ডিজেলের বাইরে: আফ্রিকান অফ-গ্রিড সাইটগুলিতে সোলার-প্লাস-ব্যাটারি হাইব্রিড ব্যাকআপ

প্রবন্ধ

8 অক্টোবর, 2019

উত্তর নাইজেরিয়া, নাইজার, মালি, বুর্কিনা ফাসো, ইথিওপিয়া এবং তুরকানা জুড়ে অফ-গ্রিড সাইটগুলি ডিজেলে চলে, যেখানে জ্বালানী খরচ, পরিবহন এবং চুরি OPEX-এর বেশিরভাগই খরচ করে। এই নিবন্ধটি তিনটি টপোলজি কভার করে এবং যখন প্রতিটি প্রযোজ্য হয়, দৈনিক সাইকেল চালানোর অধীনে বাস্তব ব্যাটারি লাইফ, আন্ডাররেটেড ডাস্ট ভেরিয়েবল এবং চারটি ইনপুট সহ একটি পেব্যাক ফর্মুলা যা আপনি সাইটে পরিমাপ করতে পারেন।

একটি অফ-গ্রিড সাইটে একটি দিন

উত্তর নাইজেরিয়ার কানো এবং কাদুনার আশেপাশে, গ্রামীণ নাইজারে, মালি এবং বুর্কিনা ফাসোতে, ইথিওপিয়ান উচ্চভূমিতে, কেনিয়ার শুষ্ক তুরকানা অঞ্চলে এবং জাম্বিয়ার দূরবর্তী প্রদেশগুলিতে, একটি সাধারণ দিন এভাবে চলে: ডিজেল জেনারেটর সন্ধ্যার আগে শুরু হয় এবং রাতের মধ্যে প্রায় 3W থেকে 1W লোড হয়; এটি রাতারাতি বন্ধ হয়ে যায় এবং ব্যাটারি বেসব্যান্ড এবং ট্রান্সমিশন বহন করে; দিনের বেলা ব্যাটারি সন্ধ্যা পর্যন্ত সাইটটি বহন করতে থাকে, শুধুমাত্র গ্রিড পাওয়ার কয়েক ঘন্টার জন্য প্রদর্শিত হলেই চার্জ করা হয়। সমস্যাটি জেনারেটরের নয় বরং তিনটি লুকানো খরচ: সাইটে জ্বালানি সরবরাহ, যেখানে মোটরসাইকেল বা উট পরিবহনের প্রয়োজন হয় তা পাম্পের দামের দ্বিগুণ অতিক্রম করতে পারে; জ্বালানী চুরি, যা কিছু এলাকায় কেনা ভলিউমের 10% থেকে 30% পর্যন্ত চলে; এবং রক্ষণাবেক্ষণ এবং ওভারহল চলমান ঘন্টা দ্বারা পরিবর্ধিত। সোলারের উদ্দেশ্য পরিবেশগত নয় - এটি জেনারেটর থেকে দিনের লোড সরানো এবং তিনটি খরচ সরাসরি কেটে ফেলা।

তিনটি টপোলজির মধ্যে নির্বাচন করা

সোলার হাইব্রিড একটি ডিজাইন নয় বরং তিনটি, এবং ভুলভাবে বাছাই করা পেব্যাক দ্বিগুণ করে। প্রথমটি হল সোলার প্লাস ব্যাটারি প্লাস ডিজেল স্ট্যান্ডবাই, যাকে সোলার-প্রোরিটিও বলা হয়: PV লোড পরিবেশন করে এবং দিনে ব্যাটারি চার্জ করে, ব্যাটারি পূর্ণ হয়ে গেলে কম হয়, এবং ডিজেল শুধুমাত্র দীর্ঘ মেঘলা বা ব্যাটারি ক্ষয় হলেই শুরু হয়। এটি জেনারেটরের সময় কমিয়ে দেয় এবং ভাল বার্ষিক বিকিরণ এবং দিনের-সময়-কেন্দ্রিক লোড সহ সাইটগুলিকে স্যুট করে — সাব-সাহারান আফ্রিকাতে সবচেয়ে সাধারণ পছন্দ। দ্বিতীয়টি সৌর সহায়তা সহ ডিজেল-প্রাথমিক, যেখানে PV লোডের শুধুমাত্র অংশ বহন করে, সাধারণত 30% থেকে 50%, এবং জেনারেটর কম জ্বালানী খরচে আগের মতোই চলে। রেট্রোফিট করার জন্য সবচেয়ে সহজ এবং মূলধনে সস্তা, এটি তুলনামূলকভাবে নতুন জেনারেটরের সাথে বড় লোড বা সাইটগুলির জন্য উপযুক্ত। তৃতীয়টি হল বিশুদ্ধ সৌর প্লাস ব্যাটারি যার কোনো জেনারেটর নেই, শুধুমাত্র সেখানেই কার্যকর যেখানে লোড 500W এর নিচে এবং তিন দিনের মেঘলা ঝুঁকি গ্রহণযোগ্য। তিনটি জুড়েই নির্ণায়ক ফ্যাক্টরটি বিকিরণ সংস্থান নয় তবে লোড বক্ররেখা কতটা ভালভাবে সৌর বক্ররেখাকে ওভারল্যাপ করে: উচ্চ ওভারল্যাপ প্রথমটির পক্ষে, কম ওভারল্যাপ দ্বিতীয়টিকে আরও নিরাপদ করে।

