વૈકલ્પિક સ્ત્રોત તરીકે સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ

સૌર ઊર્જા શું છે

સૂર્ય એક તારો છે, જેની અંદર, સતત સ્થિતિમાં, થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે. ચાલુ પ્રક્રિયાઓના પરિણામે, સૂર્યની સપાટીથી મોટી માત્રામાં ઊર્જા મુક્ત થાય છે, જેનો એક ભાગ આપણા ગ્રહના વાતાવરણને ગરમ કરે છે.

સૌર ઊર્જા નવીનીકરણીય અને પર્યાવરણને અનુકૂળ ઊર્જાનો સ્ત્રોત છે.

તમે સૌર ઉર્જાનો અંદાજ કેવી રીતે લગાવી શકો છો

નિષ્ણાતો સૌર સ્થિરાંક જેવા મૂલ્યનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ઉપયોગ કરે છે. તે 1367 વોટની બરાબર છે. આ ગ્રહના ચોરસ મીટર દીઠ સૌર ઊર્જાનો જથ્થો છે.લગભગ એક ક્વાર્ટર વાતાવરણમાં ખોવાઈ ગયું છે. વિષુવવૃત્ત પર મહત્તમ મૂલ્ય 1020 વોટ પ્રતિ ચોરસ મીટર છે. દિવસ અને રાત્રિને ધ્યાનમાં લેતા, કિરણોની ઘટનાના કોણમાં ફેરફાર, આ મૂલ્ય અન્ય ત્રણ વખત ઘટાડવું જોઈએ.

ગ્રહના નકશા પર સૌર કિરણોત્સર્ગનું વિતરણ

સૌર ઊર્જાના સ્ત્રોતો વિશેની આવૃત્તિઓ ખૂબ જ અલગ હતી. આ ક્ષણે, નિષ્ણાતો કહે છે કે He ન્યુક્લિયસમાં ચાર H2 અણુઓના રૂપાંતરણના પરિણામે ઊર્જા મુક્ત થાય છે. પ્રક્રિયા નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે આગળ વધે છે. સરખામણી માટે, કલ્પના કરો કે H2 ના 1 ગ્રામની રૂપાંતર ઊર્જા 15 ટન હાઇડ્રોકાર્બનને બાળતી વખતે પ્રકાશિત થતી ઊર્જા સાથે તુલનાત્મક છે.

વિવિધ દેશોમાં સૌર ઊર્જાનો વિકાસ અને તેની સંભાવનાઓ

વૈકલ્પિક પ્રકારની ઊર્જા, જેમાં સૌરનો સમાવેશ થાય છે, તે તકનીકી રીતે અદ્યતન દેશોમાં સૌથી વધુ ઝડપથી વિકાસ કરી રહી છે. આ યુએસએ, સ્પેન, સાઉદી અરેબિયા, ઇઝરાયેલ અને અન્ય દેશો છે જ્યાં વર્ષમાં મોટી સંખ્યામાં સની દિવસો હોય છે. રશિયા અને સીઆઈએસ દેશોમાં પણ સૌર ઉર્જાનો વિકાસ થઈ રહ્યો છે. સાચું, આબોહવાની પરિસ્થિતિઓ અને વસ્તીની ઓછી આવકને કારણે આપણી ગતિ ઘણી ધીમી છે.

રશિયામાં, ધીમે ધીમે વિકાસ થઈ રહ્યો છે અને દૂર પૂર્વના પ્રદેશોમાં સૌર ઊર્જાના વિકાસ પર ભાર મૂકવામાં આવે છે. યાકુતિયાની દૂરસ્થ વસાહતોમાં સોલાર પાવર પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવી રહ્યા છે. આ તમને આયાતી ઇંધણ પર બચત કરવાની મંજૂરી આપે છે. દેશના દક્ષિણ ભાગમાં પણ પાવર પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવી રહ્યા છે. ઉદાહરણ તરીકે, લિપેટ્સક પ્રદેશમાં.

આ તમામ ડેટા અમને નિષ્કર્ષ પર આવવા દે છે કે વિશ્વના ઘણા દેશો શક્ય તેટલો સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ શરૂ કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. આ સંબંધિત છે કારણ કે ઉર્જાનો વપરાશ સતત વધી રહ્યો છે, અને સંસાધનો મર્યાદિત છે.વધુમાં, પરંપરાગત ઉર્જા ક્ષેત્ર પર્યાવરણને મોટા પ્રમાણમાં પ્રદૂષિત કરે છે. તેથી, વૈકલ્પિક ઉર્જા એ ભવિષ્ય છે. અને સૂર્યની ઊર્જા તેના મુખ્ય ક્ષેત્રોમાંનું એક છે.

ઇતિહાસમાં પર્યટન

અત્યાર સુધી સૌર ઊર્જા કેવી રીતે વિકસિત થઈ છે? માણસ પ્રાચીન સમયથી તેની પ્રવૃત્તિઓમાં સૂર્યના ઉપયોગ વિશે વિચારતો આવ્યો છે. દરેક વ્યક્તિ દંતકથા જાણે છે જે મુજબ આર્કિમિડીસે તેના સિરાક્યુઝ શહેર નજીક દુશ્મન કાફલાને બાળી નાખ્યો હતો. આ માટે તેણે આગ લગાડનાર અરીસાઓનો ઉપયોગ કર્યો. કેટલાક હજાર વર્ષ પહેલાં, મધ્ય પૂર્વમાં, શાસકોના મહેલોને પાણીથી ગરમ કરવામાં આવતું હતું, જે સૂર્ય દ્વારા ગરમ થતું હતું. કેટલાક દેશોમાં, આપણે મીઠું મેળવવા માટે દરિયાના પાણીને સૂર્યમાં બાષ્પીભવન કરીએ છીએ. વૈજ્ઞાનિકોએ ઘણીવાર સૌર ઉર્જાથી ચાલતા હીટિંગ ઉપકરણો સાથે પ્રયોગો કર્યા હતા.

