सर्वोत्तम हाइब्रिड पावर सिस्टम कैसे चुनें

नवीकरणीय ऊर्जा को अपनाने और राष्ट्रीय विद्युत ग्रिड में शामिल करने के लिए देश अधिक लोकप्रिय हो रहे हैं। यह छोटे समुदायों और व्यक्तियों के लिए भी तेजी से एक विकल्प बन रहा है। अपनी खुद की बिजली पैदा करने और सार्वजनिक विद्युत ग्रिड पर निर्भरता के बिना जीने की क्षमता कई लोगों के लिए एक व्यवहार्य विकल्प है।

हाइब्रिड पावर सिस्टम सौर, पवन और जल सहित प्राकृतिक ऊर्जा के विभिन्न रूपों को एकीकृत और कैप्चर कर सकते हैं, साथ ही स्टैंडअलोन जनरेटर और सार्वजनिक बिजली ग्रिड से भी जुड़ सकते हैं। यह लेख बताता है कि ये सिस्टम कैसे काम करते हैं और कौन से विकल्प उपलब्ध हैं।

विषय - सूची
हाइब्रिड पावर सिस्टम का बाजार विकास
हाइब्रिड पावर सिस्टम का परिचय
हाइब्रिड पावर सिस्टम के घटक
हाइब्रिड पावर सिस्टम का सही आकार कैसे चुनें
अंतिम विचार

हाइब्रिड पावर सिस्टम का बाजार विकास

हाइब्रिड ऊर्जा प्रणालियां दुनिया भर में तेजी से लोकप्रिय हो रही हैं, उन घरों के लिए जो तेजी से महंगी होती जा रही सार्वजनिक ग्रिड पर निर्भरता को कम करने के लिए नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग में लचीलापन और लागत बचत देखते हैं।

कई देशों में, नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों का उपयोग करने वाले घरों को सरकारी सहायता और कर लाभ मिलता है, तथा कुछ देश, जहां उपलब्ध हो, उपयोगकर्ताओं से अधिशेष बिजली वापस खरीद लेते हैं।

हाइब्रिड पावर सिस्टम के लिए वैश्विक बाजार 2 में यूएस $ 2022 बिलियन, और इसके बहुत ही सकारात्मक दर से बढ़ने का अनुमान है 10.4% चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR)से, 2.4 में 2023 बिलियन अमेरिकी डॉलर से 4 तक लगभग 2028 बिलियन अमेरिकी डॉलर तकयूरोपीय और एशिया प्रशांत क्षेत्र सबसे अधिक वृद्धि दर्शा रहे हैं जैसा कि रिपोर्ट में दिखाया गया है। उपरोक्त चार्ट.

हाइब्रिड पावर सिस्टम का परिचय

बिजली कई प्राकृतिक स्रोतों से उत्पन्न की जा सकती है और राष्ट्रीय स्तर पर उस बिजली को प्राप्त करने और एकीकृत करने की तकनीक मौजूद है। हालाँकि, ये सभी तकनीकें अब छोटे पैमाने पर उपलब्ध हैं जिनका उपयोग खेतों, छोटे समुदायों और यहाँ तक कि व्यक्तिगत घरों के लिए भी किया जा सकता है।

ज़्यादातर लोग घरों में लगे सोलर पैनल से परिचित हैं, जो घर के लिए बिजली पैदा करने में मदद करते हैं। जो लोग खेतों में रहते हैं, वे बिजली के लिए पवन टर्बाइन का इस्तेमाल करने से भी परिचित हो सकते हैं। और कुछ लोग बिजली पैदा करने के लिए आस-पास के बहते पानी के स्रोतों का इस्तेमाल कर सकते हैं। ये सभी प्राकृतिक ऊर्जा स्रोतों का इस्तेमाल करके घर की बिजली की ज़रूरतों को पूरा करने या पूरा करने के बहुत ही स्थापित तरीके हैं।

जो घर केवल सार्वजनिक उपयोगिता ग्रिड से बिजली का उपयोग करते हैं उन्हें 'ग्रिड-टाईड' या 'ऑन-ग्रिड' कहा जाता है, जबकि जो घर अपनी पूरी बिजली की ज़रूरतें खुद ही पैदा करते हैं और सार्वजनिक ग्रिड का उपयोग नहीं करते हैं उन्हें 'ऑफ-ग्रिड' कहा जाता है। अलग-थलग इलाकों में रहने वाले लोग अक्सर पूरी तरह से ऑफ-ग्रिड रहते हैं, चाहे ज़रूरत के कारण या अपनी पसंद से।

