Rooftop solar power
रूफटॉप सोलर पावर सिस्टम, या रूफटॉप पी. वी. सिस्टम, एक फोटोवोल्टिक (पी. वी.) सिस्टम है जिसमें बिजली पैदा करने वाले सौर पैनल आवासीय या वाणिज्यिक भवन या संरचना की छत पर लगे होते हैं। इस तरह की प्रणाली के विभिन्न घटकों में फोटोवोल्टिक मॉड्यूल, माउंटिंग सिस्टम, केबल, सोलर इनवर्टर और अन्य विद्युत सहायक उपकरण शामिल हैं। छत पर लगे सिस्टम मेगावाट रेंज में क्षमता वाले उपयोगिता-पैमाने के सौर ग्राउंड-माउंटेड फोटोवोल्टिक पावर स्टेशनों की तुलना में छोटे होते हैं, इसलिए यह वितरित उत्पादन का एक रूप है। अधिकांश रूफटॉप पी. वी. स्टेशन ग्रिड से जुड़े फोटोवोल्टिक पावर सिस्टम हैं। आवासीय भवनों पर छत पर लगे पी. वी. प्रणालियों की क्षमता आम तौर पर लगभग 5-20 किलोवाट (के. डब्ल्यू.) होती है, जबकि वाणिज्यिक भवनों पर लगे छतों की क्षमता अक्सर 100 किलोवाट से 1 मेगावाट (एम. डब्ल्यू.) तक होती है। बहुत बड़ी छतों में 1-10 मेगावाट की सीमा में औद्योगिक पैमाने पर पी. वी. प्रणालियाँ रखी जा सकती हैं। स्थापना शहरी वातावरण बड़ी मात्रा में खाली छत वाले स्थान प्रदान करता है और स्वाभाविक रूप से संभावित भूमि उपयोग और पर्यावरणीय चिंताओं से बच सकता है। छत पर सौर इन्सुलेशन का अनुमान लगाना एक बहुआयामी प्रक्रिया है, क्योंकि छतों पर इन्सुलेशन मान निम्नलिखित से प्रभावित होते हैंः वर्ष का समय अक्षांश मौसम की स्थिति छत ढलान छत पहलू आस-पास की इमारतों और वनस्पतियों से छायांकन लिडार और ऑर्थोफोटोस के उपयोग सहित संभावित सौर पीवी छत प्रणालियों की गणना करने के लिए विभिन्न तरीके हैं। परिष्कृत मॉडल नगरपालिका स्तर पर पी. वी. परिनियोजन के लिए बड़े क्षेत्रों में छायांकन नुकसान का निर्धारण भी कर सकते हैं। छत पर सौर सरणी के घटकः निम्नलिखित खंड में छत पर सौर सरणी के सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले घटक शामिल हैं। हालांकि डिजाइन छत के प्रकार के अनुसार भिन्न हो सकते हैं (जैसे। धातु बनाम शिंगल), छत का कोण और छायांकन संबंधी चिंताएं, अधिकांश सरणी में निम्नलिखित घटकों की कुछ भिन्नताएं होती हैं सौर पैनल सूर्य के प्रकाश के साथ विकिरणित होने पर कार्बन मुक्त बिजली का उत्पादन करते हैं। अक्सर सिलिकॉन से बने, सौर पैनल छोटे सौर कोशिकाओं से बने होते हैं जो आमतौर पर प्रति पैनल 6 कोशिकाओं की संख्या रखते हैं। एक साथ बंधे कई सौर पैनल एक सौर सरणी बनाते हैं। सौर पैनल आम तौर पर टेम्पर्ड ग्लास द्वारा संरक्षित होते हैं और एक एल्यूमीनियम फ्रेम के साथ सुरक्षित होते हैं। सौर पैनल का अगला भाग बहुत टिकाऊ होता है जबकि पैनल का पिछला भाग आम तौर पर अधिक कमजोर होता है। माउन्टिंग क्लैम्प्स में आम तौर पर एल्यूमीनियम ब्रैकेट और स्टेनलेस स्टील के बोल्ट होते हैं जो छत पर और रेल पर एक दूसरे के लिए सौर पैनलों को सुरक्षित करते हैं। विभिन्न छत और रेल विन्यास के लिए क्लैंप अक्सर डिजाइन में भिन्न होते हैं। रैकिंग या रेल धातु से बने होते हैं और अक्सर पैनलों पर लेटने के लिए छत पर एक समानांतर विन्यास में होते हैं। यह महत्वपूर्ण है कि पट्टियाँ इतनी समतल हों कि पैनलों को समान रूप से लगाया जा सके। माउंट रेल और पूरी सरणी को छत की सतह से जोड़ते हैं। ये माउंट अक्सर एल ब्रैकेट होते हैं जिन्हें फ्लैशिंग के माध्यम से और छत के राफ्टर्स में बोल्ट किया जाता है। छत के विन्यास और