सोलर पीवी सिस्टम में उन सभी पैनलों से बिजली की मांग के आधार पर सरणियों में वायर्ड कई सौर पैनल शामिल होते हैं, जो बदले में, कई सौर पीवी कोशिकाओं से बने होते हैं जो सूर्य से ऊर्जा को कैप्चर करने और उन्हें बिजली में परिवर्तित करने में शामिल होते हैं। अब, यदि आपके सरणी में सौर पैनल के केवल एक भाग पर एक छाया गिरती है, तो पूरे सिस्टम से आउटपुट संभावित रूप से समझौता किया जा सकता है, इसे पीवी पैनलों की छायांकन के लिए संदर्भित किया जा सकता है।
छायांकित और बिना छायांकित सौर पैनल से आउटपुट में अंतर दिखाने वाला चित्र
बेहतर समझ के लिए
पैनल को पाइप के एक टुकड़े के रूप में देखें, और सौर ऊर्जा उस पाइप से बहने वाले पानी की तरह है। अपरंपरागत तार भी, एक छाया एक ऐसी चीज है जो उस प्रवाह को अवरुद्ध करती है। यदि, उदाहरण के तौर पर, किसी पेड़ या चिमनी से छाया स्ट्रिंग के भीतर सभी पैनलों में से एक में गिरती है, तो पूरे स्ट्रिंग का उत्पादन लगभग शून्य तक कम हो जाता है जब तक छाया वहां बैठती है। यदि कोई अलग, बिना छायांकित स्ट्रिंग है, तो यह स्ट्रिंग हमेशा की तरह आउटपावर को चालू कर सकती है।
सौर मंडल पर छायांकन के प्रभाव का चित्रमय प्रतिनिधित्व
छायांकन के कारण कौन से कारक हैं?
छायांकन, आमतौर पर बादलों के कारण होता है, पर्यावरणीय अवरोध जैसे कि पेड़ या इमारतों के पास, समानांतर पंक्तियों में पैनलों के बीच स्वयं-छायांकन, गंदगी, धूल और विभिन्न अन्य कचरा जैसे बर्डड्रॉपिंग, आदि। ये छायांकन प्रभाव भी बाधा की स्थिति के परिणामस्वरूप या कुछ मामलों में गतिशील होते हैं, उदाहरण के लिए, छाया द्वारा डाली गई छाया चलते बादल।
यह सौर ऊर्जा प्रणाली के प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है?
इनवर्टरइनपुट वोल्टेज रेंज के आधार पर सौर पैनल श्रृंखला-समानांतर संयोजन से जुड़े होते हैं। यदि किसी पेड़ या चिमनी से छाया स्ट्रिंग के एक पैनल पर भी गिर रही है, तो पूरे स्ट्रिंग का आउटपुट छाया की अवधि के लिए लगभग शून्य होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि पैनल एक साथ इस तरह से जुड़े होते हैं कि आउटपुट सबसे कमजोर पैनल से गुजरने वाले करंट के स्तर तक कम हो जाता है। यदि कोई अलग, बिना छायांकित स्ट्रिंग है, तो यह हमेशा की तरह आउटपुट पावर को चालू कर देगा। पूरे सिस्टम पर छाया का प्रभाव इस बात पर निर्भर करता है कि पैनल एक साथ जुड़े हुए हैं।
छायांकन की समस्या से कैसे निपटें?
