सौर ऊर्जा संयंत्रों के बिजली उत्पादन की गणना के लिए 6 विधियां

नई ऊर्जा के तेजी से विकास के साथ, फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन सर्वव्यापी हो गया है, कई ग्राहक जानना चाहते हैं कि फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों की बिजली उत्पादन की गणना कैसे की जाती है। आज मैं आपके लिए यहां आयोजित करने के लिए हूंः

एक फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र के पूरा होने के बाद, इसकी बिजली उत्पादन का अनुमान लगाना एक बहुत महत्वपूर्ण और आवश्यक कार्य है, जिसमें आमतौर पर विभिन्न कारकों जैसे स्थानीय वार्षिक सौर विकिरण और गुआंगफा बिजली संयंत्र की बिजली उत्पादन दक्षता के आधार पर गणना और विश्लेषण की आवश्यकता होती है!

• सैद्धांतिक गणना विधि

एक सौर ऊर्जा संयंत्र की सैद्धांतिक बिजली उत्पादन (ई) की गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जा सकती हैः

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e=pr×h×pre =pr×h×pr

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ई: विद्युत उत्पादन (kwh)

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पीआरः सौर ऊर्जा प्रणाली की नाममात्र शक्ति (किलोवाट), जो मानक परीक्षण स्थितियों में सभी सौर ऊर्जा मॉड्यूल की कुल शक्ति है (एसटीसी)

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h: वार्षिक औसत सौर विकिरण (kwh/)m2), आमतौर पर दैनिक विकिरण के रूप में व्यक्त किया जाता है जो 365 दिनों से गुणा किया जाता है

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pr: प्रदर्शन अनुपात, जो सौर मॉड्यूल की दक्षता, इन्वर्टर दक्षता, लाइन हानि आदि सहित प्रणाली की समग्र दक्षता को दर्शाता है

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गणना के चरण:

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सौर ऊर्जा प्रणाली की नाममात्र शक्ति pr निर्धारित करें। सौर ऊर्जा प्रणाली की नाममात्र शक्ति मानक परीक्षण स्थितियों में सौर ऊर्जा मॉड्यूल की कुल शक्ति है ( 1000 w/ का विकिरण)m2और तापमान 25°C) यदि 300 वाट की नाममात्र शक्ति वाले 1000 मॉड्यूल सौर ऊर्जा संयंत्र में स्थापित हैं, तो कुल नाममात्र शक्ति pr=1000 × 0.3kw=300kw है।

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औसत वार्षिक सौर विकिरण (घंटे) मौसम संबंधी आंकड़ों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है, जिसे किलोवाट में मापा जाता है।m2उदाहरण के लिए, एक निश्चित क्षेत्र में औसत वार्षिक सौर विकिरण 1500 किलोवाट प्रति घंटा है।m2.

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कम्प्यूटेशनल परफॉर्मेंस रेशियो (pr) एक फोटोवोल्टिक सिस्टम की समग्र दक्षता है, जो आमतौर पर 0.75 से 0.85 तक होती है। pr की गणना में निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखा जाता हैः

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सौर मॉड्यूल की दक्षताः लगभग 15% से 20%

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इन्वर्टर की दक्षता: लगभग 95% से 98%

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अन्य हानि जैसे लाइन हानि, धूल कवर, तापमान प्रभाव आदि

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एक उदाहरण दीजिए:

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यह मानकर कि किसी विशेष सौर ऊर्जा संयंत्र के मापदंड निम्नलिखित हैं:

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सौर ऊर्जा प्रणाली की नाममात्र शक्ति (pr}): 300 kw

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वार्षिक औसत सौर विकिरण (घंटे): 1500 किलोवाट/m2

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प्रदर्शन अनुपात (pr): 0.8

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वार्षिक विद्युत उत्पादन (ई):

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e=300kw × 1500kwh/m2 × 0.8 = 360,000kwh

