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 को स्टोर 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 और विकल्प प्रदान करता है।

यदि आप "सौर बैटरी कैसे काम करते हैं?" के उत्तर की तलाश में हैं, 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 का उपयोग करने के समग्र लाभ बैटरी भंडारण।

सोलर बैटरी क्या है?

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

सोलर बैटरी एक ऐसा उपकरण है जिसे आप अपने सोलर पैनल से उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को स्टोर करने के लिए अपने सोलर पावर सिस्टम में जोड़ सकते हैं।

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

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 इसे अन्य लोगों को प्रदान कर रहे हैं बिना आपके पैनल द्वारा पहले बनाई गई बिजली का पूरा लाभ उठाए।

अधिक जानकारी के लिए, हमारे देखेंसौर बैटरी गाइड: लाभ, सुविधाएँ और लागत

सौर बैटरी का विज्ञान

लिथियम-आयन बैटरी वर्तमान में बाजार में सौर बैटरी का सबसे लोकप्रिय रूप है।यह वही तकनीक है जो स्मार्टफोन और अन्य हाई-टेक बैटरी के लिए उपयोग की जाती है।

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

इस आंदोलन 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 को बिजली का उपयोग करने के लिए आवश्यक वर्तमान बनाता है।

जब आप बैटरी से बिजली खींचते हैं, तो लिथियम आयन इलेक्ट्रोलाइट में वापस सकारात्मक इलेक्ट्रोड में प्रवाहित होते हैं।उसी समय, इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड से सकारात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ते हैं, प्लग-इन डिवाइस को शक्ति प्रदान करते हैं।

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

बैटरी स्टोरेज टेक्नोलॉजी की तुलना

जब सौर बैटरी प्रकारों की बात आती है, तो दो सामान्य विकल्प होते हैं: लिथियम-आयन और लेड-एसिड।सौर पैनल कंपनियां लिथियम-आयन बैटरी पसंद करती हैं क्योंकि वे अधिक ऊर्जा स्टोर कर सकती हैं, उस ऊर्जा को अन्य बैटरियों की तुलना में अधिक समय तक 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 पर बैटरी का उपयोग किया जा सकता है, जो इसकी कुल क्षमता से संबंधित है।उदाहरण के लिए, यदि किसी बैटरी का DoD 95% है, तो वह बैटरी को रिचार्ज करने से पहले 95% तक सुरक्षित रूप से उपयोग कर सकता है।

लिथियम आयन बैटरी

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, बैटरी निर्माता अपने उच्च DoD, विश्वसनीय जीवनकाल, अधिक ऊर्जा धारण करने की क्षमता और अधिक कॉम्पैक्ट आकार के लिए लिथियम-आयन बैटरी तकनीक पसंद करते हैं।हालाँकि, इन असंख्य लाभों के कारण, लिथियम-आयन बैटरी भी लेड-एसिड बैटरी की तुलना में अधिक महंगी होती हैं।

लेड एसिड बैटरी

लीड-एसिड बैटरी (अधिकांश कार बैटरी के समान तकनीक) लगभग वर्षों से हैं, और ऑफ-ग्रिड पावर विकल्पों के लिए इन-होम एनर्जी स्टोरेज सिस्टम के रूप में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।जबकि वे अभी भी पॉकेट-फ्रेंडली कीमतों पर बाजार में हैं, कम DoD और कम उम्र के कारण उनकी लोकप्रियता फीकी पड़ रही है।

एसी युग्मित भंडारण बनाम डीसी युग्मित भंडारण

कपलिंग से तात्पर्य है कि आपके सौर पैनल आपके बैटरी स्टोरेज सिस्टम से कैसे जुड़े हैं, और विकल्प या तो डायरेक्ट करंट (DC) कपलिंग या अल्टरनेटिंग करंट (AC) कपलिंग हैं।दोनों के बीच मुख्य अंतर सौर पैनल बनाने वाली बिजली द्वारा उठाए गए रास्ते में है।