पीवी सिस्टम की स्थिति
सौर पीवी प्रणाली स्थापित करने से पहले आपको छाया से बचने के लिए वर्ष के सभी मौसमों के लिए दिन के सभी समय पर विचार करते हुए साइट का सावधानीपूर्वक विश्लेषण करना चाहिए। पीवी सिस्टम के लिए स्थान को अंतिम रूप देने से पहले निकटवर्ती बढ़ते पेड़ या भवन जो भविष्य में बन सकते हैं, पर भी विचार किया जाना चाहिए।
बाईपास डायोड
छायांकन के प्रभाव को कम करने के लिए बाईपास डायोड
हॉट-स्पॉट हीटिंग के विनाशकारी प्रभावों को बाईपास डायोड के उपयोग से रोका जा सकता है। एक बाईपास डायोड समानांतर में, लेकिन विपरीत ध्रुवता के साथ, एक सौर सेल से जुड़ा होता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है। सामान्य ऑपरेशन के तहत, प्रत्येक सौर सेल फॉरवर्ड बायस्ड होगा और इसलिए बाईपास डायोड रिवर्स बायस्ड होगा और प्रभावी रूप से एक ओपन सर्किट होगा। हालांकि, यदि कई श्रृंखलाओं से जुड़ी कोशिकाओं के बीच शॉर्ट-सर्किट करंट में बेमेल होने के कारण एक सौर सेल रिवर्स बायस्ड है, तो बाईपास डायोड संचालित होता है, जिससे अच्छे सोलर सेल्स से करंट को बाहरी सर्किट में प्रवाहित करने की बजाय आगे बायसिंग करने की अनुमति मिलती है। अच्छा सेल। खराब सेल में अधिकतम रिवर्स बायस लगभग एक डायोड ड्रॉप तक कम हो जाता है, इस प्रकार करंट को सीमित कर देता है और हॉट-स्पॉट हीटिंग को रोकता है। बाईपास डायोड का संचालन और IV वक्र पर प्रभाव नीचे दिए गए एनीमेशन में दिखाया गया है।
श्रृंखला में दो कोशिकाओं के लिए वर्तमान प्रवाह और बाईपास डायोड का प्रभाव। एनीमेशन स्वचालित रूप से एक शर्त से दूसरी स्थिति में आगे बढ़ता है।
IV वक्र पर बाईपास डायोड के प्रभाव को पहले बायपास डायोड के साथ एकल सौर सेल के IV वक्र को खोजने और फिर इस वक्र को अन्य सौर सेल IV वक्रों के साथ जोड़कर निर्धारित किया जा सकता है। बायपास डायोड सोलर सेल को रिवर्स बायस में ही प्रभावित करता है। यदि रिवर्स बायस सौर सेल के घुटने के वोल्टेज से अधिक है, तो डायोड चालू होता है और करंट का संचालन करता है। संयुक्त IV वक्र नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।
बाईपास डायोड के साथ सौर सेल का IV वक्र।
बाईपास डायोड के साथ हॉट-स्पॉट हीटिंग को रोकना। स्पष्टता के लिए, उदाहरण कुल 10 कोशिकाओं का उपयोग करता है जिनमें 9 छायांकित और 1 छायांकित नहीं हैं। एक विशिष्ट मॉड्यूल में 36 सेल होते हैं और बाईपास डायोड के बिना वर्तमान बेमेल के प्रभाव और भी बदतर होते हैं, लेकिन बाईपास डायोड के साथ कम महत्वपूर्ण होते हैं। एनीमेशन स्वचालित रूप से चलता है। जारी रखने के लिए आपको क्लिक करने की आवश्यकता नहीं है।
व्यवहार में, हालांकि, प्रति सौर सेल में एक बाईपास डायोड आमतौर पर बहुत महंगा होता है और इसके बजाय बाईपास डायोड को आमतौर पर सौर कोशिकाओं के समूहों में रखा जाता है। छायांकित या निम्न वर्तमान सौर सेल में वोल्टेज अन्य श्रृंखला कोशिकाओं के आगे के पूर्वाग्रह वोल्टेज के बराबर है जो समान बाईपास डायोड और बाईपास डायोड के वोल्टेज को साझा करते हैं। यह नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। बिना छायांकित सौर सेल में वोल्टेज कम करंट सेल पर छायांकन की डिग्री पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, यदि सेल पूरी तरह से छायांकित है, तो बिना छायांकित सौर सेल उनके शॉर्ट सर्किट करंट द्वारा फॉरवर्ड