हाइब्रिड पावर सिस्टम, जैसे कि ऊपर दिखाया गया 5-10 किलोवाट सिस्टम, कई प्राकृतिक स्रोतों से उत्पन्न बिजली को एकीकृत कर सकता है। यदि आवश्यक हो तो वे सार्वजनिक ग्रिड और स्टैंड-अलोन ईंधन जनरेटर जैसे अन्य बिजली स्रोतों के साथ संयोजन कर सकते हैं। सिस्टम उपलब्ध बिजली स्रोतों के आधार पर विभिन्न ग्रिड मोड के बीच स्विच कर सकते हैं।

हाइब्रिड विद्युत प्रणालियां ऊर्जा प्राप्त करने के लिए एक या अधिक साधनों का उपयोग कर सकती हैं, जिनमें आमतौर पर सौर फोटोवोल्टिक (पीवी) पैनल और छोटे पैमाने के पवन टर्बाइन शामिल हैं, लेकिन इसमें मिनी हाइड्रो टर्बाइन भी शामिल हो सकते हैं।

प्रत्येक स्रोत के लिए, ऊर्जा को प्रत्यक्ष धारा (DC) या प्रत्यावर्ती धारा (AC) के रूप में कैप्चर किया जाता है। इसे बैटरी के एक बैंक या सरणी में DC के रूप में विनियमित और संग्रहीत किया जाता है। इस DC करंट को फिर DC करंट के रूप में घर में उपलब्ध कराया जाता है, या इन्वर्टर का उपयोग करके AC में परिवर्तित किया जाता है, जिससे इसे आवश्यकतानुसार घरेलू उपकरणों द्वारा उपयोग किया जा सकता है।

हाइब्रिड पावर सिस्टम के घटक

सर्वाधिक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हाइब्रिड पावर सिस्टम सौर और पवन समाधान शामिल हैं। इनमें आमतौर पर जनरेटर, हाइड्रो समाधान या बायोमास जैसे ऊर्जा प्रावधान के अन्य रूप जैसे कोई अन्य समाधान शामिल नहीं होते हैं। ऐसी प्रणालियाँ जिनमें केवल सौर पीवी पैनल शामिल हैं, और पवन टरबाइन विकल्प नहीं हैं, उन्हें आमतौर पर हाइब्रिड 'सौर' प्रणालियों के रूप में विज्ञापित किया जाता है।

सौर पैनल अलग-अलग आकार और शक्ति में आते हैं, लगभग 100 वाट से लेकर 700 वाट प्रति पैनल तक। छत पर, समतल जगह पर या सूरज की ओर कोण पर पैनलों की एक सरणी बनाना आम बात है।

पवन टर्बाइन दो मुख्य संस्करणों में आते हैं, क्षैतिज (प्रोपेलर) प्रकार, और ऊर्ध्वाधर (अंडा-बीटर) प्रकार। दोनों प्रकार के टर्बाइन के साथ हाइब्रिड पावर सिस्टम पैकेज उपलब्ध हैं।

कुछ प्रदाता अपने पैकेजों की कीमत एक प्रारंभिक कीमत से तय करते हैं, तथा अंतिम कीमत सौर पैनलों, पवन टर्बाइनों की संख्या तथा नियंत्रक और इन्वर्टर की शक्ति पर निर्भर करती है।

पावर कंट्रोलर और इन्वर्टर

हाइब्रिड पावर सिस्टम के 'हृदय' में नियंत्रक और इन्वर्टर होते हैं।

की मुख्य भूमिका हाइब्रिड पावर इन्वर्टर प्रत्यक्ष धारा (डीसी) को प्रत्यावर्ती धारा (एसी) में बदलना है। सार्वजनिक बिजली ग्रिड एसी का उपयोग करता है क्योंकि यह दूरी पर संचरण के लिए सबसे कुशल धारा है। घरेलू घरेलू विद्युत आपूर्ति भी एसी है, क्योंकि अधिकांश घरेलू उपकरण एसी हैं।

हालाँकि, सौर पीवी पैनल अस्थिर डीसी उत्पन्न करते हैं, जबकि पवन और जल टर्बाइन अस्थिर एसी बिजली उत्पन्न करते हैं। स्टोरेज बैटरियाँ करंट को बनाए रखने के लिए डीसी का सबसे कुशल तरीके से उपयोग करती हैं। इसलिए सिस्टम को प्राप्त होने वाली किसी भी शक्ति को स्थिर करने और उसे स्टोरेज के लिए डीसी करंट में बदलने में सक्षम होना चाहिए। यही इसका काम है हाइब्रिड पावर नियंत्रक.

