ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థ

ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థలు సాధారణంగా స్వతంత్ర వ్యవస్థలు, గ్రిడ్-కనెక్ట్ సిస్టమ్‌లు మరియు హైబ్రిడ్ సిస్టమ్‌లుగా విభజించబడ్డాయి.సోలార్ ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్ యొక్క అప్లికేషన్ ఫారమ్, అప్లికేషన్ స్కేల్ మరియు లోడ్ రకం ప్రకారం, దీనిని ఆరు రకాలుగా విభజించవచ్చు.

వ్యవస్థ పరిచయం

అప్లికేషన్ ఫారమ్, అప్లికేషన్ స్కేల్ మరియు సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్ యొక్క లోడ్ రకం ప్రకారం, ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థను మరింత వివరంగా విభజించాలి.ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థలను కూడా క్రింది ఆరు రకాలుగా విభజించవచ్చు: చిన్న సౌర విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ (చిన్న DC);సాధారణ DC వ్యవస్థ (సింపుల్ DC);పెద్ద సౌర విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ (లార్జ్ DC);AC మరియు DC విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ (AC/DC);గ్రిడ్-కనెక్ట్ సిస్టమ్ (యుటిలిటీ గ్రిడ్ కనెక్ట్);హైబ్రిడ్ విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ (హైబ్రిడ్);గ్రిడ్-కనెక్ట్ హైబ్రిడ్ సిస్టమ్.ప్రతి సిస్టమ్ యొక్క పని సూత్రం మరియు లక్షణాలు క్రింద వివరించబడ్డాయి.

విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ

చిన్న సౌర విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ యొక్క లక్షణాలు ఏమిటంటే, సిస్టమ్‌లో DC లోడ్ మాత్రమే ఉంటుంది మరియు లోడ్ శక్తి సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది, మొత్తం వ్యవస్థ సాధారణ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఆపరేట్ చేయడం సులభం.దీని ప్రధాన ఉపయోగాలు సాధారణ గృహ వ్యవస్థలు, వివిధ పౌర DC ఉత్పత్తులు మరియు సంబంధిత వినోద పరికరాలు.ఉదాహరణకు, నా దేశం యొక్క పశ్చిమ ప్రాంతంలో, ఈ రకమైన ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది మరియు లోడ్ DC దీపం, ఇది విద్యుత్తు లేని ప్రాంతాల్లో గృహ లైటింగ్ సమస్యను పరిష్కరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

DC వ్యవస్థ

ఈ వ్యవస్థ యొక్క లక్షణం ఏమిటంటే సిస్టమ్‌లోని లోడ్ DC లోడ్ మరియు లోడ్ యొక్క వినియోగ సమయానికి ప్రత్యేక అవసరం లేదు.లోడ్ ప్రధానంగా పగటిపూట ఉపయోగించబడుతుంది, కాబట్టి సిస్టమ్‌లో బ్యాటరీ ఉపయోగించబడదు మరియు నియంత్రిక అవసరం లేదు.సిస్టమ్ సరళమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది మరియు నేరుగా ఉపయోగించవచ్చు.ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్ లోడ్‌కు శక్తిని సరఫరా చేస్తుంది, బ్యాటరీలో శక్తి నిల్వ మరియు విడుదల ప్రక్రియను తొలగిస్తుంది, అలాగే కంట్రోలర్‌లో శక్తి నష్టాన్ని తొలగిస్తుంది మరియు శక్తి వినియోగ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.ఇది సాధారణంగా PV నీటి పంపు వ్యవస్థలలో, పగటిపూట కొన్ని తాత్కాలిక పరికరాల శక్తి మరియు కొన్ని పర్యాటక సౌకర్యాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.మూర్తి 1 సాధారణ DC PV పంప్ వ్యవస్థను చూపుతుంది.ఈ వ్యవస్థ అభివృద్ధి చెందుతున్న దేశాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది, ఇక్కడ త్రాగడానికి స్వచ్ఛమైన పంపు నీరు లేదు మరియు మంచి సామాజిక ప్రయోజనాలను అందించింది.

