சூரிய ஆற்றல் சேமிப்பு-மின்னேற்ற ஒருங்கிணைப்பு: முழுமையான பூஜ்ஜிய-மாசுபாட்டுத் தீர்வு

சுருக்கமான பதில்:ஒரு சூரிய ஆற்றல் சேமிப்பு-மின்னேற்ற (PV + BESS + EV charging) அமைப்பானது, ஒளிமின்னழுத்த உற்பத்தி, பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (BESS) மற்றும் DC அதிவேக மின்னேற்றம் ஆகியவற்றை ஒரே, மின்கட்டமைப்புடன் ஒருங்கிணைந்த கட்டமைப்பாகும். இது ஒரு மின்னேற்றத் தளம் தனது சொந்த தூய்மையான ஆற்றலை உற்பத்தி செய்யவும், அதைச் சேமிக்கவும், வாகனங்களுக்கு வழங்கவும், மேலும் அதை மீண்டும் மின்கட்டமைப்பிற்கே விற்கவும் அனுமதிக்கிறது. 2026-ஆம் ஆண்டில், வாகனப் புகை வெளியேற்றத்தை ஒரே நேரத்தில் அகற்றி, மின்கட்டமைப்புத் திறன் தடைகளை நீக்கி, மின்சாரத்தை ஒரு செலவு மையத்திலிருந்து வருவாய் ஈட்டும் சொத்தாக மாற்றும் ஒரே மின்னேற்ற மாதிரி இதுவாகும் — இது வணிக EV உள்கட்டமைப்பிற்கான உறுதியான பூஜ்ஜிய-உமிழ்வுத் தீர்வாக அமைகிறது.

அறிமுகம்

சூரிய ஆற்றல் சேமிப்பு-சார்ஜிங் ஒருங்கிணைப்பு என்பது, ஒளிமின்னழுத்தம் (PV), பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு (BESS), மற்றும் இருவழி EV சார்ஜிங் ஆகிய மூன்று முதிர்ந்த தொழில்நுட்பங்களை ஒன்றிணைத்து ஒரு உகந்த ஆற்றல் அமைப்பாக உருவாக்குவதாகும். மேலும், 2026-ஆம் ஆண்டில் ஒவ்வொரு தீவிரமான வணிக EV திட்டத்திற்கும் இதுவே ஒரு முன்மாதிரி கட்டமைப்பாக மாறியுள்ளது. ஒரு வழக்கமான அதிவேக சார்ஜிங் நிலையம், ஒரு கார் வந்தவுடன் விநியோகக் கட்டத்திலிருந்து கிலோவாட்களை வெறுமனே எடுத்துக்கொள்கிறது; ஆனால், ஒரு ஒருங்கிணைந்த சூரிய ஆற்றல் சேமிப்பு-சார்ஜிங் தளம், தனது ஆற்றலைத் திட்டமிட்டு, சேமித்து, மற்றும் சமன்படுத்துகிறது. இதன்மூலம், மின் கட்டம் பலவீனமாக இருக்கும்போதும், சூரியன் மறைந்த பிறகும், அல்லது மின்சார விலைகள் உச்சத்தில் இருக்கும்போதும் கூட, வாகனங்களை முழுத் திறனில் சார்ஜ் செய்ய முடிகிறது.

