सौर फोटोवोल्टिक्स को ऊर्जा उत्पादन, संचालन और रखरखाव में इसके लाभों के कारण सबसे आशाजनक अक्षय ऊर्जा प्रौद्योगिकी माना जाता है। सौर फोटोवोल्टिक्स सूर्य की शक्ति को उपयोगी ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए सबसे बुनियादी ऊर्जा रूपांतरण प्रणालियों में से एक है। BIPV (बिल्डिंग इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स) बनाम BAPV (बिल्डिंग एप्लाइड फोटोवोल्टिक्स) के बारे में नीचे चर्चा की गई है।
बीआईपीवी और बीएपीवी के बीच प्रमुख अंतर
फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन ऐसी संरचनाएं हैं जो सौर पैनलों का उपयोग करके बिजली उत्पन्न कर सकती हैं। बिजली उत्पन्न करने के लिए सौर पैनलों को इमारत की छत या मुखौटे में शामिल या चिपकाया जाता है। पीवी सिस्टम को इमारत में स्थापित और निर्मित करने के तरीके के आधार पर दो रूपों में वर्गीकृत किया जाता है: बिल्डिंग इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स (BIPV) और बिल्डिंग एप्लाइड फोटोवोल्टिक्स (BAPV)। आइए आगे BIPV बनाम BAPV पर चर्चा करें।
बीआईपीवी (बिल्डिंग इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स)
बीआईपी सिस्टम को इमारतों की संरचनाओं में एकीकृत किया जाता है और यह न केवल बिजली उत्पादन की मांग को पूरा कर सकता है बल्कि एक निर्माण घटक के रूप में भी कार्य कर सकता है। फोटोवोल्टाइक उत्पादों और निर्माण सामग्री का यह संयोजन कांच, पत्थर और टाइल जैसी पारंपरिक निर्माण सामग्री का स्थान ले सकता है। सौर फोटोवोल्टाइक विद्युत उत्पादन प्रणाली के रूप में, बीआईपी लोड को हरित, पर्यावरण के अनुकूल और स्वच्छ बिजली प्रदान करता है। बीआईपी निर्माण का एक अनिवार्य घटक बन गया है। फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल हवा, बारिश और गर्मी से सुरक्षा प्रदान करते हैं। यदि फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल हटा दिए जाएं तो ये कार्य समाप्त हो जाते हैं।
बीएपीवी (बिल्डिंग एप्लाइड फोटोवोल्टिक्स)
दूसरी ओर, BAPV प्रणाली एक अतिरिक्त माउंटिंग फ्रेमवर्क और गतिशील रेलों के माध्यम से सीधे संरचनाओं से जुड़ी होती है। इस प्रणाली का भवन संरचनाओं या उनके कार्य करने के तरीके पर कोई सीधा प्रभाव नहीं पड़ता है। हालांकि, BAPV भवन को जलरोधक या पवनरोधी क्षमता प्रदान नहीं करता है। इसके अलावा, BAPV भवन का भार बढ़ाएगा और भवन के समग्र स्वरूप पर प्रभाव डालेगा। साथ ही, बार-बार निर्माण करने से निर्माण सामग्री की काफी बर्बादी होती है। इससे आपको BIPV और BAPV के बीच का अंतर समझने में मदद मिली होगी।
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बीआईपीवी प्रणाली क्या है?
