परिचय

बढ़ती ऊर्जा जरूरतों और बढ़ती पर्यावरणीय चिंता के आज के माहौल में, गैर-नवीकरणीय और प्रदूषणकारी जीवाश्म ईंधन के उपयोग के विकल्पों की जांच की जानी है। ऐसा ही एक विकल्प है सौर ऊर्जा। सौर ऊर्जा सीधे तौर पर सूर्य द्वारा उत्पादित ऊर्जा है और कहीं और एकत्र की जाती है, सामान्य रूप से पृथ्वी। सूर्य एक थर्मोन्यूक्लियर प्रक्रिया के माध्यम से अपनी ऊर्जा बनाता है जो प्रति सेकंड लगभग 650,000,000 टन हाइड्रोजन को हीलियम में परिवर्तित करता है।

प्रक्रिया गर्मी और विद्युत चुम्बकीय विकिरण पैदा करती है। गर्मी सूर्य में रहती है और थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया को बनाए रखने में सहायक होती है। दृश्यमान प्रकाश, अवरक्त प्रकाश और अल्ट्रा-वायलेट विकिरण सहित विद्युत चुम्बकीय विकिरण सभी दिशाओं में अंतरिक्ष में प्रवाहित होता है। उत्पादित कुल विकिरण का बहुत छोटा अंश ही पृथ्वी तक पहुंचता है। पृथ्वी तक पहुँचने वाला विकिरण आज उपयोग की जाने वाली लगभग हर प्रकार की ऊर्जा का अप्रत्यक्ष स्रोत है।

सौर ऊर्जा उत्पादन

कैबोट वर्डे में सौर ऊर्जा उत्पादन उपकरण के संबंध में, दो मेगा सौर ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण किया गया और 2010 में क्रमशः सैंटियागो द्वीप और साल द्वीप पर पुर्तगाल सरकार से धन का उपयोग किया गया। इन संयंत्रों ने क्रमश 4.28MW और 2.14MW का उत्पादन किया है, जिससे वे पवन ऊर्जा p भूमि से छोटे हो गए हैं। चूंकि कैबोट वर्डे में शायद ही कोई वर्षा होती है, भले ही सौर विकिरण की स्थिति अच्छी हो, रेत और सूखी मिट्टी महाद्वीप से तेज हवाओं द्वारा ले जाए जाने के कारण सौर पैनल धूल में ढक जाते हैं; इसके अलावा, क्योंकि वर्षा की अनुपस्थिति का मतलब है कि बारिश के धोने के प्रभाव का अनुमान नहीं लगाया जा सकता है, उत्पादन क्षमता बिगड़ती है।

हम सौर ऊर्जा चुनते हैं क्योंकि

• सौर ऊर्जा एक स्वच्छ और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है।
• एक बार सौर पैनल स्थापित हो जाने के बाद, सौर ऊर्जा का नि:शुल्क उत्पादन किया जा सकता है।
• सौर ऊर्जा हमेशा के लिए रहेगी जबकि अनुमान है कि दुनिया के तेल भंडार 30 से 40 साल तक रहेंगे।
• सौर ऊर्जा से कोई प्रदूषण नहीं होता है।
• सौर सेल बिल्कुल भी शोर नहीं करते हैं। दूसरी ओर, पम्पिंग तेल के लिए उपयोग की जाने वाली विशाल मशीनें अत्यधिक शोर करती हैं और इसलिए बहुत अव्यवहारिक हैं।
• सोलर सेल को चालू रखने के लिए बहुत कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। सौर सेल में कोई हिलने वाला भाग नहीं होता है जिससे उन्हें वास्तव में नुकसान पहुंचाना असंभव हो जाता है।
• दीर्घावधि में, सौर पैनल द्वारा उत्पादित की जा सकने वाली मुक्त ऊर्जा की मात्रा के कारण निवेश पर उच्च प्रतिफल हो सकता है, यह अनुमान है कि औसत परिवार अपनी ऊर्जा का 50% सौर पैनलों से आ रहा होगा।