सामग्रियों की विस्तृत श्रृंखला के कारण माउंट डिजाइन में भिन्न होते हैं। फ्लैशिंग एक टिकाऊ धातु प्लेट है जो माउंट और छत की सतह के बीच एक जल प्रतिरोधी मुहर प्रदान करती है। अक्सर, छत पर चमक को सील करने के लिए कड़ाही का उपयोग किया जाता है और यह धातु की छत के शिंगल जैसा दिखता है। इन्वर्टर के लिए डीसी/एसी तारों को पैनलों के बीच तारों को माइक्रो इन्वर्टर या स्ट्रिंग इन्वर्टर में जोड़ा जाता है। मौसम और तारों के बिगड़ने से बचने के लिए किसी भी तार को छत की सतह को नहीं छूना चाहिए या सरणी से लटकना नहीं चाहिए। माइक्रो इनवर्टर को पैनल के निचले हिस्से में लगाया जाता है और पैनल से डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित किया जाता है जिसे ग्रिड में भेजा जा सकता है। माइक्रो इनवर्टर छायांकन होने पर प्रत्येक पैनल के अनुकूलन की अनुमति देते हैं और अलग-अलग पैनलों से विशिष्ट डेटा प्रदान कर सकते हैं। धातु की छतों पर पतली फिल्म सौर पतली फिल्म सौर की बढ़ती दक्षता के साथ, उन्हें धातु की छतों पर स्थापित करना पारंपरिक मोनोक्रिस्टलाइन और पॉलीक्रिस्टलाइन सौर कोशिकाओं के साथ लागत प्रतिस्पर्धी हो गया है। पतले फिल्म पैनल लचीले होते हैं और खड़े सीवन धातु की छतों से नीचे जाते हैं और चिपकने के साथ धातु की छत पर चिपक जाते हैं, इसलिए स्थापित करने के लिए किसी छेद की आवश्यकता नहीं होती है। कनेक्शन के तार छत के शीर्ष पर रिज कैप के नीचे चलते हैं। दक्षता 10-18% से लेकर केवल $2-$3 प्रति वाट स्थापित क्षमता तक होती है, जबकि मोनोक्रिस्टलाइन 17-22% कुशल है और इसकी लागत $3-$3.50 प्रति वाट स्थापित क्षमता है। पतली फिल्म सौर का वजन 7-10 औंस प्रति वर्ग फुट पर हल्का होता है। पतले फिल्म सौर पैनल 10-20 वर्षों तक चलते हैं लेकिन पारंपरिक सौर पैनलों की तुलना में तेजी से आरओआई होते हैं, धातु की छतें एक डामर शिंगल छत के लिए 12-20 वर्षों की तुलना में प्रतिस्थापन से पहले 40-70 वर्षों तक चलती हैं। वित्तीय स्थापना लागत पी. वी. प्रणाली मूल्य (2022) संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रोत्साहन यदि आप अपने घर या व्यवसाय पर सौर पैनल स्थापित करने पर विचार कर रहे हैं, तो आप सरकार द्वारा दिए जाने वाले विभिन्न प्रोत्साहनों और छूटों के लिए पात्र हो सकते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में राज्य द्वारा सौर प्रोत्साहन स्थापना की प्रारंभिक लागत की भरपाई करने और सौर ऊर्जा को अधिक किफायती बनाने में मदद कर सकते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में, प्रत्येक राज्य के पास सौर ऊर्जा के लिए प्रोत्साहन और छूट का अपना सेट है। संघीय कर क्रेडिटः सौर ऊर्जा के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रोत्साहनों में से एक संघीय कर क्रेडिट है। निवेश कर क्रेडिट (आई. टी. सी.) आपको अपने संघीय करों से सौर ऊर्जा प्रणाली स्थापित करने की लागत का 30 प्रतिशत काटने की अनुमति देता है। यह ऋण आवासीय और वाणिज्यिक दोनों प्रणालियों के लिए उपलब्ध है और 2033 में यह घटकर 26 प्रतिशत रह जाएगा। ये छूट राज्य से राज्य में व्यापक रूप से भिन्न हो सकती हैं और प्रणाली के आकार, उपयोग की जाने वाली तकनीक के प्रकार और संपत्ति के स्थान पर आधारित हो सकती हैं। कुछ राज्य विशिष्ट प्रकार की सौर ऊर्जा के लिए छूट भी प्रदान करते हैं, जैसे कि सौर