زیادہ سے زیادہ ترتیب کے لیے گھریلو فوٹو وولٹک اور توانائی کے ذخیرہ کو کیسے یکجا کیا جائے؟

جنوبی کوریائی انسٹی ٹیوٹ آف سول انجینئرنگ اینڈ بلڈنگ ٹکنالوجی کے سائنسدانوں نے جنوبی کوریا کی اپارٹمنٹ عمارتوں میں رہائشی بیٹریوں کو بالکونی فوٹوولٹک ماڈیولز کے ساتھ جوڑنے کے لیے مختلف آپریٹنگ طریقوں کا تجزیہ کیا۔

مجوزہ کنفیگریشن میں، بیٹری کو ہائبرڈ سسٹم میں شامل کیا گیا ہے، لیکن صرف لوڈ لائن سے جڑے گھریلو آلات کو ڈسچارج کرنے کے لیے۔ لوڈ بالکونی فوٹو وولٹک ماڈیولز یا بیٹریوں سے چلتا ہے، اور بقیہ بجلی ضرورت پڑنے پر سٹوریج سسٹم میں محفوظ کی جاتی ہے۔

تحقیقی ٹیم نے کہا کہ جب بیٹری سسٹم چیک سٹیٹ میں ہو یا بیٹری کی (چارجنگ سٹیٹ) لیول ہنگامی حالت میں ہو تو بیٹری کو چارج کرنے کے لیے گرڈ پاور کا استعمال کریں۔

محققین نے جنوبی کوریا کے گاؤیانگ میں ایک مظاہرے کی عمارت میں ہائبرڈ سسٹم کی نقل تیار کی، جس میں 93٪ کی کارکردگی کے ساتھ ایک پروٹو ٹائپ 2.016 کلو واٹ گھنٹے کی لیتھیم آئرن فاسفیٹ بیٹری شامل تھی۔ اس سسٹم میں ایک 1.2kW بالکونی فوٹوولٹک سسٹم شامل ہے جس کا رخ جنوب کی طرف ہے، جس میں 18% کی کارکردگی کے ساتھ سیریز میں منسلک چار 300W ماڈیولز شامل ہیں۔ جھکاؤ کا زاویہ 70 ڈگری ہے، جو 260 واٹ کے برقی پنکھے کے ساتھ ملا ہوا ہے جو منسلک بوجھ کی نمائندگی کرتا ہے۔

محققین فوٹو وولٹک نظام کی صلاحیت اور گھرانوں کی کل بجلی کی کھپت پر غور کرکے بیٹریوں کی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کا حساب لگاتے ہیں۔ اسکالرز کا کہنا ہے کہ بیٹری انرجی اسٹوریج سسٹم کے آپریشن کے لیے بنیادی سیٹنگز 58.4V کا بیچ چارجنگ وولٹیج، 41V کا ڈسچارج کٹ آف وولٹیج، اور 44V کا چارجنگ وولٹیج ہیں۔

محقق جی ینگ ایوم نے کہا: یہ نظام اپنی چھوٹی صلاحیت کی وجہ سے نہ صرف کوریا میں بلکہ کہیں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔

محققین نے چار آپریٹنگ طریقوں میں سسٹم کی کارکردگی کا جائزہ لیا۔ انہوں نے ایک ایسی ترتیب کا مطالعہ کیا جس میں فوٹو وولٹک سسٹم لوڈ کی فراہمی کو ترجیح دیتا ہے، صرف فوٹو وولٹک پاور سے بیٹری کو چارج کرتا ہے، اور ایک ایسا نظام جو پہلے لوڈ کو فوٹو وولٹک پاور فراہم کرتا ہے، بیٹری کو فوٹو وولٹک اور گرڈ پاور سے چارج کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، انہوں نے ایک ایسے ڈیزائن پر بھی غور کیا جہاں بیٹریوں کو فوٹو وولٹک پاور ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے چارج کرنے کے لیے ترجیح دی جاتی ہے، صرف فوٹو وولٹک پاور ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے، اور ایک ایسا نظام جہاں فوٹو وولٹک پاور ذرائع کو بیٹریوں کو چارج کرنے کے لیے ترجیح دی جاتی ہے، اور پھر فوٹو وولٹک اور گرڈ پاور ذرائع کو چارج کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