పెద్ద ఎత్తున సౌర విద్యుత్ వ్యవస్థ

పై రెండు ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్‌లతో పోలిస్తే, పెద్ద-స్థాయి సౌరశక్తితో పనిచేసే ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థ ఇప్పటికీ DC పవర్ సిస్టమ్‌కు అనుకూలంగా ఉంటుంది, అయితే ఈ రకమైన సౌర కాంతివిపీడన వ్యవస్థ సాధారణంగా పెద్ద లోడ్ శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.లోడ్‌కు స్థిరమైన విద్యుత్ సరఫరాను నిర్ధారించడానికి, దాని సంబంధిత సిస్టమ్ యొక్క స్కేల్ కూడా పెద్దదిగా ఉంటుంది మరియు ఇది ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్స్ యొక్క పెద్ద శ్రేణి మరియు పెద్ద బ్యాటరీ ప్యాక్‌తో అమర్చబడి ఉండాలి.దీని సాధారణ అప్లికేషన్ ఫారమ్‌లలో కమ్యూనికేషన్, టెలిమెట్రీ, మానిటరింగ్ ఎక్విప్‌మెంట్ పవర్ సప్లై, గ్రామీణ ప్రాంతాల్లో కేంద్రీకృత విద్యుత్ సరఫరా, బీకాన్ లైట్‌హౌస్‌లు, స్ట్రీట్ లైట్లు మొదలైనవి ఉన్నాయి. ఈ ఫారమ్ నా పశ్చిమాన విద్యుత్ లేని కొన్ని ప్రాంతాల్లో నిర్మించిన కొన్ని గ్రామీణ ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ స్టేషన్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది. దేశం, మరియు పవర్ గ్రిడ్లు లేని మారుమూల ప్రాంతాల్లో చైనా మొబైల్ మరియు చైనా యునికామ్ నిర్మించిన కమ్యూనికేషన్ బేస్ స్టేషన్లు కూడా విద్యుత్ సరఫరా కోసం ఈ ఫోటోవోల్టాయిక్ వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తాయి.వాన్జియాజై, షాంగ్సీలో కమ్యూనికేషన్ బేస్ స్టేషన్ ప్రాజెక్ట్ వంటివి.

AC మరియు DC విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ

పైన పేర్కొన్న మూడు సోలార్ ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్‌ల నుండి భిన్నంగా, ఈ ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్ ఒకే సమయంలో DC మరియు AC లోడ్‌లకు శక్తిని అందించగలదు మరియు సిస్టమ్ నిర్మాణం పరంగా పై మూడు సిస్టమ్‌ల కంటే ఎక్కువ ఇన్వర్టర్‌లను కలిగి ఉంది, ఇది DC శక్తిని ACగా మార్చడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. AC లోడ్ అవసరాల అవసరాలను తీర్చే శక్తి.సాధారణంగా, అటువంటి వ్యవస్థ యొక్క లోడ్ శక్తి వినియోగం కూడా సాపేక్షంగా పెద్దది, కాబట్టి సిస్టమ్ యొక్క స్థాయి కూడా సాపేక్షంగా పెద్దది.ఇది AC మరియు DC లోడ్‌లు మరియు AC మరియు DC లోడ్‌లతో కూడిన ఇతర ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ ప్లాంట్‌లతో కొన్ని కమ్యూనికేషన్ బేస్ స్టేషన్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది.