இது தீர்க்கும் பிரச்சனை கட்டமைப்பு ரீதியானது. 120 kW முதல் 480 kW வரையிலான DC அதிவேக மின்னேற்றத் தேவைகள் கணிக்க முடியாத திடீர் அதிகரிப்புகளாக வருகின்றன. மேலும், தங்களின் உச்சபட்ச தேவையைத் தங்களால் கையாள முடியும் என்பதை நிரூபிக்க முடியாத இடங்களுக்கான இணைப்பு விண்ணப்பங்களை மின் நிறுவனங்கள் அதிகளவில் நிராகரிக்கின்றன. அதே நேரத்தில், சூரிய மின் உற்பத்தி இயல்பிலேயே இடைப்பட்டதாகும் — அதாவது, நண்பகலில் உபரி, மாலையில் பற்றாக்குறை — இது மின்னேற்றத் தேவைக்கு முற்றிலும் நேர்மாறானது. ஒரு தனித்த மின்னேற்றி, மின்மாற்றியின் கொள்ளளவால் தடுக்கப்படலாம், தேவைக்கான கட்டணங்களால் நசுக்கப்படலாம், மற்றும் மின்வெட்டுகளால் நிறுத்தப்படலாம். ஒரு சூரிய சேமிப்பு மின்னேற்ற அமைப்பு இந்த மூன்று செயலிழப்பு முறைகளையும் நீக்குகிறது, ஏனெனில் அந்த BESS (மின்னழுத்த சேமிப்பு மின்னேற்ற அமைப்பு) சூரியன், மின் கட்டமைப்பு மற்றும் வாகனம் ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு இடையகமாகச் செயல்படுகிறது.

இந்த வணிகத் திட்டம் இனி வெறும் கோட்பாட்டு ரீதியானது அல்ல. பெரும்பாலான சந்தைகளில் அமைப்பு மட்டத்தில் பேட்டரி பேக் செலவுகள் $100/kWh-க்குக் குறைவாக இருப்பதாலும், இன்வெர்ட்டர் செயல்திறன்கள் இப்போது 96%-ஐத் தாண்டியிருப்பதாலும், குறிப்பிடத்தக்க உச்ச நேர விலை வேறுபாடுகள் உள்ள பிராந்தியங்களில் ஒருங்கிணைந்த தளங்கள் வழக்கமாக 3–6 ஆண்டுகளில் முதலீட்டைத் திரும்பப் பெறுகின்றன. அதே நேரத்தில், எதிர்கால எரிசக்தி விலை ஏற்ற இறக்கங்களுக்கு எதிராக இயக்குநர்களுக்குப் பாதுகாப்பையும் அளிக்கின்றன. இந்தக் கட்டமைப்பின் ஒவ்வொரு முக்கிய அங்கத்தையும் MIDA உருவாக்குகிறது —MPPT சூரிய சக்தி தொகுதிகள்PV ஆற்றலை நேரடியாக DC பஸ்ஸில் அறுவடை செய்யும்,இரு திசை AC-DC மின் தொகுதிகள்மற்றும்V2G சார்ஜிங் தீர்வுகள்சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை இரு திசைகளிலும் பாய அனுமதிக்கும் வகையில் — முழு அமைப்பையும் மூன்றாம் தரப்புப் பெட்டிகளின் தொகுப்பாக இல்லாமல், ஒரே சீரான, சான்றளிக்கப்பட்ட தயாரிப்பாக வடிவமைக்க முடியும்.