सारांश

आज ऊर्जा सामाजिक-आर्थिक विकास की मुख्य प्रेरणा है। लेकिन पर्यावरणीय चिंता की वृद्धिशील दर के कारण नवीकरणीय ऊर्जा महत्वपूर्ण ब्याज प्रदान करती है। जीवाश्म ईंधन में निरंतर कमी के कारण यह वैकल्पिक शक्ति स्रोत लगातार अधिक लोकप्रियता प्राप्त कर रहा है। यह वह ऊर्जा है जो सूरज, हवा, बारिश आदि से आती है। गैर-पारंपरिक, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में, सौर ऊर्जा विद्युत शक्ति में रूपांतरण की काफी संभावना रखती है। दक्षता बढ़ाने के लिए सौर प्रणाली से बिजली उत्पादन को अधिकतम करना वांछनीय है। बिजली उत्पादन को अधिकतम करने के लिए, पैनलों को सूरज के साथ संरेखित रखने की जरूरत है। यह पत्र सौर ऊर्जा का उपयोग कर बिजली उत्पादन से संबंधित है।

भारत में सौर ऊर्जा उद्योग

सौर ऊर्जा किसी भी पर्यावरणीय क्षरण के बिना पृथ्वी पर प्राप्त होने वाली ऊर्जा के सबसे शुद्ध और स्वच्छ रूपों में से एक है। हमें प्राप्त होने वाले कभी न खत्म होने वाले सौर विकिरणों के लिए धन्यवाद, यह पृथ्वी पर होने वाली सभी जीवन प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार है। यदि हम इस ऊर्जा का व्यवस्थित रूप से दोहन करें तो यह ऊर्जा का सबसे बड़ा स्रोत हो सकता है और पृथ्वी पर सौर किरणों से ऊर्जा का दसवां हिस्सा भी भारत में संपूर्ण ऊर्जा संकट को हल कर सकता है, हालांकि, सौर किरणों से ऊर्जा की क्षमता सबसे बड़ी है। लगभग 750GW। यदि इस ऊर्जा का सदुपयोग हो जाए तो हमें देश में ऊर्जा के किसी अन्य स्रोत की आवश्यकता नहीं पड़ेगी।

सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने के कई तरीके हैं, लेकिन सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग करते हैं जिन्हें सौर सेल और केंद्रित सौर ऊर्जा भी कहा जाता है, जहां सौर किरणों को केंद्रित किया जाता है और केंद्रित शक्ति सौर संयंत्र को चलाने के लिए गर्मी उत्पन्न करती है। ऊर्जा के गैर-नवीकरणीय स्रोतों की कमी के कारण हाल के दशक में सौर ऊर्जा को बहुत महत्व मिला है। 30 जून 2015 तक, स्थापित ग्रिड से जुड़ी सौर ऊर्जा क्षमता 4,060.65 मेगावाट है, और भारत को 2017 तक अतिरिक्त 10,000 मेगावाट और 2022 तक कुल 100,000 मेगावाट स्थापित करने की उम्मीद है।

सौर ऊर्जा प्रणाली की आवश्यकता

ऊर्जा की बढ़ती मांग, जीवाश्म ईंधन के मौजूदा स्रोतों में लगातार कमी और पर्यावरण प्रदूषण के बारे में बढ़ती चिंता ने मानव जाति को सौर ऊर्जा जैसे स्वच्छ, नवीकरणीय स्रोतों का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा के उत्पादन के लिए नई तकनीकों का पता लगाने के लिए प्रेरित किया है। पवन ऊर्जा, आदि। गैर-परंपरागत, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में, सौर ऊर्जा विद्युत शक्ति में रूपांतरण के लिए काफी संभावनाएं प्रदान करती है, जो ग्रह की विद्युत ऊर्जा आवश्यकताओं का एक महत्वपूर्ण हिस्सा सुनिश्चित करने में सक्षम है। सौर ऊर्जा मुक्त, व्यावहारिक रूप से अक्षय है और इसमें कोई प्रदूषणकारी अवशेष या हरी गैसों का उत्सर्जन शामिल नहीं है।