जल ताप या सौर पूल ताप। नेट मीटरिंगः नेट मीटरिंग घर के मालिकों और व्यवसायों को अतिरिक्त सौर ऊर्जा को ग्रिड को वापस बेचने की अनुमति देती है। अर्जित क्रेडिट का उपयोग गैर-सौर घंटों के दौरान ऊर्जा लागत की भरपाई के लिए किया जा सकता है। नेट मीटरिंग नीतियां राज्य के अनुसार व्यापक रूप से भिन्न होती हैं, कुछ राज्य दूसरों की तुलना में अधिक अनुकूल शर्तों की पेशकश करते हैं। संपत्ति कर छूटः कुछ राज्य सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए संपत्ति कर छूट प्रदान करते हैं। इसका मतलब है कि सौर पैनलों और उपकरणों का मूल्य कर उद्देश्यों के लिए संपत्ति के मूल्य में शामिल नहीं किया जाएगा। बिक्री कर छूटः कुछ राज्य सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए बिक्री कर छूट प्रदान करते हैं। इसका मतलब है कि सौर पैनलों, उपकरणों और स्थापना की खरीद पर कोई बिक्री कर नहीं लिया जाएगा। प्रदर्शन-आधारित प्रोत्साहनः कुछ राज्य प्रदर्शन-आधारित प्रोत्साहन प्रदान करते हैं, जो सौर ऊर्जा लागत रुझानों की मात्रा के आधार पर घर के मालिकों और व्यवसायों को भुगतान करते हैं। 2000 के दशक के मध्य में, सौर कंपनियों ने ग्राहकों के लिए पट्टे और बिजली खरीद समझौतों जैसी विभिन्न वित्तपोषण योजनाओं का उपयोग किया। ग्राहक वर्षों की अवधि में अपने सौर पैनलों के लिए भुगतान कर सकते हैं, और नेट मीटरिंग कार्यक्रमों से क्रेडिट से भुगतान में सहायता प्राप्त कर सकते हैं। मई 2017 तक, छत पर सौर प्रणाली की स्थापना की लागत औसतन 20,000 डॉलर थी। अतीत में, यह अधिक महंगा था। यूटिलिटी डाइव ने लिखा, "अधिकांश लोगों के लिए, अन्य बिलों और प्राथमिकताओं के ऊपर एक सौर प्रणाली जोड़ना एक विलासिता है" और "रूफटॉप सौर कंपनियां बड़े पैमाने पर अमेरिकी आबादी के धनी हिस्से को पूरा करती हैं।" सौर सरणी प्राप्त करने वाले अधिकांश परिवार "उच्च मध्यम आय वाले" होते हैं। सौर ग्राहकों के लिए औसत घरेलू वेतन लगभग 100,000 डॉलर है। हालाँकि, आय और सौर प्रणाली की खरीद के अध्ययन में "कम आय वाले ग्राहकों की एक आश्चर्यजनक संख्या" दिखाई दी। अध्ययन के निष्कर्षों के आधार पर, जी. टी. एम. शोधकर्ताओं का अनुमान है कि चार सौर बाजारों में कम आय वाली संपत्तियों में 100,000 से अधिक प्रतिष्ठान शामिल हैं। उपभोक्ता ऊर्जा गठबंधन द्वारा जून 2018 में जारी एक रिपोर्ट जिसमें अमेरिकी सौर प्रोत्साहनों का विश्लेषण किया गया था, से पता चला है कि संघीय, राज्य और स्थानीय प्रोत्साहनों के संयोजन के साथ-साथ पी. वी. प्रणालियों को स्थापित करने की घटती शुद्ध लागत ने पूरे देश में छत पर सौर ऊर्जा का अधिक उपयोग किया है। डेली एनर्जी इनसाइडर के अनुसार, "रिपोर्ट में कहा गया है कि 2016 में आवासीय सौर पी. वी. क्षमता में पिछले वर्ष की तुलना में 20 प्रतिशत की वृद्धि हुई। इस बीच, आवासीय सौर की औसत स्थापित लागत, 2015 की पहली तिमाही की तुलना में 2017 की पहली तिमाही में 21 प्रतिशत गिरकर 2.84 डॉलर प्रति वाट-डीसी हो गई। वास्तव में, समूह द्वारा अध्ययन किए गए आठ राज्यों में, छत पर सौर पी. वी. प्रणाली स्थापित करने के लिए कुल सरकारी प्रोत्साहन वास्तव में ऐसा करने की लागत से अधिक था। 