आपल्याला माहित आहे की जगात अस्तित्वात असलेल्या अक्षय उर्जेच्या प्रकारांपैकी, सौर ऊर्जा सर्वात प्रगत आणि सुप्रसिद्ध आहे. ज्या ठिकाणी सौर ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते ते वापरता येण्यासाठी ते आहे फोटोव्होल्टेइक वनस्पती. फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांटचे अनेक प्रकार आहेत आणि प्रत्येकाची वैशिष्ट्ये आणि क्षमता आहेत.
या लेखात आम्ही तुम्‍हाला फोटोव्होल्टेइक प्‍लांटची वैशिष्ट्ये, अस्तित्‍वातील प्रकार आणि जीवाश्म इंधनावर आधारित ऊर्जा उत्पादन संयंत्रांच्‍या संदर्भात त्यांचे फायदे सांगणार आहोत.
फोटोव्होल्टेइक वनस्पतीची वैशिष्ट्ये
फोटोव्होल्टेइक प्लांट हा एक पॉवर प्लांट आहे जो सौर ऊर्जेला विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी फोटोव्होल्टेइक प्रभाव वापरतो. फोटोव्होल्टेइक प्रभाव उद्भवतो जेव्हा फोटॉन सामग्रीवर आदळतात आणि इलेक्ट्रॉन विस्थापित करण्यास व्यवस्थापित करतात, थेट प्रवाह तयार करतात.
एक फोटोव्होल्टेइक वनस्पती यात मुळात फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्स आणि इन्व्हर्टर असतात. सौर किरणोत्सर्गाचे रूपांतर करण्यासाठी फोटोव्होल्टेइक पॅनेल्स जबाबदार असतात. या बदल्यात, इन्व्हर्टर थेट करंट पॉवरला ग्रिडच्या सारख्या वैशिष्ट्यांसह पर्यायी करंट पॉवरमध्ये रूपांतरित करतो.
या प्रकारच्या सोलर सिस्टीममध्ये निर्माण होणारी सर्व वीज वितरण नेटवर्कमध्ये टाकली जाते. या ऑपरेशनमुळे डिव्हाइसची चांगली कामगिरी होते, कारण अशा प्रकारे तयार केलेली सर्व ऊर्जा वापरली जाते.
जगातील सर्वात मोठा फोटोव्होल्टेइक प्लांट आहे भारतातील भाडला सोलर पार्कची स्थापित क्षमता 2.245 मेगावॅट आहे. स्थापनेची एकूण किंमत 1.200 दशलक्ष युरो आहे. फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा स्वच्छ ऊर्जा स्त्रोत मानली जाते कारण ती प्रदूषणकारी वायू तयार करत नाही.
मुख्य घटक
कोणत्याही प्रकारच्या फोटोव्होल्टेइक प्लांटचे मुख्य घटक असले पाहिजेत, ते कोणत्याही प्रकारचे असले तरी ते खालीलप्रमाणे आहेत:
- सौरपत्रे: फोटोव्होल्टेइक पॅनेल या प्रकारच्या वनस्पतीचा कणा आहेत. ते फोटोव्होल्टेइक पेशींपासून बनलेले असतात जे सूर्यप्रकाशापासून ऊर्जा घेतात आणि थेट विद्युत् विद्युत् विद्युत् विद्युत् प्रवाहात रूपांतरित करतात.
- इनव्हर्सोर्स: सौर पॅनेलद्वारे निर्माण होणारी वीज थेट प्रवाह आहे, परंतु बहुतेक विद्युत उपकरणे आणि प्रणाली पर्यायी प्रवाह वापरतात. इनव्हर्टर विजेचे थेट विद्युत् प्रवाहापासून पर्यायी विद्युत् प्रवाहात रूपांतर करतात, ज्यामुळे ते घरगुती वापराशी सुसंगत होते आणि वीज ग्रीडमध्ये एकत्रीकरण होते.
- समर्थन संरचना: सोलर पॅनेल त्यांना जागेवर ठेवण्यासाठी डिझाइन केलेल्या संरचनेवर स्थापित केले जातात, सूर्याकडे त्यांचे योग्य अभिमुखता आणि प्रतिकूल हवामानापासून त्यांचे संरक्षण सुनिश्चित करतात.
