सोलर इन्वर्टर और बैटरियों पर समाचार | मिनवॉन

सौर भंडारण का हृदय और अनाज भंडार

कई लोगों ने सौर-प्लस-स्टोरेज के बारे में सुना है, लेकिन कम लोग स्पष्ट रूप से समझते हैं कि इन्वर्टर और बैटरी वास्तव में क्या करते हैं।

सरल शब्दों में कहें तो: सौर पैनल सूर्य के प्रकाश को एकत्र करते हैं और बिजली उत्पन्न करते हैं। इन्वर्टर पूरे प्रणाली का 'शक्ति नियंत्रण केंद्र' है। बैटरी बड़े पैमाने पर ऊर्जा का भंडार है।

केवल जब ये दोनों एक साथ काम करते हैं, तभी अस्थिर सौर ऊर्जा को घर के लिए विश्वसनीय, सुरक्षित और उपयोग करने योग्य बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है।

आज, हम इन दो मुख्य घटकों को सरल भाषा में समझाएँगे, सौर-प्लस-स्टोरेज प्रणालियों के मूल तर्क को स्पष्ट करेंगे और आपको सामान्य चयन के फंदों से बचने में मदद करेंगे।

१. इन्वर्टर: सौर स्टोरेज का शक्ति नियंत्रण केंद्र

घरेलू उतार-चढ़ाव विद्युत (एसी) प्रदान करते हैं। रेफ्रिजरेटर, पंखे, रोशनी और टेलीविज़न जैसे उपकरण सभी एसी पर चलते हैं।

हालाँकि, सोलर पैनल और स्टोरेज बैटरियाँ डायरेक्ट करंट (डीसी) उत्पन्न करती हैं और उसे संग्रहित करती हैं। घरेलू उपकरण डीसी का सीधे उपयोग नहीं कर सकते। इसीलिए इन्वर्टर मौजूद है: यह डीसी को एसी में बदलता है, और आवश्यकता के अनुसार एसी को फिर से डीसी में बदलता है।

कई लोग सोचते हैं कि इन्वर्टर केवल एक साधारण 'करंट कन्वर्टर' है। लेकिन आधुनिक हाइब्रिड इन्वर्टर इससे कहीं अधिक कार्य करते हैं।

हाइब्रिड इन्वर्टर क्या करता है

• एमपीपीटी – अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकिंग इन्वर्टर में एक एमपीपीटी मॉड्यूल शामिल है जो सोलर पैनलों के वास्तविक समय के आउटपुट को ट्रैक करता है। जब सूर्य के प्रकाश की तीव्रता में परिवर्तन होता है, तो यह उपलब्ध अधिकतम शक्ति को पकड़ता है और सौर ऊर्जा के उपयोग को बेहतर बनाता है।
• द्वि-दिशात्मक शक्ति प्रवाह नियंत्रण दिन के समय, सोलर पैनल डीसी बिजली उत्पन्न करते हैं। इसका एक हिस्सा घरेलू उपकरणों द्वारा सीधे उपयोग किया जाता है। कोई भी अतिरिक्त बिजली इन्वर्टर द्वारा नियंत्रित की जाती है और बैटरी में संग्रहित की जाती है। शाम के समय या बादल छाए होने के दिनों में, बैटरी डीसी बिजली निकालती है, और इन्वर्टर उसे घर के लिए स्वच्छ, स्थिर एसी बिजली में फिर से बदल देता है।
• सुरक्षा संरक्षण और मोड स्विचिंग जब ग्रिड उपलब्ध होता है, तो प्रणाली ग्रिड-कनेक्टेड मोड में काम कर सकती है। यदि ग्रिड विफल हो जाता है, तो एक योग्य हाइब्रिड इन्वर्टर तुरंत ऑफ-ग्रिड बैकअप मोड में स्विच कर सकता है, ताकि बैटरी आवश्यक लोड को जारी रखे।
• पュर साइन वेव आउटपुट एक उच्च-गुणवत्ता वाला इन्वर्टर शुद्ध साइन वेव आउटपुट प्रदान करता है, जो ग्रिड बिजली के समान होता है। यह टीवी और कंप्यूटर जैसे संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स की रक्षा करता है। दूसरी ओर, कम गुणवत्ता वाले संशोधित साइन वेव इन्वर्टर वोल्टेज उतार-चढ़ाव और उपकरण क्षति का कारण बन सकते हैं।

इन्वर्टर के मुख्य प्रकार

तालिका

द हाइब्रिड इन्वर्टर वर्तमान में आवासीय सौर भंडारण के लिए मुख्यधारा का विकल्प है।

2. बैटरी: सोलर पावर के लिए ऊर्जा का अनाजागार

अगर इन्वर्टर प्रणाली का हृदय है, तो बैटरी ऊर्जा का भंडार है।

सोलर ऊर्जा उत्पादन आमतौर पर दिन के दौरान अधिकतम होता है, लेकिन घरेलू खपत अक्सर शाम और रात के समय अधिकतम होती है। बैटरी के बिना, अतिरिक्त सोलर ऊर्जा बस बर्बाद हो जाएगी। बैटरी उस अतिरिक्त ऊर्जा को संग्रहित करती है और आवश्यकता पड़ने पर उसे मुक्त करती है।

लिफेपीओ4 बैटरियाँ वर्तमान में प्रमुख मानक हैं

आधुनिक आवासीय भंडारण में सबसे आम प्रौद्योगिकी है लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी लिथियम आयरन फॉस्फेट लाइफपीओ4 .

