सोलर बैटरी कैसे काम करती है?|ऊर्जा भंडारण समझाया गया

एक सौर बैटरी आपके सौर ऊर्जा प्रणाली के लिए एक महत्वपूर्ण अतिरिक्त हो सकती है।यह आपको अतिरिक्त बिजली संग्रहीत करने में मदद करता है जिसका उपयोग आप तब कर सकते हैं जब आपके सौर पैनल पर्याप्त ऊर्जा पैदा नहीं कर रहे हों, और आपको अपने घर को बिजली देने के लिए अधिक विकल्प देता है।

यदि आप इसका उत्तर ढूंढ रहे हैं, "सौर बैटरी कैसे काम करती है?", तो यह लेख बताएगा कि सौर बैटरी क्या है, सौर बैटरी विज्ञान, सौर ऊर्जा प्रणाली के साथ सौर बैटरी कैसे काम करती है, और सौर ऊर्जा का उपयोग करने के समग्र लाभ बैटरी भंडारण.

सोलर बैटरी क्या है?

आइए प्रश्न के सरल उत्तर से शुरुआत करें, "सौर बैटरी क्या है?":

सौर बैटरी एक उपकरण है जिसे आप अपने सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को संग्रहीत करने के लिए अपने सौर ऊर्जा प्रणाली में जोड़ सकते हैं।

फिर आप उस संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग उस समय अपने घर को बिजली देने के लिए कर सकते हैं जब आपके सौर पैनल पर्याप्त बिजली उत्पन्न नहीं करते हैं, जिसमें रातें, बादल वाले दिन और बिजली कटौती के दौरान शामिल हैं।

सौर बैटरी का उद्देश्य आपके द्वारा बनाई जा रही सौर ऊर्जा का अधिक उपयोग करने में आपकी सहायता करना है।यदि आपके पास बैटरी भंडारण नहीं है, तो सौर ऊर्जा से कोई भी अतिरिक्त बिजली ग्रिड में चली जाती है, जिसका अर्थ है कि आप बिजली पैदा कर रहे हैं और अपने पैनल द्वारा पहले बनाई गई बिजली का पूरा लाभ उठाए बिना इसे अन्य लोगों को प्रदान कर रहे हैं।

अधिक जानकारी के लिए, हमारी जाँच करेंसौर बैटरी गाइड: लाभ, सुविधाएँ और लागत

सौर बैटरियों का विज्ञान

लिथियम-आयन बैटरियां वर्तमान में बाज़ार में सौर बैटरियों का सबसे लोकप्रिय रूप हैं।यह वही तकनीक है जिसका उपयोग स्मार्टफ़ोन और अन्य हाई-टेक बैटरियों के लिए किया जाता है।

लिथियम-आयन बैटरियां एक रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से काम करती हैं जो रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने से पहले संग्रहीत करती है।प्रतिक्रिया तब होती है जब लिथियम आयन मुक्त इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं, और वे इलेक्ट्रॉन नकारात्मक-चार्ज एनोड से सकारात्मक-चार्ज कैथोड में प्रवाहित होते हैं।

इस गतिविधि को लिथियम-नमक इलेक्ट्रोलाइट द्वारा प्रोत्साहित और बढ़ाया जाता है, बैटरी के अंदर एक तरल जो आवश्यक सकारात्मक आयन प्रदान करके प्रतिक्रिया को संतुलित करता है।मुक्त इलेक्ट्रॉनों का यह प्रवाह लोगों के लिए बिजली का उपयोग करने के लिए आवश्यक करंट बनाता है।

जब आप बैटरी से बिजली खींचते हैं, तो लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइट से होकर सकारात्मक इलेक्ट्रोड में वापस प्रवाहित हो जाते हैं।उसी समय, इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड से सकारात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ते हैं, जिससे प्लग-इन डिवाइस को शक्ति मिलती है।

