આપણે જાણીએ છીએ કે વિશ્વમાં અસ્તિત્વમાં રહેલી નવીનીકરણીય ઉર્જામાંથી સૌર ઊર્જા સૌથી અદ્યતન અને જાણીતી છે. તે જગ્યા જ્યાં સૌર ઉર્જા વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટ. ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટના ઘણાં વિવિધ પ્રકારો છે અને દરેકમાં તેની લાક્ષણિકતાઓ અને ક્ષમતાઓ છે.
આ લેખમાં અમે તમને ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટની વિશેષતાઓ, અસ્તિત્વમાં રહેલા પ્રકારો અને અશ્મિભૂત ઇંધણ પર આધારિત ઉર્જા ઉત્પાદન પ્લાન્ટના સંદર્ભમાં તેના ફાયદાઓ વિશે જણાવવા જઈ રહ્યા છીએ.
ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટની લાક્ષણિકતાઓ
ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટ એ પાવર પ્લાન્ટ છે જે સૌર ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ફોટોવોલ્ટેઇક અસરનો ઉપયોગ કરે છે. ફોટોવોલ્ટેઇક અસર ત્યારે થાય છે જ્યારે ફોટોન સામગ્રીને અથડાવે છે અને ઇલેક્ટ્રોનને વિસ્થાપિત કરવામાં વ્યવસ્થાપિત કરે છે, સીધો પ્રવાહ બનાવે છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટ તે મૂળભૂત રીતે ફોટોવોલ્ટેઇક મોડ્યુલો અને ઇન્વર્ટર ધરાવે છે. ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ સૌર કિરણોત્સર્ગને રૂપાંતરિત કરવા માટે જવાબદાર છે. બદલામાં, ઇન્વર્ટર ડાયરેક્ટ કરંટ પાવરને ગ્રીડની સમાન લાક્ષણિકતાઓ સાથે વૈકલ્પિક વર્તમાન પાવરમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ પ્રકારની સોલાર સિસ્ટમમાં, પેદા થતી તમામ વીજળી વિતરણ નેટવર્કમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે. આ ઑપરેશન ઉપકરણના વધુ સારા પ્રદર્શન તરફ દોરી જાય છે, કારણ કે આ રીતે ઉત્પન્ન થતી બધી ઊર્જાનો ઉપયોગ થાય છે.
વિશ્વનો સૌથી મોટો ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટ છે ભારતમાં 2.245 મેગાવોટની સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે ભાડલા સોલર પાર્ક. ઇન્સ્ટોલેશનની કુલ કિંમત 1.200 મિલિયન યુરો છે. ફોટોવોલ્ટેઇક ઊર્જાને સ્વચ્છ ઊર્જા સ્ત્રોત ગણવામાં આવે છે કારણ કે તે પ્રદૂષિત વાયુઓ ઉત્પન્ન કરતી નથી.
મુખ્ય ઘટકો
કોઈપણ પ્રકારના ફોટોવોલ્ટેઈક પ્લાન્ટમાં હોવા જોઈએ તે મુખ્ય ઘટકો, તે ગમે તે પ્રકારનો હોય, નીચે મુજબ છે:
- સૌર પેનલ્સ: ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ આ પ્રકારના છોડની કરોડરજ્જુ છે. તેઓ ફોટોવોલ્ટેઇક કોષોથી બનેલા છે જે સૂર્યપ્રકાશમાંથી ઊર્જા મેળવે છે અને તેને સીધી વર્તમાન વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
- રોકાણકારો: સૌર પેનલો દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વીજળી સીધી વર્તમાન છે, પરંતુ મોટાભાગના વિદ્યુત ઉપકરણો અને સિસ્ટમો વૈકલ્પિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે. ઇન્વર્ટર વીજળીને ડાયરેક્ટ કરંટમાંથી વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે તેને ઘરેલું વપરાશ અને વીજળી ગ્રીડમાં એકીકરણ સાથે સુસંગત બનાવે છે.
- સપોર્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ: સૌર પેનલ્સ તેમને સ્થાને રાખવા માટે રચાયેલ માળખાં પર સ્થાપિત કરવામાં આવે છે, સૂર્ય તરફ તેમનું યોગ્ય અભિગમ અને પ્રતિકૂળ હવામાન પરિસ્થિતિઓ સામે તેમનું રક્ષણ સુનિશ્ચિત કરે છે.