सौर सेल डीसी बिजली बनाते हैं, और डीसी बिजली को आपके घर द्वारा उपयोग किए जाने से पहले एसी बिजली में परिवर्तित किया जाना चाहिए।हालांकि, सौर बैटरी केवल डीसी बिजली को स्टोर कर सकती हैं, इसलिए सौर बैटरी को आपके सौर ऊर्जा प्रणाली में जोड़ने के विभिन्न तरीके हैं।

डीसी युग्मित भंडारण

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

डीसी-युग्मित स्टोरेज बैटरी अधिक कुशल होती है, क्योंकि बिजली को केवल एक बार डीसी से एसी में बदलने की आवश्यकता होती है।हालांकि, 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 आपके घर में उपकरणों द्वारा रोजमर्रा के उपयोग के लिए एसी बिजली में परिवर्तित होने के लिए सबसे पहले एक इन्वर्टर के माध्यम से जाती है।उस एसी करंट को सोलर बैटरी में स्टोरेज के लिए वापस डीसी करंट में बदलने के लिए एक अलग इन्वर्टर में भी भेजा जा सकता है।जब संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करने का समय होता है, तो बिजली बैटरी से बाहर निकलती है और वापस एक इन्वर्टर में आपके घर के लिए एसी बिजली में परिवर्तित हो जाती है।

एसी-कपल्ड स्टोरेज के साथ, बिजली तीन अलग-अलग समय में उलटी होती है: एक बार जब आप अपने सोलर पैनल से घर में जाते हैं, दूसरा घर से बैटरी स्टोरेज में जाते समय, और तीसरी बार जब बैटरी स्टोरेज से घर में वापस जाते हैं।प्रत्येक व्युत्क्रम के परिणामस्वरूप कुछ दक्षता हानि होती है, इसलिए एसी युग्मित भंडारण एक डीसी युग्मित प्रणाली की तुलना में थोड़ा कम कुशल है।

डीसी-युग्मित भंडारण के विपरीत, जो केवल सौर पैनलों से ऊर्जा संग्रहीत करता है, एसी युग्मित भंडारण 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 बैटरी को ग्रिड से बिजली से भर सकते हैं ताकि आपको बैकअप पावर प्रदान की जा सके, या बिजली दर आर्बिट्रेज का लाभ उठाया जा सके।

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

सोलर पावर सिस्टम के साथ सोलर बैटरियां कैसे काम करती हैं

पूरी प्रक्रिया छत पर लगे सोलर पैनल से बिजली पैदा करने से शुरू होती है।डीसी-युग्मित प्रणाली के साथ क्या होता है, इसका चरण-दर-चरण विश्लेषण यहां दिया गया है:

1. सूरज की रोशनी सौर पैनलों से टकराती है और ऊर्जा डीसी बिजली में बदल जाती है।
2. बिजली बैटरी में प्रवेश करती है और डीसी बिजली के रूप में जमा हो जाती है।
3. डीसी बिजली फिर बैटरी छोड़ देती है और एसी बिजली में परिवर्तित होने के लिए इन्वर्टर में प्रवेश करती है जिसे घर उपयोग कर सकता है।

एसी-युग्मित प्रणाली के साथ प्रक्रिया थोड़ी अलग है।

1. सूरज की रोशनी सौर पैनलों से टकराती है और ऊर्जा डीसी बिजली में बदल जाती है।
2. बिजली इन्वर्टर में प्रवेश करती है जिसे एसी बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है जिसे घर उपयोग कर सकता है।
3. अतिरिक्त बिजली फिर डीसी बिजली में बदलने के लिए दूसरे इन्वर्टर के माध्यम से प्रवाहित होती है जिसे बाद में संग्रहीत किया जा सकता है।
4. अगर घर को बैटरी में जमा ऊर्जा का उपयोग करने की आवश्यकता है, तो एसी बिजली बनने के लिए बिजली को फिर से इन्वर्टर के माध्यम से प्रवाहित करना होगा।

