বিদ্যুৎ চলে গেলে সৌরশক্তি ব্যবস্থা কি কাজ করতে পারে?

বিদ্যুৎ চলে গেলে কেন অধিকাংশ সৌরশক্তি ব্যবস্থা বন্ধ হয়ে যায়

গ্রিড-টাইড সৌরশক্তি ব্যবস্থা কীভাবে ইউটিলিটি গ্রিডের উপর নির্ভরশীল

পাওয়ার গ্রিডের সাথে সংযুক্ত সৌর প্যানেলগুলি সঠিকভাবে কাজ করার জন্য গ্রিডের ফ্রিকোয়েন্সি এবং ভোল্টেজ লেভেলের সাথে মিল রাখতে হবে। এই সিস্টেমগুলিতে স্ট্যান্ডঅ্যালোন সেটআপের মতো অন্তর্নির্মিত ব্যাটারি থাকে না, তাই এগুলি সম্পূর্ণরূপে গ্রিড চালু রাখার উপর নির্ভর করে। যদি কোথাও বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ হয়, গ্রিড-সংযুক্ত সৌর ইনস্টালেশনগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিজেদের বন্ধ করে দেয়। এটি কোনও প্রযুক্তিগত সমস্যার কারণে নয়, বরং এটি আসলে একটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা ব্যবস্থা। সিস্টেমটি আর সক্রিয় নেই এমন পাওয়ার লাইনগুলিতে বিদ্যুৎ ফেরত পাঠানো বন্ধ করে দেয়, যা বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ থাকাকালীন গ্রিডে কাজ করছে এমন ইউটিলিটি কর্মী এবং অন্যান্যদের জন্য সম্ভাব্য ঝুঁকি প্রতিরোধ করে।

নিরাপত্তা ব্যবস্থা: বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ হওয়ার সময় ইনভার্টারগুলি কেন স্বয়ংক্রিয়ভাবে বন্ধ হয়ে যায়

যখন বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ হয়ে যায়, সৌর ইনভার্টারগুলি অটোমেটিকভাবে অফ হয়ে যায়, যা 'অ্যান্টি-আইল্যান্ডিং প্রোটেকশন' নামে পরিচিত। এই গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা ব্যবস্থাটি মেরামতের কাজ চলাকালীন বিদ্যুৎ লাইনে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হওয়া থেকে বাধা দেয়। NEC এর নিয়ম অনুযায়ী, গ্রিডের স্থিতিশীলতায় কোনও সমস্যা ধরা পড়লে প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে এই ব্যবস্থা কাজে আসে। বিভিন্ন শক্তি খাতের গবেষণা থেকে দেখা যায় যে এই প্রোটোকলগুলি প্রায় 90 শতাংশ বা তার কাছাকাছি সেই বিপজ্জনক পরিস্থিতি রোধ করে, যেখানে মেরামতি কাজ চলাকালীন বিদ্যুৎ অনিচ্ছাকৃতভাবে সিস্টেমে ফিরে আসতে পারে। বেশিরভাগ আধুনিক ইনভার্টার চালানোর জন্য মূল গ্রিড থেকে ভোল্টেজ সংকেত পাওয়ার উপর নির্ভর করে। এর মানে হল যে সাধারণ মডেলগুলি তখন কাজ করবে না যখন বিদ্যুৎ চলে যাবে, যদি না কেউ আইল্যান্ডিং ক্ষমতা সহ বিশেষ সরঞ্জাম স্থাপন করে।

বাস্তব প্রভাব: আঞ্চলিক বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতার সময় বাসগৃহীয় সৌর ব্যবস্থার কেস স্টাডি

