निवासी पीव्ही-स्टोरेज सिस्टम डिझाइन आणि कॉन्फिगरेशनसाठी व्यापक मार्गदर्शक

निवासी फोटोव्होल्टेइक (PV)-स्टोरेज सिस्टीममध्ये प्रामुख्याने PV मॉड्यूल, ऊर्जा साठवण बॅटरी, स्टोरेज इन्व्हर्टर, मीटरिंग डिव्हाइसेस आणि मॉनिटरिंग मॅनेजमेंट सिस्टम असतात. त्याचे ध्येय ऊर्जा स्वयंपूर्णता प्राप्त करणे, ऊर्जा खर्च कमी करणे, कार्बन उत्सर्जन कमी करणे आणि वीज विश्वासार्हता सुधारणे आहे. निवासी PV-स्टोरेज सिस्टीम कॉन्फिगर करणे ही एक व्यापक प्रक्रिया आहे ज्यासाठी कार्यक्षम आणि स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी विविध घटकांचा काळजीपूर्वक विचार करणे आवश्यक आहे.

I. निवासी पीव्ही-स्टोरेज सिस्टीमचा आढावा

सिस्टम सेटअप सुरू करण्यापूर्वी, पीव्ही अ‍ॅरे इनपुट टर्मिनल आणि ग्राउंडमधील डीसी इन्सुलेशन रेझिस्टन्स मोजणे आवश्यक आहे. जर रेझिस्टन्स U…/30mA पेक्षा कमी असेल (U… पीव्ही अ‍ॅरेचा कमाल आउटपुट व्होल्टेज दर्शवतो), तर अतिरिक्त ग्राउंडिंग किंवा इन्सुलेशन उपाय करणे आवश्यक आहे.

निवासी पीव्ही-स्टोरेज सिस्टमची प्राथमिक कार्ये खालीलप्रमाणे आहेत:

• स्वतःचा वापर: घरगुती ऊर्जेच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी सौर ऊर्जेचा वापर.
• शिखर कापणे आणि दरी भरणे: ऊर्जेच्या खर्चात बचत करण्यासाठी वेगवेगळ्या वेळी ऊर्जेचा वापर संतुलित करणे.
• बॅकअप पॉवर: वीजपुरवठा खंडित असताना विश्वसनीय ऊर्जा पुरवणे.
• आपत्कालीन वीजपुरवठा: ग्रिड बिघाड दरम्यान गंभीर भारांना आधार देणे.

कॉन्फिगरेशन प्रक्रियेमध्ये वापरकर्त्याच्या ऊर्जेच्या गरजांचे विश्लेषण करणे, पीव्ही आणि स्टोरेज सिस्टम डिझाइन करणे, घटकांची निवड करणे, स्थापना योजना तयार करणे आणि ऑपरेशन आणि देखभाल उपायांची रूपरेषा तयार करणे समाविष्ट आहे.

II. मागणी विश्लेषण आणि नियोजन

ऊर्जेच्या मागणीचे विश्लेषण

ऊर्जेच्या मागणीचे सविस्तर विश्लेषण अत्यंत महत्त्वाचे आहे, ज्यामध्ये हे समाविष्ट आहे:

• प्रोफाइलिंग लोड करा: विविध उपकरणांच्या वीज आवश्यकता ओळखणे.
• दररोज वापर: दिवसा आणि रात्री सरासरी वीज वापर निश्चित करणे.
• वीज किंमत: खर्च बचतीसाठी प्रणालीला अनुकूल करण्यासाठी टॅरिफ स्ट्रक्चर्स समजून घेणे.

केस स्टडी

• वापरकर्ता प्रोफाइल:
  • एकूण कनेक्टेड लोड: ८.२ किलोवॅट
  • गंभीर भार: ३.६ किलोवॅट
  • दिवसा ऊर्जेचा वापर: १० किलोवॅट ताशी
  • रात्रीचा ऊर्जेचा वापर: २० किलोवॅट ताशी
• सिस्टम प्लॅन:
  • दिवसा पीव्ही निर्मितीसाठी भाराची मागणी पूर्ण करण्यासाठी आणि रात्रीच्या वापरासाठी बॅटरीमध्ये अतिरिक्त ऊर्जा साठवण्यासाठी पीव्ही-स्टोरेज हायब्रिड सिस्टम स्थापित करा. जेव्हा पीव्ही आणि स्टोरेज पुरेसे नसते तेव्हा ग्रिड पूरक उर्जा स्त्रोत म्हणून काम करते.