घरेलू सौर ऊर्जा भंडारण बैटरियां कई आयन बैटरी कोशिकाओं को परिष्कृत इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ जोड़ती हैं जो संपूर्ण सौर बैटरी प्रणाली के प्रदर्शन और सुरक्षा को नियंत्रित करती हैं।इस प्रकार, सौर बैटरियां रिचार्जेबल बैटरियों के रूप में कार्य करती हैं जो प्रारंभिक इनपुट के रूप में सूर्य की शक्ति का उपयोग करती हैं जो विद्युत प्रवाह बनाने की पूरी प्रक्रिया को शुरू करती हैं।

बैटरी भंडारण प्रौद्योगिकियों की तुलना करना

जब सौर बैटरी प्रकारों की बात आती है, तो दो सामान्य विकल्प होते हैं: लिथियम-आयन और लेड-एसिड।सौर पैनल कंपनियां लिथियम-आयन बैटरियों को प्राथमिकता देती हैं क्योंकि वे अधिक ऊर्जा संग्रहीत कर सकती हैं, उस ऊर्जा को अन्य बैटरियों की तुलना में अधिक समय तक बनाए रख सकती हैं, और उनमें डिस्चार्ज की गहराई अधिक होती है।

DoD के रूप में भी जाना जाता है, डिस्चार्ज की गहराई वह प्रतिशत है जिस तक बैटरी का उपयोग किया जा सकता है, जो उसकी कुल क्षमता से संबंधित है।उदाहरण के लिए, यदि किसी बैटरी में 95% का DoD है, तो इसे रिचार्ज करने से पहले बैटरी की 95% क्षमता तक सुरक्षित रूप से उपयोग किया जा सकता है।

लिथियम आयन बैटरी

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, बैटरी निर्माता इसकी उच्च DoD, विश्वसनीय जीवनकाल, लंबे समय तक अधिक ऊर्जा धारण करने की क्षमता और अधिक कॉम्पैक्ट आकार के लिए लिथियम-आयन बैटरी तकनीक को प्राथमिकता देते हैं।हालाँकि, इन असंख्य लाभों के कारण, लिथियम-आयन बैटरियाँ लेड-एसिड बैटरियों की तुलना में अधिक महंगी भी हैं।

लेड एसिड बैटरी

लेड-एसिड बैटरियां (अधिकांश कार बैटरियों जैसी ही तकनीक) वर्षों से मौजूद हैं, और ऑफ-ग्रिड बिजली विकल्पों के लिए इन-होम ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के रूप में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।हालाँकि वे अभी भी जेब के अनुकूल कीमतों पर बाजार में हैं, लेकिन कम DoD और कम जीवनकाल के कारण उनकी लोकप्रियता कम हो रही है।

एसी युग्मित भंडारण बनाम डीसी युग्मित भंडारण

कपलिंग से तात्पर्य है कि आपके सौर पैनल आपकी बैटरी भंडारण प्रणाली से कैसे जुड़े हैं, और विकल्प या तो डायरेक्ट करंट (डीसी) कपलिंग या अल्टरनेटिंग करंट (एसी) कपलिंग हैं।दोनों के बीच मुख्य अंतर सौर पैनलों द्वारा निर्मित बिजली द्वारा अपनाए गए पथ में है।

सौर सेल डीसी बिजली बनाते हैं, और उस डीसी बिजली को आपके घर में उपयोग करने से पहले एसी बिजली में परिवर्तित किया जाना चाहिए।हालाँकि, सौर बैटरी केवल डीसी बिजली को संग्रहीत कर सकती है, इसलिए सौर बैटरी को आपके सौर ऊर्जा सिस्टम से जोड़ने के विभिन्न तरीके हैं।

डीसी युग्मित भंडारण

डीसी युग्मन के साथ, सौर पैनलों द्वारा बनाई गई डीसी बिजली एक चार्ज नियंत्रक के माध्यम से प्रवाहित होती है और फिर सीधे सौर बैटरी में प्रवाहित होती है।भंडारण से पहले कोई वर्तमान परिवर्तन नहीं होता है, और डीसी से एसी में रूपांतरण केवल तभी होता है जब बैटरी आपके घर में बिजली भेजती है, या ग्रिड में वापस आती है।