যখন 2020 সালে ক্যালিফোর্নিয়াজুড়ে বন্যাগ্নি ছড়িয়ে পড়ে এবং বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যাপকভাবে বন্ধ হয়ে যায়, তখন সৌর প্যানেলের মাধ্যমে গ্রিডের সঙ্গে সংযুক্ত প্রায় সমস্ত বাড়িতেই বিদ্যুৎ চলে যায়, যদিও আকাশ ছিল সম্পূর্ণ পরিষ্কার। ইউটিলিটি প্রতিবেদন অনুযায়ী, এই সৌর ব্যবস্থাগুলির অধিকাংশই তখনই কেবল আবার চালু হতে পারে যখন গ্রিডের ভোল্টেজ কমপক্ষে পাঁচ মিনিট ধরে স্থিতিশীল থাকে। এর অর্থ হল মানুষ খাবার নষ্ট হওয়া থেকে বাঁচানোর জন্য ফ্রিজ চালানোর মতো ক্ষমতা হারায়, আরও খারাপ হল যারা অক্সিজেন মেশিনের মতো চিকিৎসা যন্ত্রের উপর নির্ভরশীল ছিল তাদের কাছে কোনও ব্যাকআপ পাওয়ার ছিল না। এটি যা দেখায় তা আসলে খুব সরল - সাধারণ সৌর ইনস্টালেশনগুলি জরুরি অবস্থায় ব্যক্তিগতভাবে নির্ভরযোগ্য বিদ্যুৎ নিশ্চিত করার চেয়ে বরং পুরো বৈদ্যুতিক গ্রিডকে রক্ষা করার জন্য তৈরি করা হয়।

ব্যাটারি সঞ্চয়স্থান: বিদ্যুৎ চলে যাওয়ার সময় সৌর শক্তি ব্যবস্থা চালানোর সুবিধা প্রদান

শক্তি সঞ্চয় ছাড়া শুধুমাত্র সৌর ব্যবস্থার সীমাবদ্ধতা

অধিকাংশ গ্রিড-সংযুক্ত সৌর শক্তি সিস্টেম নিরাপত্তা প্রোটোকলের কারণে বিদ্যুৎ চলে যাওয়ার সময় স্বয়ংক্রিয়ভাবে বন্ধ হয়ে যায়, যা ইউটিলিটি কর্মীদের রক্ষা করে। 2023 সালের একটি NREL গবেষণায় দেখা গেছে যে ব্যাটারি ছাড়া 94% বাড়ির সৌর স্থাপনা গ্রিড ব্যর্থ হওয়ার 2 সেকেন্ডের মধ্যে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। এই "আইল্যান্ডিং প্রতিরোধ" বৈশিষ্ট্যটি সক্রিয় সৌর প্যানেল থাকা সত্ত্বেও বাড়ির মালিকদের অপ্রত্যাশিতভাবে বিদ্যুতহীন করে তোলে।

গ্রিড ব্যর্থতার সময় সৌর ব্যাটারি কীভাবে ব্যাকআপ পাওয়ার সরবরাহ করে

লিথিয়াম আয়ন সৌর ব্যাটারি এই সমস্যার যথেষ্ট ভালো সমাধান করে, কারণ এগুলি দিনের বেলায় উৎপাদিত অতিরিক্ত বিদ্যুৎ সঞ্চয় করে রাখে যাতে তা রাতে বা বিদ্যুৎ চলে গেলে ব্যবহার করা যায়। যদি প্রধান বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ হয়ে যায়, তখন এই ব্যাটারি সিস্টেমগুলি গুরুত্বপূর্ণ যন্ত্রপাতি চালু রাখতে কাজ শুরু করে। এমন জিনিসগুলির কথা ভাবুন যেমন ফ্রিজ ইউনিট, যার প্রতিদিন প্রায় 1.5 কিলোওয়াট ঘন্টার প্রয়োজন, চিকিৎসা সরঞ্জাম যার প্রতিদিন প্রায় 0.3 কিলোওয়াট ঘন্টার প্রয়োজন, এবং ইন্টারনেট রাউটার যা প্রায় 10 ওয়াট ক্রমাগত ব্যবহার করে। সিস্টেমটি প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে ব্যাকআপ পাওয়ারে চলে যায়, সাধারণত এক সেকেন্ডের একটি ভগ্নাংশের মধ্যে। শক্তি স্থিতিস্থাপকতা সম্পর্কিত গবেষণা থেকে দেখা যায় যে যখন ব্যাটারি সঠিকভাবে আকার করা হয়, তখন 5 কিলোওয়াট সৌর সেটআপযুক্ত বেশিরভাগ বাড়ি গ্রিড সংযোগ ছাড়াই তিন দিন বা তার বেশি সময় ধরে মৌলিক কাজগুলি চালিয়ে যেতে পারে।