बिजली को स्थिर करने और परिवर्तित करने का प्रबंधन एक अलग नियंत्रक के साथ किया जा सकता है, जैसे कि ऊपर दिए गए आपूर्तिकर्ता ऑफ-ग्रिड आरेख में संकर पवन और सौर ऊर्जा प्रणाली, जिसमें बैटरी में फीडिंग करने वाला पवन/सौर हाइब्रिड नियंत्रक दिखाया गया है। संग्रहीत बैटरी पावर को फिर इन्वर्टर द्वारा एसी में परिवर्तित किया जाता है जो घरेलू उपकरणों को फीड करता है।

हालांकि, कुछ आधुनिक इन्वर्टर नियंत्रक के साथ-साथ इन्वर्टर के रूप में भी कार्य करते हैं, और क्लाउड और कंप्यूटर डेटा रिपोर्टिंग जैसी उन्नत प्रबंधन कार्यक्षमता भी प्रदान कर सकते हैं।

हाइब्रिड पावर सिस्टम के उपरोक्त आरेख में, सभी आपूर्ति सीधे इन्वर्टर से जुड़ती है, जिसमें नवीकरणीय (हरित ऊर्जा) स्रोत, सार्वजनिक ग्रिड और घरेलू जनरेटर शामिल हैं। हाइब्रिड पावर इन्वर्टर सभी विभिन्न स्रोतों से विद्युत धारा को नियंत्रित करता है, उसे संग्रहीत करता है, तथा घरेलू आपूर्ति के लिए आवश्यक होने पर उस तक पहुँचता है।

आधुनिक बुद्धिमान इन्वर्टर निम्नलिखित के लिए लचीला विद्युत प्रबंधन प्रदान करते हैं:

• नवीकरणीय ऊर्जा शुल्क को नियंत्रित करना,
• ऊर्जा को बैटरी सरणी में संग्रहीत करें,
• बैटरी चार्ज स्तरों पर निगरानी रखना और रिपोर्ट करना,
• सार्वजनिक उपयोगिता ग्रिड और बैटरी के बीच उपयोग स्विच करें,
• संग्रहित डीसी धारा को एसी धारा में परिवर्तित करें,
• घरेलू अनुप्रयोगों के लिए बिजली की आपूर्ति,
• किसी भी अतिरिक्त बिजली को सार्वजनिक उपयोगिता ग्रिड को वापस आपूर्ति करना
• क्लाउड और स्थानीय कंप्यूटरों को वास्तविक समय डेटा प्रदान करना।

शुद्ध साइन वेव इनवर्टर अत्यधिक स्थिर एसी करंट उत्पन्न करते हैं जो सार्वजनिक उपयोगिता ग्रिड के करंट से मेल खाता है। घरेलू उपकरणों को उच्च गुणवत्ता वाली स्वच्छ और विश्वसनीय बिजली प्रदान करने के लिए यह आवश्यक है, जिनमें से कई में संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स होते हैं।

लिथियम आयन बैटरी सरणियाँ

जो भी ऊर्जा कैप्चर की जाती है, उसे आवश्यकता पड़ने पर उपयोग के लिए संग्रहित किया जाना चाहिए। यह लिथियम आयन बैटरियों के एक समूह या बैंक के साथ किया जाता है। बैटरी स्टोरेज कई रूपों में आती है, केबल से 'एक साथ बंधी' बहुत ही साधारण बैटरियों से लेकर आधुनिक साफ-सुथरी अलमारियाँ तक जो घर में जगह से बाहर नहीं दिखती हैं और रिमोट मॉनिटरिंग की भी अनुमति देती हैं।

बैटरी स्टोरेज की आवश्यक मात्रा उपयोगकर्ता की घरेलू बिजली खपत आवश्यकताओं पर निर्भर करेगी, और उपयोगकर्ता किस हद तक स्थानीय ग्रिड से स्वतंत्र रहना चाहता है। जितनी अधिक बिजली संग्रहित की जाएगी, उतनी ही अधिक बिजली ऑफ-ग्रिड उपयोग के लिए उपलब्ध होगी।

