રહેણાંક પીવી-સ્ટોરેજ સિસ્ટમ ડિઝાઇન અને ગોઠવણી માટે વ્યાપક માર્ગદર્શિકા

રહેણાંક ફોટોવોલ્ટેઇક (PV)-સ્ટોરેજ સિસ્ટમમાં મુખ્યત્વે PV મોડ્યુલ્સ, ઊર્જા સંગ્રહ બેટરી, સંગ્રહ ઇન્વર્ટર, મીટરિંગ ઉપકરણો અને મોનિટરિંગ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમનો સમાવેશ થાય છે. તેનો ધ્યેય ઊર્જા સ્વ-નિર્ભરતા પ્રાપ્ત કરવાનો, ઊર્જા ખર્ચ ઘટાડવાનો, કાર્બન ઉત્સર્જન ઘટાડવાનો અને વીજળી વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરવાનો છે. રહેણાંક PV-સ્ટોરેજ સિસ્ટમને ગોઠવવી એ એક વ્યાપક પ્રક્રિયા છે જેને કાર્યક્ષમ અને સ્થિર કામગીરી સુનિશ્ચિત કરવા માટે વિવિધ પરિબળોનો કાળજીપૂર્વક વિચાર કરવાની જરૂર છે.

I. રહેણાંક પીવી-સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સનો ઝાંખી

સિસ્ટમ સેટઅપ શરૂ કરતા પહેલા, PV એરે ઇનપુટ ટર્મિનલ અને ગ્રાઉન્ડ વચ્ચે DC ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર માપવો જરૂરી છે. જો પ્રતિકાર U…/30mA (U… PV એરેના મહત્તમ આઉટપુટ વોલ્ટેજનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે) કરતા ઓછો હોય, તો વધારાના ગ્રાઉન્ડિંગ અથવા ઇન્સ્યુલેશન પગલાં લેવા જોઈએ.

રહેણાંક પીવી-સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સના પ્રાથમિક કાર્યોમાં શામેલ છે:

• સ્વ-વપરાશ: ઘરગથ્થુ ઉર્જાની માંગને પહોંચી વળવા માટે સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ.
• પીક-શેવિંગ અને ખીણ-ભરણ: ઉર્જા ખર્ચ બચાવવા માટે જુદા જુદા સમયે ઉર્જા વપરાશને સંતુલિત કરવો.
• બેકઅપ પાવર: આઉટેજ દરમિયાન વિશ્વસનીય ઊર્જા પૂરી પાડવી.
• ઇમર્જન્સી પાવર સપ્લાય: ગ્રીડ નિષ્ફળતા દરમિયાન મહત્વપૂર્ણ ભારને ટેકો આપવો.

રૂપરેખાંકન પ્રક્રિયામાં વપરાશકર્તાની ઉર્જા જરૂરિયાતોનું વિશ્લેષણ, પીવી અને સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ ડિઝાઇન કરવા, ઘટકોની પસંદગી, ઇન્સ્ટોલેશન યોજનાઓ તૈયાર કરવા અને કામગીરી અને જાળવણીના પગલાંની રૂપરેખા આપવાનો સમાવેશ થાય છે.

II. માંગ વિશ્લેષણ અને આયોજન

ઊર્જા માંગ વિશ્લેષણ

વિગતવાર ઊર્જા માંગ વિશ્લેષણ મહત્વપૂર્ણ છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• પ્રોફાઇલિંગ લોડ કરો: વિવિધ ઉપકરણોની વીજળીની જરૂરિયાતો ઓળખવી.
• દૈનિક વપરાશ: દિવસ અને રાત્રિ દરમિયાન સરેરાશ વીજળી વપરાશ નક્કી કરવો.
• વીજળી કિંમત: ખર્ચ બચત માટે સિસ્ટમને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે ટેરિફ માળખાને સમજવું.