આવા હીટરના પ્રથમ મોડેલ્સ XVII-XVII સદીઓમાં બનાવવામાં આવ્યા હતા. ખાસ કરીને, સંશોધક એન. સોસુરે વોટર હીટરનું તેમનું સંસ્કરણ રજૂ કર્યું. તે કાચનું ઢાંકણું ધરાવતું લાકડાનું બોક્સ છે. આ ઉપકરણમાં પાણીને 88 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ગરમ કરવામાં આવતું હતું. 1774 માં, A. Lavoisier એ સૂર્યની ગરમીને કેન્દ્રિત કરવા માટે લેન્સનો ઉપયોગ કર્યો. અને લેન્સ પણ દેખાયા છે જે સ્થાનિક રીતે કાસ્ટ આયર્નને થોડી સેકંડમાં ઓગળવા દે છે.

સૂર્યની ઊર્જાને યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરતી બેટરીઓ ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિકોએ બનાવી હતી. 19મી સદીના અંતમાં, સંશોધક ઓ. મુશોએ એક ઇન્સોલેટર વિકસાવ્યું જે સ્ટીમ બોઈલર પર લેન્સ વડે બીમને કેન્દ્રિત કરે છે. આ બોઈલરનો ઉપયોગ પ્રિન્ટીંગ પ્રેસ ચલાવવા માટે થતો હતો. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં તે સમયે, 15 "ઘોડા" ની ક્ષમતા સાથે સૂર્ય દ્વારા સંચાલિત એકમ બનાવવાનું શક્ય હતું.

ઇન્સોલેટર ઓ. મુશો

છેલ્લી સદીના ત્રીસના દાયકામાં, યુએસએસઆરના એકેડેમિશિયન એ.એફ. આઇઓફેએ સૌર ઉર્જાને કન્વર્ટ કરવા માટે સેમિકન્ડક્ટર ફોટોસેલ્સનો ઉપયોગ કરવાની દરખાસ્ત કરી હતી.તે સમયે બેટરીની કાર્યક્ષમતા 1% કરતા ઓછી હતી. 10-15 ટકાની કાર્યક્ષમતા સાથે સૌર કોષો વિકસિત થયા તે પહેલા ઘણા વર્ષો વીતી ગયા. પછી અમેરિકનોએ આધુનિક પ્રકારની સોલર પેનલ્સ બનાવી.

સૌર બેટરી માટે ફોટોસેલ

તે કહેવું યોગ્ય છે કે સેમિકન્ડક્ટર-આધારિત બેટરીઓ ખૂબ ટકાઉ હોય છે અને તેમની સંભાળ રાખવા માટે લાયકાતની જરૂર હોતી નથી. તેથી, તેઓ મોટાભાગે રોજિંદા જીવનમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. આખા સોલાર પાવર પ્લાન્ટ પણ છે. એક નિયમ તરીકે, તેઓ દર વર્ષે મોટી સંખ્યામાં સન્ની દિવસો ધરાવતા દેશોમાં બનાવવામાં આવે છે. આ ઇઝરાયેલ, સાઉદી અરેબિયા, યુએસએની દક્ષિણ, ભારત, સ્પેન છે. હવે ત્યાં એકદમ વિચિત્ર પ્રોજેક્ટ્સ છે. ઉદાહરણ તરીકે, વાતાવરણની બહાર સોલાર પાવર પ્લાન્ટ. ત્યાં સૂર્યપ્રકાશની ઊર્જા હજી ગુમાવી નથી. એટલે કે, કિરણોત્સર્ગને ભ્રમણકક્ષામાં કેપ્ચર કરવાની અને પછી માઇક્રોવેવ્સમાં રૂપાંતરિત કરવાની દરખાસ્ત છે. પછી, આ સ્વરૂપમાં, ઊર્જા પૃથ્વી પર મોકલવામાં આવશે.

પેનલ પ્રકારો

આજે વિવિધ પ્રકારની સોલાર પેનલનો ઉપયોગ થાય છે. તેમની વચ્ચે:

1. પોલી- અને સિંગલ-ક્રિસ્ટલ.
2. આકારહીન.

મોનોક્રિસ્ટલાઇન પેનલ્સ ઓછી ઉત્પાદકતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, પરંતુ તે પ્રમાણમાં સસ્તી છે, તેથી તે ખૂબ જ લોકપ્રિય છે. જો મુખ્ય બંધ હોય ત્યારે વૈકલ્પિક વર્તમાન પુરવઠા માટે વધારાની પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ સજ્જ કરવી જરૂરી હોય, તો આવા વિકલ્પની ખરીદી સંપૂર્ણપણે ન્યાયી છે.

પોલીક્રિસ્ટલ્સ આ બે પરિમાણોમાં મધ્યવર્તી સ્થિતિમાં છે. આવી પેનલોનો ઉપયોગ એવા સ્થળોએ કેન્દ્રિય વીજ પુરવઠો પૂરો પાડવા માટે થઈ શકે છે જ્યાં કોઈપણ કારણોસર સ્થિર સિસ્ટમની ઍક્સેસ નથી.