पुरानी लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में, लिफेपीओ4 के महत्वपूर्ण लाभ हैं:

• उत्तम रासायनिक स्थायित्व
• बेहतर ऊष्मा प्रतिरोध
• तापीय रनअवे का कम जोखिम
• लंबा चक्र जीवन, आमतौर पर 6,000 चक्र या अधिक
• उच्च डिस्चार्ज गहराई
• उच्च ऊर्जा परिवर्तन दक्षता
• कम चार्ज-डिस्चार्ज हानि

तुलना के लिए, सीसा-अम्ल बैटरियों का जीवनकाल कम होता है, आमतौर पर केवल ३–५ वर्ष, और ये गहन चक्रण के लिए उपयुक्त नहीं होती हैं। इसलिए आजकल नए आवासीय भंडारण परियोजनाओं में इनका उपयोग दुर्लभ है।

बीएमएस: बैटरी सुरक्षा प्रबंधक

प्रत्येक भंडारण बैटरी प्रणाली में एक बैटरी मैनेजमेंट सिस्टम बैटरी प्रबंधन प्रणाली, या बीएमएस शामिल होती है। इसे बैटरी का सुरक्षा प्रबंधक माना जा सकता है।

एक बैटरी पैक श्रृंखला में जुड़े कई सेलों से बना होता है। सेलों के बीच वोल्टेज में छोटे अंतर सामान्य हैं, लेकिन यदि इन्हें संतुलित नहीं किया जाए, तो ये प्रदर्शन को कम कर सकते हैं और सुरक्षा जोखिम उत्पन्न कर सकते हैं।

बीएमएस निम्नलिखित की निरंतर निगरानी करता है:

• सेल वोल्टेज
• वर्तमान
• तापमान
• आवेश की स्थिति, या एसओसी

यह सक्रिय या निष्क्रिय सेल संतुलन भी करता है तथा निम्नलिखित से सुरक्षा प्रदान करता है:

• अति आवेश
• अति निरावेश
• अधिक धारा
• उच्च तापमान
• कम तापमान

यदि कोई असामान्यता घटित होती है, तो बीएमएस परिपथ को अलग करके क्षति को रोक सकता है। बीएमएस सुरक्षा के बिना, एक बैटरी पैक में सेल असंतुलन, सूजन या यहाँ तक कि सुरक्षा घटनाएँ भी हो सकती हैं।

3. इन्वर्टर और बैटरी को उचित रूप से मैच करना आवश्यक है

इन्वर्टर और बैटरी को केवल एक साथ प्लग नहीं किया जाता है। उन्हें सही ढंग से संवाद करना और सहयोग करना आवश्यक है।

इन्वर्टर बैटरी के BMS से वास्तविक समय के डेटा को पढ़ता है, जिसमें शामिल हैं:

• शेष बैटरी क्षमता, या SOC
• बैटरी का तापमान
• अधिकतम चार्ज करने वाली धारा
• अधिकतम डिसचार्जिंग धारा

इस जानकारी के आधार पर, इन्वर्टर चार्जिंग शक्ति को गतिशील रूप से समायोजित करता है।

जब बैटरी पूरी तरह से चार्ज हो जाती है, तो इन्वर्टर चार्जिंग बंद कर देता है। जब बैटरी निचली सुरक्षा सीमा तक पहुँच जाती है, तो इन्वर्टर डिस्चार्जिंग बंद कर देता है। यह बैटरी को अत्यधिक डिस्चार्ज से बचाता है और उसके सेवा जीवन को बढ़ाता है।

संवाद संगतता महत्वपूर्ण है

यदि इन्वर्टर और बैटरी में संगत संवाद प्रोटोकॉल नहीं है, तो गंभीर समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं, जिनमें शामिल हैं:

• अनियंत्रित चार्जिंग
• सुरक्षा कार्यों का विफल होना
• बैटरी के जीवनकाल में कमी
• सुरक्षा जोखिम में वृद्धि

इसलिए, अक्सर विभिन्न ब्रांडों को बेतरतीब ढंग से मिलाने के बजाय एक पूर्ण, स्वदेशी रूप से संगत प्रणाली का चयन करना अधिक सुरक्षित होता है।