2019 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में कर क्रेडिट के बाद, 6 किलोवाट आवासीय प्रणाली के लिए राष्ट्रीय औसत लागत $2.99/W थी, जिसकी विशिष्ट सीमा $2.58 से $3.38 थी। पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं के कारण, औद्योगिक आकार के ग्राउंड-माउंटेड सौर सिस्टम छोटी छत-माउंटेड सिस्टम (4 सी/केडब्ल्यूएच) की आधी लागत (2 सी/केडब्ल्यूएच) पर बिजली का उत्पादन करते हैं। नेट-मीटरिंग तंत्र यह ग्रिड से जुड़ी सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए एक व्यवस्था है। इस तंत्र में, उत्पन्न अतिरिक्त सौर ऊर्जा को बिजली ग्रिड में निर्यात किया जाता है। उपभोक्ता को निर्यात की गई बिजली की मात्रा का श्रेय मिलता है। बिलिंग चक्र के अंत में, उपभोक्ता से बिजली ग्रिड में आयातित और निर्यात की गई बिजली के शुद्ध या अंतर के लिए शुल्क लिया जाता है। इसलिए इसका नाम, नेट-मीटरिंग है। यहाँ ध्यान देने योग्य एक महत्वपूर्ण बात यह है कि इस तंत्र में सौर ऊर्जा की कोई बिक्री नहीं होती है। निर्यातित kWh का उपयोग केवल बिल की गणना से पहले आयातित kWh को समायोजित करने के लिए किया जाता है। फ़ीड-इन टैरिफ तंत्र एक ग्रिड से जुड़े छत पर फोटोवोल्टिक बिजली स्टेशन में, उत्पन्न बिजली को कभी-कभी ग्रिड में कहीं और उपयोग के लिए सर्विसिंग बिजली उपयोगिता को बेचा जा सकता है। यह व्यवस्था इंस्टॉलर के निवेश के लिए भुगतान प्रदान करती है। दुनिया भर के कई उपभोक्ता राजस्व प्राप्त होने के कारण इस तंत्र की ओर रुख कर रहे हैं। एक सार्वजनिक उपयोगिता आयोग आमतौर पर उस दर को निर्धारित करता है जो उपयोगिता इस बिजली के लिए भुगतान करती है, जो खुदरा दर या कम थोक दर पर हो सकती है, जो सौर ऊर्जा भुगतान और स्थापना की मांग को बहुत प्रभावित करती है। एफ. आई. टी. जैसा कि आमतौर पर जाना जाता है, ने दुनिया भर में सौर पी. वी. उद्योग में विस्तार किया है। सब्सिडी के इस रूप के माध्यम से हजारों नौकरियों का सृजन हुआ है। हालांकि यह एक बुलबुला प्रभाव पैदा कर सकता है जो एफ. आई. टी. को हटाने पर फट सकता है। इसने स्थानीय उत्पादन की क्षमता को भी बढ़ाया है और बिजली लाइनों के माध्यम से संचरण नुकसान को कम किया है। हाइब्रिड सिस्टम एक रूफटॉप फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन (या तो ऑन-ग्रिड या ऑफ-ग्रिड) का उपयोग अन्य बिजली घटकों जैसे डीजल जनरेटर, विंड टर्बाइन, बैटरी आदि के साथ किया जा सकता है। ये सौर संकर ऊर्जा प्रणालियाँ बिजली का निरंतर स्रोत प्रदान करने में सक्षम हो सकती हैं। लाभ संस्थापकों को सार्वजनिक ग्रिड में सौर बिजली प्रदान करने का अधिकार है और इसलिए पी. वी. बिजली की वर्तमान अतिरिक्त लागतों की भरपाई के लिए सौर बिजली के लाभों को दर्शाते हुए प्रति उत्पन्न किलोवाट घंटे के लिए उचित प्रीमियम शुल्क प्राप्त करते हैं। नुकसान पी. वी. स्टेशनों से 10 प्रतिशत योगदान वाली एक विद्युत ऊर्जा प्रणाली के लिए एक पारंपरिक प्रणाली की तुलना में भार-आवृत्ति नियंत्रण (एल. एफ. सी.) क्षमता में ढाई प्रतिशत की वृद्धि की आवश्यकता होगी-एक ऐसी समस्या जिसका मुकाबला पी. वी. प्रणाली के डी. सी./ए. सी.-परिपथ में समक्रमक का उपयोग करके किया जा सकता है। 