हाइब्रिड इन्वर्टर के साथ सोलर बैटरियां कैसे काम करती हैं

यदि आपके पास एक 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।नतीजतन, आपको अपने फोटोवोल्टिक (पीवी) सिस्टम में दो इनवर्टर की आवश्यकता नहीं होती है: एक आपके सोलर पैनल (सौर इन्वर्टर) से बिजली कन्वर्ट करने के लिए और दूसरा सोलर बैटरी (बैटरी इन्वर्टर) से बिजली कन्वर्ट करने के लिए।

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

हाइब्रिड इनवर्टर लोकप्रियता में बढ़ रहे हैं क्योंकि वे बैटरी स्टोरेज के साथ और बिना काम करते हैं।आप प्रारंभिक स्थापना के दौरान अपनी बैटरी-रहित सौर ऊर्जा प्रणाली में एक हाइब्रिड इन्वर्टर स्थापित कर सकते हैं, जिससे आपको लाइन में सौर ऊर्जा भंडारण जोड़ने का विकल्प मिलता है।

सौर बैटरी भंडारण के लाभ

सौर पैनलों के लिए बैटरी बैकअप जोड़ना यह सुनिश्चित करने का एक शानदार तरीका है कि आप अपने सौर ऊर्जा सिस्टम का अधिकतम लाभ उठाएं।होम सोलर बैटरी स्टोरेज सिस्टम के कुछ मुख्य लाभ इस प्रकार हैं:

स्टोर अतिरिक्त बिजली उत्पादन

आपका सौर पैनल सिस्टम अक्सर आपकी ज़रूरत से ज़्यादा बिजली पैदा कर सकता है, खासकर धूप के 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 एक में भाग लेते हैंनेट मीटरिंग प्रोग्राम, आप उस अतिरिक्त उत्पादन के लिए क्रेडिट अर्जित कर सकते हैं, लेकिन आमतौर पर यह आपके द्वारा उत्पन्न बिजली के लिए 1:1 का अनुपात नहीं है।

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

पावर आउटेज से राहत प्रदान करता है

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

आपके कार्बन पदचिह्न को कम करता है

सौर पैनल बैटरी भंडारण के साथ, आप अपने सौर पैनल सिस्टम द्वारा उत्पादित स्वच्छ ऊर्जा का अधिकतम लाभ उठाकर हरित हो सकते हैं।यदि वह ऊर्जा संग्रहीत नहीं की जाती है, तो आप ग्रिड पर निर्भर रहेंगे जब आपके सौर पैनल आपकी आवश्यकताओं के लिए पर्याप्त उत्पादन नहीं करेंगे।हालांकि, अधिकांश ग्रिड बिजली जीवाश्म ईंधन का उपयोग करके उत्पादित की जाती है, इसलिए ग्रिड से ड्राइंग करते समय आप गंदी ऊर्जा पर चल रहे होंगे।

सूरज ढलने के बाद भी बिजली देता है

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

बैकअप पावर नीड्स का एक शांत समाधान

सौर ऊर्जा बैटरी 100% नीरव बैकअप पावर स्टोरेज विकल्प है।आपको रखरखाव मुक्त स्वच्छ ऊर्जा से लाभ मिलता है, और गैस से चलने वाले बैकअप जनरेटर से आने वाले शोर से निपटने की आवश्यकता नहीं होती है।

चाबी छीन लेना

यदि आप सौर पैनल ऊर्जा भंडारण को अपने सौर ऊर्जा सिस्टम में 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 करता है, आप अपने सौर पैनलों द्वारा बनाई गई किसी भी अतिरिक्त सौर ऊर्जा का लाभ उठा सकते हैं, जिससे आप सौर ऊर्जा का उपयोग कब और कैसे करते हैं, इस पर आपको अधिक नियंत्रण मिलता है।

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