کیا سولر پینلز کو براہ راست سورج کی روشنی کی ضرورت ہوتی ہے؟ مختلف حالات میں خروجی کی کیفیت کیسی ہوتی ہے؟
کیا سولر پینلز کو براہ راست سورج کی روشنی کی ضرورت ہوتی ہے؟ مختلف حالات میں خروجی کی کیفیت کیسی ہوتی ہے؟
مختصر جواب: نہیں۔ فوٹوولٹائک سیل (جو فوٹوولٹائک اثر کا محرک ہے) فوٹونز کو بجلی میں تبدیل کرتی ہے، اور یہ فوٹونز پورے آسمان سے آتے ہیں، نہ کہ صرف براہ راست سورج کی روشنی سے۔ براہ راست سورج کی روشنی سے خروجی مطلوب سطح تک پہنچتی ہے؛ بادلوں والے دن میں بھی پھیلی ہوئی روشنی سے عام طور پر مطلوب ک्षمت کا 10% سے 25% تک بجلی تیار ہو سکتی ہے۔ اصل مسئلہ یہ ہے کہ آپکے مقام پر موجود روشنی کے حساب سے آپکو کتنے سولر پینلز اور بیٹریوں کی ضرورت ہے… یہ ایک انجینئرنگ سے متعلق سوال ہے، نہ کہ فیزکس سے۔
مختلف حالات میں خروجی کی کیفیت کیسی ہوتی ہے؟
| حالت | معیاری خارجی (٪ مقابلے میں) | نوٹات |
|---|---|---|
| صاف آسمان، براہ راست سورج کی روشنی | 100% (معیاری شرائط، STC) | معیاری ٹیسٹ شرائط: 1,000 واٹ/میٹر مربع، 25 °C کوششی (Cell) |
| بادلی، پتلی سے موٹی بادلوں کی تہ جمی رہی | 10–80% | خارجی شدت بادلوں کی گہرائی پر منحصر ہے؛ یہ رینج پتلے بادلوں سے لے کر گہرے بادلوں تک ہے |
| گہری بادلی / بارش | معیاری خارجی شدت کا 10–30% | بارش بھی کوششی کے چوکھٹوں کو صاف کر دیتی ہے |
| کوششی کے کچھ حصوں پر سایہ | معیاری خارجی شدت کا 25–50% | خسارہ سایے والے حصے سے زیادہ ہوتا ہے (ذیل میں دیکھیں) |
| بادلوں کے کناروں کی تحت روشنی کا اضافہ | صاف آسمان کی حالت کے مقابلے میں مختصر وقت کے لئے اضافی خارجی شدت | یہ ایک حقیقی مظہر ہے، لیکن عارضی ہے؛ اس پر کبھی اعتماد نہ کریں |
یہ رینجیں ہمارے ماخذ دادہ میں درج منصوبہ بندی کی شرحیں ہیں، یقینیات نہیں۔ عملی مقیاس پر کیے گئے اندازے ان سب سے بہتر ہوں گے؛ اگر آپ انیں مدِ نظر رکھتے ہوئے ڈیزائن کر رہے ہیں، تو پہلے مقامی حالات میں ایک ہفتے تک کی خارجی شدت کا ریکارڈ رکھیں۔
یہ کیوں ہے کہ سایے والے کوششیوں کی کارکردگی، ان کے سایہ دار حصوں کے مقابلے میں کم ہوتی ہے؟
ایک جزوی طور پر سایے والے کوششی میں، خسارہ اس سایے والے حصے سے کہیں زیادہ ہوتا ہے۔ اس کے دو عوامل ہیں:
بائپاس ڈائوڈ (Bypass Diodes): جب کسی ماڈیول کا کوئی حصہ سایے میں چلا جاتا ہے، تو اس حصے کے سیل وولٹی مہیا کرنا بند کر دیتے ہیں، جس کی وجہ سے پورے ماڈیول کا کرنٹ کم ہو جاتا ہے۔ ماڈیول کے بائپاس ڈائوڈ، کرنٹ کو سایے میں چلنے والے حصے کے ارد گرد منتقل کر دیتے ہیں؛ اس سے ماڈیول کو تو حفاظت ملتی ہے، لیکن ان سیلوں کی کارکردگی بھی متاثر ہو جاتی ہے۔