గ్రిడ్-కనెక్ట్ సిస్టమ్

ఈ సౌర కాంతివిపీడన వ్యవస్థ యొక్క అతిపెద్ద లక్షణం ఏమిటంటే, ఫోటోవోల్టాయిక్ శ్రేణి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రత్యక్ష విద్యుత్తు ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్తుగా మార్చబడుతుంది, ఇది గ్రిడ్-కనెక్ట్ చేయబడిన ఇన్వర్టర్ ద్వారా మెయిన్స్ గ్రిడ్ యొక్క అవసరాలను తీరుస్తుంది మరియు నేరుగా మెయిన్స్ నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ చేయబడింది.లోడ్ వెలుపల, అదనపు శక్తి గ్రిడ్‌కు తిరిగి ఇవ్వబడుతుంది.వర్షపు రోజులలో లేదా రాత్రి సమయంలో, ఫోటోవోల్టాయిక్ శ్రేణి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయనప్పుడు లేదా ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ లోడ్ డిమాండ్‌ను తీర్చలేనప్పుడు, అది గ్రిడ్ ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది.విద్యుత్ శక్తి నేరుగా పవర్ గ్రిడ్‌లోకి ఇన్‌పుట్ చేయబడినందున, బ్యాటరీ యొక్క కాన్ఫిగరేషన్ తొలగించబడుతుంది మరియు బ్యాటరీని నిల్వ చేసే మరియు విడుదల చేసే ప్రక్రియ సేవ్ చేయబడుతుంది.అయితే, అవుట్‌పుట్ పవర్ వోల్టేజ్, ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఇతర సూచికల కోసం గ్రిడ్ పవర్ యొక్క అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండేలా చూసుకోవడానికి సిస్టమ్‌లో ప్రత్యేకమైన గ్రిడ్-కనెక్ట్ ఇన్వర్టర్ అవసరం.ఇన్వర్టర్ సామర్థ్యం సమస్య కారణంగా, ఇంకా కొంత శక్తి నష్టం ఉంటుంది.ఇటువంటి వ్యవస్థలు తరచుగా స్థానిక AC లోడ్‌ల కోసం విద్యుత్ వనరులు వలె యుటిలిటీ పవర్ మరియు సౌర PV మాడ్యూళ్ల శ్రేణిని సమాంతరంగా ఉపయోగించగలవు.మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క లోడ్ విద్యుత్ కొరత రేటు తగ్గింది.అంతేకాకుండా, గ్రిడ్-కనెక్ట్ చేయబడిన PV సిస్టమ్ పబ్లిక్ పవర్ గ్రిడ్ కోసం గరిష్ట నియంత్రణలో పాత్ర పోషిస్తుంది.గ్రిడ్-కనెక్ట్ సిస్టమ్ యొక్క లక్షణాల ప్రకారం, సోయింగ్ ఎలక్ట్రిక్ చాలా సంవత్సరాల క్రితం సోలార్ గ్రిడ్-కనెక్ట్ ఇన్వర్టర్‌ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేసింది, ఇది వివిధ లాభాలు మరియు నష్టాలతో విద్యుత్ శక్తిని రీసైక్లింగ్ చేయడానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడింది.గొప్ప పురోగతి సాధించబడింది మరియు గ్రిడ్-కనెక్ట్ సిస్టమ్‌లో సాంకేతిక సమస్యల శ్రేణి అధిగమించబడింది.

మిశ్రమ సరఫరా వ్యవస్థ

ఈ సోలార్ ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్‌లో ఉపయోగించే సోలార్ ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్ శ్రేణితో పాటు, ఆయిల్ జనరేటర్ కూడా బ్యాకప్ పవర్ సోర్స్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.హైబ్రిడ్ విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థను ఉపయోగించడం యొక్క ఉద్దేశ్యం వివిధ విద్యుత్ ఉత్పత్తి సాంకేతికతల ప్రయోజనాలను సమగ్రంగా ఉపయోగించడం మరియు వాటి సంబంధిత లోపాలను నివారించడం.ఉదాహరణకు, పైన పేర్కొన్న స్వతంత్ర కాంతివిపీడన వ్యవస్థల యొక్క ప్రయోజనాలు తక్కువ నిర్వహణ, మరియు ప్రతికూలత ఏమిటంటే శక్తి ఉత్పత్తి వాతావరణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు అస్థిరంగా ఉంటుంది.

డీజిల్ జనరేటర్లు మరియు ఫోటోవోల్టాయిక్ శ్రేణుల కలయికను ఉపయోగించే ఒక హైబ్రిడ్ విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ ఒకే-శక్తి స్టాండ్-అలోన్ సిస్టమ్‌తో పోలిస్తే వాతావరణ-స్వతంత్ర శక్తిని అందించగలదు.