- स्टोरेज सिस्टम (पर्यायी): काही फोटोव्होल्टेइक प्लांट्स दिवसा निर्माण होणारी अतिरिक्त वीज साठवण्यासाठी आणि रात्री किंवा कमी सौर किरणोत्सर्गाच्या वेळी वापरण्यासाठी बॅटरीसारख्या ऊर्जा साठवण प्रणाली समाविष्ट करू शकतात.
- हवामान टॉवर. या ठिकाणी विविध हवामानशास्त्रीय परिस्थितींचे विश्लेषण केले जाते ज्यामुळे सौर किरणोत्सर्ग किती प्रमाणात प्राप्त होतो किंवा मिळणे अपेक्षित असते.
- परिवहन ओळी. त्या त्या रेषा आहेत ज्या विद्युत उर्जा उपभोग केंद्रांवर घेऊन जातात.
- नियंत्रण कक्ष: फोटोव्होल्टेइक प्लांटचे सर्व घटक ज्या ठिकाणी कार्य करतात त्या ठिकाणी देखरेख ठेवण्याचे प्रभारी आहे.
फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांट्सच्या मूलभूत पैलूंपैकी एक म्हणजे भविष्यात प्लांटच्या स्थापित शक्तीमध्ये संभाव्य वाढ लक्षात घेण्यासाठी विद्युत घटकांचे आकारमान करणे आवश्यक आहे.
फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांटचे प्रकार
आम्ही आधी सांगितल्याप्रमाणे, मागणी, विद्युत उर्जा आणि इतर अनेक बाबी लक्षात घेऊन फोटोव्होल्टेइक वनस्पतींचे विविध प्रकार आहेत. अस्तित्वात असलेले मुख्य प्रकार काय आहेत ते पाहूया:
- पृथक फोटोव्होल्टेइक वनस्पती: हे प्लांट दुर्गम भागात आहेत जेथे पारंपारिक वीज ग्रीडमध्ये प्रवेश नाही. ते वीज निर्माण करण्यासाठी सौर पॅनेल वापरतात आणि नंतरच्या वापरासाठी बॅटरीमध्ये साठवतात. ते फार्महाऊस, वेदर स्टेशन किंवा नेव्हिगेशनल बीकन्स सारख्या अनुप्रयोगांसाठी आदर्श आहेत.
- ग्रिड-कनेक्ट केलेले फोटोव्होल्टेइक प्लांट्स: हे संयंत्र पारंपरिक वीज वितरण प्रणालीला जोडलेले आहेत. ते मोठ्या प्रमाणावर वीज निर्माण करतात आणि थेट ग्रीडमध्ये पुरवतात, ज्यामुळे ते ग्राहकांना वितरित केले जाऊ शकते. ही केंद्रे दोन प्रकारची असू शकतात:
- मोठ्या प्रमाणात फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांट्स: ओपन फील्ड सोलर पॉवर प्लांट म्हणूनही ओळखले जाते, ते मोठ्या क्षेत्रावर मोठ्या संख्येने सोलर पॅनेलचे बनलेले असतात. ते वाळवंट किंवा ग्रामीण भागासारख्या बेकायदेशीर जमीन व्यापू शकतात आणि मोठ्या प्रमाणात वीज निर्माण करू शकतात.
- छतावरील फोटोव्होल्टेइक वनस्पती: ही वीज केंद्रे निवासी, व्यावसायिक किंवा औद्योगिक इमारतींच्या छतावर बसवली जातात. ते छतावरील उपलब्ध जागेचा वापर वीज निर्माण करण्यासाठी आणि अंतर्गत वापरासाठी किंवा वीज ग्रीडमध्ये अतिरिक्त ऊर्जा टाकण्यासाठी करतात.