দৈনিক সাইকেল চালানোর অধীনে বাস্তব ব্যাটারি জীবন

একটি সৌর হাইব্রিডে ব্যাটারি প্রতিদিন একটি পূর্ণ চক্র সম্পন্ন করে, যা ফ্লোট স্ট্যান্ডবাই এর মতো কিছুই নয় এবং যেখানে অনেক প্রকল্প ব্যর্থ হয় — তারা একটি ফ্লোট ব্যাটারি নির্দিষ্ট করে এবং এটি দুই বছরে প্রতিস্থাপন করে। নির্বাচন তিনটি পরিসংখ্যানের উপর নির্ভর করে, নেমপ্লেট ক্ষমতার উপর নয়। প্রথমত, সাইকেল লাইফ, এবং বিশেষ করে স্রাবের একটি নির্দিষ্ট গভীরতায় সাইকেল লাইফ; সোলার সিস্টেমগুলি সাধারণত 50% থেকে 70% DOD তে চলে, তাই সেই ব্যান্ডে ডেটার জন্য জিজ্ঞাসা করুন৷ দ্বিতীয়ত, চার্জ গ্রহণযোগ্যতা: পিভি চার্জিং পাওয়ার বিকিরণ সহ পরিবর্তিত হয়, সকালে এবং শেষ বিকেলে কারেন্ট কম থাকে এবং কম কারেন্টে ব্যাটারি কার্যকরভাবে শোষণ করতে পারে কিনা তা দৈনিক শক্তি পুনরুদ্ধার নির্ধারণ করে। সীসা-কার্বন সিরিজ (LLC, 300–1,000Ah, ছয়টি মডেল) প্রায় 30% ভাল চার্জ গ্রহণযোগ্যতার সাথে PSoC ডিউটিতে প্রচলিত পণ্যের চক্র জীবনের চার থেকে পাঁচ গুণ প্রদান করে এবং ঠিক এই জন্যই ডিজাইন করা হয়েছে। তৃতীয়, উচ্চ-তাপমাত্রার আচরণ: 40 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে ক্যাবিনেটের তাপমাত্রা আফ্রিকাতে নিত্যনৈমিত্তিক, তাই তাপমাত্রার জন্য চক্রের জীবনকে সংশোধন করতে হবে। ডিপ-সাইকেল সিরিজ (FTC, 100–170Ah, 1,500 সাইকেল বা তার বেশি) ছোট এবং মাঝারি ধারণক্ষমতার ক্ষেত্রেও একটি ভালো পছন্দ।

ডাস্ট: আন্ডাররেটেড পরিবর্তনশীল

সাহেল এবং শুষ্ক পূর্ব আফ্রিকা জুড়ে, ধুলোকে খারাপভাবে অবমূল্যায়ন করা হয়। প্রথমত, নোংরা করা: কাচের উপর ধূলিকণার প্রতিটি স্তর কয়েক শতাংশ পয়েন্ট দ্বারা সংক্রমণ হ্রাস করে এবং ধুলো ঝড়ের পরে অ্যারেটি আউটপুটকে অর্ধেক করার জন্য যথেষ্ট পুরুভাবে আচ্ছাদিত হতে পারে। নাইজার, মালি এবং চাদে, পরিচ্ছন্নতা এড়িয়ে গেলে বার্ষিক ফলনের 20% এর বেশি খরচ হতে পারে। দ্বিতীয়ত, তাপীয়: ব্যাকশীটে ধুলো তাপ প্রত্যাখ্যানে বাধা দেয়, কোষের তাপমাত্রা বাড়ায় এবং কার্যক্ষমতা হ্রাস করে, ক্ষতিকে আরও জটিল করে। তৃতীয়, যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক: জংশন বাক্স এবং সংযোগকারীগুলিতে ধুলো প্রবেশের কারণে দুর্বল যোগাযোগ এবং চাপের ঝুঁকি তৈরি হয় এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল বায়ু পাথের ধুলো শীতল হওয়াকে বাধা দেয়। চারটি নকশা প্রতিক্রিয়া অনুসরণ করে: অ্যারে টিল্ট বাড়ান যাতে ধুলো উড়ে যায় বা আরও সহজে ধুয়ে যায়; উচ্চতর ইনগ্রেস রেটিং সহ জংশন বক্স এবং সংযোগকারীগুলি নির্দিষ্ট করুন; প্রাকৃতিকভাবে ঠাণ্ডা ইনভার্টার বা ফিট ডাস্ট ফিল্টার ব্যবহার করুন এবং পরিদর্শন রুটে যোগ করুন; এবং 'প্রয়োজনীয়' না হয়ে একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি সহ O&M চুক্তিতে পরিচ্ছন্নতা রাখুন — মাসিক ধুলো মৌসুমে, অন্যথায় ত্রৈমাসিক।