గ్రిడ్-కనెక్ట్ చేయబడిన మిశ్రమ సరఫరా వ్యవస్థ

సోలార్ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమ అభివృద్ధితో, సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్ శ్రేణులు, యుటిలిటీ పవర్ మరియు బ్యాకప్ ఆయిల్ జనరేటర్‌లను సమగ్రంగా ఉపయోగించగల గ్రిడ్-కనెక్ట్ చేయబడిన హైబ్రిడ్ విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ ఉద్భవించింది.ఈ రకమైన వ్యవస్థ సాధారణంగా కంట్రోలర్ మరియు ఇన్వర్టర్‌ను ఏకీకృతం చేస్తుంది, మొత్తం సిస్టమ్ యొక్క ఆపరేషన్‌ను పూర్తిగా నియంత్రించడానికి కంప్యూటర్ చిప్‌ని ఉపయోగిస్తుంది, ఉత్తమ పని స్థితిని సాధించడానికి వివిధ శక్తి వనరులను సమగ్రంగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు సిస్టమ్ యొక్క లోడ్ శక్తిని మరింత మెరుగుపరచడానికి బ్యాటరీలను కూడా ఉపయోగించవచ్చు. AES యొక్క SMD ఇన్వర్టర్ సిస్టమ్ వంటి సరఫరా హామీ రేటు.సిస్టమ్ స్థానిక లోడ్‌లకు అర్హత కలిగిన శక్తిని అందించగలదు మరియు ఆన్‌లైన్ UPS (అంతరాయం లేని విద్యుత్ సరఫరా) వలె పని చేస్తుంది.గ్రిడ్ నుండి కూడా విద్యుత్ సరఫరా చేయబడవచ్చు లేదా పొందవచ్చు.సిస్టమ్ యొక్క పని విధానం సాధారణంగా వాణిజ్య శక్తి మరియు సౌర శక్తితో సమాంతరంగా పని చేస్తుంది.స్థానిక లోడ్ కోసం, ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్స్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి లోడ్ ఉపయోగించడానికి సరిపోతే, అది నేరుగా లోడ్ యొక్క అవసరాలను సరఫరా చేయడానికి ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్స్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది.ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్స్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి తక్షణ లోడ్ యొక్క డిమాండ్‌ను మించి ఉంటే, అదనపు శక్తిని కూడా గ్రిడ్‌కు తిరిగి ఇవ్వవచ్చు;ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్స్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి సరిపోకపోతే, యుటిలిటీ పవర్ స్వయంచాలకంగా ప్రారంభించబడుతుంది మరియు స్థానిక లోడ్ యొక్క డిమాండ్‌ను సరఫరా చేయడానికి యుటిలిటీ పవర్ ఉపయోగించబడుతుంది.SMD ఇన్వర్టర్ యొక్క రేటెడ్ మెయిన్స్ సామర్థ్యంలో లోడ్ యొక్క విద్యుత్ వినియోగం 60% కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, బ్యాటరీ చాలా కాలం పాటు తేలియాడే స్థితిలో ఉందని నిర్ధారించడానికి మెయిన్స్ స్వయంచాలకంగా బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేస్తుంది;మెయిన్స్ విఫలమైతే, అంటే మెయిన్స్ పవర్ ఫెయిల్యూర్ లేదా మెయిన్స్ నాణ్యత ప్రమాణంగా లేకుంటే, సిస్టమ్ స్వయంచాలకంగా మెయిన్స్ పవర్‌ను డిస్‌కనెక్ట్ చేస్తుంది మరియు స్వతంత్ర పని మోడ్‌కు మారుతుంది మరియు లోడ్‌కు అవసరమైన AC పవర్ అందించబడుతుంది. బ్యాటరీ మరియు ఇన్వర్టర్ ద్వారా.మెయిన్స్ సాధారణ స్థితికి వచ్చిన తర్వాత, అంటే, పైన పేర్కొన్న సాధారణ స్థితికి వోల్టేజ్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ తిరిగి వచ్చిన తర్వాత, సిస్టమ్ బ్యాటరీని డిస్‌కనెక్ట్ చేస్తుంది, గ్రిడ్-కనెక్ట్ మోడ్‌కు మారుతుంది మరియు మెయిన్స్ నుండి విద్యుత్ సరఫరా చేస్తుంది.కొన్ని గ్రిడ్-కనెక్ట్ చేయబడిన హైబ్రిడ్ పవర్ సప్లై సిస్టమ్స్‌లో, సిస్టమ్ మానిటరింగ్, కంట్రోల్ మరియు డేటా అక్విజిషన్ ఫంక్షన్‌లను కూడా కంట్రోల్ చిప్‌లో విలీనం చేయవచ్చు.అటువంటి వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన భాగాలు నియంత్రిక మరియు ఇన్వర్టర్.