অগ্রণী সমাধান: টেসলা পাওয়ারওয়াল এবং অন্যান্য সৌর-প্লাস-সঞ্চয় সিস্টেম

টেসলার পাওয়ারওয়াল এখনও 13.5 কিলোওয়াট-ঘণ্টা সঞ্চয় এবং 5 কিলোওয়াট ধারাবাহিক শক্তি আউটপুট নিয়ে বাজারে প্রভাব ফেলছে, যদিও UL-9540 সার্টিফিকেশন মানদণ্ড পাস করার পর এখন LG RESU প্রাইম (যার সঞ্চয় ক্ষমতা 16 কিলোওয়াট-ঘণ্টা) এর মতো নতুন বিকল্পগুলি পাওয়া যায়। শিল্প সংখ্যাগুলি দেখলে দেখা যায় যে আজকের সৌর সঞ্চয় ব্যবস্থাগুলি প্রায় 98% সময় স্বয়ংক্রিয় ফেইলওভার পরিচালনা করে, যা পুরানো লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির চেয়ে অনেক ভালো যা মাত্র প্রায় 72% ছিল। সদ্য পরিচালিত পরীক্ষাগুলি দেখায় যে মূল গ্রিড বন্ধ হয়ে গেলে মাত্র 15 সেকেন্ডের মধ্যে বেশিরভাগ ব্যবস্থা প্রায় 90% প্রয়োজনীয় শক্তি ফিরিয়ে আনে। বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতা নিয়ে উদ্বিগ্ন বাড়িওয়ালাদের জন্য এই ধরনের নির্ভরযোগ্যতা বড় পার্থক্য তৈরি করে।

ধারাবাহিক সৌর শক্তি ব্যবস্থার কার্যকারিতার জন্য উন্নত ইনভার্টার প্রযুক্তি

সৌর শক্তি ব্যবস্থায় স্ট্যান্ডার্ড বনাম গ্রিড-ফরমিং ইনভার্টার

গ্রিড-সংযুক্ত সৌর ব্যবস্থায় ব্যবহৃত নিয়মিত ইনভার্টারগুলি সঠিক ভোল্টেজ লেভেল এবং ফ্রিকোয়েন্সির সাথে জিনিসপত্র মসৃণভাবে চালানোর জন্য প্রধান বৈদ্যুতিক গ্রিডের উপর অত্যধিক নির্ভরশীল। যখন কোথাও বিদ্যুৎ বিভ্রাট ঘটে, এই স্ট্যান্ডার্ড ইউনিটগুলি ক্ষতিগ্রস্ত অবকাঠামোতে কাজ করছে এমন লাইন কর্মীদের ক্ষতি রোধ করার জন্য নিরাপত্তা ব্যবস্থা হিসাবে স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিজেদের বন্ধ করে দেয়। তাদের UL 1741 মানদণ্ডে বর্ণিত নিরাপত্তা নিয়মগুলি মেনে চলতে হয় যা মূলত বলে যে প্রধান গ্রিড যদি অন্ধকার হয়ে যায় তবে সমস্ত সংযোগ ছেদ করুন। অন্যদিকে, আমরা যাদের গ্রিড-গঠনকারী ইনভার্টার বলি তারা সম্পূর্ণ আলাদাভাবে কাজ করে। এই ইনভার্টারগুলি মূলত নিজেদের ছোট ছোট বিদ্যুৎ উৎপাদনকারী হিসাবে কাজ করে, বুদ্ধিমান সফটওয়্যার কৌশলের মাধ্যমে একটি মাইক্রোগ্রিড তৈরি করে যা বাহ্যিক সংকেতের প্রয়োজন ছাড়াই ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। বিভিন্ন সৌর প্রযুক্তি জার্নালে প্রকাশিত সদ্য প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী, এই গ্রিড-গঠনকারী ব্যবস্থার নতুন সংস্করণগুলি আসলে বিদ্যুৎ বিভ্রাটের পরপরই নিজেদের চালু করতে সক্ষম হয় এবং তারপর বিদ্যমান ব্যাটারি ব্যাকআপের সাথে মসৃণভাবে সংযুক্ত হয়। যদিও এটি অবশ্যই বাড়িগুলিকে বিদ্যুৎ বিভ্রাটের বিরুদ্ধে আরও স্থিতিস্থাপক করে তোলে, কিন্তু এটি খরচ সাপেক্ষ হয় কারণ আজকের বেশিরভাগ আবাসিক সৌর প্যানেলে এই ক্ষমতা অন্তর্ভুক্ত করা হয় না। গত বছর শক্তি দপ্তর থেকে প্রকাশিত পরিসংখ্যান অনুযায়ী, সৌর শক্তি সহ বাড়ির প্রায় 85 শতাংশ এখনও সত্যিকারের শক্তি স্বাধীনতার জন্য এই অপরিহার্য বৈশিষ্ট্য থেকে বঞ্চিত।