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2. वास्तविक माप विधि

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सौर ऊर्जा संयंत्रों के विद्युत उत्पादन की गणना के लिए वास्तविक माप पद्धतियों का उपयोग करना प्रणाली के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए एक सटीक विधि है। यह विधि वास्तविक संचालन के दौरान विद्युत उत्पादन पर विभिन्न कारकों के प्रभाव का मूल्यांकन कर सकती है। आमतौर पर निम्नलिखित डेटा एकत्र किया जाता है

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विद्युत ऊर्जा मीटर: कुल विद्युत उत्पादन को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है।

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सौर विकिरणमीटर: सौर विकिरण की वास्तविक मात्रा को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है।

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पर्यावरण निगरानी उपकरण: तापमान, आर्द्रता, हवा की गति आदि के लिए सेंसर सहित।

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गणना सूत्र निम्नानुसार है:

p (ti) - समय बिंदु p (ti) पर क्षणिक शक्ति (kw)

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△t - समय अंतराल (घंटे)

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3. अनुभवजन्य अनुमान पद्धति

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यह विधि उसी क्षेत्र में या इसी तरह की परिस्थितियों में अन्य सौर ऊर्जा संयंत्रों के विद्युत उत्पादन के ऐतिहासिक आंकड़ों का विश्लेषण करके, सूर्य के प्रकाश की स्थिति और जलवायु विशेषताओं जैसे स्थानीय कारकों के साथ मिलकर, नवनिर्मित सौर ऊर्जा संयंत्रों के संभावित विद्युत उत्पादन का अनुमान लगाती है। यह विधि पर्याप्त ऐतिहासिक डेटा और व्यावसायिक अनुभव पर आधारित है

4. सॉफ्टवेयर सिमुलेशन विधि

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सौर ऊर्जा संयंत्रों की बिजली उत्पादन की गणना सॉफ्टवेयर सिमुलेशन के माध्यम से की जा सकती है, जो आधुनिक सौर ऊर्जा प्रणाली डिजाइन और विश्लेषण में एक आम तौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि है। यह विधि सौर विकिरण, प्रणाली घटक विशेषताओं और अन्य पर्यावरणीय कारकों का अनुकरण करके सौर ऊर्जा प्रणाली की बिजली उत्पादन की भविष्यवाणी कर सकती है। वर्तमान

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सामान्य चरण

सिस्टम पैरामीटर दर्ज करें

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सौर मॉड्यूल के मापदंड: मॉड्यूल के प्रकार, शक्ति, दक्षता, तापमान गुणांक आदि सहित

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इन्वर्टर पैरामीटरः दक्षता, शक्ति, इनपुट वोल्टेज रेंज आदि सहित

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प्रणाली का लेआउट: जिसमें घटकों का व्यवस्थित होना, झुकाव, एजिमुथ आदि शामिल हैं।

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इनपुट मौसम संबंधी डेटा

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स्थानीय मौसम संबंधी आंकड़ों का उपयोग करें, जिसमें वार्षिक औसत सौर विकिरण, तापमान, आर्द्रता, हवा की गति आदि शामिल हैं।

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यह डेटा आमतौर पर मौसम संबंधी डेटाबेस या सौर संसाधन मूल्यांकन एजेंसियों से प्राप्त किया जा सकता है।

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सेट सिस्टम हानि

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सिस्टम हानि में केबल हानि, धूल कवर, छायांकन प्रभाव, तापमान प्रभाव आदि शामिल हैं।

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इन नुकसानों को सॉफ्टवेयर में डिफ़ॉल्ट मानों के माध्यम से समायोजित किया जा सकता है या वास्तविक स्थिति के अनुसार मैन्युअल रूप से सेट किया जा सकता है।

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चलाना सिमुलेशन

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सिमुलेशन चलाने और दी गई परिस्थितियों में प्रणाली के वार्षिक बिजली उत्पादन की गणना करने के लिए सॉफ्टवेयर का उपयोग करें।

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सॉफ्टवेयर एक दिन या एक वर्ष के संचालन का अनुकरण करके बिजली उत्पादन की विस्तृत रिपोर्ट और प्रदर्शन विश्लेषण उत्पन्न करेगा।

