कार्य का संक्षिप्त परिचय दिया गया है।
1. अधिकतम शक्ति ट्रैकिंग नियंत्रण फ़ंक्शन
सौर सेल मॉड्यूल का आउटपुट सौर विकिरण की तीव्रता और मॉड्यूल के तापमान (चिप तापमान) के साथ बदलता रहता है। इसके अलावा, चूंकि सौर सेल मॉड्यूल की यह विशेषता है कि धारा बढ़ने पर वोल्टेज घटता है, इसलिए एक इष्टतम परिचालन बिंदु होता है जहां अधिकतम शक्ति प्राप्त की जा सकती है। सौर विकिरण की तीव्रता बदलती रहती है, और जाहिर है कि इष्टतम परिचालन बिंदु भी बदलता रहता है। इन परिवर्तनों के सापेक्ष, सौर सेल मॉड्यूल का परिचालन बिंदु हमेशा अधिकतम शक्ति बिंदु पर रहता है, और सिस्टम हमेशा सौर सेल मॉड्यूल से अधिकतम शक्ति आउटपुट प्राप्त करता है। इस नियंत्रण को अधिकतम शक्ति ट्रैकिंग नियंत्रण कहते हैं। सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए इनवर्टर की सबसे बड़ी विशेषता यह है कि उनमें अधिकतम शक्ति बिंदु ट्रैकिंग (MPPT) का कार्य शामिल होता है।
2. स्वचालित संचालन और रोकने की सुविधा
सूर्योदय के बाद, सौर विकिरण की तीव्रता धीरे-धीरे बढ़ती है और सौर सेल का आउटपुट भी बढ़ता है। जब इन्वर्टर की आवश्यक आउटपुट शक्ति प्राप्त हो जाती है, तो इन्वर्टर स्वचालित रूप से चलना शुरू कर देता है। एक बार चालू होने के बाद, इन्वर्टर लगातार सौर सेल मॉड्यूल के आउटपुट की निगरानी करता रहता है। जब तक सौर सेल मॉड्यूल का आउटपुट इन्वर्टर के चलने के लिए आवश्यक आउटपुट शक्ति से अधिक रहता है, इन्वर्टर चलता रहता है; यह सूर्यास्त तक बंद हो जाता है, भले ही बादल छाए हों या बारिश हो रही हो। इन्वर्टर तब भी चलता रहता है। जब सौर सेल मॉड्यूल का आउटपुट कम हो जाता है और इन्वर्टर का आउटपुट लगभग शून्य के करीब पहुँच जाता है, तो इन्वर्टर स्टैंडबाय मोड में चला जाता है।
ऊपर वर्णित दो कार्यों के अतिरिक्त, फोटोवोल्टिक इन्वर्टर में स्वतंत्र संचालन को रोकने (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), स्वचालित वोल्टेज समायोजन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), डीसी डिटेक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए), डीसी ग्राउंडिंग डिटेक्शन (ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम के लिए) और अन्य कार्य भी होते हैं। सौर ऊर्जा उत्पादन प्रणाली में, इन्वर्टर की दक्षता एक महत्वपूर्ण कारक है जो सौर सेल और बैटरी की क्षमता निर्धारित करती है।
पोस्ट करने का समय: 01 अप्रैल 2023
