फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के लिए ग्रिड कनेक्शन योजना का चुनाव आमतौर पर बिजली संयंत्र के पैमाने, स्थानीय बिजली ग्रिड की पहुंच की स्थिति और आर्थिक विचारों पर निर्भर करता है।
35kV और 10kV के दो ग्रिड से जुड़े वोल्टेज स्तरों के अपने-अपने फायदे और नुकसान हैं। नीचे, हम तकनीकी, आर्थिक और परिचालन दृष्टिकोण से इन दोनों योजनाओं की तुलना करेंगे और विशिष्ट उदाहरण प्रदान करेंगे।
तकनीकी तुलना
35kV योजना
फ़ायदा
संचरण दूरी:लंबी दूरी के ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त, लाइन लॉस को कम करता है।
उपकरण क्षमता:बड़े पैमाने की परियोजनाओं के लिए उपयुक्त, बड़ी क्षमता वाले फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों का समर्थन करता है।
वोल्टेज स्थिरता:हाई वोल्टेज ट्रांसमिशन का पावर ग्रिड पर कम प्रभाव पड़ता है, जो वोल्टेज स्थिरता के लिए फायदेमंद है।
कमी
लागत:सबस्टेशन उपकरण, केबल आदि सहित निर्माण और रखरखाव की लागत अपेक्षाकृत अधिक है।
निर्माण जटिलता:अधिक भूमि संसाधनों पर कब्जा करते हुए अधिक जटिल इंजीनियरिंग डिजाइन और निर्माण की आवश्यकता होती है।
सुरक्षा आवश्यकताओं:उच्च वोल्टेज उपकरण संचालन के लिए पेशेवर कर्मियों की आवश्यकता होती है और उच्च सुरक्षा आवश्यकताएं होती हैं।
पैरामीटर उदाहरण
फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन क्षमता:10 मेगावाट से 50 मेगावाट.
स्टेप अप सबस्टेशन:10 एमवीए से 50 एमवीए की क्षमता और 35 केवी के उच्च वोल्टेज साइड वोल्टेज स्तर के साथ।
उच्च वोल्टेज स्विचगियर:रेटेड वोल्टेज 35 केवी, रेटेड करंट 630 ए से 1250 ए।
केबल क्रॉस-सेक्शन:हाई-वोल्टेज केबलों का क्रॉस-सेक्शन आमतौर पर 150 मिमी ² और 400 मिमी ² के बीच होता है।
दिशा और रेखा:10 किलोमीटर से अधिक की ट्रांसमिशन दूरी के लिए उपयुक्त।
10kV योजना
फ़ायदा
लागत:निर्माण और रखरखाव की लागत अपेक्षाकृत कम है।
आसान निर्माण:उपकरण की मात्रा कम होती है, भूमि कम लगती है और निर्माण अवधि भी कम होती है।
लचीलापन:पावर ग्रिड तक लचीली पहुंच के साथ छोटे और मध्यम आकार के फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के लिए उपयुक्त।
कमी
संचरण दूरी:कम दूरी के ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त, जहां लाइन लॉस एक निश्चित दूरी से अधिक बढ़ जाता है।
क्षमता सीमा:छोटे पैमाने के फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के लिए उपयुक्त, बड़ी क्षमता वाली परियोजनाओं के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है।
पावर ग्रिड प्रभाव:इसका स्थानीय पावर ग्रिड में वोल्टेज के उतार-चढ़ाव पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
पैरामीटर उदाहरण
फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन क्षमता:1 मेगावाट से 10 मेगावाट.
