Grid-connected photovoltaic power system
ગ્રીડ-કનેક્ટેડ ફોટોવોલ્ટેઇક સિસ્ટમ અથવા ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પીવી સિસ્ટમ એ વીજળી ઉત્પન્ન કરતી સૌર પીવી પાવર સિસ્ટમ છે જે યુટિલિટી ગ્રીડ સાથે જોડાયેલી છે. ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પીવી સિસ્ટમમાં સૌર પેનલ્સ, એક અથવા અનેક ઇન્વર્ટર, પાવર કન્ડીશનીંગ એકમ અને ગ્રીડ જોડાણ સાધનોનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ નાના રહેણાંક અને વ્યાપારી છત પ્રણાલીઓથી માંડીને મોટા ઉપયોગિતા-સ્કેલ સૌર ઉર્જા મથકો સુધી છે. જ્યારે પરિસ્થિતિઓ યોગ્ય હોય છે, ત્યારે ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પી. વી. સિસ્ટમ યુટિલિટી ગ્રીડને કનેક્ટેડ લોડ દ્વારા વપરાશ ઉપરાંત વધારાની વીજળી પૂરી પાડે છે. ઓપરેશન રેસિડેન્શિયલ, ગ્રીડ-કનેક્ટેડ રૂફટોપ સિસ્ટમ્સ કે જેની ક્ષમતા 10 કિલોવોટથી વધુ હોય તે મોટાભાગના ગ્રાહકોના ભારને પહોંચી શકે છે. તેઓ ગ્રીડને વધારાની વીજળી પૂરી પાડી શકે છે જ્યાં તેનો વપરાશ અન્ય વપરાશકર્તાઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે. પાવર ટ્રાન્સફર પર નજર રાખવા માટે મીટર દ્વારા પ્રતિસાદ આપવામાં આવે છે. ફોટોવોલ્ટેઇક વોટેજ સરેરાશ વપરાશ કરતાં ઓછું હોઈ શકે છે, આ કિસ્સામાં ગ્રાહક ગ્રીડ ઊર્જા ખરીદવાનું ચાલુ રાખશે, પરંતુ અગાઉની સરખામણીએ ઓછી રકમ. જો ફોટોવોલ્ટેઇક વોટેજ નોંધપાત્ર રીતે સરેરાશ વપરાશ કરતાં વધી જાય, તો પેનલ્સ દ્વારા ઉત્પાદિત ઊર્જા માંગ કરતાં ઘણી વધારે હશે. આ કિસ્સામાં, વધારાની વીજળી તેને ગ્રીડને વેચીને આવક મેળવી શકે છે. તેમની સ્થાનિક ગ્રીડ ઊર્જા કંપની સાથેના તેમના કરારના આધારે, ગ્રાહકે માત્ર પેદા થતી વીજળીના મૂલ્ય કરતાં ઓછી વીજળીનો ખર્ચ ચૂકવવાની જરૂર છે. જો વપરાશ કરતાં વધુ વીજળી ઉત્પન્ન થાય તો આ એક નકારાત્મક સંખ્યા હશે. વધુમાં, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ગ્રીડ સંચાલક તરફથી ગ્રાહકને રોકડ પ્રોત્સાહનો ચૂકવવામાં આવે છે. ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર સિસ્ટમનું જોડાણ ગ્રાહક અને ઉપયોગિતા કંપની વચ્ચેના આંતર જોડાણ કરાર દ્વારા જ થઈ શકે છે. આ સમજૂતી જોડાણ દરમિયાન અનુસરવાના વિવિધ સલામતી ધોરણોની વિગતો આપે છે. લાક્ષણિકતાઓ ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સમાંથી વિદ્યુત શક્તિને વિશેષ પાવર ઇન્વર્ટર દ્વારા વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરવી આવશ્યક છે જો તે પાવર ગ્રીડમાં પહોંચાડવાનો હેતુ હોય. ઇન્વર્ટર સોલર એરે અને ગ્રીડ વચ્ચે બેસે છે, અને તે એક વિશાળ એકલ એકમ હોઈ શકે છે અથવા એસી મોડ્યુલ તરીકે વ્યક્તિગત સોલર પેનલ્સ સાથે જોડાયેલા નાના ઇન્વર્ટરનો સંગ્રહ હોઈ શકે છે. ઇન્વર્ટરએ ગ્રીડ વોલ્ટેજ, તરંગરૂપ અને આવર્તનનું નિરીક્ષણ કરવું આવશ્યક