बायस्ड होंगे और वोल्टेज लगभग 0.6V होगा। यदि खराब सेल को केवल आंशिक रूप से छायांकित किया जाता है, तो अच्छी कोशिकाओं से कुछ धारा सर्किट के माध्यम से प्रवाहित हो सकती है, और शेष का उपयोग प्रत्येक सौर सेल जंक्शन पर पूर्वाग्रह को आगे बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिससे प्रत्येक सेल में कम आगे पूर्वाग्रह वोल्टेज होता है। छायांकित सेल में अधिकतम बिजली अपव्यय समूह में सभी कोशिकाओं की उत्पादन क्षमता के लगभग बराबर है। प्रति डायोड अधिकतम समूह आकार, बिना नुकसान पहुंचाए, सिलिकॉन कोशिकाओं के लिए लगभग 15 सेल/बाईपास डायोड है। एक सामान्य ३६ सेल मॉड्यूल के लिए, इसलिए, २ बाईपास डायोड का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि मॉड्यूल [जीजी] quot;हॉट-स्पॉट [जीजी] quot; क्षति।
सौर कोशिकाओं के समूहों में बाईपास डायोड। बिना छायांकित सौर कोशिकाओं में वोल्टेज खराब सेल की छायांकन की डिग्री पर निर्भर करता है। ऊपर की आकृति में, 0.5V को मनमाने ढंग से दिखाया गया है।
एमपीपी ट्रैकिंग क्षमता के साथ स्ट्रिंग इन्वर्टर
अधिकतम पावर प्वाइंट ट्रैकिंग (एमपीपी ट्रैकिंग या एमपीपीटी) तकनीक अब स्ट्रिंग इन्वर्टर निर्माता के बीच एक मानक है। एमपीपी ट्रैकर के साथ स्ट्रिंग इनवर्टर इनपुट वोल्टेज को समायोजित करके सौर पैनलों की एक स्ट्रिंग (यहां तक कि छायांकित होने पर भी) से सबसे अधिक उपयोग करने योग्य ऊर्जा को निचोड़ने में सक्षम हैं। संक्षेप में, एक एमपीपी ट्रैकर आंशिक छायांकन और अन्य आउटपुट बेमेल से जुड़े आउटपुट नुकसान को कम करने में मदद करता है। एमपीपीटी तकनीक के बिना इन्वर्टर कमजोर स्ट्रिंग से आउटपुट खो देते हैं जब यह वांछित आउटपुट थ्रेशोल्ड से नीचे गुजरता है।
माइक्रो इन्वर्टर और पावर ऑप्टिमाइज़र
आंशिक छायांकन की समस्या को दूर करने के लिए माइक्रोइनवर्टर और पावर ऑप्टिमाइज़र दोनों का उपयोग किया जाता है। यह प्रत्येक सौर पैनल को व्यक्तिगत रूप से काम करने की अनुमति देता है ताकि सिस्टम ऊर्जा उत्पादन केवल एक या दो छायांकित पैनलों से असमान रूप से प्रभावित न हो।
विभिन्न प्रकार के सौर छायांकन
छाया बनाने वाली वस्तुओं के आधार पर विभिन्न प्रकार के सौर छायांकन होते हैं।
अस्थायी छायांकन
अस्थायी छायांकन में छायांकन शामिल है जो बादलों, पक्षियों की बूंदों, धूल या गिरे हुए पत्तों का परिणाम है।
इमारत से उत्पन्न छायांकन
इमारत से उत्पन्न होने वाली छायांकन महत्वपूर्ण है क्योंकि इसमें प्रत्यक्ष छाया शामिल है। इस प्रकार की छायांकन के उदाहरण हैं चिमनी, प्रकाश कंडक्टर, उपग्रह व्यंजन, एंटीना, छत और अग्रभाग प्रोट्रूशियंस, ऑफसेट बिल्डिंग संरचना, छत अधिरचना बस कुछ ही नाम के लिए।
स्थान से छायांकन
स्थान से छायांकन भवन के आसपास से आता है। हो सकता है कि पेड़ या झाड़ियाँ हों, इमारतों के ऊपर केबल दौड़ रही हों, आस-पास की इमारतें या दूर की इमारतें जो समान रूप से क्षितिज को काला कर सकती हैं।
आत्म छायांकन
रैक-माउंटिंग सिस्टम के साथ, मॉड्यूल की स्व-छायांकन मॉड्यूल की पंक्ति के कारण हो सकता है। इन मामलों में, मॉड्यूल पंक्तियों के बीच झुकाव और अलगाव को अनुकूलित करना आवश्यक है।
प्रत्यक्ष छायांकन
प्रत्यक्ष छायांकन ऊर्जा के उच्च नुकसान का कारण बन सकता है क्योंकि प्रकाश को पकड़ने के लिए पीवी सौर पैनल में बाधा डालने वाली छाया-कास्टिंग वस्तु की निकटता।