કેસ સ્ટડી

• વપરાશકર્તા પ્રોફાઇલ:
  • કુલ કનેક્ટેડ લોડ: 8.2 kW
  • જટિલ ભાર: 3.6 kW
  • દિવસના ઉર્જા વપરાશ: 10 kWh
  • રાત્રિના સમયે ઊર્જા વપરાશ: 20 kWh
• સિસ્ટમ પ્લાન:
  • દિવસના સમય માટે પીવી-સ્ટોરેજ હાઇબ્રિડ સિસ્ટમ ઇન્સ્ટોલ કરો જે લોડની માંગને પૂર્ણ કરે અને રાત્રિના ઉપયોગ માટે બેટરીમાં વધારાની ઉર્જા સંગ્રહિત કરે. જ્યારે પીવી અને સ્ટોરેજ અપૂરતા હોય ત્યારે ગ્રીડ પૂરક પાવર સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.

• III. સિસ્ટમ રૂપરેખાંકન અને ઘટક પસંદગી

  ૧. પીવી સિસ્ટમ ડિઝાઇન

  • સિસ્ટમનું કદ: વપરાશકર્તાના 8.2 kW લોડ અને 30 kWh ના દૈનિક વપરાશના આધારે, 12 kW PV એરેની ભલામણ કરવામાં આવે છે. માંગને પહોંચી વળવા માટે આ એરે દરરોજ આશરે 36 kWh ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
  • પીવી મોડ્યુલ્સ: ૧૨.૧૮ kWp ની સ્થાપિત ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવા માટે, ૨૧ સિંગલ-ક્રિસ્ટલ ૫૮૦Wp મોડ્યુલનો ઉપયોગ કરો. મહત્તમ સૂર્યપ્રકાશના સંપર્ક માટે શ્રેષ્ઠ વ્યવસ્થાની ખાતરી કરો.

  મહત્તમ શક્તિ Pmax [W]	૫૭૫	૫૮૦	૫૮૫	૫૯૦	૫૯૫	૬૦૦
  શ્રેષ્ઠ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ Vmp [V]	૪૩.૭૩	૪૩.૮૮	૪૪.૦૨	૪૪.૧૭	૪૪.૩૧	૪૪.૪૫
  શ્રેષ્ઠ ઓપરેટિંગ કરંટ Imp [A]	૧૩.૧૫	૧૩.૨૨	૧૩.૨૯	૧૩.૩૬	૧૩.૪૩	૧૩.૫૦
  ઓપન સર્કિટ વોલ્ટેજ Voc [V]	૫૨.૩૦	૫૨.૫૦	૫૨.૭૦	૫૨.૯૦	૫૩.૧૦	૫૩.૩૦
  શોર્ટ સર્કિટ કરંટ Isc [A]	૧૩.૮૯	૧૩.૯૫	૧૪.૦૧	૧૪.૦૭	૧૪.૧૩	૧૪.૧૯
  મોડ્યુલ કાર્યક્ષમતા [%]	૨૨.૩	૨૨.૫	૨૨.૭	૨૨.૮	૨૩.૦	૨૩.૨
  આઉટપુટ પાવર સહિષ્ણુતા	૦~+૩%
  મહત્તમ શક્તિનો તાપમાન ગુણાંક[Pmax]	-0.29%/℃
  ઓપન સર્કિટ વોલ્ટેજનો તાપમાન ગુણાંક [Voc]	-0.25%/℃
  શોર્ટ સર્કિટ પ્રવાહનો તાપમાન ગુણાંક [Isc]	૦.૦૪૫%/℃
  માનક પરીક્ષણ શરતો (STC): પ્રકાશની તીવ્રતા 1000W/m², બેટરીનું તાપમાન 25℃, હવાની ગુણવત્તા 1.5

  2. ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી

  • બેટરી ક્ષમતા: 25.6 kWh લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LiFePO4) બેટરી સિસ્ટમ ગોઠવો. આ ક્ષમતા આઉટેજ દરમિયાન લગભગ 7 કલાક માટે મહત્વપૂર્ણ લોડ (3.6 kW) માટે પૂરતો બેકઅપ સુનિશ્ચિત કરે છે.
  • બેટરી મોડ્યુલ્સ: ઇન્ડોર/આઉટડોર ઇન્સ્ટોલેશન માટે IP65-રેટેડ એન્ક્લોઝર સાથે મોડ્યુલર, સ્ટેકેબલ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરો. દરેક મોડ્યુલની ક્ષમતા 2.56 kWh છે, જેમાં 10 મોડ્યુલ સંપૂર્ણ સિસ્ટમ બનાવે છે.