डीसी-युग्मित स्टोरेज बैटरी अधिक कुशल है, क्योंकि बिजली को केवल एक बार डीसी से एसी में बदलने की आवश्यकता होती है।हालाँकि, डीसी-युग्मित भंडारण के लिए आमतौर पर अधिक जटिल स्थापना की आवश्यकता होती है, जो प्रारंभिक लागत को बढ़ा सकती है और समग्र स्थापना समयरेखा को लंबा कर सकती है।

एसी युग्मित भंडारण

एसी कपलिंग के साथ, आपके सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न डीसी बिजली पहले एक इन्वर्टर के माध्यम से जाती है जिसे आपके घर में उपकरणों द्वारा रोजमर्रा के उपयोग के लिए एसी बिजली में परिवर्तित किया जाता है।उस एसी करंट को सौर बैटरी में भंडारण के लिए वापस डीसी करंट में परिवर्तित करने के लिए एक अलग इन्वर्टर पर भी भेजा जा सकता है।जब संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करने का समय आता है, तो बिजली बैटरी से बाहर निकल जाती है और वापस इन्वर्टर में चली जाती है, जिसे आपके घर के लिए एसी बिजली में परिवर्तित किया जाता है।

एसी-युग्मित स्टोरेज के साथ, बिजली तीन अलग-अलग बार उलटी होती है: एक बार जब आपके सौर पैनलों से घर में जा रही होती है, दूसरी बार जब घर से बैटरी स्टोरेज में जा रही होती है, और तीसरी बार बैटरी स्टोरेज से घर में वापस जाते समय।प्रत्येक व्युत्क्रमण के परिणामस्वरूप कुछ दक्षता हानि होती है, इसलिए एसी युग्मित भंडारण डीसी युग्मित प्रणाली की तुलना में थोड़ा कम कुशल होता है।

डीसी-युग्मित स्टोरेज के विपरीत, जो केवल सौर पैनलों से ऊर्जा संग्रहीत करता है, एसी युग्मित स्टोरेज का एक बड़ा लाभ यह है कि यह सौर पैनलों और ग्रिड दोनों से ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है।इसका मतलब यह है कि भले ही आपके सौर पैनल आपकी बैटरी को पूरी तरह से चार्ज करने के लिए पर्याप्त बिजली पैदा नहीं कर रहे हों, फिर भी आप बैकअप पावर प्रदान करने के लिए, या बिजली दर मध्यस्थता का लाभ उठाने के लिए बैटरी को ग्रिड से बिजली से भर सकते हैं।

अपने मौजूदा सौर ऊर्जा सिस्टम को एसी-युग्मित बैटरी स्टोरेज के साथ अपग्रेड करना भी आसान है, क्योंकि इसे मौजूदा सिस्टम डिज़ाइन में एकीकृत करने की आवश्यकता के बजाय इसे केवल शीर्ष पर जोड़ा जा सकता है।यह एसी युग्मित बैटरी स्टोरेज को रेट्रोफिट इंस्टॉलेशन के लिए अधिक लोकप्रिय विकल्प बनाता है।

सौर ऊर्जा प्रणाली के साथ सौर बैटरियां कैसे काम करती हैं

पूरी प्रक्रिया छत पर बिजली पैदा करने वाले सौर पैनलों से शुरू होती है।डीसी-युग्मित प्रणाली के साथ क्या होता है इसका चरण-दर-चरण विवरण यहां दिया गया है:

1. सूर्य की रोशनी सौर पैनलों से टकराती है और ऊर्जा डीसी बिजली में परिवर्तित हो जाती है।
2. बिजली बैटरी में प्रवेश करती है और डीसी बिजली के रूप में संग्रहीत होती है।
3. डीसी बिजली फिर बैटरी छोड़ती है और एक इन्वर्टर में प्रवेश करती है जिसे एसी बिजली में परिवर्तित किया जाता है जिसका उपयोग घर कर सकता है।