BIPV और BAPV के बीच अंतर जानने के बाद, आइए BIPV सिस्टम के बारे में जानें। भवन के बाहरी आवरण में फोटोवोल्टिक्स (PV) को एकीकृत करने को बिल्डिंग-इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स (BIPV) कहा जाता है। PV मॉड्यूल भवन की बाहरी परत (पारंपरिक भवन बाहरी सामग्रियों की जगह) और बिजली उत्पादन दोनों का काम करते हैं। फोटोवोल्टिक्स की अतिरिक्त लागत कम हो जाती है और पारंपरिक सामग्रियों की लागत समाप्त होने से इसकी जीवन-चक्र लागत में सुधार होता है। दूसरे शब्दों में, BIPV सिस्टम की कुल लागत अक्सर उन PV सिस्टम की तुलना में कम होती है जिनके लिए अलग से माउंटिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है।
चूंकि अब यह स्पष्ट हो गया है कि बीआईपीवी प्रणाली क्या है, तो आइए आगे बढ़ते हैं और देखते हैं कि इसके घटक क्या हैं:
- पी.वी. मॉड्यूल (जो पतली फिल्म या क्रिस्टलीय, पारदर्शी, अर्ध-पारदर्शी या अपारदर्शी हो सकते हैं)।
- बैटरी भंडारण बैंक में और बाहर बिजली को विनियमित करने के लिए एक चार्ज नियंत्रक (स्टैंड-अलोन प्रणालियों में)।
- एक विद्युत भंडारण प्रणाली, जो आम तौर पर उपयोगिता-इंटरैक्टिव प्रणालियों में उपयोगिता ग्रिड या स्टैंड-अलोन प्रणालियों में कई बैटरियों से मिलकर बनी होती है
- विद्युत रूपांतरण उपकरण, जिसमें पी.वी. मॉड्यूल के डी.सी. आउटपुट को उपयोगिता ग्रिड के साथ संगत ए.सी. में परिवर्तित करने के लिए इन्वर्टर भी शामिल है।
BIPV सिस्टम को मौजूदा यूटिलिटी ग्रिड में एकीकृत किया जा सकता है या स्टैंड-अलोन, ऑफ-ग्रिड सिस्टम के रूप में बनाया जा सकता है। उपयोग के बिंदु पर बिजली उत्पादन के लाभों में ट्रांसमिशन और वितरण घाटे में उपयोगिता के लिए बचत और पीक शेविंग (पीक मांग की अवधि के साथ पीक उत्पादन का मिलान) के कारण कम बिजली बिलों में उपयोगकर्ता को बचत शामिल है। इसके अलावा, नवीकरणीय स्रोतों से बिजली उत्पन्न करने वाली इमारतें पारंपरिक उपयोगिता जनरेटर की मांग को कम करती हैं, जो अक्सर जलवायु परिवर्तन प्रदूषकों के समग्र उत्सर्जन को कम करती हैं।
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बीआईपीवी पैनल क्या है?
बिल्डिंग इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स (BIPV) एक प्रकार का फोटोवोल्टिक (PV) पैनल है जिसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। दो BIPV सिस्टम पैनल हैं:
1. छत पर सौर पैनल: छत पर लगे सौर पैनल, आम तौर पर छत पर लगे पैनलों की तरह ही होते हैं , क्योंकि इन्हें टाइलों की जगह लगाया जाता है और ये छत को ढकने का काम करते हैं। कई लोगों को छत पर लगे पैनल देखने में अच्छे लगते हैं क्योंकि ये लगभग सतह के बराबर होते हैं। सीमित वेंटिलेशन के कारण छत पर लगे सौर पैनल, छत पर लगे सौर पैनलों की तुलना में 5-10% कम कुशल होते हैं। हालांकि, नए भवनों और नवीनीकरण परियोजनाओं में इनका आकर्षक डिज़ाइन इस कमी को दूर कर देता है, जहां ये काफी लोकप्रिय हैं।
2. संपूर्ण सौर छत पैनल: एकीकृत पैनलों की अवधारणा को आगे बढ़ाते हुए , आप पारंपरिक छत को पूरी तरह से सौर छत से बदल सकते हैं। विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए मॉड्यूल का उपयोग करके पैनलों को पूरी छत की सतह पर स्थापित किया जा सकता है, और उन स्थानों पर डमी पैनलों का उपयोग किया जा सकता है जहां बिजली उत्पादन संभव नहीं है (जैसे, छायादार या उत्तर दिशा वाले हिस्से)।
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बीआईपीवी का उपयोग कहां किया जाता है?
अधिकांशतः, बीआईपी का उपयोग भवन के बाहरी आवरण के कुछ हिस्सों में पारंपरिक निर्माण सामग्री के विकल्प के रूप में किया जाता है। इनका उपयोग रोशनदानों, छतों या अग्रभागों में किया जाता है।
क्या बीआईपीवी दक्षता वास्तव में प्रभावी है?
