फोटोवोल्टिक ऑफ-ग्रिड बिजली उत्पादन प्रणाली पावर ग्रिड पर निर्भर नहीं करती है और स्वतंत्र रूप से संचालित होती है, और इसका व्यापक रूप से दूरदराज के पहाड़ी क्षेत्रों, बिजली के बिना क्षेत्रों, द्वीपों, संचार बेस स्टेशनों और स्ट्रीट लाइट और अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, बिजली के बिना क्षेत्रों में निवासियों की जरूरतों को हल करने के लिए फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन का उपयोग करते हुए, बिजली की कमी और अस्थिर बिजली, स्कूलों या छोटे कारखानों में रहने और काम करने के लिए बिजली, आर्थिक, स्वच्छ, पर्यावरण संरक्षण के फायदे के साथ फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन, शोर आंशिक रूप से या पूरी तरह से डीजल को बदल सकता है जनरेटर का बिजली उत्पादन कार्य।

1 पीवी ऑफ-ग्रिड बिजली उत्पादन प्रणाली वर्गीकरण और संरचना
फोटोवोल्टिक ऑफ-ग्रिड बिजली उत्पादन प्रणाली को आम तौर पर छोटे डीसी सिस्टम, छोटे और मध्यम ऑफ-ग्रिड बिजली उत्पादन प्रणाली और बड़े ऑफ-ग्रिड बिजली उत्पादन प्रणाली में वर्गीकृत किया जाता है। छोटे डीसी सिस्टम मुख्य रूप से बिजली के बिना क्षेत्रों में सबसे बुनियादी प्रकाश आवश्यकताओं को हल करने के लिए है; छोटे और मध्यम ऑफ-ग्रिड सिस्टम मुख्य रूप से परिवारों, स्कूलों और छोटे कारखानों की बिजली की जरूरतों को हल करने के लिए है; बड़े ऑफ-ग्रिड सिस्टम मुख्य रूप से पूरे गांवों और द्वीपों की बिजली की जरूरतों को हल करने के लिए है, और यह प्रणाली अब माइक्रो-ग्रिड सिस्टम की श्रेणी में भी है।
फोटोवोल्टिक ऑफ-ग्रिड विद्युत उत्पादन प्रणाली सामान्यतः सौर मॉड्यूल, सौर नियंत्रक, इनवर्टर, बैटरी बैंक, लोड आदि से बने फोटोवोल्टिक सरणियों से बनी होती है।
पी.वी. सरणी प्रकाश होने पर सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करती है, तथा बैटरी पैक को चार्ज करते समय सौर नियंत्रक और इन्वर्टर (या व्युत्क्रम नियंत्रण मशीन) के माध्यम से लोड को बिजली की आपूर्ति करती है; जब प्रकाश नहीं होता है, तो बैटरी इन्वर्टर के माध्यम से एसी लोड को बिजली की आपूर्ति करती है।
2 पीवी ऑफ-ग्रिड बिजली उत्पादन प्रणाली मुख्य उपकरण
01. मॉड्यूल
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल ऑफ-ग्रिड फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जिसकी भूमिका सूर्य की विकिरण ऊर्जा को डीसी विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना है। विकिरण विशेषताएँ और तापमान विशेषताएँ मॉड्यूल के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले दो मुख्य तत्व हैं।
02、इन्वर्टर
इन्वर्टर एक उपकरण है जो एसी लोड की विद्युत आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए प्रत्यक्ष धारा (डीसी) को प्रत्यावर्ती धारा (एसी) में परिवर्तित करता है।
आउटपुट वेवफॉर्म के अनुसार, इनवर्टर को स्क्वायर वेव इन्वर्टर, स्टेप वेव इन्वर्टर और साइन वेव इन्वर्टर में विभाजित किया जा सकता है। साइन वेव इन्वर्टर की विशेषता उच्च दक्षता, कम हार्मोनिक्स है, इसे सभी प्रकार के भार पर लागू किया जा सकता है, और इसमें इंडक्टिव या कैपेसिटिव लोड के लिए मजबूत वहन क्षमता होती है।
03、नियंत्रक
पीवी नियंत्रक का मुख्य कार्य पीवी मॉड्यूल द्वारा उत्सर्जित डीसी पावर को विनियमित और नियंत्रित करना और बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग को बुद्धिमानी से प्रबंधित करना है। ऑफ-ग्रिड सिस्टम को पीवी नियंत्रक के उपयुक्त विनिर्देशों के साथ सिस्टम के डीसी वोल्टेज स्तर और सिस्टम पावर क्षमता के अनुसार कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता होती है। पीवी नियंत्रक को पीडब्लूएम प्रकार और एमपीपीटी प्रकार में विभाजित किया जाता है, जो आमतौर पर डीसी12वी, 24वी और 48वी के विभिन्न वोल्टेज स्तरों में उपलब्ध होता है।