આકારહીન પેનલ્સની વાત કરીએ તો, તેઓ મહત્તમ ઉત્પાદકતા દર્શાવે છે, પરંતુ આનાથી સાધનોની કિંમતમાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે. આકારહીન સિલિકોન આ પ્રકારના ઉપકરણોમાં હાજર છે. તે નોંધવું યોગ્ય છે કે તેમને ખરીદવું હજી પણ અવાસ્તવિક છે, કારણ કે તકનીક પ્રાયોગિક એપ્લિકેશનના તબક્કે છે.

બિન-પરંપરાગત ઉર્જા સ્ત્રોતો શું છે

21મી સદીના ઊર્જા સંકુલમાં એક આશાસ્પદ કાર્ય એ નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ અને અમલીકરણ છે. આનાથી ગ્રહની ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ પરનો બોજ ઓછો થશે. પરંપરાગત સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ પર્યાવરણને નકારાત્મક રીતે અસર કરે છે અને પૃથ્વીના આંતરિક અવક્ષય તરફ દોરી જાય છે. આમાં શામેલ છે:

1. બિન-નવીનીકરણીય:

• કોલસો
• કુદરતી વાયુ;
• તેલ;
• યુરેનસ.

2. નવીનીકરણીય:

• લાકડું;
• હાઇડ્રોપાવર

વૈકલ્પિક ઉર્જા એ ઊર્જા મેળવવા, પ્રસારિત કરવા અને તેનો ઉપયોગ કરવાની નવી રીતો અને પદ્ધતિઓની સિસ્ટમ છે, જેનો ઉપયોગ ખરાબ રીતે થાય છે, પરંતુ પર્યાવરણ માટે ફાયદાકારક છે.

વૈકલ્પિક ઉર્જા સ્ત્રોતો (AES) એ પદાર્થો અને પ્રક્રિયાઓ છે જે કુદરતી વાતાવરણમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને જરૂરી ઉર્જા મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે.

કાર્ય અને કાર્યક્ષમતા માટેની શરતો

સોલર સિસ્ટમની ગણતરી અને ઇન્સ્ટોલેશન વ્યાવસાયિકોને સોંપવું વધુ સારું છે. ઇન્સ્ટોલેશન ટેકનિકનું પાલન ઓપરેબિલિટીને સુનિશ્ચિત કરશે અને જાહેર કરેલ પ્રદર્શન પ્રાપ્ત કરશે. કાર્યક્ષમતા અને સેવા જીવનને સુધારવા માટે, કેટલીક ઘોંઘાટ ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે.

થર્મોસ્ટેટિક વાલ્વ. પરંપરાગત હીટિંગ સિસ્ટમ્સમાં, થર્મોસ્ટેટિક તત્વ ભાગ્યે જ સ્થાપિત થાય છે, કારણ કે ગરમી જનરેટર તાપમાનના નિયમન માટે જવાબદાર છે. જો કે, સૌર સિસ્ટમ ગોઠવતી વખતે, કોઈએ રક્ષણાત્મક વાલ્વ વિશે ભૂલવું જોઈએ નહીં.

મહત્તમ અનુમતિપાત્ર તાપમાને ટાંકીને ગરમ કરવાથી કલેક્ટરની કામગીરીમાં વધારો થાય છે અને વાદળછાયા વાતાવરણમાં પણ તમને સૌર ગરમીનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી મળે છે.

વાલ્વનું શ્રેષ્ઠ સ્થાન હીટરથી 60 સે.મી. જ્યારે નજીક સ્થિત હોય, ત્યારે "થર્મોસ્ટેટ" ગરમ થાય છે અને ગરમ પાણીના પુરવઠાને અવરોધે છે.

સ્ટોરેજ ટાંકીનું સ્થાન. DHW બફર ટાંકી સુલભ જગ્યાએ સ્થાપિત હોવી જોઈએ.

જ્યારે કોમ્પેક્ટ રૂમમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે છતની ઊંચાઈ પર વિશેષ ધ્યાન આપવામાં આવે છે

ટાંકીની ઉપરની લઘુત્તમ ખાલી જગ્યા 60 સેમી છે. બેટરીની જાળવણી અને મેગ્નેશિયમ એનોડને બદલવા માટે આ મંજૂરી જરૂરી છે.

વિસ્તરણ ટાંકી સ્થાપિત કરી રહ્યા છીએ. તત્વ સ્થિરતાના સમયગાળા દરમિયાન થર્મલ વિસ્તરણ માટે વળતર આપે છે. પંમ્પિંગ સાધનોની ઉપર ટાંકી સ્થાપિત કરવાથી પટલ અને તેના અકાળ વસ્ત્રોને વધુ ગરમ કરવામાં આવશે.

વિસ્તરણ ટાંકી માટે શ્રેષ્ઠ સ્થાન પંપ જૂથ હેઠળ છે. આ ઇન્સ્ટોલેશન દરમિયાન તાપમાનની અસર નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થાય છે, અને પટલ લાંબા સમય સુધી તેની સ્થિતિસ્થાપકતાને જાળવી રાખે છે.

સૌર સર્કિટને કનેક્ટ કરી રહ્યું છે. પાઈપોને કનેક્ટ કરતી વખતે, લૂપ ગોઠવવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. "થર્મોલૂપ" ગરમીનું નુકસાન ઘટાડે છે, ગરમ પ્રવાહીના બહાર નીકળતા અટકાવે છે.