یہ تجربہ 21 اگست 2019 سے 8 نومبر 2019 تک تقریباً تین ماہ تک جاری رہا۔ سائنسدانوں نے بتایا کہ چارجنگ اور ڈسچارج کے نتائج کو جانچنے کے لیے بارش کے دنوں اور آلات کے معائنہ کے دنوں کے علاوہ تمام دنوں پر تجربات کیے گئے۔

انہوں نے پایا کہ پہلے موڈ میں، بیٹری کی صلاحیت کا تقریباً 92 فیصد ڈسچارج ہوا اور تقریباً 91 فیصد لوڈ بیٹری کو فراہم کیا گیا۔ انہوں نے یہ بھی دیکھا کہ بیٹری وولٹیج 33V کی مکمل ڈسچارج وولٹیج کی حد تک پہنچ گئی ہے، اس لیے بیٹری استعمال نہیں کی گئی کیونکہ اگلی فوٹو وولٹک چارجنگ تک بیٹری وولٹیج کو برقرار نہیں رکھا جا سکتا تھا۔

ان کا کہنا تھا کہ دوسرے موڈ میں، فوٹو وولٹک پاور کو ترجیحی طور پر لوڈ میں داخل کیا جاتا ہے، اور اگر لوڈ فراہم کرنے کے بعد فوٹو وولٹک پاور باقی نہ رہے تو بیٹری کو چارج کرنا تقریباً ناممکن ہے۔ ان کا دعویٰ ہے کہ اس سے بیٹریوں کے بیکار وقت اور گرڈ پاور کے استعمال کو کم کرکے بیٹری کے خارج ہونے کو روکنا ضروری ہوجاتا ہے۔

تیسرا آپریٹنگ موڈ بیٹری کے مکمل خارج ہونے کو یقینی بناتا ہے، اور بیٹری کا وولٹیج اگلے دن تک برقرار نہیں رہتا جب فوٹوولٹک پاور چارج ہو اور پھر لوڈ اور گرڈ میں منتقل ہو جائے۔ چوتھی ترتیب میں، اس بات کا بہت زیادہ امکان ہے کہ گرڈ پاور کے چارج ہونے کی وجہ سے بیٹری پوری طرح سے خارج نہیں ہوگی۔ جب بیٹری وولٹیج مکمل ڈسچارج پروٹیکشن وولٹیج تک پہنچ جاتی ہے، تو بیٹری پاور گرڈ سے چارج ہوتی ہے۔

اپارٹمنٹس کے انفرادی گھرانوں میں رہائشی بیٹری انرجی سٹوریج سسٹمز اور بالکونی فوٹوولٹکس کے آپریٹنگ طریقوں کی تصدیق ہر آپریٹنگ موڈ رہائشی (بیٹری انرجی اسٹوریج سسٹم) پر تجربات کے ذریعے کی گئی ہے۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ (بیٹری انرجی اسٹوریج سسٹم) کے چار آپریٹنگ طریقوں میں موڈ فور سب سے زیادہ موزوں ہے۔ تاہم، اپارٹمنٹس میں مختلف گھرانوں پر اس حل کو لاگو کرنے کے لیے ابھی بھی کچھ افعال درکار ہیں۔

محققین نے اپنے کام کو کوریائی اپارٹمنٹ کی عمارتوں میں BESS اور بالکونی فوٹوولٹکس کے آپریٹنگ طریقوں پر جریدے سسٹین ایبل ڈیولپمنٹ میں شائع ہونے والے ایک حالیہ مضمون میں بیان کیا۔