  3. ઇન્વર્ટર પસંદગી

  • હાઇબ્રિડ ઇન્વર્ટર: સંકલિત પીવી અને સ્ટોરેજ મેનેજમેન્ટ ક્ષમતાઓ સાથે 10 kW હાઇબ્રિડ ઇન્વર્ટરનો ઉપયોગ કરો. મુખ્ય સુવિધાઓમાં શામેલ છે:
    • મહત્તમ પીવી ઇનપુટ: 15 kW
    • આઉટપુટ: ગ્રીડ-ટાઈડ અને ઓફ-ગ્રીડ બંને કામગીરી માટે 10 kW
    • સુરક્ષા: ગ્રીડ-ઓફ-ગ્રીડ સ્વિચિંગ સમય સાથે IP65 રેટિંગ <10 ms

  4. પીવી કેબલ પસંદગી

  પીવી કેબલ સૌર મોડ્યુલોને ઇન્વર્ટર અથવા કમ્બાઇનર બોક્સ સાથે જોડે છે. તેમને ઊંચા તાપમાન, યુવી એક્સપોઝર અને બહારની પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવો પડે છે.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • સિંગલ-કોર, 1.5 kV DC માટે રેટિંગ, ઉત્તમ UV અને હવામાન પ્રતિકાર સાથે.
  • TÜV PV1-F:
    • લવચીક, જ્યોત-પ્રતિરોધક, વિશાળ તાપમાન શ્રેણી (-40°C થી +90°C) સાથે.
  • UL 4703 PV વાયર:
    • ડબલ-ઇન્સ્યુલેટેડ, છત અને જમીન પર માઉન્ટ થયેલ સિસ્ટમો માટે આદર્શ.
  • AD8 ફ્લોટિંગ સોલર કેબલ:
    • સબમર્સિબલ અને વોટરપ્રૂફ, ભેજવાળા અથવા જળચર વાતાવરણ માટે યોગ્ય.
  • એલ્યુમિનિયમ કોર સોલર કેબલ:
    • હલકો અને ખર્ચ-અસરકારક, મોટા પાયે સ્થાપનોમાં વપરાય છે.

  5. એનર્જી સ્ટોરેજ કેબલ પસંદગી

  સ્ટોરેજ કેબલ બેટરીને ઇન્વર્ટર સાથે જોડે છે. તેઓએ ઉચ્ચ પ્રવાહોને નિયંત્રિત કરવા, થર્મલ સ્થિરતા પ્રદાન કરવા અને વિદ્યુત અખંડિતતા જાળવવા આવશ્યક છે.

  • UL10269 અને UL11627 કેબલ્સ:
    • પાતળી-દિવાલથી અવાહક, જ્યોત-પ્રતિરોધક અને કોમ્પેક્ટ.
  • XLPE-ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ્સ:
    • ઉચ્ચ વોલ્ટેજ (૧૫૦૦V DC સુધી) અને થર્મલ પ્રતિકાર.
  • હાઇ-વોલ્ટેજ ડીસી કેબલ્સ:
    • બેટરી મોડ્યુલો અને હાઇ-વોલ્ટેજ બસોને ઇન્ટરકનેક્ટ કરવા માટે રચાયેલ છે.