સૌર સર્કિટના "લૂપ" ના અમલીકરણનું તકનીકી રીતે સાચું સંસ્કરણ. જરૂરિયાતની અવગણનાથી સ્ટોરેજ ટાંકીમાં તાપમાનમાં રાત્રિ દીઠ 1-2 ° સે ઘટાડો થાય છે.

વાલ્વ તપાસો. શીતકના પરિભ્રમણને "ઉથલાવી" અટકાવે છે. સૌર પ્રવૃત્તિની અછત સાથે, ચેક વાલ્વ દિવસ દરમિયાન સંચિત ગરમીને વિખેરી નાખવાથી અટકાવે છે.

સૌર ઉર્જાનો વિકાસ

પહેલેથી જ નોંધ્યું છે તેમ, આજે સૌર ઊર્જાના વિકાસની લાક્ષણિકતાઓને પ્રતિબિંબિત કરતા આંકડાઓ સતત વધી રહ્યા છે.સૌર પેનલ લાંબા સમયથી તકનીકી નિષ્ણાતોના સાંકડા વર્તુળ માટે શબ્દ બનવાનું બંધ કરી દીધું છે, અને આજે તેઓ માત્ર સૌર ઊર્જા વિશે જ વાત કરતા નથી, પણ પૂર્ણ થયેલા પ્રોજેક્ટ્સમાંથી નફો પણ કરે છે.

સપ્ટેમ્બર 2008 માં, ઓલ્મેડિલા ડી અલાર્કોનની સ્પેનિશ મ્યુનિસિપાલિટીમાં સ્થિત સોલાર પાવર પ્લાન્ટનું બાંધકામ પૂર્ણ થયું હતું. ઓલ્મેડિલા પાવર પ્લાન્ટની ટોચની શક્તિ 60 મેગાવોટ સુધી પહોંચે છે.

સૌર સ્ટેશન ઓલ્મેડિલા

જર્મનીમાં, વોલ્ડપોલેન્ઝ સોલર સ્ટેશન કાર્યરત છે, જે બ્રાન્ડિસ અને બેનેવિટ્ઝ શહેરોની નજીક સેક્સનીમાં સ્થિત છે. 40 મેગાવોટની પીક પાવર સાથે, આ પ્લાન્ટ વિશ્વના સૌથી મોટા સોલર પાવર પ્લાન્ટ્સમાંનો એક છે.

સોલર સ્ટેશન વોલ્ડપોલેન્ઝ

ઘણા લોકો માટે અનપેક્ષિત રીતે, યુક્રેન પણ સારા સમાચારથી ખુશ થવાનું શરૂ કર્યું. EBRD અનુસાર, યુક્રેન ટૂંક સમયમાં યુરોપમાં ગ્રીન ઇકોનોમીમાં અગ્રેસર બની શકે છે, ખાસ કરીને સૌર ઉર્જા બજારના સંબંધમાં, જે સૌથી આશાસ્પદ નવીનીકરણીય ઉર્જા બજારોમાંનું એક છે.

સોલાર પાવર પ્લાન્ટ કાર્યરત છે

• ઓરેનબર્ગ પ્રદેશ:
  "સકમાર્સ્કાયા ઇમ. A. A. Vlaznev, 25 MW ની સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે;
  પેરેવોલોત્સ્કાયા, 5.0 મેગાવોટની સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે.
• બશ્કોર્ટોસ્તાન પ્રજાસત્તાક:
  બુરીબેવસ્કાયા, 20.0 મેગાવોટની સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે;
  બગુલચાન્સકાયા, 15.0 મેગાવોટની સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે.
• અલ્તાઇ પ્રજાસત્તાક:
  કોશ-અગાચસ્કાયા, 10.0 મેગાવોટની સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે;
  Ust-Kanskaya, 5.0 MW ની સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે.
• ખાકાસિયા પ્રજાસત્તાક:
  "અબાકાન્સ્કાયા", 5.2 મેગાવોટની સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે.
• બેલ્ગોરોડ પ્રદેશ:
  "AltEnergo", 0.1 મેગાવોટની સ્થાપિત ક્ષમતા સાથે.
• ક્રિમીઆ પ્રજાસત્તાકમાં, દેશની યુનિફાઇડ એનર્જી સિસ્ટમને ધ્યાનમાં લીધા વિના, 289.5 મેગાવોટની કુલ ક્ષમતાવાળા 13 સૌર પાવર પ્લાન્ટ છે.
• ઉપરાંત, સાખા-યાકુટિયા પ્રજાસત્તાક (1.0 મેગાવોટ) અને ટ્રાન્સ-બૈકલ ટેરિટરી (0.12 મેગાવોટ)માં એક સ્ટેશન સિસ્ટમની બહાર કાર્યરત છે.