जबकि BIPV सिस्टम का बड़ा हिस्सा यूटिलिटी ग्रिड से जुड़ा हुआ है, BIPV को स्टैंड-अलोन, ऑफ-ग्रिड सिस्टम में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। ग्रिड से जुड़े BIPV सिस्टम का एक फ़ायदा यह है कि स्टोरेज सिस्टम अनिवार्य रूप से सहकारी उपयोगिता नीति के साथ मुफ़्त है। इन पैनलों की वर्तमान दक्षता है 100% कुशल और इसकी क्षमता अनंत है.
ग्रिड से जुड़े BIPV से भवन मालिक और उपयोगिता दोनों को लाभ होता है। साइट पर सौर बिजली उत्पादन अक्सर भवन और उपयोगिता के लिए पीक लोड के दौरान या उसके आस-पास सबसे अधिक होता है। सौर योगदान भवन मालिक के ऊर्जा व्यय को कम करता है, जबकि निर्यात की गई सौर बिजली पीक मांग के दौरान उपयोगिता ग्रिड को सहायता प्रदान करती है।
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बीआईपीवी बनाम पीवी पर संक्षिप्त जानकारी
यह बीआईपीवी बनाम पीवी के बीच अंतर का एक संक्षिप्त विवरण है-
| पैरामीटर्स | BIPV (बिल्ट-इन फोटोवोल्टाइक) | PV |
| यह क्या है? | भवन-एकीकृत फोटोवोल्टिक्स (बीआईपीवी) सौर ऊर्जा उत्पन्न करने वाले उत्पाद या प्रणालियां हैं, जिन्हें भवन के बाहरी भाग और घटक भागों जैसे अग्रभाग, छत या खिड़कियों में सुचारू रूप से एकीकृत किया जाता है। | सिलिकॉन जैसे अर्धचालक पदार्थों का उपयोग करके प्रकाश को सीधे विद्युत शक्ति में रूपान्तरित करने की प्रक्रिया को फोटोवोल्टिक्स के नाम से जाना जाता है। |
| अनुप्रयोगों | बीआईपीवी प्रणाली भवन की सतह का एक अंतर्निहित घटक है जो सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है, साथ ही भवन आवरण के निम्नलिखित कार्य भी प्रदान करता है:
| पी.वी. दूरदराज (ठंडे या समशीतोष्ण) स्थानों के लिए एक उपयुक्त ऊर्जा विकल्प है, जहाँ कोई अन्य विद्युत स्रोत नहीं है। उदाहरण के लिए, फोटोवोल्टिक सिस्टम का उपयोग निम्न के लिए बिजली प्रदान करने के लिए किया जा सकता है:
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| फ़ायदे | बीआईपीवी न केवल अधिक भूमि क्षेत्र की आवश्यकता के बिना, ऑन-साइट स्वच्छ बिजली का उत्पादन करता है, बल्कि यह दिन के उजाले के उपयोग और शीतलन भार में कमी के माध्यम से भवन की ऊर्जा खपत को भी प्रभावित कर सकता है। | सौर ऊर्जा का सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह है कि यह हर दिन उपलब्ध है और कभी खत्म नहीं होगी। वैज्ञानिकों का अनुमान है कि सूर्य कम से कम 5 अरब वर्षों तक चमकता रहेगा और मानव जाति को सौर ऊर्जा प्रदान करता रहेगा। |
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बीआईपीवी रूफ इंटीग्रेटेड मॉड्यूल क्या हैं?
