سولر لائٹنگ سسٹمز کے لئے بیٹریاں: “بہترین” کا حقیقی مطلب کیا ہے؟

سولر لائٹنگ سسٹمز میں بیٹری کا کردار کیا ہے؟

سولر پینل فوٹوولٹائک اثر کے ذریعہ سورج کی روشنی کو DC بجلی میں بدلتا ہے؛ لیکن سورج غروب ہونے پر پیداوار بند ہو جاتی ہے، اور بادلوں کی وجہ سے پیداوار مزید کم ہو جاتی ہے۔ اس لیے پینل واحد طور پر سورج غروب کے بعد بھی روشنی فراہم نہیں کر سکتا۔ بیٹری اس کمی کو پورا کرتی ہے – دن میں پیدا ہونے والی زیادہ بجلی کو سٹور کیا جاتا ہے، اور رات میں اسے کنٹرولر کے ذریعے LED لائٹس تک پہنچایا جاتا ہےۤ

بیٹری خود کوئی انرجی پیدا نہیں کرتی، اور کوئی بھی قسم کی بیٹری کمزور پینل کی کمی کو دور نہیں کر سکتی۔ جب کوئی صارف شکایت کرتا ہے کہ لائٹ کا رنٹائم کم ہے، تو ہم پہلے پینل اور بیٹری کی جانچ کرتے ہیں، پھر بیٹری کا جائزہ لیتے ہیںۤ

وہ چار عوامل جو بیٹری کے انتخاب کو محدد کرتے ہیں:

1. کیمیائی خصوصیات: لیتیئم آئرن فاسفیٹ (LiFePO4) تجارتی استعمالات کے لیے سب سے مناسب اختیار ہے؛ یہ جزوی چارج کی حالت کو برداشت کرتی ہے، مختلف درجہ حرارت میں اپنی زیادہ تر ک्षمت کو برقرار رکھتی ہے، اور اس کی کوئی مرمت کی ضرورت نہیں پڑتی۔ لیڈ-ایسیڈ بیٹریاں کم خرچ والے پروجیکٹوں میں سستی ہیں، لیکن بار بار زیادہ چارج کرنے سے ان کی کارکردگی جلدی کم ہو جاتی ہے، اور سردی میں ان کی کارکردگی مزید خراب ہو جاتی ہے۔
2. خودمختاری کا دورانیہ (Autonomy): شہری اور سڑکی منصوبوں کے لیے ہم 3 سے 5 دنوں کا خودمختاری کا دورانیہ تجویز کرتے ہیں تاکہ بجلی کے بلب گہرے بادلوں کے دوران بھی کام کر سکیں؛ کم سے کم دورانیہ 2 دن ہے، اور یہ صرف ان مقامات کے لیے ہے جہاں روشنی کی مقدار مستحکم اور زیادہ ہے۔
3. درجہ حرارت کا رینج: سردی ہر قسم کی بیٹری کی کارکردگی کو متاثر کرتی ہے؛ لیتیئم آئرن فاسفیٹ بیٹریاں لیڈ-ایسیڈ بیٹریوں کے مقابلے میں زیادہ بہتر طریقے سے کام کرتی ہیں۔ کمرے کے درجہ حرارت میں اعلان کی گئی بیٹری کی کارکردگی، جنوری کی رات میں واقعی حالت سے مختلف ہوسکتی ہے۔
4. چارج-ڈسچارج کے دورانیہ (Cycle Life): لیتیئم آئرن فاسفیٹ بیٹریوں کے متعلق صنعتی اعداد کے مطابق، 80% چارج-ڈسچارج کی حالت میں ان کا چارج-ڈسچارج کا دورانیہ 2,000 سے 4,000 بار تک ہوتا ہے؛ کسی بھی فروخت کنندے کے اعداد پر اعتماد کرنے سے پہلے اسکے تجربی معیاروں کو ضرور جانیں۔

BMS بیٹری کا حصہ ہے، نہ کہ اضافی آلہ

جدید بیٹری پیکیجوں میں بیٹری مینجمنٹ سسٹم (BMS) شامل ہوتا ہے، اور ہم اسے بیٹری کے ایک اہم حصے کے طور پر ہی درج کرتے ہیں، نہ کہ کوئی اضافی سہولت۔ BMS چارجنگ کے دوران بیٹری کے سیلز کے بیچ توازن کو برقرار رکھتا ہے، بیٹری کے زیادہ خرچ ہونے سے بچاتا ہے، اور بیٹری کی حالت کا درست جائزہ لے کر اسے نقصان سے بچاتا ہے۔ یہ ہی سسٹم بیٹری کے بوجھ کا ذکیانہ انتظام بھی کرتا ہے (جیسا کہ ہمارے پاور کنسمپشن کنٹرول گائڈ میں بیان کیا گیا ہے)۔ کنٹرولر کے ساتھ مل کر یہ سسٹم بیٹری کی چارجنگ کی حالت اور اس کی کارکردگی کی معلومات ریئل-ٹائم میں فراہم کرتا ہے؛ جس کی وجہ سے ریموٹ مانیٹرنگ محض آرائشی عمل نہیں، بلکہ ایک اہم ضرورت بن جاتی ہے۔

ذخیرہ کرنے سے کیا فوائد ملتے ہیں، اور کیا نہیں؟

آف-گریڈ سولر لائٹنگ سسٹم میں ذخیرہ کرنے سے تین اہم فوائد ملتے ہیں:

1. سورج غروب ہونے کے بعد بھی روشنی کی فراہمی،
2. بادلوں والے دنوں میں بھی روشنی کا جاری رہنا،
3. بجلی کے نظام سے آزادی۔

بجلی کی خدمات معطل ہونے پر، پوری طرح چارج شدہ بیٹری روشنی کو جاری رکھتی ہے… لیکن یہ بات عام طور پر نظر میں نہیں آتی، جب تک آپ ایسے موقع کا تجربہ نہ کریں کہ ساری گلیاں تاریک ہو جائیں، کیونکہ وہاں موجود روشنی بجلی کے نظام پر ہی منحصر تھی!