પાવર પ્લાન્ટ પ્રોજેક્ટ વિકાસ અને બાંધકામના તબક્કે છે

• અલ્તાઇ ટેરિટરીમાં, 20.0 મેગાવોટની કુલ ડિઝાઇન ક્ષમતાવાળા 2 સ્ટેશનો 2019 માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• આસ્ટ્રાખાન ક્ષેત્રમાં, 90.0 મેગાવોટની કુલ ડિઝાઇન ક્ષમતાવાળા 6 સ્ટેશનો 2017 માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• વોલ્ગોગ્રાડ પ્રદેશમાં, 100.0 મેગાવોટની કુલ ડિઝાઇન ક્ષમતાવાળા 6 સ્ટેશનોને 2017 અને 2018માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• ટ્રાન્સ-બૈકલ ટેરિટરીમાં, 40.0 મેગાવોટની કુલ અંદાજિત ક્ષમતાવાળા 3 સ્ટેશનોને 2017 અને 2018માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• ઇર્કુત્સ્ક પ્રદેશમાં, 15.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતા સાથે 1 સ્ટેશનને 2018 માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• લિપેટ્સક પ્રદેશમાં, 45.0 મેગાવોટની કુલ ડિઝાઇન ક્ષમતાવાળા 3 સ્ટેશનો 2017 માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• ઓમ્સ્ક પ્રદેશમાં, 40.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતાવાળા 2 સ્ટેશનો 2017 અને 2019 માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• ઓરેનબર્ગ પ્રદેશમાં, 260.0 મેગાવોટની ડિઝાઇન કરેલી ક્ષમતા સાથે 7મું સ્ટેશન, 2017-2019માં કાર્યરત કરવાનું આયોજન છે.
• બશ્કોર્ટોસ્તાન પ્રજાસત્તાકમાં, 29.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતાવાળા 3 સ્ટેશનો 2017 અને 2018 માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• બુરિયાટિયા પ્રજાસત્તાકમાં, 70.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતાવાળા 5 પ્લાન્ટને 2017 અને 2018માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• દાગેસ્તાન પ્રજાસત્તાકમાં, 10.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતાવાળા 2 સ્ટેશનો 2017 માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• કાલ્મીકિયા પ્રજાસત્તાકમાં, 70.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતાવાળા 4 પ્લાન્ટને 2017 અને 2019માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• સમારા પ્રદેશમાં, 75.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતા ધરાવતું 1 સ્ટેશન 2018માં કાર્યરત કરવાનું આયોજન છે.
• સારાટોવ પ્રદેશમાં, 40.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતાવાળા 3 સ્ટેશનો 2017 અને 2018 માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• સ્ટેવ્રોપોલ ​​ટેરિટરીમાં, 115.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતાવાળા 4 સ્ટેશનો 2017-2019માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.
• ચેલ્યાબિન્સ્ક પ્રદેશમાં, 60.0 મેગાવોટની અંદાજિત ક્ષમતાવાળા 4 સ્ટેશનો 2017 અને 2018 માં કાર્યરત કરવાની યોજના છે.

વિકાસ અને નિર્માણ હેઠળના સૌર પાવર પ્લાન્ટની કુલ અંદાજિત ક્ષમતા 1079.0 મેગાવોટ છે.
થર્મોઇલેક્ટ્રિક જનરેટર, સૌર કલેક્ટર્સ અને સૌર થર્મલ પ્લાન્ટ્સનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટ અને રોજિંદા જીવનમાં પણ વ્યાપકપણે થાય છે. વિકલ્પ અને ઉપયોગની પદ્ધતિ દરેક વ્યક્તિ પોતાના માટે પસંદ કરે છે.

વિદ્યુત અને થર્મલ ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરતા તકનીકી ઉપકરણોની સંખ્યા, તેમજ બાંધકામ હેઠળના સૌર પાવર પ્લાન્ટ્સની સંખ્યા, તેમની ક્ષમતા, પોતાને માટે બોલે છે - રશિયામાં, વૈકલ્પિક ઉર્જા સ્ત્રોતો હોવા જોઈએ અને વિકાસ કરવો જોઈએ.

પૃથ્વી પર સૌર ઊર્જાનું પ્રસારણ

ઉપગ્રહમાંથી સૌર ઉર્જા માઇક્રોવેવ ટ્રાન્સમીટરનો ઉપયોગ કરીને અવકાશ અને વાતાવરણ દ્વારા પૃથ્વી પર પ્રસારિત થાય છે અને રેક્ટેના નામના એન્ટેના દ્વારા પૃથ્વી પર પ્રાપ્ત થાય છે. રેક્ટેના એ બિન-રેખીય એન્ટેના છે જે તેના પર તરંગ ઘટનાના ક્ષેત્રની ઊર્જાને કન્વર્ટ કરવા માટે રચાયેલ છે.

લેસર ટ્રાન્સમિશન

તાજેતરના વિકાસ સૂચવે છે કે નવા વિકસિત સોલિડ-સ્ટેટ લેસર સાથે લેસરનો ઉપયોગ કાર્યક્ષમ ઉર્જા ટ્રાન્સફરની મંજૂરી આપે છે.થોડા વર્ષોમાં, 10% થી 20% કાર્યક્ષમતાની શ્રેણી હાંસલ કરી શકાય છે, પરંતુ આગળના પ્રયોગો માટે હજુ પણ આંખો માટે સંભવિત જોખમો ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.

માઇક્રોવેવ

લેસર ટ્રાન્સમિશનની તુલનામાં, માઇક્રોવેવ ટ્રાન્સમિશન વધુ અદ્યતન છે, 85% સુધીની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે. લાંબા સમય સુધી સંપર્કમાં રહેવા છતાં પણ માઇક્રોવેવ કિરણો ઘાતક સાંદ્રતાના સ્તરથી નીચે છે. તેથી ચોક્કસ સુરક્ષા સાથે 2.45 ગીગાહર્ટ્ઝ માઇક્રોવેવ તરંગની આવર્તન સાથે માઇક્રોવેવ ઓવન સંપૂર્ણપણે હાનિકારક છે. ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો દ્વારા ઉત્પન્ન થતો વિદ્યુત પ્રવાહ મેગ્નેટ્રોનમાંથી પસાર થાય છે, જે વિદ્યુત પ્રવાહને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ વેવગાઇડમાંથી પસાર થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગની લાક્ષણિકતાઓ બનાવે છે. વાયરલેસ પાવર ટ્રાન્સમિશનની કાર્યક્ષમતા ઘણા પરિમાણો પર આધારિત છે.