स्टेप अप सबस्टेशन:1 एमवीए से 10 एमवीए की क्षमता और 10 केवी के उच्च वोल्टेज साइड वोल्टेज स्तर के साथ।
उच्च वोल्टेज स्विचगियर:रेटेड वोल्टेज 10 केवी, रेटेड करंट 630 ए से 1250 ए।
केबल क्रॉस-सेक्शन:हाई-वोल्टेज केबलों का क्रॉस-सेक्शन आमतौर पर 70 मिमी ² से 150 मिमी ² होता है।
दिशा और रेखा:5 किलोमीटर के भीतर ट्रांसमिशन दूरी के लिए उपयुक्त।
आर्थिक तुलना
लागत विश्लेषण
35kV योजना:कुल निवेश अपेक्षाकृत अधिक है, लेकिन प्रति वाट लागत कम है, जो इसे बड़े पैमाने की परियोजनाओं के लिए उपयुक्त बनाती है।
10kV योजना:प्रारंभिक निवेश अपेक्षाकृत कम है, लेकिन पावर स्टेशन पैमाने के विस्तार के साथ, यूनिट लागत बढ़ सकती है।
लौटाने की अवधि
35kV योजना:बड़े निवेश और लंबी भुगतान अवधि के कारण, लेकिन लंबी अवधि में अच्छे रिटर्न के साथ।
10kV योजना:पेबैक अवधि अपेक्षाकृत कम है, जो धन की शीघ्र वसूली के लिए उपयुक्त है।
परिचालन स्तर
मोचा आईटीओएम
35kV योजना:संचालन और रखरखाव की आवश्यकताएं अधिक हैं, इसलिए नियमित निरीक्षण और रखरखाव के लिए एक पेशेवर टीम की आवश्यकता होती है।
10kV योजना:कम रखरखाव लागत के साथ अपेक्षाकृत सरल संचालन और रखरखाव।
दोष प्रबंधन
35kV योजना:दोष प्रभाव का दायरा अपेक्षाकृत बड़ा है, और दोष से निपटने के लिए अधिक जटिल समन्वय कार्य की आवश्यकता होती है।
10kV योजना:दोष की प्रभाव सीमा अपेक्षाकृत कम होती है और इसे संभालना अपेक्षाकृत आसान होता है।
वास्तविक मामला
35kV योजना का उदाहरण
यह मानते हुए कि एक बड़े पैमाने पर फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन परियोजना 30 मेगावाट की कुल स्थापित क्षमता के साथ एक दूरस्थ क्षेत्र में स्थित है, इसे 30 किलोमीटर दूर स्थित एक सबस्टेशन तक बिजली पहुंचाने की आवश्यकता है।
फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन क्षमता:30 मेगावाट.
स्टेप अप सबस्टेशन:30 एमवीए की क्षमता, 35 केवी का उच्च वोल्टेज साइड वोल्टेज स्तर।
उच्च वोल्टेज स्विचगियर:रेटेड वोल्टेज 35 केवी, रेटेड करंट 1250 ए।
केबल क्रॉस-सेक्शन:400 मिमी ² का उच्च वोल्टेज केबल क्रॉस-सेक्शन।
दिशा और रेखा:30 किलोमीटर.
10kV योजना का उदाहरण
यह मानते हुए कि एक मध्यम आकार का फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन परियोजना शहर के बाहरी इलाके में स्थित है, जिसकी कुल स्थापित क्षमता 5 मेगावाट है, इसे 3 किलोमीटर दूर स्थित एक सबस्टेशन तक बिजली पहुंचाने की जरूरत है।
फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन क्षमता:5 मेगावाट.
स्टेप अप सबस्टेशन:क्षमता 5 एमवीए, उच्च वोल्टेज साइड वोल्टेज स्तर 10 केवी।
उच्च वोल्टेज स्विचगियर:रेटेड वोल्टेज 10 केवी, रेटेड करंट 630 ए।
केबल क्रॉस-सेक्शन:150 मिमी ² का उच्च वोल्टेज केबल क्रॉस-सेक्शन।
दिशा और रेखा:3 किलोमीटर.
उपयुक्त स्टेप-अप सबस्टेशन के चयन के लिए चरण और विशिष्ट विचार:
1. पावर स्टेशन का पैमाना और क्षमता निर्धारित करें
पावर स्टेशन का पैमाना बूस्टर सबस्टेशन की क्षमता मांग को निर्धारित करता है और बूस्टर सबस्टेशन के चयन का आधार है।
कदम
फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन की कुल स्थापित क्षमता का अनुमान लगाएं: फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की संख्या और प्रत्येक व्यक्तिगत मॉड्यूल की रेटेड शक्ति के आधार पर कुल स्थापित क्षमता की गणना करें।
अधिकतम आउटपुट पावर निर्धारित करें: सूर्य के प्रकाश की स्थिति और रूपांतरण दक्षता जैसे कारकों को ध्यान में रखते हुए, फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन की अधिकतम आउटपुट पावर की गणना करें।
भविष्य के विस्तार पर विचार करें: भविष्य में संभावित विस्तार की जरूरतों को पूरा करने के लिए क्षमता मार्जिन की एक निश्चित मात्रा आरक्षित रखें।
2. ग्रिड एक्सेस के लिए आवश्यकताओं को समझें
ग्रिड एक्सेस की आवश्यकताएं स्टेप-अप सबस्टेशन के वोल्टेज स्तर और अन्य तकनीकी संकेतक निर्धारित करती हैं।
कदम