सौर ऊर्जा के लाभ

• सूर्य से ऊर्जा और गर्मी मुक्त और असीमित है।
• सौर ऊर्जा गैर-प्रदूषणकारी है। सौर ऊर्जा के उपयोग से कोई ग्रीनहाउस गैस या हानिकारक अपशिष्ट उत्सर्जित नहीं होता है।
• सुदूर क्षेत्रों में या जहां विस्तार उपयोगिता ग्रिड की लागत अधिक है, वहां सौर ऊर्जा बिजली उत्पादन के लिए एकदम सही और बचत है।
• सौर ऊर्जा बहुमुखी है। इसका उपयोग कम बिजली के उद्देश्य के साथ-साथ बड़े लोगों के लिए भी किया जा सकता है – हाथ से पकड़े जाने वाले कैलकुलेटर, घड़ियां, और सौर ऊर्जा से चलने वाली गार्डन लाइट से लेकर वॉटर हीटर, कारों, इमारतों और उपग्रहों तक।
• इसके अलावा सरल निर्माण और कम रखरखाव लागत के कारण सौर ऊर्जा प्रणालियों का मुख्य रूप से उत्पादन उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाता है।

सौर ऊर्जा को करंट में कैसे बदला जाता है

सौर सेल ऐसी प्रणालियाँ हैं जो अर्धचालक पदार्थों से बनी होती हैं और सौर ऊर्जा को सीधे करंट में परिवर्तित करती हैं। प्राप्त होने वाली विद्युत ऊर्जा की मात्रा फोटोवोल्टिक (पीवी) पैनल पर पड़ने वाले सूर्य के प्रकाश की तीव्रता के सीधे आनुपातिक है। जब प्रकाश डिवाइस पर पड़ता है तो प्रकाश फोटोन अर्धचालक सामग्री द्वारा अवशोषित होते हैं और विद्युत आवेश वाहक उत्पन्न होते हैं। घटना फोटॉन ऊर्जा और आवृत्ति के बीच संबंध है

डब्ल्यू = जहां = प्लैंक स्थिर और = आवृत्ति।

सिलिकॉन पृथ्वी की सतह पर सबसे प्रचुर मात्रा में उपलब्ध तत्व है और ज्यादातर सौर कोशिकाओं ने उनका उपयोग करके गढ़ा है।

इतिहास

ऊर्जा मानव और प्रकृति द्वारा सभी प्रकार के कार्यों का प्राथमिक और सबसे सार्वभौमिक उपाय है। मुख्य रूप से, यह मानव जाति को विभिन्न रूपों में प्रकृति का उपहार है। ऊर्जा की खपत मानव जाति की प्रगति के सीधे आनुपातिक है। लगातार बढ़ती जनसंख्या के साथ, मानवता के जीवन स्तर में सुधार, विकासशील देशों का औद्योगीकरण, ऊर्जा की वैश्विक मांग दिन-ब-दिन बढ़ती जा रही है।

ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत जीवाश्म ईंधन है, हालांकि जीवाश्म ईंधन संसाधनों की सूक्ष्मता और उनके व्यापक उपयोग के कारण बड़े पैमाने पर पर्यावरणीय गिरावट, विशेष रूप से ग्लोबल वार्मिंग, शहरी वायु प्रदूषण और अम्लीय वर्षा, दृढ़ता से सुझाव देते हैं कि गैर-पारंपरिक का दोहन, नवीकरण और पर्यावरण के अनुकूल।