एसी-युग्मित प्रणाली के साथ प्रक्रिया थोड़ी अलग है।

1. सूर्य की रोशनी सौर पैनलों से टकराती है और ऊर्जा डीसी बिजली में परिवर्तित हो जाती है।
2. बिजली इन्वर्टर में प्रवेश करके एसी बिजली में परिवर्तित हो जाती है जिसका उपयोग घर कर सकता है।
3. अतिरिक्त बिजली फिर दूसरे इन्वर्टर के माध्यम से प्रवाहित होकर वापस डीसी बिजली में बदल जाती है जिसे बाद के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।
4. यदि घर को बैटरी में संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करने की आवश्यकता है, तो एसी बिजली बनने के लिए उस बिजली को फिर से इन्वर्टर के माध्यम से प्रवाहित करना होगा।

हाइब्रिड इन्वर्टर के साथ सोलर बैटरियाँ कैसे काम करती हैं

यदि आपके पास हाइब्रिड इन्वर्टर है, तो एक एकल उपकरण डीसी बिजली को एसी बिजली में बदल सकता है और एसी बिजली को डीसी बिजली में भी बदल सकता है।परिणामस्वरूप, आपको अपने फोटोवोल्टिक (पीवी) सिस्टम में दो इनवर्टर की आवश्यकता नहीं है: एक आपके सौर पैनलों (सौर इन्वर्टर) से बिजली परिवर्तित करने के लिए और दूसरा सौर बैटरी (बैटरी इन्वर्टर) से बिजली परिवर्तित करने के लिए।

बैटरी-आधारित इन्वर्टर या हाइब्रिड ग्रिड-बंधे इन्वर्टर के रूप में भी जाना जाता है, हाइब्रिड इन्वर्टर एक बैटरी इन्वर्टर और सौर इन्वर्टर को एक उपकरण में जोड़ता है।यह आपकी सौर बैटरी से बिजली और आपके सौर पैनलों से बिजली दोनों के लिए इन्वर्टर के रूप में कार्य करके एक ही सेटअप में दो अलग-अलग इनवर्टर रखने की आवश्यकता को समाप्त कर देता है।

हाइब्रिड इनवर्टर की लोकप्रियता बढ़ रही है क्योंकि वे बैटरी स्टोरेज के साथ और उसके बिना भी काम करते हैं।आप प्रारंभिक स्थापना के दौरान अपने बैटरी-रहित सौर ऊर्जा सिस्टम में एक हाइब्रिड इन्वर्टर स्थापित कर सकते हैं, जिससे आपको आगे चलकर सौर ऊर्जा भंडारण जोड़ने का विकल्प मिलेगा।

सोलर बैटरी स्टोरेज के लाभ

सौर पैनलों के लिए बैटरी बैकअप जोड़ना यह सुनिश्चित करने का एक शानदार तरीका है कि आप अपने सौर ऊर्जा सिस्टम से अधिकतम लाभ प्राप्त करें।घरेलू सौर बैटरी भंडारण प्रणाली के कुछ मुख्य लाभ यहां दिए गए हैं:

अतिरिक्त बिजली उत्पादन को संग्रहित करता है

आपका सौर पैनल सिस्टम अक्सर आपकी आवश्यकता से अधिक बिजली का उत्पादन कर सकता है, खासकर धूप वाले दिनों में जब घर पर कोई नहीं होता है।यदि आपके पास सौर ऊर्जा बैटरी भंडारण नहीं है, तो अतिरिक्त ऊर्जा ग्रिड को भेजी जाएगी।यदि आप किसी में भाग लेते हैंनेट मीटरिंग कार्यक्रम, आप उस अतिरिक्त उत्पादन के लिए क्रेडिट अर्जित कर सकते हैं, लेकिन यह आमतौर पर आपके द्वारा उत्पादित बिजली के लिए 1:1 का अनुपात नहीं है।

