फोटोवोल्टिक्स (पीवी): एक सपाट छत पर सौर कारपोर्ट और सौर प्रणाली का निर्माण करें - म्यूनिख, रोसेनहेम, साल्ज़बर्ग या वियना से एक प्रणाली की तलाश है?

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प्रकाशित: 23 जुलाई, 2021 / अद्यतन: 4 अगस्त, 2021 - लेखक: कोनराड वोल्फेंस्टीन

कंपनियों या शॉपिंग सेंटरों के लिए सोलर कारपोर्ट पार्किंग स्थान - छवि: Xpert.Digital / PATSUDA PARAMEE|Shutterstock.com

सोलर वैनगार्ड - नई ऊर्जा की दुनिया में सौर अग्रणी

कई लोगों के लिए यह कुछ खास नहीं है और निश्चित रूप से, और कई अभी भी इसे अपने बचपन से जानते हैं: आकर्षक खगोलीय शरीर "उपग्रह" और उनके व्यापक सौर सेल एंटेना। सौर पार्कों या पीवी आउटडोर सुविधाओं पर सौर प्रणालियों से जुड़े कई फोटोवोल्टिक्स , लेकिन किसी ने भी अंतरिक्ष-आधारित सौर ऊर्जा का उल्लेख नहीं किया। 1958 में पहला उपग्रह मोहरा मैंने ऊर्जा आपूर्ति के लिए सौर कोशिकाओं के साथ उड़ान भरी। यह एक फोटोवोल्टिक प्रणाली का पहला पेशेवर उपयोग था और साथ ही प्रभावशाली तकनीकी विकास के लिए शुरुआती संकेत भी था। उस समय, तेल, कोयला और परमाणु ऊर्जा ऊर्जा उत्पादन के मुख्य बीम थे।

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उस समय किसी ने कल्पना भी नहीं की होगी कि यह सौर सेल तकनीक एक दिन ऊर्जा आपूर्ति में क्रांति ला देगी। लेकिन अब समय आ गया है. सौर कारपोर्ट के साथ प्रौद्योगिकी और संभावित उपयोग और भी विकसित हुए हैं

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सौर मुखौटा - पीवी मॉड्यूल और माउंटिंग सिस्टम के लिए सौर दीवार मुखौटा समाधान

सौर दायित्व और यूरोपीय संघ के निर्देशों के अलावा, कई लोग अब जीवाश्म ऊर्जा उत्पादन से सौर ऊर्जा उत्पादन पर स्विच करने के लिए आगे बढ़ रहे हैं। वर्तमान में फोकस इलेक्ट्रोमोबिलिटी पर है, क्योंकि सामान्य तौर पर गतिशीलता CO2 उत्सर्जन के मुख्य चालकों में से एक है, जिसे अब पर्यावरण, मानवता और पृथ्वी के लिए कम करने और अगले 20-30 वर्षों में कम से कम करने की आवश्यकता है। यूरोप में कम करें. CO2 जलवायु के लिए हानिकारक है। ग्रीनहाउस गैस के रूप में, यह गर्मी को पृथ्वी से अंतरिक्ष में जाने से रोकती है। परिणामस्वरूप, पृथ्वी अधिकाधिक गर्म होती जा रही है।

के लिए उपयुक्त:

फोटोवोल्टिक्स विकेंद्रीकृत, स्वायत्त बिजली आपूर्ति की दिशा में भी एक कदम है। हर किसी के पास तीसरे पक्ष पर निर्भर हुए बिना, तुलनात्मक रूप से कम कीमत पर अपनी बिजली का उत्पादन करने का मौका है। कोयला आधारित बिजली संयंत्रों और परमाणु ऊर्जा के मामले में यह संभव नहीं था।

यह पर्यावरण संरक्षण नियमों, बिजली शिखर (बुनियादी ढांचे और नेटवर्क स्थिरता) और CO2 संतुलन के लिए भविष्य की उच्च लागत के बारे में भी है।

CO2 संतुलन, जिसे ग्रीनहाउस गैस संतुलन या CO2 फ़ुटप्रिंट के रूप में भी जाना जाता है, भविष्य में और अधिक महत्वपूर्ण हो जाएगा यदि वस्तुओं और सेवाओं के CO2 लेबलिंग में कर और लागत अधिभार हों।

के लिए उपयुक्त:

फोटोवोल्टिक्स के साथ स्वायत्त बिजली आपूर्ति और CO2 तटस्थता - अमेज़ॅन लॉजिस्टिक्स से सीखें

इसका मतलब यह है कि जो कोई भी अपनी स्वायत्त बिजली आपूर्ति में योगदान नहीं देता है, लेकिन बाहरी जीवाश्म और परमाणु ऊर्जा प्रौद्योगिकी का उपयोग करना जारी रखता है, उसे भविष्य में CO2 अधिभार (CO2 पदचिह्न) का भुगतान करने की उम्मीद करनी चाहिए, जो उन्हें तुलनात्मक रूप से ध्यान देने योग्य प्रतिस्पर्धी नुकसान में डालता है। तीसरे पक्ष का प्रतिनिधित्व करता है। जो उत्पाद प्रतिस्पर्धा से अधिक महंगे हैं, वे लंबी अवधि में विपणन योग्य नहीं हैं। इसलिए यह कोई संयोग नहीं है कि अमेज़ॅन जैसी कंपनियों ने स्वायत्त बिजली आपूर्ति का विस्तार बहुत पहले ही शुरू कर दिया था।

वैनगार्ड I - फोटोवोल्टिक्स का पहला व्यावसायिक उपयोग

: मोहरा 1 उपग्रह

: मोहरा 1 उपग्रह

: मोहरा 1 उपग्रह

17 मार्च, 1958 को, संयुक्त राज्य अमेरिका का दूसरा उपग्रह, वैनगार्ड I, बोर्ड पर एक ट्रांसमीटर को बिजली देने के लिए एक रासायनिक बैटरी और फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के साथ अंतरिक्ष में उड़ गया। अमेरिकी सेना की ओर से बहुत झिझक के बाद, हंस ज़िग्लर (1911-1999) अपने विचार पर कायम रहे कि सौर कोशिकाओं के साथ ऊर्जा आपूर्ति बैटरी के उपयोग की तुलना में ट्रांसमीटर के संचालन को लंबे समय तक सुनिश्चित करेगी। सेना की अपेक्षाओं के विपरीत, स्टेशन के सिग्नल मई 1964 तक प्राप्त किए जा सकते थे, इससे पहले कि उसने अपनी सिग्नलिंग गतिविधियाँ बंद कर दी थीं।

इस छोटे उपग्रह की सफलता और इसमें शामिल वैज्ञानिकों ने पहले से लगभग अज्ञात और सबसे बढ़कर, बहुत महंगी सौर कोशिकाओं के पहले समझदार उपयोग की नींव रखी। कई वर्षों तक, सौर सेल मुख्य रूप से अंतरिक्ष यात्रा उद्देश्यों के लिए विकसित किए गए थे, क्योंकि वे सूर्य से मंगल की दूरी तक के उपग्रहों और अंतरिक्ष जांचों के लिए आदर्श बिजली आपूर्ति साबित हुए थे। बैटरी संचालन की तुलना में अंतरिक्ष यान की लंबी सेवा जीवन प्रति किलोवाट घंटे सौर कोशिकाओं की अभी भी उच्च कीमत से कहीं अधिक है। इसके अलावा, सौर सेल रेडियोआइसोटोप जनरेटर की तुलना में सस्ते और कम जोखिम वाले थे, जो समान रूप से लंबे समय तक संचालन की अनुमति देते हैं। अधिकांश अंतरिक्ष यान ऊर्जा आपूर्ति के लिए सौर कोशिकाओं से सुसज्जित थे और इसलिए हैं।

2008 में, बढ़ी हुई दक्षता वाले सौर सेल ने 30 से अधिक ट्रांसपोंडर वाले संचार उपग्रहों के लिए कई किलोवाट बिजली प्रदान की, जिनमें से प्रत्येक में लगभग 150 वाट ट्रांसमिशन पावर थी, या यहां तक कि अंतरिक्ष जांच में आयन इंजनों के लिए ड्राइव ऊर्जा भी प्रदान की। जूनो अंतरिक्ष जांच, जिसे अगस्त 2011 में लॉन्च किया गया था, बृहस्पति ग्रह के चारों ओर कक्षा में पहली बार विशेष रूप से कुशल और विकिरण प्रतिरोधी सौर कोशिकाओं से अपनी ऊर्जा खींचता है। दुनिया भर में उपयोग में आने वाले लगभग 1,000 उपग्रहों में से लगभग सभी अपनी शक्ति फोटोवोल्टिक से प्राप्त करते हैं। अंतरिक्ष में प्रति वर्ग मीटर 220 वॉट का आउटपुट प्राप्त होता है।