सौर तापीय विद्युत संयंत्र

सौर ताप विद्युत संयंत्र दर्पणों और परावर्तकों का उपयोग करके सौर विकिरण को उच्च तापमान ताप में परिवर्तित करके बिजली का उत्पादन करते हैं। संग्राहकों को सौर-क्षेत्र कहा जाता है। इस ऊर्जा का उपयोग एक कार्यशील तरल पदार्थ को गर्म करने और भाप उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। तब भाप का उपयोग टर्बाइन को घुमाने या जनरेटर को चलाने के लिए एक इंजन को शक्ति देने और बिजली का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। सभी सीएसपी संयंत्र चार बुनियादी आवश्यक प्रणालियों पर आधारित हैं जो कलेक्टर, रिसीवर अवशोषक, परिवहन भंडारण और बिजली रूपांतरण हैं। परवलयिक गर्त, सौर टावर, परवलयिक व्यंजन और रैखिक फ्रेस्नेल रिफ्लेक्टर चार मुख्य प्रौद्योगिकियां हैं जो आज व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं। विवरण नीचे दिया गया है।

सौर विकिरण का मापन

मापन प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष हो सकता है। प्रत्यक्ष विधियाँ वे हैं जिनमें विकिरण स्टेशनों पर पायरेलियोमीटर और पाइरोमीटर जैसे उपकरणों का उपयोग शामिल है। अप्रत्यक्ष तरीके स्थान पर विकिरण के मूल्यों पर पहुंचने के लिए उपग्रह डेटा, धूप के घंटों की संख्या या एक्सट्रपलेशन का उपयोग करते हैं। सौर विकिरण डेटा को लंबी अवधि में लगातार और सटीक रूप से मापा जाना चाहिए।

दुर्भाग्य से, दुनिया के अधिकांश क्षेत्रों में, वित्तीय, तकनीकी या संस्थागत सीमाओं के कारण सौर विकिरण मापन आसानी से उपलब्ध नहीं हैं, सौर विकिरण को पायरेलियोमीटर और पाइरोमीटर का उपयोग करके मापा जाता है। एंगस्ट्रॉम और थर्मोइलेक्ट्रिक पाइरेलियोमीटर का उपयोग प्रत्यक्ष सौर विकिरण के मापन के लिए किया जाता है और थर्मोइलेक्ट्रिक पाइरोमीटर का उपयोग करके वैश्विक सौर विकिरण को मापा जाता है। विसरित विकिरण के मापन के लिए छायांकन वलय के साथ थर्मोइलेक्ट्रिक पाइरोमीटर का उपयोग किया जाता है।

सौर ऊर्जा संयंत्रों का प्रदर्शन

सौर ऊर्जा संयंत्रों का प्रदर्शन क्षमता उपयोग कारक (सीयूएफ) द्वारा सबसे अच्छा परिभाषित किया गया है, जो कि संयंत्र से वास्तविक बिजली उत्पादन का वर्ष के दौरान अधिकतम संभव उत्पादन का अनुपात है। सौर ऊर्जा संयंत्र से अनुमानित उत्पादन डिजाइन मापदंडों पर निर्भर करता है और मानक सॉफ्टवेयर का उपयोग करके इसकी गणना की जा सकती है। लेकिन चूंकि कई चर हैं जो एक संयंत्र से अंतिम उत्पादन में योगदान करते हैं, क्षमता उपयोग कारक (सीयूएफ) एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होता है।

ये पैनलों की खराब चयन गुणवत्ता, उच्च तापमान पर मॉड्यूल की बहस, अन्य डिजाइन मापदंडों जैसे कि होल्मिक नुकसान, वायुमंडलीय कारकों जैसे लंबे समय तक बादल के आवरण और धुंध के कारण हो सकते हैं। इसलिए यह आवश्यक है कि विभिन्न कारकों को सूचीबद्ध किया जाए जो संयंत्र उत्पादन भिन्नता में योगदान करते हैं। हालांकि बिजली संयंत्र का प्रदर्शन कई मापदंडों पर निर्भर करता है जिसमें देर से स्थान, सौर ताप स्तर, जलवायु परिस्थितियों विशेष रूप से तापमान, केबलिंग में तकनीकी नुकसान, मॉड्यूल बेमेल, मृदा नुकसान, एमपीपीटी नुकसान, ट्रांसफार्मर नुकसान और इन्वर्टर नुकसान शामिल हैं।

एक पैनल कितनी ऊर्जा पैदा करता है?