इस स्टैक्ड बैटरी और इन्वर्टर सरणी इसमें एक साफ-सुथरी कैबिनेट लुक है जो इसे घर के अंदर के लिए उपयुक्त बनाती है। यह 5 किलोवाट बैटरी परतों के गुणकों में स्टैकेबल और कॉन्फ़िगर करने योग्य है, और एक इनवर्टर और एक कंट्रोलर परत के साथ एक ऑल-इन-वन सिस्टम के रूप में आता है। चार बैटरी परतों के साथ, यह घर में प्रति घंटे 20 किलोवाट बिजली पहुंचा सकता है। प्रदर्शन और बैटरी के स्तर की निगरानी एलईडी डिस्प्ले के साथ-साथ क्लाउड और कंप्यूटर के माध्यम से ऑनलाइन भी की जा सकती है। कीमत लगभग US$749 से शुरू होती है और यह ऑर्डर की गई बैटरी परतों की संख्या पर निर्भर करेगी।

सही हाइब्रिड पावर सिस्टम का चयन कैसे करें

नवीकरणीय ऊर्जा संग्रहण विकल्प

हाइब्रिड विद्युत प्रणाली का चयन करते समय, पहला निर्णय यह होना चाहिए कि किस प्रकार की नवीकरणीय ऊर्जा स्थापित की जानी है, अधिकांश पूर्ण प्रणालियों में पवन और सौर ऊर्जा शामिल है, तथा क्या प्रणाली ऑफ-ग्रिड या हाइब्रिड होगी।

ऐसे कई सिस्टम उपलब्ध हैं जो पवन टर्बाइन और सौर पैनलों के विकल्प प्रदान करते हैं। पवन घटकों और सौर पैनलों दोनों के लिए सिस्टम द्वारा उत्पादित की जाने वाली बिजली रेटिंग (किलोवाट में) की जाँच करें।

यदि हाइड्रो पावर या स्थानीय जनरेटर की भी आवश्यकता है, तो खरीदार को आपूर्तिकर्ता के साथ कनेक्टिविटी से संबंधित किसी भी समस्या की जांच करनी चाहिए। यदि सिस्टम को सार्वजनिक उपयोगिता ग्रिड से जोड़ना है, तो खरीदार को यह स्पष्ट होना चाहिए कि बिजली मुख्य रूप से नवीकरणीय ऊर्जा से आएगी या मुख्य रूप से सार्वजनिक ग्रिड से, और सिस्टम दोनों के बीच कैसे स्विच करेगा।

इन्वर्टर क्षमता

इन्वर्टर का निर्णय इस बात पर निर्भर करता है कि किसी भी समय घर में कितनी बिजली का उपयोग किया जाना है।

खरीदार को अपेक्षित अधिकतम समवर्ती ऊर्जा मांग की गणना करनी चाहिए, और प्रति घंटे कितनी बिजली की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, एक ही समय में कितने अलग-अलग उपकरण चलाए जाएँगे, और वे कौन से उपकरण होंगे?

खाना पकाना उच्च मांग का एक उदाहरण है क्योंकि अधिकांश रसोई उपकरणों का उपयोग एक ही समय में किया जाता है और सभी अलग-अलग 3 किलोवाट से अधिक की खपत कर सकते हैं। सबसे चरम आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इन्वर्टर में पर्याप्त किलोवाट प्रति घंटा (Kwh) क्षमता होनी चाहिए, अन्यथा इन्वर्टर ओवरलोड हो सकता है।

नियंत्रक, ऊर्जा भंडारण और बैटरी सरणियाँ

नियंत्रक और बैटरी क्षमता पर निर्णय एकत्रित और संग्रहीत की जाने वाली बिजली की मात्रा से निर्धारित होता है। खरीदार को गणना करनी चाहिए कि दैनिक आधार पर कितनी बैटरी भंडारण की आवश्यकता होगी और अनुमान लगाना चाहिए कि वह बिजली कहाँ (और कब) उत्पन्न होगी।

उदाहरण के लिए, यदि पवन टर्बाइन का उपयोग किया जाता है, तो एक औसत हवादार दिन में दिन भर में उत्पादित बिजली की संभावित मात्रा क्या होगी? सौर पीवी पैनल कितनी मात्रा में सूर्य की रोशनी को कैप्चर करने में सक्षम होंगे और दिन के किस घंटे के दौरान? यदि सार्वजनिक उपयोगिता ग्रिड का उपयोग किया जाना है, तो क्या यह विशिष्ट घंटों पर होगा, जैसे कि ऑफ-पीक?