سٹرنگ وائرنگ (String Wiring): سیریز سٹرنگ (Series String) سسٹم میں، کرنٹ کی مقدار سب سے کمزور پینل کے حساب سے تعیین ہوتی ہے؛ اس لیے اگر ایک پینل سایے میں چلا جاتا ہے، تو پوری سٹرنگ اسی کے حساب سے کام کرتی ہے۔ اسی طرح، ایک ماڈیول کے کونے پر پڑنے والا سایہ پورے ماڈیول کی کارکردگی کو 25–50% تک کم کر سکتا ہےۤ
ماڈیول-سطحی الیکٹرونکس (Module-level Electronics) اس مسئلے کا براہِ راست حل کرتے ہیں۔ مائکرواینوورٹر (Microinverters) ہر پینل پر DC کو AC میں تبدیل کرتے ہیں، جبکہ پاور اپٹیمائزر (Power Optimizers) بھی DC کے مرحلے پر یہی کام کرتے ہیں؛ ان دونوں طریقوں سے سایے میں چلنے والے پینل اپنے پڑوسی پینلوں کو متاثر نہیں کرتے۔ اگر آپ کے مقام پر پاراپیٹ، درختوں یا دیگر عوامل کی وجہ سے سایہ پڑتا ہے، تو پہلے ماڈیول-سطحی الیکٹرونکس سے متعلق آلات خریدیں، یا سایے کے اثرات کا مطالعہ کریں، پھر ہی مزید پینل خریدیں۔ ہمارا شیڈو انالیسیس ٹول (Shadow Analysis Tool) پورے سال کے دوران سایے کے اثرات کا تجزیہ کرتا ہےۤ
سردی، بادلوں، اور درجہ حرارت کی تصحیح (Cold, Clouds, and Temperature Correction):
سردی اور بادلوں کی وجہ سے بھی پینلوں کی کارکردگی متاثر ہوسکتی ہے؛ اس لیے درجہ حرارت کو مناسب سطح پر رکھنا ضروری ہے۔
ماخذ مضمون میں ایک دعوی کو درست کرنے کی ضرورت ہے۔ پینلز سرد موسم میں زیادہ بجلی پیدا نہیں کرتے، کیونکہ “کنڈکٹیوٹی” (conductivity) میں بہتری نہیں آتی۔ در حقیقت، یہ عمل وولٹیج (voltage) کی وجہ سے ہوتا ہے: جیسے ہی سیل کا درجہ حرارت گرتا ہے، سیل کا وولٹیج بڑھ جاتا ہے؛ لہذا برابر روشنی کی مقدار کے حال میں، سرد اور بادللے دن میں پینلز زیادہ بجلی پیدا کر سکتے ہیں۔ اس کے دو عملی نتائج ہیں:
- موسم سرما وہ “بربادی کا موسم” نہیں ہے جیسا کہ لوگ سمجھتے ہیں۔ سرد ہوا اور کم سورجی کونہ اکثر گرم اور نم موسم گرما کے دنوں کے مقابلے میں بہتر نتائج دیتے ہیں۔
- **برف ایک “تغطیے کا مسئلہ” ہے، نہ کہ “درجہ حرارت کا مسئلہ۔” جب برف کھڑکی کے چوکھٹے پر جمی رہتی ہے تو پینلز کی کارکردگی کم ہو جاتی ہے، لیکن جیسے ہی برف پیگل ہو جاتی یا صاف کر دی جاتی ہے تو کارکردگی دوبارہ بحال ہو جاتی ہے۔ چوکھٹا جو چپکا ہوتا ہے تو برف خود بہہ جاتی ہے؛ لیکن برفیلے علاقوں میں جہاں چوکھٹا کم ہوتا ہے، اس کو صاف کرنے کی ضرورت پڑتی ہے۔
ہوا کا آلودگی اور نمی بھی بالکل بادلوں کی طرح اسی وجہ سے اہم ہیں — وہ کھڑکی کے چوکھٹے تک پہنچنے والی شعاع کو کم کر دیتے ہیں، اور نم ہوا روشنی کو پینلز سے دور پھیلا دیتی ہے۔
مقام اور حجم کے انتخاب کے معنی (Implications of Site and Size Selection):
پینلز کی تعمیر کے لیے مقام اور ان کا حجم اہم ہے۔ سرد موسم میں، جہاں برف کی تہ جمی رہتی ہے یا کم سورجی روشنی ہوتی ہے، پینلز کو ایسے مقام پر لگانا چاہئے جہاں ان کی کارکردگی متاثر نہ ہو۔ برفیلے علاقوں میں چوکھٹے کو مناسب زاویے پر رکھنے کی ضرورت ہے تاکہ برف کا اثر کم ہو۔