• III. सिस्टम कॉन्फिगरेशन आणि घटक निवड

  १. पीव्ही सिस्टम डिझाइन

  • सिस्टम आकार: वापरकर्त्याच्या ८.२ किलोवॅट भार आणि ३० किलोवॅट प्रति तासाच्या दैनिक वापराच्या आधारावर, १२ किलोवॅट पीव्ही अ‍ॅरेची शिफारस केली जाते. मागणी पूर्ण करण्यासाठी हा अ‍ॅरे दररोज अंदाजे ३६ किलोवॅट प्रति तास वीज निर्माण करू शकतो.
  • पीव्ही मॉड्यूल्स: २१ सिंगल-क्रिस्टल ५८०Wp मॉड्यूल वापरा, ज्यामुळे १२.१८ kWp ची स्थापित क्षमता मिळेल. जास्तीत जास्त सूर्यप्रकाशासाठी इष्टतम व्यवस्था सुनिश्चित करा.

  कमाल शक्ती Pmax [W]	५७५	५८०	५८५	५९०	५९५	६००
  इष्टतम ऑपरेटिंग व्होल्टेज Vmp [V]	४३.७३	४३.८८	४४.०२	४४.१७	४४.३१	४४.४५
  इष्टतम ऑपरेटिंग करंट Imp [A]	१३.१५	१३.२२	१३.२९	१३.३६	१३.४३	१३.५०
  ओपन सर्किट व्होल्टेज व्होक [V]	५२.३०	५२.५०	५२.७०	५२.९०	५३.१०	५३.३०
  शॉर्ट सर्किट करंट Isc [A]	१३.८९	१३.९५	१४.०१	१४.०७	१४.१३	१४.१९
  मॉड्यूल कार्यक्षमता [%]	२२.३	२२.५	२२.७	२२.८	२३.०	२३.२
  आउटपुट पॉवर सहनशीलता	०~+३%
  कमाल शक्तीचे तापमान गुणांक [Pmax]	-०.२९%/℃
  ओपन सर्किट व्होल्टेजचे तापमान गुणांक [Voc]	-०.२५%/℃
  शॉर्ट सर्किट करंटचे तापमान गुणांक [Isc]	०.०४५%/℃
  मानक चाचणी अटी (STC): प्रकाशाची तीव्रता १०००W/m², बॅटरी तापमान २५℃, हवेची गुणवत्ता १.५

  २. ऊर्जा साठवण प्रणाली

  • बॅटरी क्षमता: २५.६ किलोवॅट क्षमतेची लिथियम आयर्न फॉस्फेट (LiFePO4) बॅटरी सिस्टीम कॉन्फिगर करा. ही क्षमता आउटेज दरम्यान अंदाजे ७ तासांसाठी गंभीर भारांसाठी (३.६ किलोवॅट) पुरेसा बॅकअप सुनिश्चित करते.
  • बॅटरी मॉड्यूल: इनडोअर/आउटडोअर इंस्टॉलेशनसाठी IP65-रेटेड एन्क्लोजरसह मॉड्यूलर, स्टॅकेबल डिझाइन वापरा. ​​प्रत्येक मॉड्यूलची क्षमता 2.56 kWh आहे, ज्यामध्ये 10 मॉड्यूल संपूर्ण सिस्टम बनवतात.

  ३. इन्व्हर्टर निवड

  • हायब्रिड इन्व्हर्टर: एकात्मिक पीव्ही आणि स्टोरेज व्यवस्थापन क्षमतांसह १० किलोवॅट हायब्रिड इन्व्हर्टर वापरा. ​​प्रमुख वैशिष्ट्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
    • कमाल पीव्ही इनपुट: १५ किलोवॅट
    • आउटपुट: ग्रिड-टायड आणि ऑफ-ग्रिड ऑपरेशनसाठी १० किलोवॅट
    • संरक्षण: ग्रिड-ऑफ-ग्रिड स्विचिंग वेळेसह IP65 रेटिंग <10 मिलीसेकंद

  4. पीव्ही केबल निवड

  पीव्ही केबल्स सौर मॉड्यूलला इन्व्हर्टर किंवा कॉम्बाइनर बॉक्सशी जोडतात. त्यांना उच्च तापमान, अतिनील किरणे आणि बाहेरील परिस्थिती सहन करावी लागते.

  • EN ५०६१८ H1Z2Z2-K:
    • सिंगल-कोर, १.५ केव्ही डीसीसाठी रेट केलेले, उत्कृष्ट यूव्ही आणि हवामान प्रतिकारासह.
  • टीयूव्ही पीव्ही१-एफ:
    • लवचिक, ज्वाला-प्रतिरोधक, विस्तृत तापमान श्रेणीसह (-४०°C ते +९०°C).
  • UL 4703 PV वायर:
    • दुहेरी-इन्सुलेटेड, छतावरील आणि जमिनीवर बसवलेल्या प्रणालींसाठी आदर्श.
  • AD8 फ्लोटिंग सोलर केबल:
    • सबमर्सिबल आणि वॉटरप्रूफ, दमट किंवा जलीय वातावरणासाठी योग्य.
  • अॅल्युमिनियम कोर सोलर केबल:
    • हलके आणि किफायतशीर, मोठ्या प्रमाणात स्थापनेत वापरले जाणारे.