ग्रिड पहुंच के लिए तकनीकी आवश्यकताओं और विनियमों को प्राप्त करने के लिए स्थानीय पावर ग्रिड कंपनी से परामर्श करें।
कनेक्शन के लिए वोल्टेज स्तर निर्धारित करें: पावर ग्रिड कंपनी की आवश्यकताओं (जैसे 10kV, 35kV, आदि) के अनुसार पावर ग्रिड से कनेक्शन के लिए वोल्टेज स्तर निर्धारित करें।
ग्रिड कनेक्शन बिंदु के स्थान को समझें: फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन और ग्रिड कनेक्शन बिंदु के बीच की दूरी निर्धारित करें।
3. भौगोलिक स्थिति और पर्यावरणीय कारकों पर विचार करें
भौगोलिक स्थिति और पर्यावरणीय स्थितियाँ स्टेप-अप सबस्टेशनों के डिज़ाइन और स्थापना को प्रभावित करती हैं।
कदम
साइट की स्थितियों का आकलन करें: फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन के स्थान की स्थलाकृति, जलवायु स्थितियों आदि की जांच करें।
परिवहन और स्थापना पर विचार करें: सुनिश्चित करें कि सबस्टेशन उपकरण को साइट पर आसानी से पहुंचाया जा सके, और स्थापना प्रक्रिया के दौरान कठिनाइयों को ध्यान में रखें।
बिजली संरक्षण और संरक्षण: स्थानीय मौसम संबंधी स्थितियों के आधार पर बिजली संरक्षण ग्राउंडिंग सिस्टम और सुरक्षात्मक उपाय डिजाइन करें।
4. लागत-प्रभावशीलता का मूल्यांकन करें
लागत लाभ विश्लेषण अंतिम योजना का निर्धारण करने वाले प्रमुख कारकों में से एक है।
कदम
प्रारंभिक निवेश की गणना करें: सबस्टेशन उपकरण खरीदने, सिविल इंजीनियरिंग, केबल बिछाने आदि की लागत सहित।
संचालन और रखरखाव लागत का मूल्यांकन करें: नियमित निरीक्षण, मरम्मत, स्पेयर पार्ट्स इत्यादि सहित दीर्घकालिक संचालन और रखरखाव लागत पर विचार करें।
आर्थिक लाभ की गणना करें: बिजली उत्पादन राजस्व और सरकारी सब्सिडी जैसे कारकों को ध्यान में रखते हुए, निवेश वापसी अवधि और रिटर्न की दर की गणना करें।
5. उपयुक्त प्रकार का सबस्टेशन चुनें
उपरोक्त विश्लेषण परिणामों के आधार पर, सबसे उपयुक्त प्रकार के स्टेप-अप सबस्टेशन का चयन करें।
प्रकार एवं विशेषताएँ
शुष्क प्रकार का ट्रांसफार्मर: इनडोर स्थापना के लिए उपयुक्त, तेल विसर्जन की आवश्यकता नहीं है, और रखरखाव में आसान है।
तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर: बाहरी स्थापना के लिए उपयुक्त, अच्छा ताप अपव्यय प्रदर्शन और बड़ी क्षमता के साथ।
मॉड्यूलर सबस्टेशन: ट्रांसफार्मर, स्विचगियर, सुरक्षात्मक उपकरणों आदि के साथ एकीकृत, इसे स्थापित करना आसान है और एक छोटे से क्षेत्र पर कब्जा करता है।
पूर्वनिर्मित सबस्टेशन: फैक्टरी पूर्वनिर्मित, ऑन-साइट असेंबली, लघु स्थापना चक्र।
उदाहरण
उदाहरण 1: मध्यम आकार का फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन (10 मेगावाट की क्षमता के साथ)
फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन की क्षमता: 10 मेगावाट।
स्टेप-अप सबस्टेशन की क्षमता: 10 एमवीए।
वोल्टेज स्तर: उच्च वोल्टेज पक्ष 10 केवी, निम्न वोल्टेज पक्ष 0.69 केवी।
ट्रांसफार्मर का प्रकार: शुष्क प्रकार का ट्रांसफार्मर।
उच्च वोल्टेज स्विचगियर: रेटेड वोल्टेज 10 केवी, रेटेड वर्तमान 630 ए, वैक्यूम सर्किट ब्रेकर।
कम वोल्टेज वितरण कैबिनेट: रेटेड वोल्टेज 0.4 केवी, रेटेड वर्तमान 400 ए।
केबल क्रॉस-सेक्शन: उच्च वोल्टेज केबल 150 मिमी ², कम वोल्टेज केबल 70 मिमी ²।
उदाहरण 2: बड़े पैमाने पर फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन (क्षमता 50 मेगावाट)
फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन की क्षमता: 50 मेगावाट।
स्टेप-अप सबस्टेशन की क्षमता: 50 एमवीए।
वोल्टेज स्तर: उच्च वोल्टेज पक्ष 35 केवी, निम्न वोल्टेज पक्ष 0.69 केवी।
ट्रांसफार्मर का प्रकार: तेल में डूबा हुआ ट्रांसफार्मर।
उच्च वोल्टेज स्विचगियर: रेटेड वोल्टेज 35 केवी, रेटेड वर्तमान 1250 ए, वैक्यूम सर्किट ब्रेकर।
कम वोल्टेज वितरण कैबिनेट: रेटेड वोल्टेज 0.4 केवी, रेटेड वर्तमान 630 ए।
केबल क्रॉस-सेक्शन: उच्च वोल्टेज केबल 400 मिमी ², कम वोल्टेज केबल 150 मिमी ²।