  ભલામણ કરેલ કેબલ સ્પષ્ટીકરણો

  કેબલ પ્રકાર	ભલામણ કરેલ મોડેલ	અરજી
  પીવી કેબલ	EN 50618 H1Z2Z2-K	પીવી મોડ્યુલ્સને ઇન્વર્ટર સાથે જોડવું.
  પીવી કેબલ	UL 4703 PV વાયર	ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશનની જરૂર હોય તેવા છતના સ્થાપનો.
  એનર્જી સ્ટોરેજ કેબલ	યુએલ ૧૦૨૬૯, યુએલ ૧૧૬૨૭	કોમ્પેક્ટ બેટરી કનેક્શન.
  શિલ્ડેડ સ્ટોરેજ કેબલ	EMI શિલ્ડેડ બેટરી કેબલ	સંવેદનશીલ સિસ્ટમોમાં દખલગીરી ઘટાડવી.
  ઉચ્ચ વોલ્ટેજ કેબલ	XLPE-ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ	બેટરી સિસ્ટમમાં ઉચ્ચ-વર્તમાન જોડાણો.
  ફ્લોટિંગ પીવી કેબલ	AD8 ફ્લોટિંગ સોલર કેબલ	પાણી-પ્રતિકારક અથવા ભેજવાળા વાતાવરણ.

IV. સિસ્ટમ એકીકરણ

પીવી મોડ્યુલ્સ, ઉર્જા સંગ્રહ અને ઇન્વર્ટરને સંપૂર્ણ સિસ્ટમમાં એકીકૃત કરો:

1. પીવી સિસ્ટમ: મોડ્યુલ લેઆઉટ ડિઝાઇન કરો અને યોગ્ય માઉન્ટિંગ સિસ્ટમ્સ સાથે માળખાકીય સલામતીની ખાતરી કરો.
2. ઊર્જા સંગ્રહ: રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ માટે યોગ્ય BMS (બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ) ઇન્ટિગ્રેશન સાથે મોડ્યુલર બેટરીઓ ઇન્સ્ટોલ કરો.
3. હાઇબ્રિડ ઇન્વર્ટર: સીમલેસ એનર્જી મેનેજમેન્ટ માટે પીવી એરે અને બેટરીને ઇન્વર્ટર સાથે જોડો.

V. સ્થાપન અને જાળવણી

ઇન્સ્ટોલેશન:

• સાઇટ આકારણી: માળખાકીય સુસંગતતા અને સૂર્યપ્રકાશના સંપર્ક માટે છત અથવા જમીનના વિસ્તારોનું નિરીક્ષણ કરો.
• સાધનોની સ્થાપના: પીવી મોડ્યુલ, બેટરી અને ઇન્વર્ટર સુરક્ષિત રીતે માઉન્ટ કરો.
• સિસ્ટમ પરીક્ષણ: વિદ્યુત જોડાણો ચકાસો અને કાર્યાત્મક પરીક્ષણો કરો.

જાળવણી:

• નિયમિત નિરીક્ષણો: કેબલ, મોડ્યુલ અને ઇન્વર્ટરને ઘસારો કે નુકસાન માટે તપાસો.
• સફાઈ: કાર્યક્ષમતા જાળવવા માટે પીવી મોડ્યુલો નિયમિતપણે સાફ કરો.
• રિમોટ મોનિટરિંગ: સિસ્ટમ પ્રદર્શનને ટ્રેક કરવા અને સેટિંગ્સને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે સોફ્ટવેર ટૂલ્સનો ઉપયોગ કરો.

VI. નિષ્કર્ષ

સારી રીતે ડિઝાઇન કરાયેલ રહેણાંક પીવી-સ્ટોરેજ સિસ્ટમ ઊર્જા બચત, પર્યાવરણીય લાભો અને વીજળી વિશ્વસનીયતા પ્રદાન કરે છે. પીવી મોડ્યુલ્સ, ઊર્જા સંગ્રહ બેટરી, ઇન્વર્ટર અને કેબલ્સ જેવા ઘટકોની કાળજીપૂર્વક પસંદગી સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતા અને આયુષ્ય સુનિશ્ચિત કરે છે. યોગ્ય આયોજનને અનુસરીને,

સ્થાપન અને જાળવણી પ્રોટોકોલના આધારે, ઘરમાલિકો તેમના રોકાણના લાભોનો મહત્તમ ઉપયોગ કરી શકે છે.