वितरित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणालियों में, ग्रिड कनेक्टेड, ऑफ ग्रिड और माइक्रोग्रिड जैसी विभिन्न अभिव्यक्तियाँ अक्सर देखी जाती हैं। उनकी अपनी विशेषताएँ क्या हैं? क्या अंतर हैं? वास्तव में, वे वितरित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन से संबंधित कई बिजली उत्पादन प्रणालियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस लेख में, हम न केवल ग्रिड से जुड़े बिजली उत्पादन प्रणालियों, ग्रिड से जुड़े बिजली उत्पादन प्रणालियों, ऑफ ग्रिड ऊर्जा भंडारण बिजली उत्पादन प्रणालियों और माइक्रोग्रिड की मुख्य विशेषताओं का परिचय देते हैं, बल्कि पावर ग्रिड, ऊर्जा के साथ उनके कनेक्शन के संदर्भ में उनकी तुलना भी करते हैं। आसान संदर्भ के लिए एक तालिका में भंडारण उपकरण आवश्यकताओं, अनुप्रयोग परिदृश्यों और अन्य पहलुओं को देखें।
ग्रिड से जुड़ी बिजली उत्पादन प्रणाली
ग्रिड से जुड़ी फोटोवोल्टिक प्रणाली एक फोटोवोल्टिक प्रणाली को संदर्भित करती है जो सीधे सार्वजनिक पावर ग्रिड से जुड़ी होती है। इस प्रणाली के मुख्य घटकों में फोटोवोल्टिक मॉड्यूल, ग्रिड से जुड़े इनवर्टर, द्विदिश मीटर और स्वयं पावर ग्रिड शामिल हैं। ग्रिड से जुड़े इनवर्टर का कार्य फोटोवोल्टिक मॉड्यूल द्वारा उत्पन्न प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करना है, जिसे बाद में स्थानीय भार पर आपूर्ति की जाती है। अतिरिक्त बिजली को द्विदिश मीटर के माध्यम से ग्रिड को वापस बेच दिया जाता है।
ग्रिड से जुड़ी बिजली उत्पादन प्रणाली बाहरी बिजली ग्रिड पर निर्भर करती है और "सहज स्व-उपयोग, अधिशेष बिजली ग्रिड कनेक्शन" या "पूर्ण ग्रिड कनेक्शन" का कार्य मोड अपनाती है। बिजली गुल होने की स्थिति में, सिस्टम ग्रिड में बिजली के बैकफ्लो को रोकने के लिए काम नहीं करता है, जिससे सुरक्षा खतरा पैदा हो सकता है।
ऑफ ग्रिड विद्युत उत्पादन प्रणाली
ऑफ ग्रिड बिजली उत्पादन प्रणालियाँ पावर ग्रिड से स्वतंत्र रूप से संचालित होती हैं और इससे जुड़ी नहीं होती हैं। इसमें फोटोवोल्टिक मॉड्यूल, ऑफ ग्रिड इनवर्टर, बैटरी और लोड शामिल हैं। यह प्रणाली पूरी तरह से स्वतंत्र है और ग्रिड बिजली आपूर्ति पर निर्भर नहीं है, यह ग्रिड कवरेज के बिना दूरदराज के क्षेत्रों या लगातार बिजली कटौती वाले क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है। रात में या कम रोशनी की स्थिति में उपयोग के लिए ऑफ ग्रिड सिस्टम को ऊर्जा भंडारण उपकरणों, आमतौर पर बैटरी से सुसज्जित किया जाना चाहिए।
ऑफ ग्रिड बिजली उत्पादन प्रणालियाँ पावर ग्रिड पर निर्भर नहीं होती हैं, "उपयोग करते समय भंडारण" या "उपयोग करने से पहले भंडारण" के कार्य मोड पर निर्भर करती हैं, और बिजली कटौती से प्रभावित नहीं होती हैं। इस प्रणाली में बेहतर लचीलापन और गतिशीलता है, और इसे दिन के दौरान उत्पन्न बिजली को रात में या प्रकाश की अनुपस्थिति में उपयोग के लिए संग्रहीत करने के लिए बैटरी जैसे ऊर्जा भंडारण उपकरणों से सुसज्जित किया जाना चाहिए।
हाइब्रिड ऊर्जा भंडारण और उत्पादन प्रणाली
