PVOUT بمقابلہ عروجی سورجی گھنٹے (Peak Sun Hours): کیوں زیادہ عروجی سورجی گھنٹے (PSH) کا مطلب زیادہ پیداوار نہیں ہوتی؟

دو میٹرکس، دو مختلف مقاصد:

عروجی سورجی گھنٹے، ایک دن میں افقی سطح پر پڑنے والے کُل شعاع کو 1,000 واٹ/میٹر مربع کے حساب سے تقسیم کرتے ہیں؛ مثلاً، اگر کسی دن صحرے میں شعاع 7.5 کیلوواٹ-گھنٹہ/میٹر مربع ہے، تو اسے “7.5 عروجی سورجی گھنٹے” کہا جاتا ہے – یہ صرف ایک وسائل کی مقدار ہے، پیداوار کی پیش گوئی نہیں۔

PVOUT،اسی شعاعی مقدار سے شروع ہوتا ہے، اور اس سے ان کمیوں کو گھٹا دیا جاتا ہے جو نظام میں واقع ہوتی ہیں: سیلوں کا گرم ہونا، دھوند کا جماؤ، انورٹر اور تاروں کے کارکرگی میں کمی، اور نظام کا بطورِ مجموعی کم کارکرگی کرنا۔ یہ ایک اقداری عدد ہے – یعنی میٹر نے کتنی توانائی کو درج کیا۔ PSH،اس وسیلے کی نظریاتی زیادہ سے زیادہ کارکردگی کی حد ہے؛ جبکہ PVOUT،اس وسیلے کی واقعی کارکردگی کو ظاہر کرتا ہے۔

ڈگلاس، اریزونا کا معاملہ

ڈگلاس جیسے خشک علاقوں میں، ماہانہ توانائی کے اخراج کے ڈیٹا سے ایک انوکھا پیٹرن سامنے آتا ہے جو خریداروں کو حیران کر دیتا ہے: ماہانہ توانائی کی پیداوار جولائی میں اپنی سالانہ کم ترین سطح پر پہنچتی ہے، جو کہ موسم گرما کا عروج ہے؛ جبکہ سالانہ اوج مارچ سے مئی کے درمیان آتا ہے – یعنی ان روشن مہینوں میں جب گرمی، ڈھوند اور موسمی بارش کے اثرات ابھی تک نہیں پڑے ہوتے۔ جولائی میں چار مختلف عوامل مل کر توانائی کی پیداوار پر اثر ڈالتے ہیں…

1. سیلوں کے درجہ حرارت میں کمی: کرسٹلائن سیلیکون (c-Si) سیلوں کا درجہ حرارت کے ساتھ منفی تعلق ہوتا ہے؛ عام طور پر یہ تعلق -0.3%/°C سے -0.5%/°C کے درمیان ہوتا ہے۔ جب سیل کا درجہ حرارت معیاری ٹیسٹ حالات کے 25°C سے بلند ہو جاتا ہے، تو اس کا اوپن-سرکیٹ وولٹیج (Voc) کم ہو جاتا ہے، جبکہ شارٹ-سرکیٹ کرنٹ (Isc) میں معمولی اضافہ ہوتا ہے، لیکن یہ کمی کو پوری طرح دور نہیں کر پاتا؛ اسی لیے زائد ترین پاور (Pmax) میں کمی آجاتی ہے۔ مثال کے طور پر، اگر سیل کا درجہ حرارت 65°C ہے، تو یہ معیاری درجہ حرارت سے 40°C زیادہ ہے، اور -0.3% سے -0.5% کے تعلق کے مطابق پاور میں 12–20% کی کمی ہو جاتی ہے۔

2. انورٹرز کی کارکردگی میں کمی (Thermal Derating): ڈی سی (DC) آؤٹپٹ سٹرنگ انورٹرز یا سینٹرل انورٹرز کے ذریعے جاتا ہے۔ جولائی میں موسمی درجہ حرارت انورٹرز کے حرارتی اخراج کو اپنی حد تک پہنچا دیتے ہیں؛ تاکہ IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) جیسے سوئچنگ ڈیوائسز حرارتی عوارض سے محفوظ رہیں، فریم ورک (firmware) زیادہ درجہ حرارت کی حالت میں انورٹرز کی کارکردگی کو محدود کر دیتا ہے — بالکل اسی وقت جب پاور (PSH) اپنے عروج پر ہوتی ہے۔

3. موسم گرما روشنی کو بدل دیتا ہے۔ جولائی سے اگست تک، جنوب مغربی امریکہ شمالی امریکی موسم گرما کے دائرہ میں آجاتا ہے، اور روشنی کا ماخذ بدل جاتا ہے: کمرشل روشنی (DNI) کم ہو جاتی ہے، جبکہ پھیلی ہوئی، افقی روشنی (DHI) زیادہ ہو جاتی ہے۔ کُل روشنی کی مقدار میں کوئی تبدیلی نہیں آتی؛ لیکن اس روشنی میں سے جو براہ راست استعمال کی جا سکتی ہے، اس کی مقدار کم ہو جاتی ہے۔**