  5. ऊर्जा साठवण केबल निवड

  स्टोरेज केबल्स बॅटरीजना इन्व्हर्टरशी जोडतात. त्यांना उच्च प्रवाह हाताळावे लागतात, थर्मल स्थिरता प्रदान करावी लागते आणि विद्युत अखंडता राखावी लागते.

  • UL10269 आणि UL11627 केबल्स:
    • पातळ-भिंती इन्सुलेटेड, ज्वाला-प्रतिरोधक आणि कॉम्पॅक्ट.
  • XLPE-इन्सुलेटेड केबल्स:
    • उच्च व्होल्टेज (१५०० व्ही डीसी पर्यंत) आणि थर्मल प्रतिरोध.
  • उच्च-व्होल्टेज डीसी केबल्स:
    • बॅटरी मॉड्यूल आणि उच्च-व्होल्टेज बसेस एकमेकांशी जोडण्यासाठी डिझाइन केलेले.

  शिफारस केलेले केबल तपशील

  केबल प्रकार	शिफारस केलेले मॉडेल	अर्ज
  पीव्ही केबल	EN ५०६१८ H1Z2Z2-K	इन्व्हर्टरला पीव्ही मॉड्यूल्स जोडणे.
  पीव्ही केबल	UL 4703 PV वायर	उच्च इन्सुलेशनची आवश्यकता असलेल्या छतावरील स्थापना.
  ऊर्जा साठवण केबल	उल १०२६९, उल ११६२७	कॉम्पॅक्ट बॅटरी कनेक्शन.
  शिल्डेड स्टोरेज केबल	ईएमआय शील्डेड बॅटरी केबल	संवेदनशील प्रणालींमध्ये हस्तक्षेप कमी करणे.
  उच्च व्होल्टेज केबल	XLPE-इन्सुलेटेड केबल	बॅटरी सिस्टीममध्ये उच्च-करंट कनेक्शन.
  फ्लोटिंग पीव्ही केबल	AD8 फ्लोटिंग सोलर केबल	पाण्याची शक्यता असलेले किंवा दमट वातावरण.

IV. सिस्टम इंटिग्रेशन

पीव्ही मॉड्यूल्स, ऊर्जा साठवणूक आणि इन्व्हर्टर यांना संपूर्ण प्रणालीमध्ये एकत्रित करा:

1. पीव्ही सिस्टम: मॉड्यूल लेआउट डिझाइन करा आणि योग्य माउंटिंग सिस्टमसह स्ट्रक्चरल सुरक्षितता सुनिश्चित करा.
2. ऊर्जा साठवणूक: रिअल-टाइम मॉनिटरिंगसाठी योग्य BMS (बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम) इंटिग्रेशनसह मॉड्यूलर बॅटरी स्थापित करा.
3. हायब्रिड इन्व्हर्टर: अखंड ऊर्जा व्यवस्थापनासाठी पीव्ही अ‍ॅरे आणि बॅटरी इन्व्हर्टरशी जोडा.

V. स्थापना आणि देखभाल

स्थापना:

• साइट मूल्यांकन: संरचनात्मक सुसंगतता आणि सूर्यप्रकाशाच्या प्रदर्शनासाठी छतावर किंवा जमिनीवरील भागांची तपासणी करा.
• उपकरणांची स्थापना: पीव्ही मॉड्यूल्स, बॅटरी आणि इन्व्हर्टर सुरक्षितपणे माउंट करा.
• सिस्टम चाचणी: विद्युत कनेक्शनची पडताळणी करा आणि कार्यात्मक चाचण्या करा.

देखभाल:

• नियमित तपासणी: केबल्स, मॉड्यूल्स आणि इन्व्हर्टरमध्ये झीज किंवा नुकसान झाले आहे का ते तपासा.
• स्वच्छता: कार्यक्षमता राखण्यासाठी पीव्ही मॉड्यूल्स नियमितपणे स्वच्छ करा.
• रिमोट मॉनिटरिंग: सिस्टम कामगिरीचा मागोवा घेण्यासाठी आणि सेटिंग्ज ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी सॉफ्टवेअर टूल्स वापरा.

सहावा. निष्कर्ष

चांगल्या प्रकारे डिझाइन केलेली निवासी पीव्ही-स्टोरेज सिस्टम ऊर्जा बचत, पर्यावरणीय फायदे आणि वीज विश्वासार्हता प्रदान करते. पीव्ही मॉड्यूल, ऊर्जा साठवण बॅटरी, इन्व्हर्टर आणि केबल्स यासारख्या घटकांची काळजीपूर्वक निवड केल्याने सिस्टमची कार्यक्षमता आणि दीर्घायुष्य सुनिश्चित होते. योग्य नियोजनाचे पालन करून,

स्थापना आणि देखभाल प्रोटोकॉलनुसार, घरमालक त्यांच्या गुंतवणुकीचे जास्तीत जास्त फायदे घेऊ शकतात.