شمسی فوٹوولٹک نظام کی درجہ بندی کا تعارف

عام طور پر، ہم فوٹو وولٹک نظاموں کو آزاد نظاموں، گرڈ سے منسلک نظاموں اور ہائبرڈ نظاموں میں تقسیم کرتے ہیں۔اگر شمسی فوٹوولٹک نظام کی درخواست کے فارم کے مطابق، درخواست کے پیمانے اور لوڈ کی قسم، فوٹو وولٹک پاور سپلائی کے نظام کو مزید تفصیل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے.فوٹو وولٹک نظام کو بھی مندرجہ ذیل چھ اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: چھوٹے شمسی توانائی کا نظام (SmallDC)؛سادہ ڈی سی سسٹم (SimpleDC)؛بڑے سولر پاور سسٹم (LargeDC)؛AC اور DC پاور سپلائی سسٹم (AC/DC)؛گرڈ سے منسلک نظام (UtilityGridConnect)؛ہائبرڈ پاور سپلائی سسٹم (ہائبرڈ)؛گرڈ سے منسلک ہائبرڈ سسٹم۔ہر نظام کے کام کرنے والے اصول اور خصوصیات ذیل میں بیان کی گئی ہیں۔

1. چھوٹا شمسی توانائی کا نظام (SmallDC)

اس سسٹم کی خصوصیت یہ ہے کہ سسٹم میں صرف ڈی سی لوڈ ہے اور لوڈ پاور نسبتاً کم ہے۔پورے نظام میں ایک سادہ ساخت اور آسان آپریشن ہے.اس کے بنیادی استعمال عام گھریلو نظام، مختلف سویلین ڈی سی مصنوعات اور متعلقہ تفریحی آلات ہیں۔مثال کے طور پر، اس قسم کا فوٹوولٹک نظام میرے ملک کے مغربی علاقے میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، اور لوڈ ایک ڈی سی لیمپ ہے جو بجلی کے بغیر علاقوں میں گھر کی روشنی کے مسئلے کو حل کرتا ہے۔

2. سادہ ڈی سی سسٹم (SimpleDC)

سسٹم کی خصوصیت یہ ہے کہ سسٹم میں لوڈ ڈی سی لوڈ ہے اور لوڈ کے استعمال کے وقت کی کوئی خاص ضرورت نہیں ہے۔لوڈ بنیادی طور پر دن میں استعمال ہوتا ہے، اس لیے سسٹم میں کوئی بیٹری یا کنٹرولر نہیں ہے۔سسٹم کا ڈھانچہ سادہ ہے اور اسے براہ راست استعمال کیا جا سکتا ہے۔فوٹو وولٹک اجزاء لوڈ کو بجلی فراہم کرتے ہیں، بیٹری میں توانائی کے ذخیرہ اور رہائی کی ضرورت کو ختم کرتے ہیں، نیز کنٹرولر میں توانائی کی کمی، اور توانائی کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔

3 بڑے پیمانے پر شمسی توانائی کا نظام (LargeDC)

مندرجہ بالا دو فوٹو وولٹک نظاموں کے مقابلے میں، یہ فوٹو وولٹک نظام اب بھی ڈی سی پاور سپلائی سسٹم کے لیے موزوں ہے، لیکن اس قسم کے سولر فوٹو وولٹک سسٹم میں عام طور پر بہت زیادہ لوڈ پاور ہوتی ہے۔اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ لوڈ کو مستحکم بجلی کی فراہمی کے ساتھ قابل اعتماد طریقے سے فراہم کیا جا سکتا ہے، اس کے متعلقہ نظام کا پیمانہ بھی بڑا ہے، جس کے لیے ایک بڑے فوٹو وولٹک ماڈیول سرنی اور ایک بڑے سولر بیٹری پیک کی ضرورت ہوتی ہے۔اس کے عام درخواست فارم میں کمیونیکیشن، ٹیلی میٹری، نگرانی کے آلات کی بجلی کی فراہمی، دیہی علاقوں میں مرکزی بجلی کی فراہمی، بیکن بیکنز، اسٹریٹ لائٹس وغیرہ شامل ہیں۔ 4 AC، DC پاور سپلائی سسٹم (AC/DC)