છે. ઇન્વર્ટરએ ગ્રીડ પુરવઠાની નિષ્ફળતા શોધી કાઢવી જોઈએ, અને પછી, ગ્રીડને વીજળી પૂરી પાડવી જોઈએ નહીં. ખામીયુક્ત પાવર લાઇન સાથે જોડાયેલ ઇન્વર્ટર સલામતી નિયમો અનુસાર આપમેળે ડિસ્કનેક્ટ થઈ જશે, જે અધિકારક્ષેત્ર અનુસાર બદલાય છે. ફોલ્ટ કરંટનું સ્થાન એ નક્કી કરવામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે કે ઇન્વર્ટરની સુરક્ષા પદ્ધતિ શરૂ થશે કે નહીં, ખાસ કરીને નીચા અને મધ્યમ વીજ પુરવઠાના નેટવર્ક માટે. સુરક્ષા પ્રણાલીએ પુરવઠા નેટવર્ક પર ઇન્વર્ટરની બાહ્ય ખામીઓ માટે યોગ્ય કામગીરીની ખાતરી કરવી આવશ્યક છે. વિશેષ ઇન્વર્ટરને તેની એસી આવર્તનને ગ્રીડ સાથે સુમેળ કરવા માટે પણ ડિઝાઇન કરવું આવશ્યક છે, જેથી તરંગ સ્વરૂપ અનુસાર ગ્રીડમાં ઇન્વર્ટર પાવરના પ્રવાહનું યોગ્ય એકીકરણ સુનિશ્ચિત કરી શકાય. નેટ મીટરિંગ અને ફીડ-ઇન ટેરિફ જેવી એડવાન્ટેજીસ સિસ્ટમ્સ કે જે કેટલાક સિસ્ટમ ઓપરેટરો દ્વારા ઓફર કરવામાં આવે છે, તે ગ્રાહકના વીજળી વપરાશના ખર્ચને સરભર કરી શકે છે. જોકે કેટલાક સ્થળોએ, ગ્રીડ તકનીકો ગ્રીડમાં વિતરિત ઉત્પાદન ફીડિંગનો સામનો કરી શકતી નથી, તેથી વધારાની વીજળીની નિકાસ શક્ય નથી અને તે વધારાની માટી થઈ જાય છે. ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પી. વી. સિસ્ટમો સ્થાપિત કરવા તુલનાત્મક રીતે સરળ છે કારણ કે તેમને બેટરી સિસ્ટમની જરૂર નથી. ફોટોવોલ્ટેઇક (પી. વી.) વીજ ઉત્પાદન પ્રણાલીઓના ગ્રીડ ઇન્ટરકનેક્શનમાં પેદા થયેલ ઉર્જાના અસરકારક ઉપયોગનો ફાયદો છે કારણ કે તેમાં કોઈ સંગ્રહ નુકસાન સામેલ નથી. ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર સિસ્ટમ તેના જીવનકાળ દરમિયાન કાર્બન નકારાત્મક હોય છે, કારણ કે પેનલ બનાવવા માટે તેની ઉપર અને તેની ઉપર ઉત્પન્ન થતી કોઈપણ ઊર્જા શરૂઆતમાં અશ્મિભૂત ઇંધણને બાળવાની જરૂરિયાતને બંધ કરે છે. સૂર્ય હંમેશાં ચમકતો નથી, તેમ છતાં કોઈપણ સ્થાપન કાર્બન વપરાશમાં વ્યાજબી અનુમાનિત સરેરાશ ઘટાડો આપે છે. ગેરફાયદા ગ્રીડ સાથે જોડાયેલ પી. વી. વોલ્ટેજ નિયમનમાં સમસ્યાઓનું કારણ બની શકે છે. પરંપરાગત ગ્રીડ એક તરફી અથવા રેડિયલ પ્રવાહની ધારણા હેઠળ કામ કરે છે. પરંતુ ગ્રીડમાં ઇન્જેક્ટ કરાયેલી વીજળી વોલ્ટેજ વધારે છે, અને ± 5 ટકાની સ્વીકાર્ય બેન્ડવિડ્થની બહારના સ્તરને ચલાવી શકે છે. ગ્રીડ સાથે જોડાયેલ પી. વી. વીજળીની ગુણવત્તા સાથે સમાધાન કરી શકે છે. પી. વી. ની તૂટક તૂટક પ્રકૃતિનો અર્થ વોલ્ટેજમાં ઝડપી ફેરફારો થાય છે. આ માત્ર વારંવાર ગોઠવણને કારણે વોલ્ટેજ નિયમનકારોને જ બગાડે છે, પરંતુ વોલ્ટેજ ફ્લિકરમાં પણ પરિણમી શકે છે. ગ્રીડ સાથે જોડાવાથી સુરક્ષા સંબંધિત ઘણા પડકારો ઉભા થાય છે. આઇલેન્ડિંગ ઉપરાંત, ઉપર જણાવ્યા મુજબ, ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પીવીનું ખૂબ ઊંચું સ્તર રિલે ડિસેન્સિટાઇઝેશન, ઉપદ્રવ ટ્રીપિંગ, ઓટોમેટિક