1996 में पी. वी. बिजली उत्पादन के लिए ब्रेक-ईवन लागत 10 प्रतिशत से कम के योगदान स्तर के लिए अपेक्षाकृत अधिक पाई गई थी। जबकि पी. वी. बिजली उत्पादन का उच्च अनुपात कम ब्रेक-इवन लागत देता है, आर्थिक और एल. एफ. सी. विचार समग्र बिजली प्रणालियों में पी. वी. योगदान पर लगभग 10 प्रतिशत की ऊपरी सीमा लागू करते हैं। सिंगल छत को बदलने के लिए सौर पैनलों को नीचे ले जाना डामर सिंगल छत को बदलने के लिए सौर पैनलों को हटाने की आवश्यकता होगी और छत को फिर से हिलाने के लिए नीचे ले जाना होगा और छत को फिर से हिलाने के बाद फिर से स्थापित करना होगा। उस दौरान आपके घर में बिजली गुल हो सकती है। सौर पैनल संस्थापकों को छत समाप्त होने पर बाद की तारीख में स्थापना रद्द करने और फिर से स्थापित करने के लिए दो बार बाहर आना होगा, और उनका श्रम आमतौर पर डामर शिंगल छत के भुगतान दर की तुलना में अधिक महंगा होता है। तकनीकी कठिनाइयाँ बिजली ग्रिड में बड़ी मात्रा में रूफटॉप पी. वी. प्रणालियों को एकीकृत करने के लिए कई तकनीकी कठिनाइयाँ हैं। विद्युत ग्रिड को वितरण स्तर पर दोतरफा विद्युत प्रवाह के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया था। वितरण फीडरों को आमतौर पर वितरण फीडर के अंत में बड़े केंद्रीकृत जनरेटरों से ग्राहक भार तक लंबी दूरी पर संचारित एक तरफा बिजली प्रवाह के लिए एक रेडियल प्रणाली के रूप में डिज़ाइन किया जाता है। छतों पर स्थानीयकृत और वितरित सौर पी. वी. उत्पादन के साथ, विपरीत प्रवाह सबस्टेशन और ट्रांसफॉर्मर में बिजली के प्रवाह का कारण बनता है, जिससे महत्वपूर्ण चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। इससे सुरक्षा समन्वय और वोल्टेज नियामकों पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। रुक-रुक कर बादलों के कारण पी. वी. प्रणालियों से उत्पादन में तेजी से उतार-चढ़ाव वितरण फीडर में वोल्टेज परिवर्तनशीलता के अवांछनीय स्तर का कारण बनता है। रूफटॉप पी. वी. के उच्च प्रवेश पर, यह वोल्टेज परिवर्तनशीलता भार और उत्पादन में क्षणिक असंतुलन के कारण ग्रिड की स्थिरता को कम कर देती है और बिजली नियंत्रण द्वारा काउंटर नहीं किए जाने पर वोल्टेज और आवृत्ति निर्धारित सीमा से अधिक हो जाती है। अर्थात्, केंद्रीकृत जनरेटर पी. वी. प्रणालियों की परिवर्तनशीलता से मेल खाने के लिए पर्याप्त तेजी से रैंप नहीं कर सकते हैं जिससे पास की प्रणाली में आवृत्ति बेमेल हो जाती है। इससे ब्लैकआउट हो सकता है। यह एक उदाहरण है कि कैसे एक साधारण स्थानीय रूफटॉप पी. वी. प्रणाली बड़े पावर ग्रिड को प्रभावित कर सकती है। सौर पैनलों को एक विस्तृत क्षेत्र में वितरित करके और भंडारण जोड़कर इस समस्या को आंशिक रूप से कम किया जाता है। संचालन और रखरखाव छत पर पी. वी. सौर संचालन और रखरखाव छत सुविधाओं की वितरित प्रकृति और कठिन पहुंच के कारण जमीन-आधारित सुविधाओं की तुलना में अधिक लागत का है। पर्याप्त फोटोवोल्टिक प्रणाली प्रदर्शन निगरानी उपकरणों की कम उपलब्धता और मानव श्रम की उच्च लागत के कारण छत पर सौर प्रणालियों में आमतौर पर एक खराबी की पहचान करने और एक तकनीशियन को भेजने में अधिक समय लगता है। नतीजतन, रूफटॉप सोलर पीवी सिस्टम आमतौर पर संचालन और रखरखाव की निम्न गुणवत्ता और अनिवार्य रूप से सिस्टम की उपलब्धता और ऊर्जा उत्पादन के निम्न स्तर से पीड़ित होते हैं। छत पर सबसे बड़े सौर प्रतिष्ठान भी देखें भवन-एकीकृत फोटोवोल्टिक छत पर फोटोवोल्टिक प्रतिष्ठानों की सूची अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकर फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन सोलर केबल सोलर इन्वर्टर सोलर शिंगल्स सोलर ट्रैकर संदर्भ फोटोवोल्टिक