مندرجہ بالا تین شمسی فوٹو وولٹک نظاموں سے مختلف، یہ فوٹو وولٹک نظام ایک ہی وقت میں DC اور AC دونوں بوجھ کے لیے بجلی فراہم کر سکتا ہے۔سسٹم کی ساخت کے لحاظ سے، اس میں DC پاور کو AC پاور میں تبدیل کرنے کے لیے اوپر والے تین سسٹمز سے زیادہ انورٹرز ہیں۔اے سی لوڈ کی مانگ۔عام طور پر، اس قسم کے نظام کی لوڈ بجلی کی کھپت نسبتا بڑی ہے، لہذا نظام کا پیمانہ بھی نسبتا بڑا ہے.یہ کچھ کمیونیکیشن بیس اسٹیشنوں میں AC اور DC دونوں بوجھ کے ساتھ اور AC اور DC بوجھ کے ساتھ دوسرے فوٹوولٹک پاور پلانٹس میں استعمال ہوتا ہے۔

5 گرڈ سے منسلک نظام (UtilityGridConnect)

اس قسم کے سولر فوٹو وولٹک سسٹم کی سب سے بڑی خصوصیت یہ ہے کہ فوٹو وولٹک اری سے پیدا ہونے والی DC پاور کو AC پاور میں تبدیل کیا جاتا ہے جو گرڈ سے منسلک انورٹر کے ذریعے مینز پاور گرڈ کی ضروریات کو پورا کرتا ہے، اور پھر مینز نیٹ ورک سے براہ راست جڑ جاتا ہے۔گرڈ سے منسلک نظام میں، PV ارے سے پیدا ہونے والی بجلی نہ صرف AC کو لوڈ کے باہر فراہم کی جاتی ہے، اضافی بجلی گرڈ کو واپس کر دی جاتی ہے۔بارش کے دنوں میں یا رات میں، جب فوٹو وولٹک سرنی بجلی پیدا نہیں کرتی ہے یا پیدا ہونے والی بجلی لوڈ کی طلب کو پورا نہیں کر سکتی ہے، تو اسے گرڈ سے چلایا جائے گا۔

6 ہائبرڈ پاور سپلائی سسٹم (ہائبرڈ)

شمسی فوٹو وولٹک ماڈیول صفوں کے استعمال کے علاوہ، اس قسم کا شمسی فوٹو وولٹک نظام ڈیزل جنریٹرز کو بیک اپ پاور سورس کے طور پر بھی استعمال کرتا ہے۔ہائبرڈ پاور سپلائی سسٹم کے استعمال کا مقصد مختلف پاور جنریشن ٹیکنالوجیز کے فوائد کو جامع طور پر استعمال کرنا اور ان کی متعلقہ خامیوں سے بچنا ہے۔مثال کے طور پر، اوپر بیان کردہ آزاد فوٹو وولٹک نظام کے فوائد کم دیکھ بھال ہیں، لیکن نقصان یہ ہے کہ توانائی کی پیداوار موسم پر منحصر ہے اور غیر مستحکم ہے۔واحد توانائی سے آزاد نظام کے مقابلے میں، ایک ہائبرڈ پاور سپلائی سسٹم جو ڈیزل جنریٹر اور فوٹو وولٹک صفوں کا استعمال کرتا ہے توانائی فراہم کر سکتا ہے جو موسم پر منحصر نہیں ہے۔اس کے فوائد یہ ہیں:

1. ہائبرڈ پاور سپلائی سسٹم کا استعمال قابل تجدید توانائی کا بہتر استعمال بھی حاصل کر سکتا ہے۔

2. ایک اعلی نظام practicability ہے.