नियंत्रक का चयन विभिन्न ऊर्जा स्रोतों के लिए पर्याप्त होना चाहिए, तथा बैटरी की क्षमता दिन के दौरान सभी संभावित आवश्यकताओं के लिए पर्याप्त होनी चाहिए, जिसमें बैटरी चार्ज होने की संभावना को भी शामिल किया जाना चाहिए।

आपूर्तिकर्ता सहायता

आपका आपूर्तिकर्ता गणना में आपकी सहायता कर सकेगा, तथा आपको दैनिक आवश्यकताओं का अनुमान लगाने में सहायता के लिए स्प्रेडशीट भी उपलब्ध करा सकेगा, जिसमें ऊर्जा संग्रहण के लिए अधिकतम सीमा तथा ऊर्जा उपयोग के लिए अधिकतम सीमा भी शामिल होगी।

गणना किए गए दैनिक और समवर्ती उपयोग के आधार पर किलोवाट में उपयोग की योजना बनाना सामान्य है। आपके मासिक उपयोगिता बिलों को दैनिक राशि में विभाजित करके, कुल औसत उपयोग और इसलिए कुल आवश्यक भंडारण दिया जा सकता है।

हालाँकि, आपको उपयोग के चरम पर भी ध्यान देना चाहिए। भोजन का समय एक सामान्य चरम होता है, और कई आम तौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले उपकरणों में उच्च बिजली की मांग होती है। ओवन, माइक्रोवेव, इलेक्ट्रिक केटल, एयर फ्रायर और टोस्टर सभी ऐसे उदाहरण हैं जो 1-4 किलोवाट के बीच उपयोग कर सकते हैं, इसलिए जब सभी को एक साथ जोड़ा जाता है तो संभावित समवर्ती बिजली की खपत कम हो जाती है। यह भी याद रखें कि अन्य उपकरणों का उपयोग उसी समय किया जा सकता है। घर को गर्म करना, पानी गर्म करना, बिजली एम्पलीफायर, टीवी और घर का वाईफ़ाई, और इलेक्ट्रिक कार चार्जिंग। ये सभी भी बिजली का उपयोग कर रहे हैं।

अधिशेष बिजली और ग्रिड फीडबैक

यदि लागत मॉडल का उद्देश्य अधिशेष आपूर्ति उत्पन्न करना है जिसे सार्वजनिक उपयोगिता ग्रिड में वापस भेजा जा सके, तो अनुमान में उस अधिशेष को शामिल किया जाना चाहिए, क्योंकि इसके लिए अतिरिक्त पवन टर्बाइनों या सौर पैनलों की आवश्यकता हो सकती है।

हाइब्रिड पावर सिस्टम स्थापित करते समय, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि लागत बचत प्राप्त करने से पहले एक बड़ी प्रारंभिक लागत होती है। टर्बाइन और पीवी पैनल, कंट्रोलर और इन्वर्टर, और बैटरी सरणी महंगी हो सकती है, साथ ही स्थापना लागत और आवधिक रखरखाव के लिए अतिरिक्त राशि भी।

निवेश पर प्रतिफल प्राप्त होने में महीनों के बजाय वर्षों का समय लग सकता है, इसलिए इच्छित प्रणाली को न केवल बजट के भीतर फिट होना चाहिए, बल्कि चल रही लागतों पर भी विचार करना चाहिए।

अंतिम विचार

छोटे पैमाने पर हाइब्रिड पावर सिस्टम की उपलब्धता आवासीय बाजार को सार्वजनिक उपयोगिता ग्रिड के साथ संयुक्त विभिन्न नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का सर्वोत्तम उपयोग करने की अनुमति देती है। विशिष्ट सिस्टम ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज पवन टर्बाइनों के साथ आते हैं जो घरेलू उपयोग के लिए उपयुक्त हैं। इन प्रणालियों को सौर पीवी पैनलों के साथ भी पैक किया जाता है जिन्हें छत पर आसानी से रखा जा सकता है।

हाइब्रिड पावर सिस्टम की एक विस्तृत श्रृंखला उपलब्ध है, जिसमें हाइब्रिड पावर कंट्रोलर, इनवर्टर, स्टोरेज बैटरी एरे और स्मार्ट मॉनिटरिंग सॉफ्टवेयर के मुख्य घटक शामिल हैं। खरीदार को बिजली की ज़रूरतों के बारे में स्पष्ट होना चाहिए, कि कितनी बिजली पैदा करने की ज़रूरत है और किसी भी समय घर द्वारा कितनी बिजली का उपयोग करने की ज़रूरत है।

हाइब्रिड पावर सिस्टम के लिए उपकरण और इंस्टॉलेशन में पहले से निवेश की आवश्यकता होती है, और खरीदार को पता होना चाहिए कि ROI लंबी अवधि में फैलने की संभावना है। आपूर्तिकर्ता को सिस्टम के सही आकार को निर्धारित करने के लिए गणना में सहायता करने में सक्षम होना चाहिए, और ऑनलाइन शोरूम पर कई विकल्प मिल सकते हैं Chovm.com.