મહત્વપૂર્ણ ટેકનોલોજી માહિતી

જો આપણે સૌર બેટરીને વિગતવાર ધ્યાનમાં લઈએ, તો ઓપરેશનના સિદ્ધાંતને સમજવું સરળ છે. ફોટોગ્રાફિક પ્લેટના અલગ વિભાગો અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગના પ્રભાવ હેઠળ અલગ વિભાગોમાં વાહકતાને બદલે છે.

પરિણામે, સૌર ઉર્જાને વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, જેનો તરત જ વિદ્યુત ઉપકરણો માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે અથવા દૂર કરી શકાય તેવા સ્વાયત્ત માધ્યમો પર સંગ્રહ કરી શકાય છે.

આ પ્રક્રિયાને વધુ વિગતવાર સમજવા માટે, કેટલાક મહત્વપૂર્ણ પાસાઓનું મૂલ્યાંકન કરવું જરૂરી છે:

1. સૌર બેટરી એ ફોટોવોલ્ટેઇક કન્વર્ટરની એક ખાસ સિસ્ટમ છે જે એક સામાન્ય માળખું બનાવે છે અને ચોક્કસ ક્રમમાં જોડાયેલ હોય છે.
2. ફોટોકન્વર્ટરની રચનામાં બે સ્તરો છે, જે વાહકતાના પ્રકારમાં અલગ હોઈ શકે છે.
3. આ કન્વર્ટર બનાવવા માટે સિલિકોન વેફરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
4. n-ટાઈપ લેયરમાં સિલિકોનમાં ફોસ્ફરસ પણ ઉમેરવામાં આવે છે, જે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ઈન્ડેક્સ સાથે વધુ પડતા ઈલેક્ટ્રોનનું કારણ બને છે.
5. પી-ટાઇપ લેયર સિલિકોન અને બોરોનમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જે કહેવાતા "છિદ્રો" ની રચના તરફ દોરી જાય છે.
6. આખરે, બંને સ્તરો વિવિધ ચાર્જ સાથે ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે સ્થિત છે.

સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે?

સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ દર વર્ષે વધી રહ્યો છે. આટલા લાંબા સમય પહેલા, ઉનાળાના ફુવારોમાં દેશના મકાનમાં પાણી ગરમ કરવા માટે સૂર્યની ઊર્જાનો ઉપયોગ થતો હતો. અને આજે, ખાનગી મકાનોને ગરમ કરવા માટે, કૂલિંગ ટાવર્સમાં વિવિધ સ્થાપનો પહેલેથી જ ઉપયોગમાં લેવાય છે. સોલાર પેનલ નાના ગામડાઓને વીજળી આપવા માટે જરૂરી વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.

સૌર ઊર્જાના ઉપયોગની વિશેષતાઓ

સૂર્યના કિરણોત્સર્ગમાંથી પ્રકાશ ઊર્જા ફોટોવોલ્ટેઇક કોષોમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ એક બે-સ્તરનું માળખું છે જેમાં વિવિધ પ્રકારના 2 સેમિકન્ડક્ટરનો સમાવેશ થાય છે. તળિયેનો સેમિકન્ડક્ટર પી-ટાઈપ છે અને ઉપરનો ભાગ n-ટાઈપ છે. પ્રથમમાં ઇલેક્ટ્રોનની અછત છે, અને બીજામાં વધારે છે.

એન-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટરમાંના ઈલેક્ટ્રોન સૌર કિરણોત્સર્ગને શોષી લે છે, જેના કારણે તેમાં રહેલા ઈલેક્ટ્રોન ભ્રમણકક્ષામાં ફેરવાઈ જાય છે. પલ્સ સ્ટ્રેન્થ પી-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટરમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે પૂરતી છે. પરિણામે, નિર્દેશિત ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહ થાય છે અને વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે. સિલિકોનનો ઉપયોગ સૌર કોષોના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

આજની તારીખે, ઘણા પ્રકારના ફોટોસેલ્સ ઉત્પન્ન થાય છે:

• મોનોક્રિસ્ટાલિન. તેઓ સિલિકોન સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે અને એક સમાન સ્ફટિક માળખું ધરાવે છે. અન્ય પ્રકારોમાં, તેઓ સૌથી વધુ કાર્યક્ષમતા (લગભગ 20 ટકા) અને વધેલી કિંમત સાથે અલગ પડે છે;
• પોલીક્રિસ્ટલાઇન. રચના પોલીક્રિસ્ટલાઇન છે, ઓછી સમાન છે. તેઓ સસ્તા છે અને તેમની કાર્યક્ષમતા 15 થી 18 ટકા છે;
• પાતળી ફિલ્મ. આ સૌર કોષો લવચીક સબસ્ટ્રેટ પર આકારહીન સિલિકોનને સ્ફટર કરીને બનાવવામાં આવે છે.આવા ફોટોસેલ્સ સૌથી સસ્તું છે, પરંતુ તેમની કાર્યક્ષમતા ઇચ્છિત થવા માટે ઘણું છોડી દે છે. તેનો ઉપયોગ લવચીક સૌર પેનલના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

સૌર પેનલ કાર્યક્ષમતા

સૌર ઉર્જા શેમાં રૂપાંતરિત થાય છે અને તે કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે?