- फ्लोटिंग फोटोव्होल्टेइक वनस्पती: ही झाडे तलाव किंवा जलाशयांसारख्या पाण्याच्या शरीरात तयार केली जातात. सौर पॅनेल पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगतात आणि वीज निर्माण करतात. या पध्दतीचे अनेक फायदे आहेत, जसे की मातीचे संवर्धन, पाण्याचे बाष्पीभवन कमी करणे आणि पाण्याच्या थंड होण्याच्या परिणामामुळे जास्त उत्पादन.
- पोर्टेबल फोटोव्होल्टेइक वनस्पती: हे प्लांट गरजेनुसार वेगवेगळ्या ठिकाणी वाहतूक आणि तैनात करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. ते सहसा आणीबाणीच्या परिस्थितीत किंवा तात्पुरत्या भागात वापरले जातात जेथे वीज आवश्यक असते, जसे की कॅम्पिंग किंवा बाह्य कार्यक्रम.
फोटोव्होल्टेइक प्लांट कसे कार्य करते
कंट्रोल रूममध्ये, सर्व प्लांट उपकरणांच्या ऑपरेशनचे पर्यवेक्षण केले जाते. कंट्रोल रूममध्ये हवामान टॉवर, इन्व्हर्टर, चालू कॅबिनेट, सबस्टेशन केंद्र इत्यादींकडून माहिती मिळते. फोटोव्होल्टेइक सौर ऊर्जेचे विजेमध्ये रुपांतरण प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:
सौर ऊर्जेचे थेट प्रवाहात रूपांतर
सौर विकिरण कॅप्चर करण्यासाठी आणि त्याचे विजेमध्ये रूपांतर करण्यासाठी फोटोसेल जबाबदार आहेत. सहसा, सिलिकॉनचे बनलेले असतात सेमीकंडक्टर सामग्री जी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव सुलभ करते. जेव्हा फोटॉन सौर सेलशी आदळतो तेव्हा एक इलेक्ट्रॉन सोडला जातो. अनेक मुक्त इलेक्ट्रॉन्सच्या बेरजेतून थेट विद्युत् प्रवाहाच्या स्वरूपात वीज तयार होते.
वीज निर्मिती क्षमता हवामानावर अवलंबून असेल (रेडिएशन, आर्द्रता, तापमान...). प्रत्येक क्षणी हवामानाच्या परिस्थितीनुसार, फोटोव्होल्टेइक पेशींना मिळणाऱ्या सौर किरणोत्सर्गाचे प्रमाण परिवर्तनशील असेल. त्यासाठी सौरऊर्जा प्रकल्पात हवामानविषयक टॉवर उभारण्यात आला आहे.
डीसी ते एसी रूपांतरण
फोटोव्होल्टेइक पॅनेल थेट विद्युत प्रवाह निर्माण करतात. तथापि, ट्रान्समिशन नेटवर्कमधून फिरणारी विद्युत ऊर्जा पर्यायी प्रवाहाच्या स्वरूपात असे करते. हे करण्यासाठी, डायरेक्ट करंटला अल्टरनेटिंग करंटमध्ये रूपांतरित करणे आवश्यक आहे.
प्रथम, सौर पॅनेलमधून डीसी पॉवर डीसी कॅबिनेटला दिली जाते. या कॅबिनेटमध्ये, विद्युत् विद्युत् विद्युत् विद्युत् विद्युत् विद्युत् इन्व्हर्टरद्वारे अल्टरनेटिंग करंटमध्ये रूपांतरित केला जातो. त्यानंतर विद्युत प्रवाह एसी कॅबिनेटमध्ये वितरित केला जातो.
वाहतूक आणि वीज पुरवठा
एसी कॅबिनेटमध्ये येणारा करंट अद्याप ग्रीडला पोसण्यासाठी तयार नाही. त्यामुळे विद्युत ऊर्जा निर्माण होते एका रूपांतरण केंद्रातून जाते जिथे ते ट्रान्समिशन लाईन्सच्या पॉवर आणि व्होल्टेज परिस्थितीशी जुळवून घेते ग्राहक केंद्रात वापरण्यासाठी.
मला आशा आहे की या माहितीसह आपण फोटोव्होल्टेइक वनस्पती कशी आहे आणि त्याची वैशिष्ट्ये याबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.