- સ્ટોરેજ સિસ્ટમ (વૈકલ્પિક): કેટલાક ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટ્સ દિવસ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી વધારાની વીજળીનો સંગ્રહ કરવા અને રાત્રે અથવા ઓછા સૌર કિરણોત્સર્ગના સમયે તેનો ઉપયોગ કરવા માટે બેટરી જેવી ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીનો સમાવેશ કરી શકે છે.
- હવામાન ટાવર. તે તે છે જ્યાં પ્રાપ્ત થાય છે અથવા પ્રાપ્ત થવાની અપેક્ષા છે તે સૌર કિરણોત્સર્ગની માત્રા નક્કી કરવા માટે વિવિધ હવામાન પરિસ્થિતિઓનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.
- પરિવહન રેખાઓ. તે એવી રેખાઓ છે જે વિદ્યુત ઊર્જાને વપરાશ કેન્દ્રો સુધી લઈ જાય છે.
- નિયંત્રણ કક્ષ: તે ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટના તમામ તત્વો જ્યાં કામ કરે છે તે સ્થળની દેખરેખ રાખવાનો હવાલો છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટના મૂળભૂત પાસાઓમાંનું એક એ છે કે ભવિષ્યમાં પ્લાન્ટની સ્થાપિત શક્તિમાં સંભવિત વધારાને ધ્યાનમાં લેવા માટે વિદ્યુત ઘટકોનું પરિમાણ હોવું આવશ્યક છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટના પ્રકાર
જેમ આપણે પહેલા ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, માંગ, વિદ્યુત શક્તિ અને ઘણા વધુ પાસાઓ ધ્યાનમાં લેવાના આધારે વિવિધ પ્રકારના ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટ છે. ચાલો જોઈએ કે કયા મુખ્ય પ્રકારો અસ્તિત્વમાં છે:
- અલગ ફોટોવોલ્ટેઇક છોડ: આ પ્લાન્ટ્સ દૂરના વિસ્તારોમાં સ્થિત છે જ્યાં પરંપરાગત વીજળી ગ્રીડની ઍક્સેસ નથી. તેઓ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે સોલાર પેનલનો ઉપયોગ કરે છે અને પછીના ઉપયોગ માટે તેને બેટરીમાં સંગ્રહિત કરે છે. તેઓ ફાર્મહાઉસ, વેધર સ્ટેશન અથવા નેવિગેશનલ બીકોન્સ જેવી એપ્લિકેશન માટે આદર્શ છે.
- ગ્રીડ સાથે જોડાયેલા ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટ્સ: આ પ્લાન્ટ પરંપરાગત વીજળી વિતરણ વ્યવસ્થા સાથે જોડાયેલા છે. તેઓ મોટા પાયે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે અને તેને સીધા જ ગ્રીડમાં ફીડ કરે છે, જે તેને ગ્રાહકોને વિતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ કેન્દ્રો બે પ્રકારના હોઈ શકે છે:
- મોટા પાયે ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટ્સ: ઓપન ફિલ્ડ સોલાર પાવર પ્લાન્ટ તરીકે પણ ઓળખાય છે, તેઓ વિશાળ વિસ્તાર પર ગોઠવાયેલી મોટી સંખ્યામાં સોલર પેનલ્સથી બનેલા છે. તેઓ રણ અથવા ગ્રામીણ વિસ્તારો જેવી બિન-કબજોવાળી જમીન પર કબજો કરી શકે છે અને નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
- છત પર ફોટોવોલ્ટેઇક છોડ: આ પાવર સ્ટેશનો રહેણાંક, વ્યાપારી અથવા ઔદ્યોગિક ઇમારતોની છત પર સ્થાપિત થયેલ છે. તેઓ છત પર ઉપલબ્ધ જગ્યાઓનો ઉપયોગ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા અને આંતરિક વપરાશને ખવડાવવા અથવા વીજળીની ગ્રીડમાં વધારાની ઉર્જા દાખલ કરવા માટે કરે છે.