हाइब्रिड ऊर्जा भंडारण बिजली उत्पादन प्रणालियों का व्यापक रूप से उन स्थानों पर उपयोग किया जाता है जहां बार-बार बिजली की कटौती होती है, या जहां फोटोवोल्टिक स्व-उपयोग ग्रिड कनेक्शन के लिए अतिरिक्त बिजली उत्पन्न नहीं कर सकता है, जहां स्व-उपयोग बिजली की कीमतें ग्रिड कनेक्शन की कीमतों से बहुत अधिक हैं, और जहां बिजली की कीमतें चरम पर हैं घाटी की बिजली की कीमतों से बहुत अधिक।
सिस्टम में फोटोवोल्टिक मॉड्यूल, सौर हाइब्रिड एकीकृत मशीनें, बैटरी, लोड इत्यादि शामिल हैं। फोटोवोल्टिक सरणी सौर ऊर्जा को रोशनी के तहत विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है, और लोड को बिजली की आपूर्ति करती है और सौर नियंत्रित इन्वर्टर एकीकृत मशीन के माध्यम से बैटरी को चार्ज करती है; जब कोई रोशनी नहीं होती है, तो बैटरी सौर नियंत्रित इन्वर्टर एकीकृत मशीन को बिजली की आपूर्ति करती है, और फिर एसी लोड को बिजली की आपूर्ति करती है।
ग्रिड से जुड़े बिजली उत्पादन प्रणालियों की तुलना में, यह प्रणाली एक चार्ज और डिस्चार्ज नियंत्रक और एक बैटरी जोड़ती है। बिजली गुल होने की स्थिति में, फोटोवोल्टिक प्रणाली काम करना जारी रख सकती है, और इन्वर्टर लोड को बिजली की आपूर्ति करने के लिए ऑफ ग्रिड मोड पर स्विच कर सकता है।
माइक्रोग्रिड
माइक्रोग्रिड एक वितरण नेटवर्क है जिसमें वितरित बिजली स्रोत (जैसे फोटोवोल्टिक और पवन ऊर्जा), भार, ऊर्जा भंडारण प्रणाली और नियंत्रण उपकरण शामिल होते हैं। बड़े पावर ग्रिड में बिजली उत्पादन, पारेषण, वितरण और उपयोग के व्यापक क्षेत्र एकीकरण की तुलना में, माइक्रोग्रिड मुख्य रूप से वितरित नवीकरणीय ऊर्जा की ऑन-साइट खपत और बड़े पावर ग्रिड के साथ ऊर्जा विनिमय को प्राप्त करते हैं।
माइक्रोग्रिड स्वतंत्र पावर ग्रिड के रूप में काम कर सकते हैं या विद्युत ऊर्जा के आदान-प्रदान के लिए मुख्य पावर ग्रिड से जुड़े हो सकते हैं। माइक्रोग्रिड सिस्टम में लचीलेपन और दक्षता की विशेषताएं होती हैं, जो वितरित बिजली स्रोतों और नवीकरणीय ऊर्जा के बड़े पैमाने पर एकीकरण को बढ़ावा दे सकती हैं।
माइक्रोग्रिड में, वितरित ऊर्जा में उतार-चढ़ाव को सुचारू करने के लिए ऊर्जा प्रबंधन प्रणालियों के माध्यम से मुख्य ग्रिड, वितरित बिजली स्रोतों और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के बीच सहयोगात्मक नियंत्रण प्राप्त किया जाता है।
विभिन्न प्रणालियों की तुलना तालिका
| तुलना आइटम | ग्रिड से जुड़ी बिजली उत्पादन प्रणाली | ऑफ ग्रिड विद्युत उत्पादन प्रणाली | हाइब्रिड ऊर्जा भंडारण और उत्पादन प्रणाली | माइक्रोग्रिड प्रणाली |
| पावर ग्रिड के साथ कनेक्शन संबंध | सार्वजनिक पावर ग्रिड से सीधे जुड़ने से अतिरिक्त बिजली को ग्रिड में संचारित किया जा सकता है या ग्रिड से बिजली प्राप्त की जा सकती है। | पावर ग्रिड संचालन से पूरी तरह स्वतंत्र, बाहरी पावर ग्रिड आपूर्ति पर निर्भर नहीं, पावर ग्रिड कवरेज के बिना क्षेत्रों के लिए उपयुक्त। | इसे पावर ग्रिड से जोड़ा जा सकता है या पावर आउटेज के दौरान स्वतंत्र रूप से संचालित किया जा सकता है, दो कार्य मोड के साथ: ग्रिड कनेक्टेड और ऑफ ग्रिड। | इसे बाहरी पावर ग्रिड से जोड़ा जा सकता है और जरूरत पड़ने पर स्वतंत्र रूप से संचालित किया जा सकता है, जिससे क्षेत्र में ऊर्जा आत्मनिर्भरता हासिल की जा सकती है। |