स्रोत: फोटोवोल्टिक्स का इतिहास

फोटोवोल्टिक - जर्मनी में स्थापित क्षमता

फोटोवोल्टिक्स - जर्मनी में स्थापित बिजली - छवि: एक्सपर्ट.डिजिटल

जर्मनी में सभी ग्रिड-कनेक्टेड फोटोवोल्टिक प्रणालियों का संचयी विद्युत उत्पादन 2020 में लगभग 54 गीगावाट शिखर था। बवेरिया अब तक सबसे अधिक स्थापित क्षमता वाला संघीय राज्य है, इसके बाद बाडेन-वुर्टेमबर्ग और नॉर्थ राइन-वेस्टफेलिया हैं। ब्रेमेन, हैम्बर्ग और बर्लिन शहर राज्यों में फोटोवोल्टिक प्रणालियों का नाममात्र उत्पादन सबसे कम है।

फोटोवोल्टिक

सौर कोशिकाओं का उपयोग करके प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना फोटोवोल्टिक प्रणालियों के माध्यम से बिजली उत्पादन का वर्णन करता है। जर्मनी में, फोटोवोल्टिक प्रणालियों की स्थापित क्षमता अधिक से अधिक बढ़ रही है। इस विकास को वैश्विक स्तर पर भी देखा जा सकता है: दुनिया भर में कुल स्थापित क्षमता का लगभग एक चौथाई हिस्सा चीन में है। इसके बाद संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान और जर्मनी हैं, जिनकी तुलना में स्थापित फोटोवोल्टिक क्षमता काफी कम है।

नवीकरणीय ऊर्जा

उदाहरण के लिए, फोटोवोल्टिक प्रणालियों के अलावा, जलविद्युत भी एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है। जीवाश्म ईंधन के विपरीत, वे नवीकरणीय हैं। जर्मनी में पवन ऊर्जा विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। यूरोपीय तुलना में भी इस देश में पवन ऊर्जा से बिजली उत्पादन सबसे अधिक है। यूनाइटेड किंगडम और स्पेन कुछ दूरी पर चलते हैं।

2000 से 2020 तक जर्मनी में फोटोवोल्टिक प्रणालियों की स्थापित क्षमता (संचयी)

2000: 114 मेगावाट
2001: 176 मेगावाट
2002: 296 मेगावाट
2003: 435 मेगावाट
2004: 1,105 मेगावाट
2005: 2,056 मेगावाट
2006: 2,899 मेगावाट
2007: 4,170 मेगावाट
2008: 6,120 मेगावाट
2009: 10,566 मेगावाट
2010: 18,006 मेगावाट
2011: 25,916 मेगावाट
2012: 34,077 मेगावाट
2013: 36,710 मेगावाट
2014: 37,900 मेगावाट
2015: 39,224 मेगावाट
2016: 40,679 मेगावाट
2017: 42,293 मेगावाट
2018: 45,158 मेगावाट
2019: 49,047 मेगावाट
2020: 53,848 मेगावाट

फोटोवोल्टिक - जर्मनी में बिजली उत्पादन का हिस्सा

फोटोवोल्टिक्स - जर्मनी में बिजली उत्पादन का हिस्सा - छवि: एक्सपर्ट.डिजिटल

2020 में, उत्पादित बिजली का नौ प्रतिशत फोटोवोल्टिक द्वारा उत्पादित किया गया था। पिछले कुछ वर्षों में फोटोवोल्टिक प्रणालियों का उपयोग अधिक से अधिक महत्वपूर्ण हो गया है। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत के रूप में सूर्य की हिस्सेदारी 2003 से लगातार बढ़ी है।

ऊर्जा के स्रोत के रूप में सूर्य का प्रकाश

ऊर्जा स्रोत के रूप में सूर्य का लाभ यह है कि यह निःशुल्क, बिना किसी प्रतिबंध के और अनिश्चित काल तक उपलब्ध है। लोग इसका लाभ भी उठाते हैं और प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए सौर कोशिकाओं का उपयोग करते हैं। कुल बिजली उत्पादन में फोटोवोल्टिक की बढ़ती हिस्सेदारी को अन्य बातों के अलावा, सिस्टम की गिरती लागत और नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग के बारे में अधिक जागरूकता से समझाया जा सकता है।

