- लंदन के उपनगर के एक सामान्य घर में सालाना 3,800kWh उत्पादन और उतनी ही खपत दर्ज की गई
- मौसम के हिसाब से अतिरिक्त बिजली और बिजली की कमी दोनों होती हैं, इसलिए साल भर आत्मनिर्भर रहने के लिए विशाल battery चाहिए
- एक दिन के वास्तविक डेटा में 9.7kWh उपयोग और 19.6kWh उत्पादन दिखा, लेकिन खपत और उत्पादन का समय अलग होने से 13kWh battery की जरूरत पड़ती है
- एक साल के वास्तविक मापन डेटा के विश्लेषण से पता चला कि गर्मी की अतिरिक्त बिजली को सर्दियों में इस्तेमाल करने के लिए लगभग 1,068kWh(MWh) क्षमता चाहिए
- व्यावहारिक रूप से किसी व्यक्ति के लिए इतनी बड़ी battery लगाना तकनीकी और आर्थिक रूप से अव्यावहारिक है, और इसके बजाय कुशल design तथा battery कीमतों में गिरावट ज्यादा महत्वपूर्ण मुद्दे हैं
घर की पूरी बिजली स्टोर करने के लिए आवश्यक solar battery क्षमता का विश्लेषण
अवलोकन
- यह लंदन के उपनगर के एक सामान्य घर में लगे छोटे solar panel के वास्तविक उदाहरण पर आधारित है
- सालाना औसतन 3,800kWh बिजली पैदा होती है और घर में सालाना 3,800kWh ही खपत होती है
- लेकिन सारी बिजली एक ही समय पर उपयोग नहीं होती, इसलिए मौसम के अनुसार अतिरिक्त बिजली गर्मियों में बनती है और सर्दियों में बिजली खरीदनी पड़ती है
- लक्ष्य है पूर्ण ऊर्जा आत्मनिर्भरता के लिए आवश्यक battery क्षमता की गणना करना
गर्मियों के एक दिन में बिजली का प्रवाह
- ग्राफ:
- पीली रेखा: solar उत्पादन (सूर्योदय के बाद बढ़ता है, दोपहर में अधिकतम, सूर्यास्त तक घटता है)
- लाल रेखा: घर की बिजली खपत (शाम 7 बजे खाना पकाने के समय बड़ा peak)
- नीली रेखा: grid (बाहरी बिजली नेटवर्क) का उपयोग/आपूर्ति (सूर्योदय से पहले आयात, उसके बाद आपूर्ति भी संभव, शाम को खपत बढ़ती है)
- वास्तविक मापन डेटा (कुछ समय बिंदुओं पर खपत W/उत्पादन W) से बिजली की अधिकता या कमी की गणना की गई
- गर्मियों के एक दिन में घर ने 9.7kWh इस्तेमाल किए और 19.6kWh पैदा किए, इसलिए ऊपर से देखने पर 9.9kWh battery पर्याप्त लग सकती है
- लेकिन वास्तविकता में खपत और उत्पादन के pattern अलग हैं, इसलिए एक ही समय में अधिकतम 13kWh स्टोरेज की जरूरत होती है
एक साल के संचयी डेटा का विश्लेषण
- मार्च के अंत से अगले साल मार्च के अंत तक के आधार पर, वसंत से उत्पादन खपत से अधिक होने लगता है और अतिरिक्त बिजली जमा होती जाती है
- Python कोड से हर दिन के उत्पादन/खपत के संचयी अंतर की गणना कर कुल आवश्यक battery क्षमता निकाली गई
- सालाना संचयी अधिकतम 1,068kWh (1MWh) तक पहुंचता है, जो घरेलू battery के लिए बहुत बड़ी क्षमता है
- बीच-बीच में मौसम और खपत में बदलाव के कारण कुछ समय पर अब भी बाहरी grid की जरूरत पड़ती है
वास्तविकता और सीमाएँ
- यह विश्लेषण रोजमर्रा के जीवन को दर्शाने वाले व्यक्तिगत डेटा पर आधारित है
- EV का लोड, gas से बिजली की ओर बदलाव जैसे कारक वास्तविक आवश्यक क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं
- मौजूदा तकनीक के साथ घरेलू स्तर पर 1MWh battery लगाना अव्यावहारिक है
- पर्यावरणीय प्रभाव, battery efficiency, अतिरिक्त क्षमता के उपयोग जैसी कई व्यावहारिक समस्याएँ मौजूद हैं
- इसके बजाय panel upgrade, स्टोरेज efficiency में सुधार, और grid आधारित distributed power का उपयोग अधिक तर्कसंगत समाधान हो सकते हैं
आर्थिकता और भविष्य की संभावनाएँ
- अभी के समय में 1MWh battery बनाने में 100,000 से 500,000 pound तक खर्च हो सकता है
- maintenance, जगह, और विभिन्न अनुमतियों की अतिरिक्त लागत भी आती है
- अच्छी बात यह है कि हाल के वर्षों में lithium-ion battery की कीमतें 10 साल में 90% घटी हैं, और sodium-ion battery जैसी नई तकनीकें और तेज गिरावट का संकेत देती हैं
- भविष्य में घरेलू battery की लागत लगभग 8,000 pound तक आ सकती है
- distributed solar + battery के फायदे हैं जैसे लागत में कमी, ऊर्जा आत्मनिर्भरता, और जमीन से जुड़े विवादों को कम करना
निष्कर्ष
- फिलहाल हर घर में 1MWh स्तर की battery रखना व्यावहारिक रूप से संभव नहीं है
- लेकिन तकनीकी नवाचार और कीमतों में गिरावट को देखते हुए solar + large battery पर आधारित आत्मनिर्भर घर निकट भविष्य में आम हो सकते हैं
- घरेलू solar system ब्रिटेन जैसे मौसम में भी पर्याप्त प्रभाव और आर्थिक लाभ दे सकता है
- ऐसा "उज्ज्वल और धूप से भरा भविष्य" वास्तविकता बन सकता है, जहाँ हर घर सालाना उत्पादन और खपत के अंतर तक को खुद स्टोर कर सके
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