04、बैटरी
बैटरी विद्युत उत्पादन प्रणाली का ऊर्जा भंडारण उपकरण है, और इसका कार्य विद्युत खपत के दौरान लोड को बिजली की आपूर्ति करने के लिए पीवी मॉड्यूल से उत्सर्जित विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करना है।
05、निगरानी
3 सिस्टम डिजाइन और चयन विवरण डिजाइन सिद्धांत: यह सुनिश्चित करने के लिए कि निवेश को कम करने के लिए, लोड को न्यूनतम फोटोवोल्टिक मॉड्यूल और बैटरी क्षमता के साथ बिजली के आधार को पूरा करने की आवश्यकता है।
01、फोटोवोल्टिक मॉड्यूल डिजाइन
संदर्भ सूत्र: P0 = (P × t × Q) / (η1 × T) सूत्र: P0 – सौर सेल मॉड्यूल की शीर्ष शक्ति, इकाई Wp; P – लोड की शक्ति, इकाई W; t – लोड की बिजली खपत के दैनिक घंटे, इकाई H; η1 - प्रणाली की दक्षता है; T - स्थानीय औसत दैनिक शीर्ष धूप घंटे, इकाई HQ- – निरंतर बादल अवधि अधिशेष कारक (आमतौर पर 1.2 से 2)
02, पी.वी. नियंत्रक डिजाइन
संदर्भ सूत्र: I = P0 / V
जहां: I - पीवी नियंत्रक नियंत्रण धारा, इकाई A; P0 - सौर सेल मॉड्यूल की चरम शक्ति, इकाई Wp; V - बैटरी पैक का रेटेड वोल्टेज, इकाई V ★ नोट: उच्च ऊंचाई वाले क्षेत्रों में, पीवी नियंत्रक को एक निश्चित मार्जिन को बढ़ाने और उपयोग करने की क्षमता को कम करने की आवश्यकता होती है।
03、ऑफ-ग्रिड इन्वर्टर
संदर्भ सूत्र: Pn=(P*Q)/Cosθ सूत्र में: Pn – इन्वर्टर की क्षमता, इकाई VA; P – लोड की शक्ति, इकाई W; Cosθ – इन्वर्टर का पावर फैक्टर (आमतौर पर 0.8); Q – इन्वर्टर के लिए आवश्यक मार्जिन फैक्टर (आमतौर पर 1 से 5 के बीच चुना जाता है)। ★नोट: a. अलग-अलग लोड (प्रतिरोधक, प्रेरणिक, कैपेसिटिव) में अलग-अलग स्टार्ट-अप इनरश करंट और अलग-अलग मार्जिन फैक्टर होते हैं। b. ऊंचाई वाले क्षेत्रों में, इन्वर्टर को उपयोग के लिए एक निश्चित मार्जिन को बढ़ाने और क्षमता को कम करने की आवश्यकता होती है।
04、लेड-एसिड बैटरी
संदर्भ सूत्र: C = P × t × T / (V × K × η2) सूत्र: C - बैटरी पैक की क्षमता, इकाई Ah; P - लोड की शक्ति, इकाई W; t - बिजली की खपत के लोड दैनिक घंटे, इकाई H; V - बैटरी पैक का रेटेड वोल्टेज, इकाई V; K - बैटरी की डिस्चार्ज गुणांक, बैटरी की दक्षता, डिस्चार्ज की गहराई, परिवेश का तापमान और प्रभावित करने वाले कारकों को ध्यान में रखते हुए, आमतौर पर 0.4 से 0.7 के रूप में लिया जाता है; η2 - इन्वर्टर दक्षता; T - लगातार बादल वाले दिनों की संख्या।
04、लिथियम-आयन बैटरी
संदर्भ सूत्र: C = P × t × T / (K × η2)
जहाँ: C – बैटरी पैक की क्षमता, इकाई kWh; P – लोड की शक्ति, इकाई W; t – प्रतिदिन लोड द्वारा उपयोग की जाने वाली बिजली के घंटों की संख्या, इकाई H; K – बैटरी की डिस्चार्ज गुणांक, बैटरी की दक्षता, डिस्चार्ज की गहराई, परिवेश का तापमान और प्रभावित करने वाले कारकों को ध्यान में रखते हुए, जिसे आम तौर पर 0.8 से 0.9 के रूप में लिया जाता है; η2 – इन्वर्टर दक्षता; T - लगातार बादल वाले दिनों की संख्या। डिज़ाइन केस
एक मौजूदा ग्राहक को एक फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणाली डिजाइन करने की आवश्यकता है, स्थानीय औसत दैनिक पीक धूप घंटे 3 घंटे के अनुसार माना जाता है, सभी फ्लोरोसेंट लैंप की शक्ति 5 किलोवाट के करीब है, और उनका उपयोग प्रति दिन 4 घंटे के लिए किया जाता है, और लीड-एसिड बैटरी की गणना 2 दिनों के निरंतर बादल वाले दिनों के अनुसार की जाती है। इस प्रणाली के विन्यास की गणना करें।