4. چھتان پر گار چپک جاتے ہیں۔ موسم گرما کی بارش سے پہلے چلنے والی ہوائیں شدید گرد وغبار کے طوفان (ہابوب) پیدا کرتی ہیں، جو سولر پینلوں کے چوکھٹوں پر باریک ذرات کی تہ جما دیتے ہیںے۔ پہلی بارش ان گاروں کو کیچڑے کی تہ میں بدل دیتی ہے، اور بعد کی بارشیں اس کیچڑے کو صاف نہیں کر پاتیں۔ اسی کی وجہ سے ان ہفتوں میں، جب بجلی کی پیداوار عروج پر ہونی چاہئے، پینلوں کی صفائی کے باعث بجلی کی کمی ہو جاتی ہے۔**

یہ بات آف-گریڈ (off-grid) سولر لائٹنگ سسٹموں کے لیے کیوں اہم ہے؟

ہمارا کام آف-گریڈ سولر لائٹنگ سسٹموں کی تیاری سے متعلق ہے، اور یہ فرق اس بات کا تعیین کرتا ہے کہ سال کے سب سے خراب مہینے میں بھی لائٹ کیسے جاری رہ سکے۔

• ڈیزائن کو سب سے بدترین ماہ کو مدِ نظر رکھتے ہوئے تیار کریں، نہ کہ سالانہ اوسط کو۔ ایک بیٹری بینک، جس کا حجم سالانہ اوسط PSH (Peak Solar Hours) کے حساب سے تیار کیا جاتا ہے، پورے موسم سرما کے دوران کم چارج ہوتی رہتی ہے۔ ہم اس طرح اس سسٹم کا ڈیزائن کرتے ہیں کہ سب سے مختصر اور بادلوں سے گھیرے ہوئے ماہ میں بھی خود سے ہی انرجی کا توازن قائم ہو جائے۔
• گرم آب وہوا کے ماحول میں درجہ حرارت کے اثرات کو مدِ نظر رکھیں۔ وہی 0.3 سے 0.5 فی صد فی ڈگری سینٹی گراد (−0.3 to −0.5 %/°C) کا کوئیفیشنٹ، جو جولائی میں خوراک (energy output) کو کم کرتا ہے، ان تمام جگہوں پر لاگو ہوتا ہے جہاں سولر سیلیں زیادہ گرم ہوتی ہیں۔ سرد آب وہوا کے ماحول میں اس کا اثر الٹا ہوتا ہے: جیسے ہی درجہ حرارت گرتا ہے، وولٹیج بڑھ جاتی ہے؛ یہی وجہ ہے کہ MPPT (Maximum Power Point Tracking) کنٹرولر موسم سرما میں اپنا خرچ واپس حاصل کر لیتے ہیں۔
• پیداوار کے اعداد کے لیے PVOUT ڈیٹاسیٹ کا استعمال کریں، اور جائزہ لینے کے لیے PSH کا۔ عوامی PVOUT ڈیٹابیس جیسے PVGIS اور Global Solar Atlas،کسی مقام کے لیے ماہانہ kWh/kWp کی معلومات فراہم کرتے ہیں، اور یہی معلومات بیٹری کے حسابات کے لئے ضروری ہیں۔ PSH کے نقشے اس بابت جواب دیتے ہیں کہ کیا اس جگہ سولر پاور کا استعمال ممکن ہے یا نہیں۔
• دھوئی کو ایک اہم عامل کے طور پر لیں، نہ کہ معمولی تفصیل کے طور پر۔ چھوٹی دھوئی والے علاقوں میں ہم دھوئی کے اثرات کو مدِ نظر رکھتے ہوئے اضافی انتظامات کرتے ہیں اور صفائی کے وقفے کا تعیین کرتے ہیں۔ سڑکوں اور ریگستانوں پر بنائے گئے پروجیکٹوں میں یہ اضافی انتظامات اکثر اس بات کا فرق کرتے ہیں کہ آیا سسٹم اپنے خودکفایتی اہداف (autonomy targets) تک پہنچ پاتا ہے یا نہیں۔

یہ صفحہ کیا نہیں بتاتی:

(This page does not cover…)

یہ صفحہ دو اہم میٹرکس (resource metrics) کی تشریح دیتی ہے اور یہ بھی بتاتی ہے کہ گرم موسموں میں یہ میٹرکس کیوں اختلاف کرتے ہیں۔ اس میں مالی منافع کی پیش گوئی (P50/P90)، دوطرفہ منافع (bifacial gains)، نظارت (tracking)،یا گریڈ-تیڈ پلانٹ (grid-tied plants) کے ڈیزائن کا ذکر نہیں کیا گیا ہے۔ کسی آف-گریڈ (off-grid) روشنی کے نظام کا حجم تعیین کرنے کے لیے، ہمارا اینرجی بیلنس کیلکولیٹر ماہانہ شعاع (monthly irradiance)، پینلوں کی تعداد (returns array)،اور بیٹریوں کے حجم کو استعمال کرتا ہے؛ جبکہ پینل سائزنگ کیلکولیٹر پینلوں کے حجم کا حساب لگاتا ہے۔