बैटरी भंडारण के साथ, अतिरिक्त बिजली ग्रिड में जाने के बजाय बाद में उपयोग के लिए आपकी बैटरी को चार्ज करती है।आप कम उत्पादन के समय संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग कर सकते हैं, जिससे बिजली के लिए ग्रिड पर आपकी निर्भरता कम हो जाती है।

बिजली कटौती से राहत प्रदान करता है

चूंकि आपकी बैटरियां आपके सौर पैनलों द्वारा बनाई गई अतिरिक्त ऊर्जा को संग्रहित कर सकती हैं, इसलिए आपके घर में बिजली कटौती के दौरान और अन्य समय जब ग्रिड बंद हो जाता है, बिजली उपलब्ध रहेगी।

आपके कार्बन फ़ुटप्रिंट को कम करता है

सौर पैनल बैटरी भंडारण के साथ, आप अपने सौर पैनल प्रणाली द्वारा उत्पादित स्वच्छ ऊर्जा का अधिकतम उपयोग करके हरित बन सकते हैं।यदि उस ऊर्जा को संग्रहीत नहीं किया जाता है, तो जब आपके सौर पैनल आपकी आवश्यकताओं के लिए पर्याप्त ऊर्जा उत्पन्न नहीं करेंगे तो आप ग्रिड पर निर्भर रहेंगे।हालाँकि, अधिकांश ग्रिड बिजली जीवाश्म ईंधन का उपयोग करके उत्पादित की जाती है, इसलिए ग्रिड से बिजली लेते समय आप संभवतः गंदी ऊर्जा पर चल रहे होंगे।

सूरज ढलने के बाद भी बिजली प्रदान करता है

जब सूरज ढल जाता है और सौर पैनल बिजली पैदा नहीं कर रहे होते हैं, तो यदि आपके पास कोई बैटरी भंडारण नहीं है तो ग्रिड बहुत आवश्यक बिजली प्रदान करने के लिए आगे आता है।सौर बैटरी के साथ, आप रात में अपनी स्वयं की सौर ऊर्जा का अधिक उपयोग करेंगे, जिससे आपको अधिक ऊर्जा स्वतंत्रता मिलेगी और आपको अपना बिजली बिल कम रखने में मदद मिलेगी।

बैकअप पावर आवश्यकताओं के लिए एक शांत समाधान

सौर ऊर्जा बैटरी 100% शोर रहित बैकअप पावर स्टोरेज विकल्प है।आपको रखरखाव मुक्त स्वच्छ ऊर्जा से लाभ मिलता है, और गैस-संचालित बैकअप जनरेटर से आने वाले शोर से नहीं जूझना पड़ता है।

चाबी छीनना

यदि आप अपने सौर ऊर्जा सिस्टम में सौर पैनल ऊर्जा भंडारण जोड़ने के बारे में सोच रहे हैं तो यह समझना महत्वपूर्ण है कि सौर बैटरी कैसे काम करती है।क्योंकि यह आपके घर के लिए एक बड़ी रिचार्जेबल बैटरी की तरह काम करती है, आप अपने सौर पैनलों द्वारा बनाई गई किसी भी अतिरिक्त सौर ऊर्जा का लाभ उठा सकते हैं, जिससे आपको इस पर अधिक नियंत्रण मिलता है कि आप सौर ऊर्जा का उपयोग कब और कैसे करते हैं।

लिथियम-आयन बैटरी सौर बैटरी का सबसे लोकप्रिय प्रकार है, और एक रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से काम करती है जो ऊर्जा को संग्रहीत करती है, और फिर इसे आपके घर में उपयोग के लिए विद्युत ऊर्जा के रूप में जारी करती है।चाहे आप डीसी-युग्मित, एसी-युग्मित, या हाइब्रिड सिस्टम चुनें, आप ग्रिड पर निर्भर हुए बिना अपने सौर ऊर्जा सिस्टम के निवेश पर रिटर्न बढ़ा सकते हैं।