BIPV और BAPV के बारे में जानने के बाद, आइए BIPV रूफ इंटीग्रेटेड मॉड्यूल के बारे में जानें। साधारण छत की टाइलों या शिंगलों के साथ, फोटोवोल्टाइक रूफ टाइलें या शिंगल भी छत को ढकने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली आम टाइलें हैं जिनमें सोलर सेल लगे होते हैं। इन्हें छत में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है। फोटोवोल्टाइक रूफ टाइलें, फोटोवोल्टाइक रूफ शिंगल, सोलर लैमिनेट, छत को ढकने वाले तत्वों के रूप में सोलर सेल वाले मॉड्यूल, सपाट छतों के लिए हल्के सब्सट्रेट पर पारदर्शी लैमिनेट या मॉड्यूल आदि का उपयोग किया जाता है। सोलर (फोटोवोल्टाइक) रूफ टाइलें और शिंगल निस्संदेह किसी इमारत की छत में सोलर सेल को एकीकृत करने का सबसे आकर्षक तरीका हैं।
बाज़ार में कई प्रकार की सोलर रूफ टाइल्स उपलब्ध हैं। अनाकार सौर कोशिकाओं वाली फोटोवोल्टिक रूफ टाइल्स सबसे प्रचलित विकल्प हैं। मोनोक्रिस्टलाइन या पॉलीक्रिस्टलाइन सौर कोशिकाओं वाली रूफ टाइल्स को उसी निर्माता की पारंपरिक रूफ टाइल्स के साथ भी इस्तेमाल किया जा सकता है; हालांकि, सोलर रूफ टाइल्स के पीछे सीमित वायु प्रवाह होने पर अधिक तापमान और कम उत्पादन जैसी समस्याओं को डिज़ाइन चरण के दौरान ध्यान में रखना आवश्यक है। रूफ शिंगल क्रिस्टलीय या पतली-फिल्म सोलर कोशिकाओं से बने होते हैं। कांच या धातु के सब्सट्रेट पर पतली-फिल्म सोलर कोशिकाएं भी एक अन्य विकल्प हैं।
बाजार में उपलब्ध कुछ सौर छत एकीकृत मॉड्यूल और प्रणालियाँ इस प्रकार हैं:
1. सोलरवॉट : सोलरवॉट पारंपरिक छत की टाइलों का विकल्प है। ये पारंपरिक छत के समान ही सुरक्षा प्रदान करते हैं और साथ ही आपके घर के लिए बिजली भी उत्पन्न करते हैं।
2. एर्गोसन: एर्गोसन एक अत्यंत पतली लेकिन अविश्वसनीय रूप से मजबूत सौर झिल्ली है। इसे टाइल के आकार और रंग से मेल खाने के लिए बनाया गया है, जो कि व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कोई भी सपाट कंक्रीट या मिट्टी की टाइल हो सकती है।
3. कालज़िप: कालज़िप सोलर के साथ छत में एकीकृत फोटोवोल्टिक प्रणाली ने आधुनिक सौर निर्माण में नए रचनात्मक रास्ते खोल दिए हैं। लचीली होने के साथ-साथ टिकाऊ सौर फिल्म को सीधी, उत्तल या अवतल आकृतियों में ढाला जा सकता है।
4. अटलांटिस एनर्जी सिस्टम्स : उच्च गुणवत्ता वाली निर्माण सामग्री बनाना और उन्हें मानकों के अनुरूप संसाधित करना। यह परंपरा अटलांटिस एनर्जी सिस्टम्स की संस्कृति का अभिन्न अंग रही है और आज भी कायम है।
5. मेगास्लेट: यह सोलर रूफ सिस्टम एक अत्याधुनिक, देखने में आकर्षक उत्पाद है जो नए निर्माण और छत के नवीनीकरण के लिए आदर्श है।
6. सनस्टाइल: सनस्टाइल रूफिंग सिस्टम वर्गाकार टाइलों से बना होता है जिनके विकर्ण ऊपर से नीचे तक एक दूसरे को ओवरलैप करते हैं।
7. लुमेटा : लुमेटा एक बिल्डिंग इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल है जिसे कम ढलान वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है।
शीर्ष 10 बिल्डिंग इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स निर्माता कौन से हैं?