আইল্যান্ডেবল সিস্টেম: কীভাবে বিদ্যুৎ চলে যাওয়ার সময় সৌরবিদ্যুৎ স্বাধীনভাবে কাজ করতে পারে

যেসব সৌর ব্যবস্থা মূল বিদ্যুৎ গ্রিড থেকে স্বাধীনভাবে কাজ করতে পারে, তারা ব্যাটারি সঞ্চয় এবং বিশেষ ইনভার্টার মিশ্রিত করে যাতে বিদ্যুৎ চলে গেলেও গুরুত্বপূর্ণ জিনিসগুলির জন্য আলো জ্বালানো যায়। যখন এই ব্যবস্থাগুলি গ্রিড সংযোগে কোনও সমস্যা অনুভব করে, তখন প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে রিলে কাজ করে বাড়িটিকে ইউটিলিটি লাইন থেকে আলাদা করে দেয়। তারপর সৌর প্যানেল দ্বারা উৎপাদিত বিদ্যুতকে হাইব্রিড ইনভার্টারের মাধ্যমে ব্যাটারি চার্জ করতে এবং প্রয়োজনীয় যন্ত্রপাতি চালাতে পাঠানো হয়। ভালো ফলাফল পেতে হলে সূর্যের দ্বারা উৎপাদিত বিদ্যুতের পরিমাণ এবং সঞ্চিত বিদ্যুতের মধ্যে সামঞ্জস্য রাখা প্রয়োজন। বেশিরভাগ মানুষ দেখেন যে 5kW এর প্রায় সৌর প্যানেলের সাথে 10kWh ব্যাটারি ভালো কাজ করে, যা মেঘলা দিনেও সাধারণত 12 থেকে 24 ঘন্টা ধরে মৌলিক চাহিদা চালাতে পারে। আগুন এবং ঝড়ের মতো সমস্যা যত বেশি হচ্ছে, ততই এই ব্যবস্থার ব্যবহার বাড়ছে। গত বছরের রিনিউয়েবল এনার্জি ল্যাবের তথ্য অনুযায়ী, বিদ্যুৎ চলে যাওয়ার প্রবণ এলাকায় স্থাপন করা সব নতুন সৌর ব্যবস্থার মধ্যে প্রায় 42% এখন এই 'আইল্যান্ডিং' বৈশিষ্ট্য সহ স্থাপন করা হচ্ছে, যা 2020 সালে ছিল মাত্র 18%।