विद्युत ऊर्जा को आमतौर पर किलोवाट-घंटे (kWh) में मापा जाता है। यदि एक सौर पैनल 1 घंटे के लिए 100 वाट का उत्पादन करता है, तो उसने 100 वाट-घंटे या 0.1 kWh का उत्पादन किया है। प्रति दिन उत्पादित ऊर्जा की मात्रा पैनल के क्षेत्र, छायांकन, अभिविन्यास और वाट-श्रेणी पर निर्भर करेगी। उच्च विकिरण वाले क्षेत्रों में, उचित रूप से उन्मुख पैनल जो धूप वाले दिन दोपहर में 100 वाट का उत्पादन करता है, सर्दियों के दौरान लगभग 0.5 kWh/दिन और गर्मी के महीनों के दौरान 0.8 kWh/दिन का औसत उत्पादन करेगा।

सौर अनुप्रयोग पर आवेदन

• सौर जल बल्ब
• बस में सौर छत
• सोलर लालटेन या सोलर चार्जिंग लाइट
• सौर मोबाइल चार्जर
• सौर जल सिंचाई प्रणाली
• सोलर रूम हीटिंग सिस्टम
• सोलर चार्जिंग स्टेशन
• सोलर द एलईडी ट्री
• सोलर गार्डन स्पिक लाइट
• सोलर फाउंटेन लाइट
• सोलर पोर्टेबल सिस्टम
• सोलर बैग
• सोलर कैप
• सौर हेलमेट
• सोलर रूफटॉप सिस्टम
• सौर घर आवेदन
• खेती के लिए सौर
• सिस्टम को चार्ज करने वाला सोलर बस स्टेशन
• सोलर थ्रैशर
• सौर घास काटने की मशीन
• सोलर डेकोरेटेड एलईडी लाइट
• सौर उपहार उत्पाद
• सौर बांस प्रकाश
• सोलर मशरूम लाइट

सिस्टम साइजिंग कैलकुलेशन मेथड

यह सौर ऊर्जा प्रणालियों की गणना कैसे की जाती है, इसका सरलीकृत, आम आदमी अवलोकन करता है। हमारी एजेंसियों और पृथ्वी राजदूत एजेंटों द्वारा प्रदान किए गए सौर अनुमान कहीं अधिक जटिल और पूर्ण हैं। यह सरल अवलोकन केवल पाठक को कुछ सौर ऊर्जा प्रणाली गणना विधियों की बहुत बुनियादी समझ प्रदान करने के लिए है। इसका आसान तरीका नीचे दिए गए माई सोलर एस्टीमेटर सोलर कैलकुलेटर लिंक का उपयोग करना है, लेकिन आपको यह समझने के लिए इस पूरे पृष्ठ को पढ़ना चाहिए कि सोलर पीवी सिस्टम कैसे ठीक से आकार में है और आउटपुट की गणना कैसे की जाती है।

बुनियादी सौर गणित

सौर पैनल द्वारा कितनी बिजली का उत्पादन किया जाता है? रूफ-टॉप इंस्टालेशन के बारे में क्या? आपको यहां नीचे कुछ बुनियादी गणनाएं मिलेंगी। वाट ऊर्जा रूपांतरण की दर को मापता है और यह फोटोवोल्टिक में प्रयुक्त शक्ति की मुख्य इकाई है।
1 किलोवाट (किलोवाट)             1000 वाट
1 मेगावाट (MW)         1000 kW या 1000000 वाट
1 गिग वाट (GW)            1000 मेगावाट या 1000000000 वाट
1 टेरावाट (TW)           1000 GW या 1000000000000 वाट
पीडब्लू                             पी = मॉड्यूल का पीक पीक-प्रदर्शन

https://intechnologies.in/wp-admin/post.php?post=9739&action=edit