સૌર ઉર્જા વૈકલ્પિક શ્રેણીની છે. તે ગતિશીલ રીતે વિકાસ કરી રહ્યું છે, સૂર્યમાંથી ઊર્જા મેળવવા માટે નવી પદ્ધતિઓ પ્રદાન કરે છે. આજની તારીખે, સૌર ઉર્જા મેળવવાની આવી પદ્ધતિઓ અને તેના આગળના પરિવર્તનો જાણીતા છે:

• ફોટોવોલ્ટેઇક અથવા ફોટોઇલેક્ટ્રિક પદ્ધતિ - ફોટોવોલ્ટેઇક કોષોનો ઉપયોગ કરીને ઊર્જાનો સંગ્રહ;
• ગરમ હવા - જ્યારે સૂર્યની ઊર્જા હવામાં રૂપાંતરિત થાય છે અને ટર્બોજનરેટરમાં મોકલવામાં આવે છે;
• સૌર થર્મલ પદ્ધતિ - સપાટીના કિરણો દ્વારા ગરમી કે જે થર્મલ ઊર્જા એકઠા કરે છે;
• "સૌર સેઇલ" - સમાન નામનું ઉપકરણ, શૂન્યાવકાશમાં કાર્યરત, સૂર્યના કિરણોને ગતિ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે;
• બલૂન પદ્ધતિ - સૌર કિરણોત્સર્ગ બલૂનને ગરમ કરે છે, જ્યાં ગરમીને કારણે વરાળ ઉત્પન્ન થાય છે, જે બેકઅપ વીજળી ઉત્પન્ન કરવાનું કામ કરે છે.

સૂર્યમાંથી ઊર્જા મેળવવી સીધી (સૌર કોષો દ્વારા) અથવા પરોક્ષ હોઈ શકે છે (સૌર ઉર્જાનો એકાગ્રતાનો ઉપયોગ કરીને, જેમ કે સૌર થર્મલ પદ્ધતિનો કેસ છે). સૌર ઊર્જાના મુખ્ય ફાયદાઓ હાનિકારક ઉત્સર્જનની ગેરહાજરી અને ઓછી વીજળી ખર્ચ છે. આનાથી લોકો અને વ્યવસાયોની વધતી સંખ્યાને વૈકલ્પિક તરીકે સૌર ઉર્જા તરફ વળવા પ્રોત્સાહિત થાય છે. જર્મની, જાપાન અને ચીન જેવા દેશોમાં સૌથી વધુ સક્રિય રીતે વૈકલ્પિક ઉર્જાનો ઉપયોગ થાય છે.

સૌર પેનલ્સ, ઉપકરણ અને એપ્લિકેશન

તાજેતરમાં, મફત વીજળી મેળવવાનો વિચાર અદ્ભુત લાગ્યો.પરંતુ આધુનિક ટેક્નોલોજીમાં સતત સુધારો થઈ રહ્યો છે અને વૈકલ્પિક ઉર્જાનો પણ વિકાસ થઈ રહ્યો છે. ઘણા લોકો નવા વિકાસનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કરે છે, મુખ્ય વસ્તુથી દૂર રહીને, સંપૂર્ણ સ્વાયત્તતા મેળવે છે અને શહેરી આરામ ગુમાવ્યા વિના. વીજળીનો આવો જ એક સ્ત્રોત સોલાર પેનલ છે.
આવી બેટરીઓનો અવકાશ મુખ્યત્વે દેશના કોટેજ, ઘરો અને ઉનાળાના કોટેજના વીજ પુરવઠા માટે છે, જે પાવર લાઇનથી દૂર સ્થિત છે. એટલે કે, એવા સ્થળોએ જ્યાં વીજળીના વધારાના સ્ત્રોતો જરૂરી છે.

સૌર-સંચાલિત બેટરી શું છે - આ એક સિસ્ટમમાં જોડાયેલા અસંખ્ય વાહક અને ફોટોસેલ્સ છે જે સૂર્યના કિરણોમાંથી પ્રાપ્ત ઊર્જાને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતા સરેરાશ ચાલીસ ટકા સુધી પહોંચે છે, પરંતુ આ માટે યોગ્ય હવામાન પરિસ્થિતિઓની જરૂર છે.

વર્ષના મોટા ભાગના દિવસોમાં જ્યાં હવામાન તડકાવાળા હોય તેવા વિસ્તારોમાં જ સોલાર સિસ્ટમ લગાવવાનો અર્થ છે. તે ઘરના ભૌગોલિક સ્થાનને ધ્યાનમાં લેવું પણ યોગ્ય છે. પરંતુ મૂળભૂત રીતે, અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, બેટરી સામાન્ય નેટવર્કમાંથી વીજળીના વપરાશમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.

સૌર બેટરીની કાર્યક્ષમતા

એક ફોટોસેલ, સ્પષ્ટ હવામાનમાં બપોરના સમયે પણ, ખૂબ ઓછી વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે, જે ફક્ત LED ફ્લેશલાઇટ ચલાવવા માટે પૂરતી છે.

