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सौर दक्षता के लिए छायांकन के खतरे: स्वयं के छिपे हुए जोखिमों को उजागर करना-30% ऊर्जा हानि की भरपाई के लिए छायांकन और समाधान

Sep 20, 2023 एक संदेश छोड़ें

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इस प्रश्न के संबंध में बहुत सारी अटकलें लगाई गई हैं: "क्या सौर पैनल अपने आधे काम के साथ खुद को छाया देते हैं?" इसका उत्तर कोई साधारण हां या ना वाला प्रश्न नहीं है, लेकिन यह निश्चित है कि पेड़ों, चिमनियों और यहां तक ​​कि पक्षियों के मल की छाया, जिनसे हमें लगभग हमेशा जूझना पड़ता है, सौर पैनलों से ऊर्जा उत्पादन को कम कर देते हैं। एक बार जब हम इसे स्थापित कर लेते हैं, तो हम सौर पैनलों पर छाया के प्रभाव पर अधिक बारीकी से ध्यान केंद्रित कर सकते हैं।

1. सौर पैनलों के पीछे का विज्ञान

 

सौर फोटोवोल्टिक (पीवी) ऊर्जा सूर्य के प्रकाश के साथ काम करके सौर पीवी कोशिकाओं के माध्यम से अर्धचालक सामग्री (सिलिकॉन) का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा का निर्माण करती है, जिससे सामग्री से टकराने वाले फोटॉनों के प्रभाव पर एक इलेक्ट्रॉन को मुक्त करने और इस इलेक्ट्रॉन गति से एक प्रत्यक्ष धारा (डीसी) उत्पन्न करने की अनुमति मिलती है। प्रत्यावर्ती धारा (एसी) का निर्माण, जिसका उपयोग किया जा सकता है, इनवर्टिंग उपकरणों के माध्यम से डीसी से एसी तक की गति से संभव होता है।
हालाँकि, इसमें एक दिक्कत है: जिस तरह से सौर पैनलों को तार से जोड़ा जाता है। जब सौर पैनलों को श्रृंखला में तार दिया जाता है, तो मरम्मत/रखरखाव के लिए एक सौर पैनल को सर्किट से दूर खींचने या यदि इसे छायांकित किया जाता है, तो पूरे सर्किट का प्रदर्शन प्रभावित होता है। उदाहरण के लिए: जब किसी पैनल का 10% भी छायांकित होता है, तो सौर पैनल का आउटपुट 20% से 30% तक गिर सकता है। सौर पैनल की 40% छायांकन केवल लगभग 20% की दक्षता पैदा कर सकती है।

 

2. छायाएँ सौर ऊर्जा की सबसे बड़ी शत्रु क्यों हैं?

 

एक। डोमिनोज़ प्रभाव

जब सूर्य का प्रकाश किसी छायादार कोशिका पर पड़ता है, तो वह एक "कमजोर कड़ी" बन जाती है। ऊर्जा पैदा करने के बजाय, कोशिका एक अवरोधक की तरह काम करना शुरू कर देती है, गर्मी पैदा करती है और पड़ोसी कोशिकाओं पर दबाव डालती है। इस घटना को डब किया गया"हॉट स्पॉट प्रभाव,"नजरअंदाज करने पर पैनल स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।

बी। वास्तविक-विश्व दुःस्वप्न

पेड़ की समस्या:आपकी छत पर लटकी हुई एक दुष्ट पेड़ की शाखा चरम सौर घंटों के दौरान आपके सौर पैनलों को छाया दे सकती है और आपके सौर उत्पादन को 30-50% तक प्रभावित कर सकती है।

छत के बदमाश:सर्दियों की धूप तेजी से बढ़ती है और छत की चिमनी और छत के ढलान पर रोशनदान खिड़कियों के कारण छाया में बड़े बदलाव पैदा कर सकती है।

धूल एवं मलबा:गंदगी और मलबे की एक पतली धूल सौर पैनलों की सतह पर जमा हो सकती है और इलेक्ट्रॉनिक रूप से छायांकित होने वाले सौर पैनलों के प्रभावों की नकल कर सकती है। पैनल की धूल सौर पीवी प्रणाली को 5-20% तक छायांकित कर सकती है।

 

3. परछाइयों को मात देना: प्रो युक्तियाँ

 

एक। बचाव के लिए तकनीक

बाईपास डायोड: आधुनिक पैनलों में ये "सुरक्षा वाल्व" शामिल हैं जो छायांकित कोशिकाओं के चारों ओर धारा को पुनः निर्देशित करते हैं। तीन डायोड का मतलब है कि पैनल के 33% शेडिंग से आउटपुट में केवल ~33% की कटौती होती है।
माइक्रोइनवर्टर: पारंपरिक स्ट्रिंग इनवर्टर के विपरीत, ये छोटे उपकरण प्रति पैनल पर काम करते हैं। यदि एक को छायांकित किया जाता है, तो अन्य लोग गुनगुनाते रहते हैं, ~95% दक्षता बनाए रखते हैं।

बी। स्मार्ट इंस्टालेशन हैक्स

छाया मानचित्रण: जैसे टूल का उपयोग करेंसौर पथदर्शीस्थापना से पहले मौसमी बाधाओं की पहचान करना।
हमले के लिए झुका हुआ: शेड ओवरलैप को कम करने के लिए पैनलों को झुकाएं। उदाहरण के लिए, सर्दियों में निचले कोण अधिक दिन का प्रकाश ग्रहण करते हैं।

द्विभाजित पैनल: ये बर्फ या पानी जैसी सतहों से परावर्तित प्रकाश को कैप्चर करते हैं, जिससे छायादार क्षेत्रों की भरपाई होती है।

 

4. केस स्टडीज़: जब परछाइयाँ हमला करती हैं

 

चिमनी पहेली: टेक्सास के एक गृहस्वामी ने चिमनी के कारण 15% वार्षिक गिरावट देखी। माइक्रोइनवर्टर पर स्विच करने से 12% की रिकवरी हुई, जो 200 डॉलर के मुकाबले खराब नहीं है।

फार्म फ्रेश सोलर: कैलिफोर्निया के एक अंगूर के बाग में पैनलों को साफ रखने के लिए स्वचालित ट्री ट्रिमर लगाए गए, जिससे पत्तों की बाधाओं के बावजूद 92% दक्षता बनी रही।

 

5. भविष्य: अधिक स्मार्ट सौर

 

शोधकर्ता जंगली विचारों के साथ छायांकन से निपट रहे हैं:
क्वांटम डॉट सेल: ये नैनोमटेरियल व्यापक प्रकाश स्पेक्ट्रम को कैप्चर करते हैं, जिससे छायांकन प्रभाव कम हो जाता है।

एआई पावर प्ले: जैसे सिस्टमइकोफ्लो की नेक्स्टजेनसौर योग गुरु की तरह आंशिक छाया में पैनल के कोणों को समायोजित करने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग करें।

 

अंतिम विचार

 

क्या सोलर पैनल उनका आधा काम रोक देते हैं? केवल यदि आप परछाइयों को नज़रअंदाज़ करते हैं। स्मार्ट प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके, और समय से पहले योजना बनाकर, इससे सौर पैनल शेडिंग हानियों को 10% या उससे कम तक कम किया जा सकता है! छायांकन हानि में सुधार के लिए एक सिफारिश यह होगी कि हर तीन महीने में सोलर पीवी पैनल के आसपास के क्षेत्र में खराब विकास (पेड़, झाड़ियाँ) को काटा जाए और माइक्रो इनवर्टर को बाइफेशियल सोलर पैनल के साथ संयोजित करने पर विचार किया जाए।