ڈیزائنر چار سے چھ گھنٹے کے سیدھے سورجی روشنی کے دوران کام کرتے ہیں۔ اگر روشنی اس سے کم ہے تو پینلز بھی کام کرتے رہتے ہیں، لیکن اس کمی کو بٹانے کے لئے بیٹریوں کو زیادہ کام کرنا پڑتا ہے۔ نمای اور جہت: 30–45 درجہ کا نمای زیادہ تر علاقوں کے لئے مناسب ہے؛ درست بہترین نمای جغرافیائی عرض پر اور اس بات پر منحصر ہے کہ آپ سالانہ پیداوار کو بہتر بنانا چاہتے ہیں یا موسم سرما کی پیداوار کو۔ ہمارا بہترین نمای کیلکولیٹر آپ کے مقام کے لئے جغرافیائی عرض کا حساب کر دیتا ہے۔ پینل ٹیکنولوجی: اعلی کارکردگی والے سیلز اور PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) تکنولوجی کے استعمال سے پینلز غیر مستقیم اور منعکس شدہ روشنی کو بھی جذب کرتے ہیں؛ اس لیے بادلوں والے دنوں میں وہ معیاری پینلز کے مقابلے میں کم روشنی کا استعمال کرتے ہیں۔ دونوں اطراف پر کاغذ یا چوکھٹی والے پینلز زمین یا برف سے منعکس ہونے والی روشنی سے بھی فائدہ اٹھاتے ہیں۔ بدلے ہوئے موسمی حالات میں صبح کی روشنی بہت اہم ہے۔ مشرق کی جانب موجود پینلز ایک مناسب انتخاب ہیں؛ یہ کوئی مصالحہ نہیں ہے۔
بد موسمی حالات میں رکھرداری (Maintenance in bad weather):
پینلز کی رکھرداری کے لئے مناسب طریقے اور مواد کا استعمال ضروری ہے۔ بارش، برف، یا دیگر طبیعی عوامل کی وجہ سے پینلز کو نقصان پہنچ سکتا ہے؛ اس لئے ان کی منظم جانچ اور مرمت ضروری ہےۤ
بارش خودبخود صفائی کا کام کر دیتی ہے؛ وہ کھڑکیوں کے چوکھٹوں سے چھتی ہوئی گرد وغبار اور دیگر غیرضروری چیزوں کو پانی سے دور کر دیتی ہے، اسی لیے طوفان کے بعد کے دنوں میں بجلی کی پیداوار اکثر طوفان سے پہلے کے دنوں کی مقابلے میں زیادہ ہوتی ہے۔ لیکن بارش برف یا پتوں کی چپچپاہٹ کو صاف نہیں کر سکتی۔ طوفان کے بعد سطح کی جانچ کریں اور ان تمام چیزوں کو صاف کر دیں جو وہاں باقی رہ جائیں۔ ایک ایسا نظارتی نظام جو روزانہ بجلی کی پیداوار کا ڈیٹا ریکارڈ کرتا رہے، بجلی کے نظام میں آنے والی خرابیوں کو پہلے ہی پتہ لگانے کا سب سے سستا طریقہ ہے۔
اس صفحے پر کیا نہیں درج ہے:
اس صفحے میں اس بات کا ذکر نہیں کیا گیا ہے کہ روشنی کی حالات پی وی (PV) سیلوں کی بجلی کی پیداوار پر کس طرح اثر ڈالتی ہیں؛ نہ ہی کم درجہ حرارت میں بیٹریوں کا طرز عمل، نہ گریڈ سے باہر کے نظاموں کا حجم تعیین کرنے کے طریقے، اور نہ متغیر روشنی کی حالتوں میں چارج کنٹرولروں کا انتخاب کرنے کے متعلق معلومات۔ سال بھر کے لئے روشنی کے اثرات کا جائزہ لینے کے لیے ہمارا شیڈو انالیسیس ٹول استعمال کریں؛ اپنے علاقے کے لحاظ سے بجلی کی پیداوار کو زیادہ کرنے کے لئے ضروری ٹیلٹ (tilt) کا حساب لگانے کے لیے ہمارا آپٹیمل ٹیلٹ کیلکولیٹر استعمال کریں۔ مکمل طور پر گریڈ سے باہر کے سولر لائٹنگ سسٹموں کے لئے ہمارے آل-این-ون سولر سٹری لائٹس کو دیکھیں۔