3. سنگل استعمال والے ڈیزل جنریٹر سسٹم کے مقابلے میں، اس کی دیکھ بھال کم ہے اور کم ایندھن استعمال کرتا ہے۔

4. اعلی ایندھن کی کارکردگی۔

5. لوڈ ملاپ کے لیے بہتر لچک۔

ہائبرڈ سسٹم کی اپنی خامیاں ہیں:

1. کنٹرول زیادہ پیچیدہ ہے۔

2. ابتدائی منصوبہ نسبتاً بڑا ہے۔

3. اس کے لیے اسٹینڈ اسٹون سسٹم سے زیادہ دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔

4. آلودگی اور شور۔

7. گرڈ سے منسلک ہائبرڈ پاور سپلائی سسٹم (ہائبرڈ)

سولر آپٹو الیکٹرانکس کی صنعت کی ترقی کے ساتھ، ایک گرڈ سے منسلک ہائبرڈ پاور سپلائی سسٹم موجود ہے جو سولر فوٹوولٹک ماڈیول اری، مینز اور ریزرو آئل مشینوں کو جامع طور پر استعمال کر سکتا ہے۔اس قسم کا نظام عام طور پر کنٹرولر اور انورٹر کے ساتھ مربوط ہوتا ہے، کمپیوٹر چپ کا استعمال کرتے ہوئے پورے سسٹم کے آپریشن کو مکمل طور پر کنٹرول کرتا ہے، بہترین کام کرنے کی حالت کو حاصل کرنے کے لیے توانائی کے مختلف ذرائع کو جامع طور پر استعمال کرتا ہے، اور بیٹری کو مزید بہتر بنانے کے لیے بھی استعمال کر سکتا ہے۔ سسٹم کی لوڈ پاور سپلائی گارنٹی کی شرح، جیسے AES کا SMD انورٹر سسٹم۔یہ نظام مقامی بوجھ کے لیے اہل بجلی فراہم کر سکتا ہے اور آن لائن UPS (بلاتعطل بجلی کی فراہمی) کے طور پر کام کر سکتا ہے۔یہ گرڈ کو بجلی بھی فراہم کر سکتا ہے یا گرڈ سے بجلی حاصل کر سکتا ہے۔

سسٹم کا ورکنگ موڈ عام طور پر مینز اور سولر پاور کے متوازی کام کرنا ہے۔مقامی بوجھ کے لیے، اگر فوٹو وولٹک ماڈیول سے پیدا ہونے والی برقی توانائی بوجھ کے لیے کافی ہے، تو یہ براہ راست فوٹو وولٹک ماڈیول کے ذریعے پیدا ہونے والی برقی توانائی کو بوجھ کی طلب کو پورا کرنے کے لیے استعمال کرے گا۔اگر فوٹو وولٹک ماڈیول کی طرف سے پیدا ہونے والی بجلی فوری لوڈ کی طلب سے زیادہ ہے، تو اضافی بجلی گرڈ میں واپس آ سکتی ہے۔اگر فوٹو وولٹک ماڈیول سے پیدا ہونے والی بجلی کافی نہیں ہے، تو یوٹیلیٹی پاور خود بخود چالو ہو جائے گی، اور یوٹیلیٹی پاور کو مقامی بوجھ کی طلب کو پورا کرنے کے لیے استعمال کیا جائے گا۔جب لوڈ کی بجلی کی کھپت SMD انورٹر کی ریٹیڈ مینز کی صلاحیت کے 60% سے کم ہوتی ہے، تو مینز خود بخود بیٹری کو چارج کر دیتے ہیں تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ بیٹری طویل عرصے تک تیرتی حالت میں ہے۔اگر مینز فیل ہو جاتے ہیں، مینز پاور فیل ہو جاتی ہے یا مینز پاور اگر کوالٹی نا اہل ہو تو سسٹم خود بخود مینز کی پاور کو منقطع کر دے گا اور ایک آزاد ورکنگ موڈ پر سوئچ کر دے گا۔بیٹری اور انورٹر لوڈ کے لیے درکار AC پاور فراہم کرتے ہیں۔

ایک بار جب مینز پاور معمول پر آجاتی ہے، یعنی وولٹیج اور فریکوئنسی اوپر بیان کردہ نارمل حالت میں بحال ہو جاتی ہے، تو سسٹم بیٹری کو منقطع کر دے گا اور مینز کے ذریعے چلنے والے گرڈ سے منسلک موڈ آپریشن میں تبدیل ہو جائے گا۔کچھ گرڈ سے منسلک ہائبرڈ پاور سپلائی سسٹم میں، سسٹم کی نگرانی، کنٹرول اور ڈیٹا کے حصول کے افعال کو بھی کنٹرول چپ میں ضم کیا جا سکتا ہے۔اس نظام کے بنیادی اجزاء کنٹرولر اور انورٹر ہیں۔