अनुप्रयोगों भारत

सौर ऊर्जा सबसे स्वच्छ और सबसे प्रचुर मात्रा में उपलब्ध अक्षय ऊर्जा स्रोत है। सौर फोटोवोल्टिक (पीवी) सेल या पैनल सौर ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने वाले उपकरण हैं। इस नई सहस्राब्दी से गहन विकास और बड़े पैमाने पर सौर पैनल उत्पादन शुरू हो गया है। वैश्विक सौर पीवी क्षमता 494.3 में 2018GW तक पहुँच गई है और 1 और 2019 के बीच 2030 TW से अधिक बढ़ने की उम्मीद है (स्रोत: ग्लोबलडाटा पावर डेटाबेस)। इस अवधि के दौरान अधिकांश क्षमता वृद्धि चीन, भारत और अन्य एशिया-प्रशांत देशों से आने का अनुमान है। स्थापित क्षमता और प्रौद्योगिकी सुधार के तेजी से विकास के साथ, सौर पीवी स्थापित करने की औसत पूंजी लागत काफी कम हो जाती है, लेकिन अभी भी देश-दर-देश व्यापक रूप से भिन्न होती है। घटती उत्पादन लागत और सरकारी योजनाओं के परिणामस्वरूप सौर पीवी की औसत प्रणाली कीमत में कमी आई है। सौर पीवी संयंत्रों की वैश्विक औसत पूंजी लागत 4,162 में $2010/किलोवाट (केडब्ल्यू) थी, जो 1,240 में घटकर $2018/किलोवाट हो गई, और कई देशों में लागत अनुमानों के आधार पर इसमें और गिरावट आने और 997 तक $2030 तक पहुंचने का अनुमान है। नीचे दिया गया आंकड़ा 2010 और 2018 के बीच वैश्विक सौर पीवी और शीर्ष पांच सौर पीवी देशों की औसत प्रणाली मूल्य प्रवृत्ति को दर्शाता है।

सौर पीवी बाजार, वैश्विक, प्रमुख देशों और वैश्विक औसत लागत ($/किलोवाट), 2010-2018 (स्रोत: ग्लोबलडाटा)

प्रतिस्पर्धात्मकता बनाए रखने के लिए, पी.वी. और बिजली प्रणाली निर्माता लगातार नई तकनीकों की तलाश कर रहे हैं। बिजली रूपांतरण दक्षता और इन्वर्टर का वजन / आकार और सामग्री की लागत सभी ऐसे पहलू हैं जिन्हें एक डिजाइन को ध्यान में रखना चाहिए। सौर कनवर्टर की शक्ति और वोल्टेज का स्तर अनुप्रयोगों के आधार पर भिन्न होता है। आवासीय अनुप्रयोग ज्यादातर 10kW से कम होते हैं, और वाणिज्यिक आमतौर पर 10kW और 70kW के बीच होते हैं। उपयोगिता-पैमाने के बिजली संयंत्र 70kW से ऊपर हैं। वर्तमान में अधिकांश बिजली संयंत्र अभी भी 1000V अधिकतम बस वोल्टेज का उपयोग करते हैं, लेकिन हाल ही में विकसित बड़े सौर फार्मों ने पी.वी. वोल्टेज को 1500V से 1000V तक बढ़ाना शुरू कर दिया है। उच्च वोल्टेज अर्धचालक और तांबे के नुकसान को कम कर सकता है और बिजली प्रणाली की दक्षता में और सुधार कर सकता है। 1500V बस वोल्टेज के लिए, 3V स्विचिंग उपकरणों के साथ 1200-स्तरीय बूस्ट और इन्वर्टर टोपोलॉजी एकमात्र वैध समाधान बन जाते हैं।

पी.वी. बूस्ट कनवर्टर डिज़ाइन में SiC डायोड का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, और SiC MOSFETs का उपयोग कई उच्च-प्रदर्शन इन्वर्टर विकास में किया गया है। पी.वी. इन्वर्टर डिज़ाइन में उपयोग किए जाने वाले दो टोपोलॉजी उदाहरण निम्नलिखित हैं।

TO-60 SiC MOSFET समाधान के साथ 247kW इन्वर्टर

TO-1500 SiC MOSFET और IV150E SiC मॉड्यूल समाधान के साथ 247V 1kW इन्वर्टर IVCT ने SiC डायोड और MOSFET प्रदर्शन को प्रदर्शित करने के लिए 20kW इंटरलीव्ड बूस्ट कनवर्टर विकसित किया है। कनवर्टर चार 80mOhm 1200V IV1Q12080T4 MOSFTE और चार 10A 1200V IV1D12010T3 डायोड का उपयोग करता है। 65kHz पर, कनवर्टर 99.4V इनपुट और 600V आउटपुट के साथ 800% दक्षता प्राप्त करता है। MOSFET को SiC MOSFET ड्राइवर IVCR1401 द्वारा संचालित किया जाता है। नीचे दिए गए वेवफॉर्म साफ Vds बढ़ते और गिरते किनारों को दिखाते हैं।