४. सामान्य चयन त्रुटियाँ जिनसे बचा जाना चाहिए

त्रुटि १: यह मानना कि बड़ी बैटरी हमेशा बेहतर होती है

बैटरी की क्षमता को सौर ऐरे के आकार और घरेलू विद्युत खपत दोनों के अनुरूप होना चाहिए।

यदि सौर ऐरे अपेक्षाकृत छोटा है, तो दिन के दौरान एक बड़ी बैटरी को चार्ज करने के लिए पर्याप्त अतिरिक्त ऊर्जा उपलब्ध नहीं हो सकती है। ऐसी स्थिति में, एक बड़ी बैटरी केवल लागत बढ़ाएगी, लेकिन समानुपातिक रूप से अधिक मूल्य प्रदान नहीं करेगी।

त्रुटि २: इन्वर्टर शक्ति का यादृच्छिक चयन करना

इन्वर्टर की नामांकित आउटपुट शक्ति यह निर्धारित करती है कि एक साथ कितने उपकरण चल सकते हैं।

एयर कंडीशनर और जल पंप जैसे उच्च-शक्ति उपकरणों में अक्सर प्रारंभिक चालू होने के दौरान ऊर्जा की अचानक बढ़ोतरी होती है। यदि इन्वर्टर की शक्ति बहुत कम है, तो ये अचानक बढ़ोतरी सुरक्षा बंद करने का कारण बन सकती हैं।

त्रुटि ३: स्थापना वातावरण की उपेक्षा करना

इन्वर्टर और बैटरी दोनों को अच्छी वेंटिलेशन और कूलिंग की आवश्यकता होती है।

एक बंद, उच्च-तापमान वाला वातावरण एजिंग को तेज़ करेगा और सेवा जीवन को कम कर देगा। आर्द्र वातावरण भी वायरिंग को क्षतिग्रस्त कर सकता है और लंबे समय तक विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकता है।

5. सोलर स्टोरेज सिस्टम क्या मूल्य प्रदान कर सकता है?

एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया सोलर-प्लस-स्टोरेज सिस्टम व्यावहारिक लाभ प्रदान कर सकता है:

• कम बिजली बिल उन क्षेत्रों में जहाँ ग्रिड के टैरिफ उच्च हैं
• बैकअप पावर आपूर्ति बाधित होने के दौरान, विशेष रूप से प्रकाश, शीतलन और संचार उपकरणों के लिए
• दीर्घकालिक स्वच्छ ऊर्जा का उपयोग सौर ऊर्जा के स्व-उपभोग को बढ़ाकर
• जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता में कमी और घरेलू कार्बन उत्सर्जन को कम करके

फिर भी, सोलर स्टोरेज पूरी तरह से रखरखाव-मुक्त नहीं है।

मूल रखरखाव में शामिल है:

• स्थिति संकेतकों की नियमित जाँच करना
• असामान्य शोर के लिए सुनना
• अत्यधिक गर्म होने की निगरानी करना
• टर्मिनल्स का आवधिक निरीक्षण करना
• उपकरण को साफ़, शुष्क और वेंटिलेटेड रखना
• बिना पेशेवर प्रशिक्षण के इन्वर्टर या बैटरी को कभी भी अलग नहीं करना

उचित चयन, पेशेवर स्थापना और नियमित रखरखाव के साथ, एक इन्वर्टर और बैटरी प्रणाली कई वर्षों तक विश्वसनीय रूप से काम कर सकती है।

सारांश

इन्वर्टर का कार्य है:

• डीसी/एसी परिवर्तन
• ऊर्जा नियोजन
• मोड स्विचिंग
• प्रणाली सुरक्षा

बैटरी के लिए ज़िम्मेदारियाँ हैं:

• अतिरिक्त सौर ऊर्जा का भंडारण करना
• आवश्यकता पड़ने पर बिजली की आपूर्ति करना
• बैटरी मैनेजमेंट सिस्टम (BMS) के माध्यम से सेल्स की सुरक्षा करना

इनके साथ मिलकर एक पूर्ण आवासीय सौर-प्लस-स्टोरेज प्रणाली बनती है।

सुरक्षा, स्थिरता और लंबे सेवा जीवन के लिए एक अच्छी तरह से मैच किए गए इन्वर्टर और बैटरी के संयोजन का चुनाव आवश्यक है। केवल इस स्थिति में सूर्य का प्रकाश विश्वसनीय घरेलू बिजली में बदल सकता है।

यदि आप एक घरेलू स्टोरेज परियोजना की योजना बना रहे हैं, तो सबसे पहले अपनी छत पर लगे सौर पैनलों की क्षमता और दैनिक लोड प्रोफाइल का मूल्यांकन करें। फिर उसके अनुसार इन्वर्टर की शक्ति और बैटरी की क्षमता का आकार निर्धारित करें।