হাইব্রিড সৌর ব্যবস্থা: নির্ভরযোগ্যতা এবং গ্রিড থেকে স্বাধীনতার জন্য নকশা

আউটেজ-প্রস্তুত সৌর শক্তি ব্যবস্থার স্থাপত্যের সাথে গ্রিড সংযোগ একত্রিত করা

হাইব্রিড সৌর ব্যবস্থাগুলি নিয়মিত গ্রিড সংযোগের সাথে ব্যাটারি সঞ্চয় এবং স্মার্ট নিয়ন্ত্রণ একত্রিত করে, যাতে বিদ্যুৎ চলে গেলেও এটি কাজ চালিয়ে যেতে পারে। এগুলি সেই স্ট্যান্ডার্ড গ্রিড-টাইড সিস্টেমের মতো নয় যা আমরা অন্যত্র সর্বত্র দেখি। এদের আসলে একটি শক্তি ব্যবস্থাপনা ব্যবস্থা (EMS) থাকে যা নিয়মিত বিদ্যুতের মধ্যে, যে সৌরশক্তি সেই মুহূর্তে উৎপাদিত হচ্ছে এবং যা ব্যাটারিতে সঞ্চিত আছে তার মধ্যে পেছন-এগিয়ে ঘোরে। উদাহরণস্বরূপ, কেউ যদি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পাশাপাশি সৌর প্যানেল ইনস্টল করে এবং UL 1741 মানদণ্ড অনুযায়ী সার্টিফায়েড এমন একটি বিশেষ ইনভার্টার পায়, তবে এমন ব্যবস্থা বিদ্যুৎ বিভ্রাটের সময় মূল গ্রিড থেকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে বিচ্ছিন্ন হয়ে যেতে পারে এবং তবুও প্রয়োজনীয় যন্ত্রপাতি চালাতে পারে। গত বছরের নবায়নযোগ্য শক্তির প্রবণতা সম্পর্কিত একটি সদ্য প্রকাশিত প্রতিবেদনে দেখা গেছে যে, যদি সবকিছু সঠিকভাবে সেট আপ করা হয়, তবে শুধুমাত্র সৌর প্যানেল ছাড়া ব্যাকআপ ছাড়া থাকার তুলনায় এই হাইব্রিড ব্যবস্থাগুলি বাড়িগুলিকে পুরোপুরি বিদ্যুৎ চলে যাওয়ার ঝুঁকি 92 শতাংশ কম করে তোলে। এই ধরনের ইনস্টালেশনের জন্য সাধারণত প্রয়োজনীয় অংশগুলি হল:

• দ্বি-দিকনির্দেশক ইনভার্টার শক্তির উৎসগুলির মধ্যে নিরবচ্ছিন্ন রূপান্তর সক্ষম করা
• স্মার্ট ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট দীর্ঘস্থায়ী বিদ্যুৎ চলে যাওয়ার সময় অত্যাবশ্যকীয় সার্কিটগুলিকে অগ্রাধিকার দেওয়া
• গ্রিড-গঠনের ক্ষমতা যা ইউটিলিটি সমর্থন ছাড়াই ভোল্টেজকে স্থিতিশীল করে