| ऊर्जा भंडारण उपकरणों की मांग | आमतौर पर, ऊर्जा भंडारण उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि अतिरिक्त बिजली सीधे ग्रिड में संचारित की जा सकती है। | ऊर्जा भंडारण उपकरणों (जैसे बैटरी) को दिन के दौरान उत्पन्न बिजली को रात में या प्रकाश की अनुपस्थिति में उपयोग के लिए संग्रहीत करने के लिए सुसज्जित किया जाना चाहिए। | पावर ग्रिड की अनुपस्थिति में स्वतंत्र संचालन प्राप्त करने के लिए ऊर्जा भंडारण उपकरणों की भी आवश्यकता होती है। | क्षेत्र के भीतर बिजली आपूर्ति और मांग को संतुलित करने और ऊर्जा दक्षता में सुधार करने के लिए ऊर्जा भंडारण उपकरणों को शामिल किया जा सकता है। |
| अनुप्रयोग परिदृश्य | शहरी और उपनगरीय क्षेत्रों में आवासीय और वाणिज्यिक भवनों के साथ-साथ बड़े पैमाने पर सौर ऊर्जा संयंत्रों के लिए उपयुक्त। | दूरदराज के क्षेत्रों और पावर ग्रिड कवरेज के बिना क्षेत्रों, जैसे पहाड़ी क्षेत्रों और द्वीपों के लिए उपयुक्त। | बार-बार बिजली कटौती वाले क्षेत्रों या उन उपयोगकर्ताओं के लिए उपयुक्त जो अपनी ऊर्जा आत्मनिर्भरता दर बढ़ाना चाहते हैं। | औद्योगिक पार्कों और विश्वविद्यालय परिसरों जैसे छोटे क्षेत्रों के लिए उपयुक्त, यह ऊर्जा का स्व-प्रबंधन और अनुकूलन प्राप्त कर सकता है। |
| सिस्टम जटिलता और लागत | संरचना अपेक्षाकृत सरल है और लागत कम है क्योंकि किसी ऊर्जा भंडारण उपकरण की आवश्यकता नहीं है। | संरचना जटिल है और लागत अधिक है, जिसके लिए ऊर्जा भंडारण उपकरण और स्वतंत्र नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता होती है। | संरचना जटिल है और लागत अधिक है, इनवर्टर और ऊर्जा भंडारण उपकरणों की आवश्यकता होती है जो ग्रिड से जुड़े और ऑफ ग्रिड मोड दोनों में काम करते हैं। | संरचना सबसे जटिल और महंगी है, जिसके लिए कई ऊर्जा स्रोतों, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों और जटिल ऊर्जा प्रबंधन प्रणालियों के एकीकरण की आवश्यकता होती है। |
| बिजली आपूर्ति की स्थिरता और विश्वसनीयता | बिजली की आपूर्ति पावर ग्रिड की स्थिरता पर निर्भर करती है, और बिजली कटौती के दौरान सिस्टम भी काम करना बंद कर देगा। | बिजली आपूर्ति पूरी तरह से स्वतंत्र है और पावर ग्रिड से प्रभावित नहीं होती है, लेकिन मौसम और ऊर्जा भंडारण क्षमता से सीमित होती है। | ग्रिड कनेक्शन और ऑफ ग्रिड के फायदों को मिलाकर, यह बिजली कटौती के दौरान बिजली की आपूर्ति जारी रख सकता है, जिससे बिजली आपूर्ति की स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार होगा। | यह क्षेत्र के भीतर बिजली आपूर्ति और मांग के बीच संतुलन हासिल कर सकता है, जिससे बिजली आपूर्ति की स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार होगा। |
इस तालिका के माध्यम से, हम ग्रिड, ऊर्जा भंडारण उपकरण आवश्यकताओं, अनुप्रयोग परिदृश्यों, सिस्टम जटिलता और लागत के साथ-साथ प्रत्येक फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली के लिए बिजली आपूर्ति की स्थिरता और विश्वसनीयता के साथ कनेक्शन संबंध में अंतर देख सकते हैं। यह हमें विशिष्ट एप्लिकेशन आवश्यकताओं और शर्तों के आधार पर उपयुक्त सिस्टम प्रकार चुनने में मदद करता है।