રીક્લોઝર્સ સાથે દખલગીરી અને ફેરોરોસોનન્સ જેવી સમસ્યાઓમાં પરિણમે છે. આઇલેન્ડિંગ આઇલેન્ડિંગ એ એવી સ્થિતિ છે જેમાં વિદ્યુત ઉપયોગિતા ગ્રીડમાંથી વીજળી હાજર ન હોવા છતાં વિતરિત જનરેટર સ્થાનને વીજળી આપવાનું ચાલુ રાખે છે. આઇલેન્ડિંગ ઉપયોગિતા કામદારો માટે જોખમી હોઈ શકે છે, જેમને કદાચ ખ્યાલ ન આવે કે વિદ્યુત ગ્રીડમાંથી કોઈ વીજળી ન હોવા છતાં સર્કિટ હજુ પણ સંચાલિત છે. આ કારણોસર, વિતરિત જનરેટરોએ ટાપુની શોધ કરવી જોઈએ અને તરત જ વીજળીનું ઉત્પાદન બંધ કરવું જોઈએ; આને એન્ટી-આઇલેન્ડિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. એન્ટી-આઇલેન્ડિંગ ગ્રીડ-કનેક્ટેડ પી. વી. સિસ્ટમમાં યુટિલિટી બ્લેકઆઉટના કિસ્સામાં, જ્યાં સુધી સૂર્ય ચમકતો હોય ત્યાં સુધી સોલર પેનલ્સ વીજળી પહોંચાડવાનું ચાલુ રાખશે. આ કિસ્સામાં, પુરવઠાની લાઇન એક "ટાપુ" બની જાય છે, જેની આસપાસની શક્તિ બિન-સંચાલિત રેખાઓના "સમુદ્ર" થી ઘેરાયેલી હોય છે. આ કારણોસર, સૌર ઇન્વર્ટર કે જે ગ્રીડને વીજ પુરવઠો પૂરો પાડવા માટે રચાયેલ છે તેમાં સામાન્ય રીતે સ્વચાલિત એન્ટી-આઇલેન્ડિંગ સર્કિટરી હોવી જરૂરી છે. ઇરાદાપૂર્વક આઇલેન્ડિંગમાં, જનરેટર ગ્રીડમાંથી ડિસ્કનેક્ટ થાય છે, અને વિતરિત જનરેટરને સ્થાનિક સર્કિટને પાવર આપવા માટે દબાણ કરે છે. આનો ઉપયોગ ઘણીવાર એવી ઇમારતો માટે પાવર બેકઅપ સિસ્ટમ તરીકે થાય છે જે સામાન્ય રીતે ગ્રીડને તેમની પાવર વેચે છે. બે પ્રકારની એન્ટી-આઇલેન્ડિંગ નિયંત્રણ તકનીકો છેઃ નિષ્ક્રિયઃ ગ્રીડની નિષ્ફળતા દરમિયાન વોલ્ટેજ અને/અથવા આવર્તનમાં ફેરફાર માપવામાં આવે છે અને વોલ્ટેજ અને/અથવા આવર્તનને તેના નજીવા મૂલ્યથી વધુ દૂર ધકેલવા માટે હકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. જો લોડ ઇન્વર્ટર આઉટપુટ સાથે ખૂબ જ સારી રીતે મેળ ખાય અથવા લોડમાં ખૂબ જ ઉચ્ચ ગુણવત્તાનું પરિબળ હોય (વાસ્તવિક પાવર રેશિયો માટે પ્રતિક્રિયાશીલ) તો આવર્તન અથવા વોલ્ટેજ બદલાઈ શકશે નહીં. તેથી કેટલાક નોન ડિટેક્શન ઝોન (એનડીઝેડ) અસ્તિત્વમાં છે. સક્રિયઃ આ પદ્ધતિ આવર્તન અથવા વોલ્ટેજમાં કેટલીક ભૂલ દાખલ કરવાનો ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે ગ્રીડ નિષ્ફળ જાય છે, ત્યારે ભૂલ એકઠી થાય છે અને વોલ્ટેજ અને/અથવા આવર્તનને સ્વીકાર્ય શ્રેણીની બહાર ધકેલી દે છે. બિલ્ડિંગ-ઇન્ટિગ્રેટેડ ફોટોવોલ્ટેઇક ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ જનરેશન ગ્રીડ એનર્જી સ્ટોરેજ રૂફટોપ ફોટોવોલ્ટેઇક સ્થાપનોની સૂચિ નવીનીકરણીય સ્રોતોમાંથી વીજળી ઉત્પાદન દ્વારા દેશોની સૂચિ ફોટોવોલ્ટેઇક સૌર ઊર્જા નવીનીકરણીય ઊર્જા પરિવર્તનીય નવીનીકરણીય ઊર્જા સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ નવીનીકરણીય અને કાર્યક્ષમતા માટે રાજ્ય પ્રોત્સાહનો ડેટાબેઝ ઇન્વર્ટર મૂળભૂત બાબતો (ડાઉનલોડ કરી શકાય તેવી PDF) ફોટોવોલ્ટેઇક