কেস স্টাডি: ক্যালিফোর্নিয়ার আগুন ঝুঁকিপূর্ণ এলাকায় হাইব্রিড সৌর ইনস্টালেশন

গত বছর শুধুমাত্র সনোমা কাউন্টিতে ১৪,০০০ ঘন্টার বেশি বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতার পর বন্যার পর শক্তির স্থিতিশীলতার জন্য সনোমা কাউন্টি একটি পরীক্ষামূলক ক্ষেত্রে পরিণত হয়েছে। এই বছরের শুরুতে ক্যালিফোর্নিয়া এনার্জি কমিশন থেকে প্রাপ্ত তথ্য অনুসারে, যেসব পরিবার হাইব্রিড সৌর ব্যবস্থা স্থাপন করেছে তাদের বিদ্যুৎ বিচ্ছিন্নতার সময়কাল শুধুমাত্র গ্রিডের উপর নির্ভরশীলদের তুলনায় প্রতি বছর প্রায় ৮৩% কমেছে। তারা যে একটি নির্দিষ্ট বাড়ি নিয়ে অধ্যয়ন করেছে তার উদাহরণ নেওয়া যাক—এটিতে ১০ কিলোওয়াট সৌর প্যানেলের সাথে ১৫ কিলোওয়াট-ঘন্টার ব্যাটারি জুড়ে দেওয়া ছিল। যখন পাবলিক সেফটি পাওয়ার শাটঅফ চলছিল, তখন এই ব্যবস্থা ফ্রিজ চালু রাখে, আবশ্যিক চিকিৎসা সরঞ্জামগুলি চালিত রাখে এবং তিন দিন ধরে মৌলিক যোগাযোগের সুবিধাও বজায় রাখে। সংখ্যাগুলি একটি আকর্ষক গল্পও বলে: এই ধরনের হাইব্রিড সিস্টেমগুলি এখন অগ্নিকাণ্ডের উচ্চ ঝুঁকির এলাকাগুলিতে সমস্ত নতুন সৌর ইনস্টলেশনের প্রায় অর্ধেক (প্রায় ৪১%) গঠন করছে। স্থানীয় সরকারগুলি আপডেট করা ভবনের মানগুলি চাপিয়ে দিয়েছে এবং বীমা কোম্পানিগুলি ব্যাকআপ পাওয়ার বিকল্প সহ সম্পত্তির জন্য আরও ভালো হার দিচ্ছে, যা অনেকের মতে নিরাপত্তা এবং দীর্ঘমেয়াদী সাশ্রয়ের জন্য একটি উইন-উইন পরিস্থিতি তৈরি করছে।

FAQ

বিদ্যুৎ চলে গেলে সৌরশক্তির সিস্টেমগুলি কেন বন্ধ হয়ে যায়?

বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ হয়ে গেলে গ্রিড-সংযুক্ত সৌরশক্তির সিস্টেমগুলি নিষ্ক্রিয় পাওয়ার লাইনগুলিতে বিদ্যুৎ ফিরে আসা রোধ করতে বন্ধ হয়ে যায়, যাতে ইউটিলিটি কর্মীদের নিরাপত্তা নিশ্চিত করা যায়। এটি অ্যান্টি-আইল্যান্ডিং প্রোটেকশন নামে পরিচিত একটি নিরাপত্তা ব্যবস্থার মাধ্যমে সম্ভব হয়।

বিদ্যুৎ চলে গেলে সৌরশক্তির সিস্টেমগুলি স্বাধীনভাবে কাজ করতে পারে কি?

হ্যাঁ, গ্রিড-ফর্মিং ইনভার্টার এবং ব্যাটারি সঞ্চয় সহ সৌরশক্তির সিস্টেমগুলি বিদ্যুৎ চলে গেলে স্বাধীনভাবে কাজ করতে পারে। এই সিস্টেমগুলি একটি মাইক্রোগ্রিড তৈরি করতে পারে, যা প্রধান গ্রিড বন্ধ থাকাকালীনও অপরিহার্য যন্ত্রপাতিগুলিতে বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে দেয়।

হাইব্রিড সৌরশক্তির সিস্টেমের সুবিধা কী?

হাইব্রিড সৌরশক্তির সিস্টেমগুলি গ্রিড সংযোগ, ব্যাটারি সঞ্চয় এবং স্মার্ট নিয়ন্ত্রণকে একত্রিত করে, যা বিদ্যুৎ চলে গেলেও বিদ্যুৎ সরবরাহ বজায় রাখতে দেয়। স্ট্যান্ডার্ড গ্রিড-সংযুক্ত সিস্টেমগুলির তুলনায় এই সিস্টেমগুলি বেশি নির্ভরযোগ্যতা এবং স্বাধীনতা প্রদান করে।

সৌর ব্যাটারি কীভাবে ব্যাকআপ পাওয়ার সরবরাহ করে?

সৌর ব্যাটারি দিনের বেলায় উৎপাদিত অতিরিক্ত বিদ্যুৎ রাতে বা বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ থাকার সময় ব্যবহারের জন্য সঞ্চয় করে রাখে। প্রধান বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ হয়ে গেলে এগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে কাজ শুরু করে ফ্রিজ এবং চিকিৎসা সরঞ্জামের মতো প্রয়োজনীয় জিনিসগুলিকে শক্তি জোগায়।