جو اسٹوریج (storage) سسٹم خریدا نہیں جانا چاہئے، وہ یہ ہے: کوئی چھوٹا سولر پینل، یا ایسا سسٹم جس سے بجلی کے بل کم ہوں (خصوصاً اگر وہ گریڈ-کنکٹڈ grid-connected ہو)۔ سولر سٹریٹ لائٹ (solar street light) تو پہلے سے ہی غیر-گریڈ-کنکٹڈ (off-grid) ہے؛ اس لیے اس کی بیٹری “پیک-شیونگ” (peak shaving) کے مقصد سے استعمال نہیں ہو سکتی۔ ایک بڑی بیٹری کو کم حجم کے سولر پینل کے ساتھ جوڑنا سب سے عام غلطی ہے، اور اس کے نتیجے موسم سرما میں بیٹری میں مسلسل کم چارج ہو جاتا ہے۔

کرایہ کے تعلق سے صادقانہ طور پر کہا جائے تو: امریکی ماحولی حفاظتی ایجنسی (U.S. Environmental Protection Agency – EPA) کے مطابق، سولر انرجی کے استعمال سے کوئی فضائی آلودگی یا گرین ہاؤس گیسیں پیدا نہیں ہوتیں، اور بہت سی حکومتیں ایسے سسٹموں کیلئے مالی امداد فراہم کرتی ہیں جو بجلی کی پیداوار اور اسٹوریج دونوں کو شامل کرتے ہیں؛ اس سے ابتدائی خرچ کم ہو جاتے ہیں۔ لیکن ان دونوں نکات سے انجینئرنگ کے اصول میں کوئی تبدیلی نہیں آتی۔ بیٹری کو پھر بھی اس سسٹم کی خودمختاری (autonomy) کو پورا کرنے کی ضرورت پڑتی ہے۔

آپ کے پروجیکٹ کے لئے اسٹوریج سسٹم کا انتخاب کرتے وقت دیکھیں کہ…

• میونیسپل اور سڑکوں کیلئے استعمالی سولر لائٹس: LiFePO4 بیٹریاں؛ 3–5 دن کی بیٹری زندگی، جو لائٹ کے ڈمنگ (روشنی کم کرنے) کے پیٹرن کے مطابق ہے۔
• گرم آب وہوا اور زیادہ روشنی والے مقامات: ایک ہی قسم کی بیٹریاں؛ لیکن بیٹری کی زندگی فلور لائٹس کے مقابلے میں دو دن کم ہے۔
• سرد آب وہوا والے مقامات: LiFePO4 بیٹریاں جن میں کم درجہ حرارت میں چارجنگ کی حفاظت کے نظام ہیں۔ ہم ان مقامات کیلئے لیڈ-ایسیڈ بیٹریاں فراہم نہیں کرتے جہاں ہفتوں تک درجہ حرارت صفر سے نیچے رہتا ہے۔
• کم بجٹ والے ریٹروفیٹ پروجیکٹس: لیڈ-ایسیڈ بیٹریاں صرف اسی صورت قابل قبول ہیں جہاں متبادل کرنے کا کام سستا ہو اور بیٹری کی زندگی کی ضرورت کم ہو۔

بیٹری کا انتخاب آپ کے اصل بجٹ کے حساب سے کریں، نہ کہ ڈیٹا شیٹ میں دی گئی واٹنگ کے حساب سے۔ ہمارا کنٹرولر سائزنگ کیلکولیٹر آپ کیلئے بیٹری کی زندگی کا حساب کر دے گا۔ اگر آپ چاہیں تو ہمیں آپ کی فوٹومیٹرک (روشنی کی مقدار سے متعلق) اور بیٹری کی زندگی کی ضروریات بھی بھیجیں۔ ہمارے ایک-فی-ایک سولر سٹری لائٹس میں بیٹری، بی ایم ایس (BMS) اور ڈمنگ کا نظام ایک ہی پیکیج میں شامل ہے؛ کیونکہ یہی واحد طریقہ ہے جس سے یہ تینوں اجزاء ایک دوسرے کے ساتھ مطابقت میں کام کریں گےۤ

یہ صفحہ کیا نہیں بتاتا:

(اس صفحے میں ان معلومات کا ذکر نہیں کیا گیا ہے جو سولر لائٹس کے استعمال، مواد کے انتخاب، یا تکنیکی تفاصیل سے متعلق ہے۔)

یہ صفحہ سولر لائٹنگ سسٹمز (Solar Lighting Systems) کے لئے بیٹریوں کے انتخاب سے متعلق معلومات پیش کرتا ہے۔ اس میں گریڈ-ٹائیڈ اسٹوریج (Grid-Tied Storage)، بیک-ال-میٹر پیک شیونگ (Behind-the-Meter Peak Shaving)،یا پاورول کلاس (Powerwall Class) کے ہوم اسٹوریج (Home Storage) سے متعلق معلومات شامل نہیں ہیں؛ کیونکہ ان کے لئے الگ الگ قواعد لاگو ہوتے ہیں۔ سسٹم کے چارجنگ (Charging) حصے کے بارے میں مزید جاننے کے لئے MPPT vs PWM کنٹرولرز دیکھیں۔ اس بات کے بارے میں کہ سورج غروب ہونے کے بعد بوجھ (Load) کیسے مینیج کیا جاتا ہے، پاور کنسمپشن کنٹرول دیکھیں۔