फोटोवोल्टाइक उद्योग के विकास के साथ-साथ, निर्माण और फोटोवोल्टाइक का एकीकरण अतिरिक्त आर्थिक लाभ प्रदान करता है। फोटोवोल्टाइक की लागत में उल्लेखनीय कमी के कारण, इमारतों में फोटोवोल्टाइक एकीकरण का विशाल बाजार निवेशकों की रुचि जगाने लगा है। यहां शीर्ष 10 बिल्डिंग इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टाइक निर्माताओं की सूची दी गई है।
1. शूको ग्रुप: शूको ग्रुप खिड़कियों, दरवाजों, अग्रभागों, स्लाइडिंग सिस्टम, सुरक्षा प्रौद्योगिकियों और सूर्य की छायांकन के लिए सिस्टम समाधान विकसित और बेचता है।
2. मिशेल इंस्ट्रूमेंट्स लिमिटेड : मिशेल इंस्ट्रूमेंट्स आर्द्रता और ऑक्सीजन के मापन में वैश्विक स्तर पर अग्रणी कंपनी है। उनका उद्देश्य दुनिया भर के व्यवसायों को ऊर्जा बचाने, उद्योग मानकों का पालन करने, उपकरणों की क्षति को कम करने और सुरक्षा सुनिश्चित करने में सहायता करना है।
3. एप्लाइड क्वांटम मैटेरियल्स इंक.: एप्लाइड क्वांटम मैटेरियल्स इंक . ग्रुप 14 नैनोमैटेरियल्स में अग्रणी और बाजार में अग्रणी कंपनी है। उन्नत प्रौद्योगिकी बाजारों की जरूरतों को पूरा करने के लिए, एक्यू सिलिकॉन, कार्बन और जर्मेनियम नैनोस्ट्रक्चर के साथ-साथ उनके रासायनिक पूर्ववर्तियों का डिजाइन, विकास और निर्माण करती है।
4. सोलरवैली: सोलरवैली की सौर ऊर्जा जीवाश्म ईंधन से चलने वाले ऊर्जा स्रोतों से प्रतिस्पर्धा कर सकती है और साथ ही भविष्य के ऊर्जा मिश्रण में एक स्तंभ के रूप में भी काम कर सकती है।
5. रिटेक कॉर्पोरेशन: रिटेक कॉर्पोरेशन फोटोवोल्टाइक (पीवी) उत्पादों के विकास के लिए प्रतिबद्ध है और सौर प्रणालियों के उत्पादन और सिस्टम तैनाती में एक वैश्विक अग्रणी है।
6. एजीसी ग्लास यूरोप: एजीसी ग्लास यूरोप , फ्लैट ग्लास में विश्व की अग्रणी कंपनी एजीसी की यूरोपीय ग्लास शाखा है, और यह भवन निर्माण, ऑटोमोटिव, सौर और उच्च-तकनीकी उद्योगों के लिए फ्लैट ग्लास का उत्पादन, प्रसंस्करण और वितरण करती है।
7. एर्टेक्स सोलरटेक्निक जीएमबीएच: एर्टेक्स सोलर, एमस्टेेटन/लोअर ऑस्ट्रिया में सौर मॉड्यूल का निर्माण करती है ताकि आकार, भार क्षमता और भवन एकीकरण के लिए कड़े मानदंडों को पूरा किया जा सके।
8. सेंट्रल इलेक्ट्रॉनिक्स लिमिटेड: सेंट्रल इलेक्ट्रॉनिक्स लिमिटेड विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय के वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान विभाग (डीएसआईआर) के अधीन भारत सरकार का एक उद्यम है।
9. Antec Solar GmbH: Antec Solar GmbH विशेष अनुप्रयोगों, विशेष रूप से भवन-एकीकृत फोटोवोल्टिक प्रणालियों (BIPV) में उपयोग के लिए तकनीकी और दृश्य डिजाइन विकल्पों की विस्तृत श्रृंखला के साथ अनुकूलित सौर मॉड्यूल का निर्माण करती है। यह तकनीक वर्षों के अनुभव पर आधारित है।
10. बीपी सोलर इंटरनेशनल इंक.: बीपी सोलर इंटरनेशनल दुनिया की अग्रणी ऊर्जा कंपनियों में से एक है, जो अपने ग्राहकों को परिवहन ईंधन, गर्मी और प्रकाश के लिए ऊर्जा, खुदरा सेवाएं और रोजमर्रा की वस्तुओं के लिए पेट्रोकेमिकल उत्पाद प्रदान करती है।
भविष्य में, जलवायु परिवर्तन के जवाब में जीवाश्म ईंधन पर अपनी निर्भरता कम करने के लिए दुनिया भर के देशों द्वारा उठाए गए कदमों को ध्यान में रखते हुए, BIPV सिस्टम हरित और टिकाऊ इमारतों के निर्माण में सहायता कर सकते हैं। PV निर्माताओं और बिल्डिंग आर्किटेक्ट्स द्वारा BIPV सिस्टम में संभावनाओं को पहचाने जाने के साथ, BIPV सिस्टम का भविष्य उज्ज्वल होने की भविष्यवाणी की गई है।
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