- તરતા ફોટોવોલ્ટેઇક છોડ: આ છોડ તળાવો અથવા જળાશયો જેવા પાણીના શરીરમાં બાંધવામાં આવે છે. સોલાર પેનલ પાણીની સપાટી પર તરતી રહે છે અને વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. આ અભિગમના ઘણા ફાયદા છે, જેમ કે જમીનનું સંરક્ષણ, પાણીના બાષ્પીભવનમાં ઘટાડો અને પાણીની ઠંડકની અસરને કારણે ઉચ્ચ ઉપજ.
- પોર્ટેબલ ફોટોવોલ્ટેઇક છોડ: આ પ્લાન્ટ્સને જરૂરિયાતો અનુસાર વિવિધ સ્થળોએ પરિવહન અને તૈનાત કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે. તેઓ સામાન્ય રીતે કટોકટીની પરિસ્થિતિઓમાં અથવા અસ્થાયી વિસ્તારોમાં જ્યાં વીજળીની આવશ્યકતા હોય છે, જેમ કે કેમ્પિંગ અથવા આઉટડોર ઇવેન્ટ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે
કંટ્રોલ રૂમમાં પ્લાન્ટના તમામ સાધનોની કામગીરીનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. કંટ્રોલ રૂમમાં, તે હવામાન ટાવર, ઇન્વર્ટર, વર્તમાન કેબિનેટ, સબસ્ટેશન કેન્દ્રો વગેરે પાસેથી માહિતી મેળવે છે. ફોટોવોલ્ટેઇક સૌર ઉર્જાને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
સૌર ઊર્જાનું પ્રત્યક્ષ પ્રવાહમાં રૂપાંતર
ફોટોસેલ્સ સૌર કિરણોત્સર્ગને પકડવા અને તેને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે જવાબદાર છે. સામાન્ય રીતે, સિલિકોનથી બનેલા છે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી જે ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરની સુવિધા આપે છે. જ્યારે ફોટોન સૌર કોષ સાથે અથડાય છે, ત્યારે એક ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત થાય છે. ઘણા મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનના સરવાળા દ્વારા સીધા પ્રવાહના સ્વરૂપમાં વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે.
વીજ ઉત્પાદન ક્ષમતા હવામાન (રેડિયેશન, ભેજ, તાપમાન...) પર નિર્ભર રહેશે. દરેક ક્ષણે હવામાન પરિસ્થિતિઓ પર આધાર રાખીને, ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો પ્રાપ્ત કરશે તે સૌર કિરણોત્સર્ગની માત્રા ચલ હશે. આ માટે સોલાર પ્લાન્ટમાં એક હવામાન ટાવર બનાવવામાં આવ્યો છે.
ડીસી થી એસી રૂપાંતરણ
ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ ડાયરેક્ટ કરંટ જનરેટ કરે છે. જો કે, વિદ્યુત ઉર્જા જે ટ્રાન્સમિશન નેટવર્ક દ્વારા ફરે છે તે વૈકલ્પિક પ્રવાહના સ્વરૂપમાં કરે છે. આ કરવા માટે, સીધા પ્રવાહને વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરવું આવશ્યક છે.
સૌપ્રથમ, સૌર પેનલ્સમાંથી ડીસી પાવર ડીસી કેબિનેટને આપવામાં આવે છે. આ કેબિનેટમાં, પાવર ઇન્વર્ટર દ્વારા વર્તમાનને વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ એસી કેબિનેટમાં કરંટ પહોંચાડવામાં આવે છે.
વાહનવ્યવહાર અને વીજળીનો પુરવઠો
એસી કેબિનેટમાં આવનાર વર્તમાન હજુ ગ્રીડને ફીડ કરવા માટે તૈયાર નથી. તેથી, વિદ્યુત ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે રૂપાંતરણ કેન્દ્રમાંથી પસાર થાય છે જ્યાં તે ટ્રાન્સમિશન લાઇનની પાવર અને વોલ્ટેજની સ્થિતિને અનુરૂપ હોય છે. ગ્રાહક કેન્દ્રમાં ઉપયોગ માટે.
હું આશા રાખું છું કે આ માહિતી દ્વારા તમે ફોટોવોલ્ટેઇક પ્લાન્ટ કેવો છે અને તેની લાક્ષણિકતાઓ વિશે વધુ જાણી શકશો.