পেব্যাক গণনা করা হচ্ছে

পেব্যাকের জন্য কোন জটিল মডেলের প্রয়োজন নেই, মাত্র চারটি ইনপুট, এবং চারটিই সাইটে পরিমাপ করা যেতে পারে। প্রথমত, বর্তমান বার্ষিক ডিজেল খরচ: লিটারে গড় দৈনিক খরচ × 365 × পরিবহন সহ সরবরাহকৃত জ্বালানী মূল্য। ডেলিভারি মূল্য ব্যবহার করুন, জেটির দাম নয়। দ্বিতীয়ত, রেট্রোফিট-পরবর্তী ডিজেল খরচ: জেনারেটর চলাকালীন সময়ের হ্রাস দ্বারা স্কেল, যা সৌর-অগ্রাধিকার ডিজাইনের জন্য সাধারণত মূলের 20% থেকে 40% হয়। তৃতীয়, বার্ষিক পিভি ফলন: কেডব্লিউপি × স্থানীয় সমতুল্য পিক সান ঘন্টা × 365 × সিস্টেম দক্ষতা 0.75 থেকে 0.8 × ময়লা এবং 0.85 থেকে 0.9 এর অবক্ষয় ফ্যাক্টর এ অ্যারে ক্ষমতা। চতুর্থ, মডিউল, মাউন্টিং, কন্ট্রোলার, ব্যাটারি, পরিবহন এবং ইনস্টলেশন সহ মোট বিনিয়োগ। পেব্যাক = বিনিয়োগ ÷ (প্রি-রেট্রোফিট বার্ষিক ডিজেল খরচ − পোস্ট-রেট্রোফিট বার্ষিক ডিজেল খরচ − বার্ষিক রক্ষণাবেক্ষণ খরচ)। ইনপুটটি প্রায়শই অতিরঞ্জিত হয় তৃতীয়টি: লোকেরা আদর্শ সূর্যের ঘন্টা ব্যবহার করে এবং মাটি ও অবক্ষয় ভুলে যায়। রক্ষণশীল সহগ নিন এবং আপনি যে পেব্যাক গণনা করবেন তা আসলে বিতরণ করা যেতে পারে।

অ্যারে এবং ব্যাটারির সাইজিং একসাথে করা

সৌর হাইব্রিড ডিজাইনের দুটি সবচেয়ে সাধারণ ত্রুটি হল একটি ছোট আকারের অ্যারে এবং একটি ছোট আকারের ব্যাটারি এবং সেগুলি সাধারণত একসাথে ঘটে। নীতিটি হল মেঘলা সময়কে সীমাবদ্ধতা হিসাবে বিবেচনা করা এবং দৈনিক শক্তির ভারসাম্যকে উদ্দেশ্য হিসাবে তিনটি ধাপে বিবেচনা করা। প্রথম, দৈনিক খরচ: kW × 24 ঘন্টা লোড, আলাদাভাবে গণনা করা হয় যেখানে দিন এবং রাতের লোড আলাদা। দ্বিতীয়, গড় দৈনিক পিভি ফলন: কেডব্লিউপিতে অ্যারে ক্ষমতা × সমতুল্য পিক সান ঘন্টা × সিস্টেমের দক্ষতা 0.75 থেকে 0.8 × 0.85 এর সয়লিং ফ্যাক্টর। ঋতুগত পরিবর্তন, মডিউলের অবক্ষয় এবং মাঝে মাঝে শেডিং কভার করার জন্য সাধারণত 20% থেকে 30% হেডরুমের সাথে এই ফলাফলটি দৈনিক খরচকে অতিক্রম করতে হবে। তৃতীয়, ব্যাটারির ক্ষমতা: দৈনিক খরচ × মেঘলা দিন ÷ স্রাবের গভীরতা, মেঘাচ্ছন্ন দিনগুলি স্থানীয় আবহাওয়ার রেকর্ড থেকে নেওয়া — সাহেলে দুই থেকে তিনটি, পূর্ব আফ্রিকার উচ্চভূমিতে আরও একটি। তিনটি ধাপের পরে, একটি বিপরীত চেক চালান: দীর্ঘতম মেঘলা সময়ের শেষে, অবশিষ্ট ব্যাটারির ক্ষমতা 20% এর নিচে নামা উচিত নয়, বা জেনারেটর স্টার্টগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে এবং হাইব্রিডের অর্থনীতি অদৃশ্য হয়ে যাবে৷ এই চেকটি প্রায়শই বাদ দেওয়া হয়, তবুও অনুপাতটি সঠিক কিনা তার একমাত্র কঠিন সূচক এটি। আরও একটি বিশদ প্রায়শই মিস করা হয় অ্যারে টিল্ট: ধুলোময় অঞ্চলে, সর্বোত্তম প্রজন্মের কাত থেকে 5 থেকে 10 ডিগ্রি যোগ করলে ধুলো আরও সহজে উড়ে যায় এবং সময়ের সাথে সাথে আরও বেশি ফলন পাওয়া যায়। View Telecom Backup Power Selection