ఆఫ్-గ్రిడ్ ఫోటోవోల్టాయిక్ సిస్టమ్

ఆఫ్-గ్రిడ్ ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ జనరేషన్ సిస్టమ్ అనేది ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్స్ నుండి విద్యుత్‌ను ఉత్పత్తి చేసే కొత్త రకం పవర్ సోర్స్, కంట్రోలర్ ద్వారా బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్‌ను నిర్వహిస్తుంది మరియు ఇన్వర్టర్ ద్వారా DC లోడ్ లేదా AC లోడ్‌కు విద్యుత్ శక్తిని అందిస్తుంది. .ఇది పీఠభూములు, ద్వీపాలు, మారుమూల పర్వత ప్రాంతాలు మరియు కఠినమైన వాతావరణాలతో క్షేత్ర కార్యకలాపాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.ఇది కమ్యూనికేషన్ బేస్ స్టేషన్లు, అడ్వర్టైజింగ్ లైట్ బాక్స్‌లు, స్ట్రీట్ లైట్లు మొదలైన వాటికి విద్యుత్ సరఫరాగా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ జనరేషన్ సిస్టమ్ తరగని సహజ శక్తిని ఉపయోగించుకుంటుంది, ఇది విద్యుత్ కొరత ఉన్న ప్రాంతాల్లో డిమాండ్ యొక్క సంఘర్షణను సమర్థవంతంగా తగ్గించగలదు మరియు సమస్యలను పరిష్కరించగలదు. మారుమూల ప్రాంతాల్లో జీవితం మరియు కమ్యూనికేషన్.ప్రపంచ పర్యావరణ వాతావరణాన్ని మెరుగుపరచడం మరియు స్థిరమైన మానవ అభివృద్ధిని ప్రోత్సహించడం.

సిస్టమ్ విధులు

ఫోటోవోల్టాయిక్ ప్యానెల్లు శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే భాగాలు.ఫోటోవోల్టాయిక్ కంట్రోలర్ ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ శక్తిని సర్దుబాటు చేస్తుంది మరియు నియంత్రిస్తుంది.ఒకవైపు, సర్దుబాటు చేయబడిన శక్తి DC లోడ్ లేదా AC లోడ్‌కు పంపబడుతుంది, మరోవైపు, అదనపు శక్తి నిల్వ కోసం బ్యాటరీ ప్యాక్‌కి పంపబడుతుంది.ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ లోడ్ అవసరాలను తీర్చలేనప్పుడు కంట్రోలర్ బ్యాటరీ యొక్క శక్తిని లోడ్‌కు పంపినప్పుడు.బ్యాటరీ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయిన తర్వాత, నియంత్రిక బ్యాటరీని అధికంగా ఛార్జ్ చేయకుండా నియంత్రించాలి.బ్యాటరీలో నిల్వ చేయబడిన విద్యుత్ శక్తి విడుదలైనప్పుడు, బ్యాటరీని రక్షించడానికి నియంత్రిక బ్యాటరీని ఎక్కువగా విడుదల చేయకుండా నియంత్రించాలి.కంట్రోలర్ యొక్క పనితీరు బాగా లేనప్పుడు, ఇది బ్యాటరీ యొక్క సేవా జీవితాన్ని బాగా ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు చివరికి సిస్టమ్ యొక్క విశ్వసనీయతను ప్రభావితం చేస్తుంది.బ్యాటరీ యొక్క పని శక్తిని నిల్వ చేయడం, తద్వారా లోడ్ రాత్రి లేదా వర్షపు రోజులలో శక్తిని పొందుతుంది.AC లోడ్ల ద్వారా ఉపయోగం కోసం DC పవర్‌ను AC పవర్‌గా మార్చడానికి ఇన్వర్టర్ బాధ్యత వహిస్తుంది.