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विश्लेषण के परिणाम

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सिमुलेशन के परिणामों का विश्लेषण करें और बिजली उत्पादन, प्रदर्शन अनुपात और सिस्टम हानि जैसे विस्तृत डेटा देखें।

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परिणामों के आधार पर सिस्टम डिजाइन को अनुकूलित करना, घटकों की व्यवस्था को समायोजित करना, अधिक कुशल इन्वर्टर चुनना आदि।

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उदाहरण:

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यह मानकर कि हम 1 मेगावाट के सौर ऊर्जा संयंत्र का अनुकरण करने के लिए पीवीएसआईएसटी सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हैं, चरण निम्नानुसार हैं:

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इनपुट फोटोवोल्टिक मॉड्यूल और इन्वर्टर पैरामीटरः मॉड्यूल की शक्तिः 300 w, मॉड्यूल की दक्षताः 18%, इन्वर्टर की दक्षताः 97%

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इनपुट मौसम संबंधी डेटाः वार्षिक औसत सौर विकिरणः 1600 किलोवाट/घंटाm2, वार्षिक औसत तापमानः 25°C

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सेट सिस्टम हानिः केबल हानिः 2%, धूल कवरः 3%

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चलाने का अनुकरणः सॉफ्टवेयर वार्षिक बिजली उत्पादन और प्रदर्शन अनुपात की गणना करता है।

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विश्लेषण परिणामः वार्षिक विद्युत उत्पादन रिपोर्ट के आधार पर, यह मानते हुए कि गणना की गई वार्षिक विद्युत उत्पादन 1,280,000 kwh है।

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5. राष्ट्रीय मानक gb/t50797-2012 के अनुसार गणना की जाए

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राष्ट्रीय मानक 'फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के लिए डिजाइन कोड gb50797-2012' के अनुच्छेद 6.6 के आधार पर बिजली उत्पादन की गणना नीचे दिए गए स्क्रीनशॉट में दिखाई गई है।

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6.6 बिजली उत्पादन की गणना

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6.6.1 एक सौर ऊर्जा संयंत्र की बिजली उत्पादन की भविष्यवाणी स्थल के सौर ऊर्जा संसाधनों पर आधारित होनी चाहिए और विभिन्न कारकों जैसे कि सौर ऊर्जा संयंत्र प्रणाली के डिजाइन, सौर ऊर्जा संयंत्र के लेआउट और पर्यावरणीय परिस्थितियों को गणना और निर्धारण से पहले विचार किया जाना चाहिए।

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6.6.2 सौर ऊर्जा संयंत्रों की ग्रिड से जुड़ी बिजली की गणना निम्नलिखित सूत्र के अनुसार की जा सकती है:

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e=ha×प्रलयप_अज़/Es×क

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सूत्र में:

h - क्षैतिज विमान पर कुल सौर विकिरण (kw · h/m2, पीक घंटे);

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ई_पप्रलय—ग्रिड बिजली उत्पादन पर (kw · h);

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ई_स—प्रलयiमानक परिस्थितियों में विकिरण (निरंतर=1kw · h/m2)

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प_अज़—cघटक की स्थापना क्षमता (kwp);

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क—cव्यापक दक्षता गुणांक. व्यापक दक्षता गुणांक k में शामिल हैंः फोटोवोल्टिक मॉड्यूल प्रकार का सुधार गुणांक, फोटोवोल्टिक सरणी के झुकाव कोण और एज़िमूट कोण का सुधार गुणांक, फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली की उपलब्धता दर, प्रकाश उपयोग दर, इन्वर्टर दक्षता, बिजली संग्रह लाइन

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6.पीवी मॉड्यूलक्षेत्रफलप्रलय- मैं नहीं जानता।विकिरण गणना विधि

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ep=ha*s*k1*k2

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हे - झुकाव वाली सतह पर कुल सौर विकिरण (किलोवाट/घंटा/मीटर 2)

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s - घटकों का कुल क्षेत्रफल (m2)