આઉટપુટ પાવર વધારવા માટે, ઘણા સૌર કોષોને સમાંતરમાં સતત વોલ્ટેજ વધારવા માટે અને પ્રવાહ વધારવા માટે શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે.

સૌર પેનલ્સની કાર્યક્ષમતા આના પર નિર્ભર છે:

• હવાનું તાપમાન અને બેટરી પોતે;
• લોડ પ્રતિકારની યોગ્ય પસંદગી;
• સૂર્યના કિરણોની ઘટનાનો કોણ;
• પ્રતિબિંબ વિરોધી કોટિંગની હાજરી / ગેરહાજરી;
• પ્રકાશ આઉટપુટ પાવર.

બહારનું તાપમાન જેટલું નીચું છે, ફોટોસેલ્સ અને સૌર બેટરી સમગ્ર કાર્યમાં વધુ કાર્યક્ષમ છે. અહીં બધું સરળ છે. પરંતુ ભારની ગણતરી સાથે, પરિસ્થિતિ વધુ જટિલ છે. તે પેનલ દ્વારા વર્તમાન આઉટપુટના આધારે પસંદ થયેલ હોવું જોઈએ. પરંતુ તેનું મૂલ્ય હવામાનના પરિબળોને આધારે બદલાય છે.

સોલાર પેનલ્સ 12 V ના ગુણાંકવાળા આઉટપુટ વોલ્ટેજની અપેક્ષા સાથે બનાવવામાં આવે છે - જો બેટરીને 24 V સપ્લાય કરવાની હોય, તો તેની સાથે બે પેનલ સમાંતર રીતે જોડવી પડશે.

સૌર બેટરીના પરિમાણોનું સતત નિરીક્ષણ કરવું અને તેની કામગીરીને મેન્યુઅલી ગોઠવવી એ સમસ્યારૂપ છે. આ કરવા માટે, કંટ્રોલ કંટ્રોલરનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે, જે તેમાંથી મહત્તમ પ્રદર્શન અને શ્રેષ્ઠ ઓપરેટિંગ મોડ્સ પ્રાપ્ત કરવા માટે સોલર પેનલની સેટિંગ્સને આપમેળે ગોઠવે છે.

સૌર કોષ પર સૂર્યના કિરણોની ઘટનાનો આદર્શ કોણ સીધો છે. જો કે, જ્યારે કાટખૂણેથી 30 ડિગ્રીની અંદર વિચલિત થાય છે, ત્યારે પેનલની કાર્યક્ષમતામાં માત્ર 5% જેટલો ઘટાડો થાય છે. પરંતુ આ ખૂણામાં વધુ વધારા સાથે, સૌર કિરણોત્સર્ગનું વધતું પ્રમાણ પ્રતિબિંબિત થશે, જેનાથી સૌર કોષની કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થશે.

જો બેટરીને ઉનાળામાં મહત્તમ ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવાની જરૂર હોય, તો તે સૂર્યની સરેરાશ સ્થિતિને લંબરૂપ હોવી જોઈએ, જે તે વસંત અને પાનખરમાં સમપ્રકાશીય પર કબજે કરે છે.

મોસ્કો પ્રદેશ માટે, આ ક્ષિતિજથી આશરે 40-45 ડિગ્રી છે. જો શિયાળામાં મહત્તમની જરૂર હોય, તો પેનલને વધુ ઊભી સ્થિતિમાં મૂકવી જોઈએ.

અને એક વધુ વસ્તુ - ધૂળ અને ગંદકી ફોટોસેલ્સની કામગીરીને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડે છે. આવા "ગંદા" અવરોધ દ્વારા ફોટોન ફક્ત તેમના સુધી પહોંચતા નથી, જેનો અર્થ છે કે વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે કંઈ નથી. પેનલ્સ નિયમિતપણે ધોવા જોઈએ અથવા મૂકવી જોઈએ જેથી કરીને વરસાદથી ધૂળ જાતે જ ધોવાઈ જાય.

કેટલાક સૌર પેનલ્સમાં સૌર કોષ પર રેડિયેશનને કેન્દ્રિત કરવા માટે બિલ્ટ-ઇન લેન્સ હોય છે. સ્પષ્ટ હવામાનમાં, આ કાર્યક્ષમતામાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. જો કે, ભારે વાદળછાયા સાથે, આ લેન્સ ફક્ત નુકસાન લાવે છે.

જો આવી પરિસ્થિતિમાં પરંપરાગત પેનલ નાના વોલ્યુમમાં હોવા છતાં, વર્તમાન ઉત્પન્ન કરવાનું ચાલુ રાખે છે, તો લેન્સ મોડેલ લગભગ સંપૂર્ણપણે કામ કરવાનું બંધ કરશે.

સૂર્યએ આદર્શ રીતે ફોટોસેલ્સની બેટરીને સમાનરૂપે પ્રકાશિત કરવી જોઈએ. જો તેના વિભાગોમાંથી એક અંધકારમય બને છે, તો અપ્રકાશિત સૌર કોષો પરોપજીવી લોડમાં ફેરવાય છે. આવી પરિસ્થિતિમાં તેઓ માત્ર ઉર્જા ઉત્પન્ન કરતા નથી, પરંતુ તે કાર્યકારી તત્વો પાસેથી પણ લે છે.

પેનલ્સ ઇન્સ્ટોલ કરવી આવશ્યક છે જેથી સૂર્યના કિરણોના માર્ગમાં કોઈ વૃક્ષો, ઇમારતો અને અન્ય અવરોધો ન હોય.