हम जानते हैं कि दुनिया में मौजूद अक्षय ऊर्जा के प्रकारों में सौर सबसे उन्नत और प्रसिद्ध है। वह स्थान जहाँ सौर ऊर्जा का उपयोग करने के लिए विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, कहलाती है फोटोवोल्टिक संयंत्र. कई अलग-अलग प्रकार के फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र हैं और प्रत्येक की अपनी विशेषताएं और क्षमताएं हैं।
इस लेख में हम आपको एक फोटोवोल्टिक संयंत्र की विशेषताओं, मौजूद प्रकारों और जीवाश्म ईंधन पर आधारित ऊर्जा उत्पादन संयंत्रों के संबंध में उनके लाभों के बारे में बताने जा रहे हैं।
एक फोटोवोल्टिक संयंत्र के लक्षण
एक फोटोवोल्टिक संयंत्र एक बिजली संयंत्र है जो सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए फोटोवोल्टिक प्रभाव का उपयोग करता है। फोटोवोल्टिक प्रभाव तब होता है जब फोटॉन किसी सामग्री से टकराते हैं और इलेक्ट्रॉनों को विस्थापित करने का प्रबंधन करते हैं, जिससे प्रत्यक्ष धारा बनती है।
एक फोटोवोल्टिक संयंत्र इसमें मूल रूप से फोटोवोल्टिक मॉड्यूल और इनवर्टर होते हैं। फोटोवोल्टिक पैनल सौर विकिरण को परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। बदले में, इन्वर्टर एक ग्रिड के समान विशेषताओं के साथ प्रत्यक्ष वर्तमान शक्ति को प्रत्यावर्ती धारा शक्ति में परिवर्तित करता है।
इस प्रकार के सौर मंडल में, उत्पादित सभी बिजली वितरण नेटवर्क में इंजेक्ट की जाती है। यह ऑपरेशन डिवाइस के बेहतर प्रदर्शन की ओर जाता है, क्योंकि इस तरह से उत्पन्न सभी ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।
विश्व का सबसे बड़ा फोटोवोल्टिक संयंत्र है भादला सोलर पार्क भारत में 2.245 मेगावाट की स्थापित क्षमता के साथ। स्थापना की कुल लागत 1.200 मिलियन यूरो है। फोटोवोल्टिक ऊर्जा को एक स्वच्छ ऊर्जा स्रोत माना जाता है क्योंकि यह प्रदूषणकारी गैसों का उत्पादन नहीं करती है।
मुख्य घटक
मुख्य घटक जो किसी भी प्रकार के फोटोवोल्टिक संयंत्र में होने चाहिए, चाहे वह किसी भी प्रकार का हो, निम्नलिखित हैं:
- सौर पेनल्स: फोटोवोल्टिक पैनल इस प्रकार के संयंत्र की रीढ़ हैं। वे फोटोवोल्टिक कोशिकाओं से बने होते हैं जो सूर्य के प्रकाश से ऊर्जा प्राप्त करते हैं और इसे प्रत्यक्ष वर्तमान बिजली में परिवर्तित करते हैं।
- उलटा: सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न बिजली प्रत्यक्ष धारा है, लेकिन अधिकांश विद्युत उपकरण और प्रणालियाँ प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग करती हैं। इनवर्टर बिजली को डायरेक्ट करंट से अल्टरनेटिंग करंट में बदलते हैं, जिससे यह घरेलू उपयोग और बिजली ग्रिड में एकीकरण के अनुकूल हो जाता है।
- समर्थन संरचनाएं: सौर पैनलों को उन संरचनाओं पर स्थापित किया गया है जो उन्हें जगह पर रखने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो सूर्य की ओर उनका सही अभिविन्यास सुनिश्चित करते हैं और प्रतिकूल मौसम की स्थिति से उनकी सुरक्षा करते हैं।
- भंडारण की व्यवस्था (वैकल्पिक): कुछ फोटोवोल्टिक संयंत्र ऊर्जा भंडारण प्रणालियों को शामिल कर सकते हैं, जैसे बैटरी, दिन के दौरान उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को स्टोर करने के लिए और रात में या कम सौर विकिरण के समय इसका उपयोग करते हैं।
- मौसम टॉवर. यह वह जगह है जहां सौर विकिरण की मात्रा निर्धारित करने के लिए विभिन्न मौसम संबंधी स्थितियों का विश्लेषण किया जाता है या प्राप्त होने की उम्मीद है।
- परिवहन लाइनें. वे लाइनें हैं जो विद्युत ऊर्जा को खपत केंद्रों तक ले जाती हैं।
- नियंत्रण कक्ष: यह उस स्थान की देखरेख के प्रभारी हैं जहां फोटोवोल्टिक संयंत्र के सभी तत्व संचालित होते हैं।
फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के मूलभूत पहलुओं में से एक यह है कि भविष्य में संयंत्र की स्थापित शक्ति में संभावित वृद्धि को ध्यान में रखते हुए विद्युत घटकों को आयाम दिया जाना चाहिए।
फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के प्रकार
जैसा कि हमने पहले उल्लेख किया है, मांग, विद्युत शक्ति और कई अन्य पहलुओं को ध्यान में रखते हुए विभिन्न प्रकार के फोटोवोल्टिक संयंत्र हैं। आइए देखें कि मौजूद मुख्य प्रकार क्या हैं:
- पृथक फोटोवोल्टिक संयंत्र: ये संयंत्र दूरदराज के इलाकों में स्थित हैं जहां पारंपरिक बिजली ग्रिड तक पहुंच नहीं है। वे बिजली उत्पन्न करने के लिए सौर पैनलों का उपयोग करते हैं और बाद में उपयोग के लिए इसे बैटरी में संग्रहित करते हैं। वे फार्महाउस, मौसम स्टेशन, या नेविगेशनल बीकन जैसे अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं।
- ग्रिड से जुड़े फोटोवोल्टिक संयंत्र: ये संयंत्र पारंपरिक बिजली वितरण प्रणाली से जुड़े हैं। वे बड़े पैमाने पर बिजली उत्पन्न करते हैं और इसे सीधे ग्रिड में फीड करते हैं, जिससे इसे उपभोक्ताओं को वितरित किया जा सकता है। ये केंद्र दो प्रकार के हो सकते हैं:
- बड़े पैमाने पर फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र: खुले क्षेत्र के सौर ऊर्जा संयंत्रों के रूप में भी जाना जाता है, वे एक बड़े क्षेत्र में बड़ी संख्या में सौर पैनलों से बने होते हैं। वे निर्जन भूमि पर कब्जा कर सकते हैं, जैसे कि रेगिस्तान या ग्रामीण क्षेत्र, और बिजली की एक महत्वपूर्ण मात्रा उत्पन्न करते हैं।
- छतों पर फोटोवोल्टिक संयंत्र: ये पावर स्टेशन आवासीय, वाणिज्यिक या औद्योगिक भवनों की छतों पर स्थापित किए जाते हैं। वे बिजली पैदा करने और आंतरिक खपत को पूरा करने या यहां तक कि बिजली ग्रिड में अतिरिक्त ऊर्जा इंजेक्ट करने के लिए छतों पर उपलब्ध जगहों का उपयोग करते हैं।
- फ्लोटिंग फोटोवोल्टिक संयंत्र: ये पौधे झीलों या जलाशयों जैसे जलाशयों में बनाए जाते हैं। सोलर पैनल पानी की सतह पर तैरते हैं और बिजली पैदा करते हैं। इस दृष्टिकोण के कई फायदे हैं, जैसे मिट्टी का संरक्षण, पानी का कम वाष्पीकरण, और पानी के शीतलन प्रभाव के कारण उच्च पैदावार।
- पोर्टेबल फोटोवोल्टिक संयंत्र: इन संयंत्रों को जरूरत के हिसाब से अलग-अलग जगहों पर ले जाने और तैनात करने के लिए डिजाइन किया गया है। वे आमतौर पर आपातकालीन स्थितियों में या अस्थायी क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं जहां बिजली की आवश्यकता होती है, जैसे शिविर या बाहरी कार्यक्रम।
फोटोवोल्टिक संयंत्र कैसे काम करता है
कंट्रोल रूम में संयंत्र के सभी उपकरणों के संचालन की निगरानी की जाती है। नियंत्रण कक्ष में, यह मौसम संबंधी टावरों, इन्वर्टर, वर्तमान कैबिनेट, सबस्टेशन केंद्रों आदि से जानकारी प्राप्त करता है। बिजली में फोटोवोल्टिक सौर ऊर्जा की रूपांतरण प्रक्रिया इस प्रकार है:
सौर ऊर्जा का प्रत्यक्ष धारा में रूपांतरण
Photocells सौर विकिरण को पकड़ने और इसे बिजली में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। आम तौर पर, सिलिकॉन के बने होते हैं एक अर्धचालक सामग्री जो फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की सुविधा प्रदान करती है। जब एक फोटोन सौर सेल से टकराता है, तो एक इलेक्ट्रॉन निकलता है। अनेक मुक्त इलेक्ट्रॉनों के योग से दिष्ट धारा के रूप में विद्युत उत्पन्न होती है।
बिजली उत्पादन क्षमता मौसम (विकिरण, आर्द्रता, तापमान...) पर निर्भर करेगी। प्रत्येक क्षण मौसम की स्थिति के आधार पर, फोटोवोल्टिक कोशिकाओं को प्राप्त होने वाले सौर विकिरण की मात्रा परिवर्तनशील होगी। इसके लिए सोलर प्लांट में मौसम विज्ञान टावर बनाया गया है।
डीसी से एसी रूपांतरण
फोटोवोल्टिक पैनल प्रत्यक्ष धारा उत्पन्न करते हैं। हालाँकि, ट्रांसमिशन नेटवर्क के माध्यम से प्रसारित होने वाली विद्युत ऊर्जा ऐसा प्रत्यावर्ती धारा के रूप में करती है। ऐसा करने के लिए, प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित किया जाना चाहिए।
सबसे पहले, सौर पैनलों से डीसी बिजली डीसी कैबिनेट को खिलाई जाती है। इस कैबिनेट में करंट को पावर इन्वर्टर द्वारा अल्टरनेटिंग करंट में बदला जाता है। वर्तमान को एसी कैबिनेट में पहुंचाया जाता है।
परिवहन और बिजली की आपूर्ति
एसी कैबिनेट में आने वाला करंट अभी तक ग्रिड को खिलाने के लिए तैयार नहीं है। इसलिए, विद्युत ऊर्जा उत्पन्न हुई एक रूपांतरण केंद्र से होकर गुजरता है जहां इसे ट्रांसमिशन लाइनों की शक्ति और वोल्टेज की स्थिति के अनुकूल बनाया जाता है उपभोक्ता केंद्र में उपयोग के लिए।
मुझे उम्मीद है कि इस जानकारी के साथ आप एक फोटोवोल्टिक संयंत्र कैसा होता है और इसकी विशेषताओं के बारे में अधिक जान सकते हैं।