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k1- घटक रूपांतरण दर

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k2- सिस्टम व्यापक दक्षता

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समग्र दक्षता गुणांक k2 एक सुधार गुणांक है जिसमें विभिन्न कारकों को ध्यान में रखा गया है, जिनमें निम्न शामिल हैंः

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1) संयंत्रों की बिजली के लिए ऊर्जा की कमी, लाइन हानि आदि

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एसी/डीसी वितरण कक्षों और ट्रांसमिशन लाइनों के नुकसान कुल बिजली उत्पादन का लगभग 3% है और संबंधित कमी सुधार कारक को 97% माना जाता है।

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2) इन्वर्टर छूट

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इन्वर्टर की दक्षता 95% से 98% के बीच है।

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3) कार्य तापमान हानि को कम करना

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सौर ऊर्जा कोशिकाओं की दक्षता उनके संचालन के दौरान तापमान परिवर्तन के साथ भिन्न होगी। जब उनका तापमान बढ़ता है, तो सौर ऊर्जा मॉड्यूल की बिजली उत्पादन दक्षता कम होती है। सामान्य तौर पर, औसत संचालन तापमान हानि 2 के भीतर होती है लगभग 5%.

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4) अन्य कारक कम

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उपरोक्त कारकों के अतिरिक्त, सौर ऊर्जा संयंत्रों के बिजली उत्पादन को प्रभावित करने वाले कारकों में अनुपयोगी सौर विकिरण हानि और अधिकतम पावर पॉइंट ट्रैकिंग सटीकता के प्रभाव को कम करना, साथ ही अन्य अनिश्चित कारक जैसे कि ग्रिड अवशोषण शामिल हैं। संबंधित कमी सुधार कारक को 95% माना जाता है।

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यह गणना विधि पहली विधि का एक भिन्न सूत्र है, जो झुकाव वाली स्थापना वाले परियोजनाओं के लिए लागू होती है, जब तक कि झुकाव वाली सतह विकिरण प्राप्त हो (या क्षैतिज विकिरण के आधार पर परिवर्तित किया जाता हैः झुकाव वाली सतह विकिरण = क्षैतिज सतह विकिरण/cos α),

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अधिक सटीक आंकड़े गणना की जा सकती हैं।

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वास्तविक मामले की गणना

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उदाहरण के तौर पर एक निश्चित स्थान पर 1mwp छत परियोजना को लेते हुए। परियोजना 4000 का उपयोग करती हैपीसी250 वाटपीवी पैनल1640 * 992 मिमी के आयामों के साथ, 10kv के वोल्टेज स्तर पर ग्रिड से जुड़ा हुआ है। स्थानीय स्तर पर सौर विकिरण 5199 mj • m-2 है और सिस्टम दक्षता 80% पर गणना की जाती है।

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सबसे पहले, सौर विकिरण को एमजी • एम से परिवर्तित करना आवश्यक है^-2से kwh • m^-2, जैसे 1mj=0.27778kwh. इसके बाद, सिस्टम की कुल स्थापित क्षमता (1mwp), सौर विकिरण और सिस्टम दक्षता के आधार पर, हम वार्षिक बिजली उत्पादन का अनुमान लगा सकते हैं।

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सौर विकिरण को परिवर्तित करना

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5199mh/cdotpm^-2= 5199×0.27778kwh/कॉड^-2

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वार्षिक विद्युत उत्पादन की गणना

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वार्षिक विद्युत उत्पादन (kwh) = स्थापित क्षमता (mwp) × सौर विकिरण (kwh \ cdotpm)^-2) × 365 ×प्रणाली की दक्षता

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इनमें से स्थापित क्षमता 1 एमडब्ल्यूपी है और सिस्टम की दक्षता 80% है।

चलो गणना करते हैं.

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उदाहरण के तौर पर 1mwp छत पर सौर ऊर्जा परियोजना को लेते हुए, स्थानीय स्तर पर 5199 एमजी • एम के सौर विकिरण को ध्यान में रखते हुए^-2और 80% की प्रणाली दक्षता, परियोजना का सैद्धांतिक वार्षिक बिजली उत्पादन लगभग 421 है,700 किलोवाट।