पुनःप्राप्य उर्जा स्रोत

जबकि जर्मनी में बिजली उत्पादन में परमाणु ऊर्जा और कठोर कोयले की हिस्सेदारी घट रही है, साथ ही सभी नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की हिस्सेदारी बढ़ रही है। फोटोवोल्टिक प्रणालियों के उपयोग के अलावा, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों जल, पवन, बायोमास और भूतापीय ऊर्जा से भी बिजली उत्पन्न की जाती है। तटवर्ती पवन टर्बाइन जर्मनी में अब तक की सबसे बड़ी मात्रा में नवीकरणीय ऊर्जा का उत्पादन करते हैं।

2002 से 2020 तक जर्मनी में सकल बिजली उत्पादन में फोटोवोल्टिक की हिस्सेदारी

2002: 0% में
2003: 0.1% में
2004: 0.1% में
2005: 0.2%
2006: 0.3% में
2007: 0.5% में
2008: 0.7% में
2009: 1.1% में
2010: 1.8% में
2011: 3.2% में
2012: 4.2% में
2013: 4.9% में
2014: 5.7%
2015: 6% में
2016: 5.9% में
2017: 6% में
2018: 6.9%
2019: 7.5%
2020: 8.9%

नवीकरणीय ऊर्जा - ऊर्जा स्रोत द्वारा विद्युत उत्पादन का वितरण

नवीकरणीय ऊर्जा - ऊर्जा स्रोत द्वारा बिजली उत्पादन का वितरण - छवि: Xpert.Digital

2020 में, जर्मनी में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से सकल बिजली उत्पादन में तटवर्ती पवन ऊर्जा से बिजली उत्पादन की हिस्सेदारी 42 प्रतिशत थी। पारंपरिक सहित सभी ऊर्जा स्रोतों के आधार पर, 2020 में सकल बिजली उत्पादन में तटवर्ती पवन ऊर्जा का योगदान लगभग 19 प्रतिशत था।

नवीकरणीय ऊर्जा विद्युत उत्पादन

कोयला और परमाणु ऊर्जा जैसे जीवाश्म ईंधन के विपरीत, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत नवीकरणीय हैं। वे वर्तमान में जर्मनी में लगभग आधी बिजली पैदा करते हैं। पिछले लगभग 30 वर्षों में नवीकरणीय ऊर्जा से बिजली उत्पादन में लगातार वृद्धि हुई है। राष्ट्रव्यापी तुलना में, मैक्लेनबर्ग-वेस्टर्न पोमेरानिया, श्लेस्विग-होल्स्टीन और थुरिंगिया सकल बिजली उत्पादन में नवीकरणीय ऊर्जा की सबसे अधिक हिस्सेदारी वाले संघीय राज्यों में से हैं।

जर्मनी में पवन ऊर्जा

जब पवन ऊर्जा की बात आती है, तो जर्मनी 2019 में स्थापित पवन टरबाइन उत्पादन के मामले में चीन और संयुक्त राज्य अमेरिका के साथ दुनिया के सबसे महत्वपूर्ण देशों में से एक था। हाल के वर्षों में भूमि और समुद्र दोनों पर पवन ऊर्जा से उत्पन्न बिजली की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। इसी समय, अपतटीय और तटवर्ती दोनों पवन टर्बाइनों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि हुई।

2020 में ऊर्जा स्रोत द्वारा जर्मनी में नवीकरणीय ऊर्जा से बिजली उत्पादन का वितरण

तटवर्ती पवन ऊर्जा: 42% में
फोटोवोल्टिक: 20% में
बायोमास: 18% में
अपतटीय पवन ऊर्जा: 11% में
जलविद्युत*: 7% में
घरेलू कचरा**: 2% में

* रन-ऑफ-रिवर और भंडारण बिजली संयंत्रों में उत्पादन के साथ-साथ पंपयुक्त भंडारण बिजली संयंत्रों में प्राकृतिक प्रवाह से उत्पादन।
** केवल घरेलू कचरे के बायोजेनिक हिस्से (लगभग 50%) से उत्पादित। आँकड़ों की बेहतर समझ के लिए मूल्यों को प्रतिशत में परिवर्तित किया गया और मूल स्रोत की तुलना में पूर्णांकित किया गया।

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