ஒழுங்குமுறைச் சூழல் அதற்கேற்ப மாறியுள்ளது, மேலும் 2026 ஒரு திருப்புமுனையாகும். DC சார்ஜிங்கிற்கான IEC 61851-23:2023 (1000V+ பிளாட்ஃபார்ம் ஆதரவு, இன்சுலேஷன் கண்காணிப்பு சுய-சோதனை மற்றும் தெளிவான இருவழி மின் பரிமாற்றப் பாதுகாப்புத் தேவைகளைக் கட்டாயப்படுத்துகிறது) மற்றும் பிளக் & சார்ஜ் மற்றும் இருவழித் தொடர்பிற்கான ISO 15118-20:2022 ஆகிய ஆளும் தரநிலைகளின் சமீபத்திய பதிப்புகள், V2G-ஐ ஒரு முன்னோட்டத் திட்டத்திலிருந்து இணக்கத்திற்குத் தயாரான ஒரு அம்சமாக மாற்றியுள்ளன. ஒருங்கிணைந்த தளங்களை இப்போது உருவாக்கும் ஆபரேட்டர்கள் ஒரு சோதனையை மேற்கொள்ளவில்லை; அவர்கள் அடுத்த பத்தாண்டுகளுக்கான சார்ஜிங் உள்கட்டமைப்பிற்கான தரநிலையை ஏற்றுக்கொள்கிறார்கள்.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• ஒரே கட்டமைப்பு, நான்கு வருவாய் நெம்புகோல்கள்:ஒரு ஒருங்கிணைந்த PV-BESS மின்னேற்றத் தளம், ஆற்றல் வேறுபாட்டு வர்த்தகம், தேவைக்கட்டணத் தவிர்ப்பு, தேவைக்கேற்ற பதிலளிப்புப் பங்களிப்பு மற்றும் மின்னேற்ற விற்பனை ஆகியவற்றின் மூலம் வருமானம் ஈட்டுகிறது — ஆனால் ஒரு தனித்த நிலையம் மின்னேற்ற விற்பனையின் மூலம் மட்டுமே வருமானம் ஈட்டுகிறது.
• செயல்திறனே வேறுபடுத்திக் காட்டும் காரணி:MIDA-வின் DC மின்னேற்ற மாற்றத் திறன் எட்டுகிறது≥96.5%முழுச் சுமையின் கீழ், அதன் 30 kVA சேமிப்பு மாற்றி (PCS) உச்சபட்ச செயல்திறனை அடைகிறது.97.1%இதனால் ஆற்றல் இழப்புகளும் இயக்கச் செலவும் நேரடியாகக் குறைகின்றன.
• முழு மின்னழுத்த-தள தயார்நிலை:இருதிசை மற்றும் V2G மின் தொகுதிகள் ஒரு குறுக்கே செயல்படுகின்றன150V–1000V DCஇந்த வரம்பு, தளங்களை இன்றைய 400V வாகனத் தொகுப்புகள் மற்றும் அடுத்த தலைமுறை 800V/1000V உயர் மின்னழுத்த மின்சார வாகனங்களுடன் இயல்பாக இணக்கமாக்குகிறது.
• BESS அளவிடுதல் முழு பயன்பாட்டுச் சூழலையும் உள்ளடக்கியுள்ளது:65–200 kWh அவசரகால மீட்பு நிலையங்கள் முதல் 800–2,000 kWh சூரிய ஆற்றல் மின்னேற்ற அமைப்புகள் வரை, ஒவ்வொரு தள வகைக்கும் ஏற்ற ஒரு சேமிப்பு அடுக்கு உள்ளது.
• V2G 2026-ல் தரநிலையை அடைகிறது:ISO 15118-2 / ISO 15118-20:2022 (பிளக் & சார்ஜ் மற்றும் இருவழி மின் பரிமாற்றம்) மற்றும் DIN 70121 ஆகியவை இயல்பாகவே ஆதரிக்கப்படுகின்றன, இது மின்கட்டமைப்பு விதிமுறைகளுக்கு இணங்க வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்பிற்கு மின்சாரத்தை வெளியேற்ற உதவுகிறது.
• மீள்திறன் இயல்பாகவே உள்ளது:IEC 61851-23:2023 தரநிலையின்படி, தனித்தீவு எதிர்ப்புப் பாதுகாப்புடன் கூடிய நுண்மின்கட்டமைப்புத் திறன் கொண்ட தளங்கள், மின்வெட்டுகளின் போதும் மின்னேற்றத்தைத் தொடரச் செய்கின்றன — இது பலவீனமான மின்கட்டமைப்பு உள்ள பிராந்தியங்களில் ஒரு தனித்துவமான அம்சமாக விளங்குகிறது.
• மொத்த உரிமையாளர் செலவு ஆரம்பச் செலவை விட அதிகம்:குறைந்த செயல்திறன் (≈91%) கொண்ட ஒரு சார்ஜர், ≥96.5% செயல்திறன் கொண்ட ஒரு அமைப்புடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ஒற்றை 120 kW சார்ஜிங் பேயில் மூன்று ஆண்டுகளில் $5,000-க்கும் அதிகமான மின்சாரத்தை வீணடிக்கிறது — இந்த செயல்திறன் இடைவெளி மட்டுமே ஆரம்ப விலை வித்தியாசத்தை விட அதிகமாக உள்ளது.

ஆழ்ந்த ஆய்வு: சூரிய சேமிப்பு-மின்னேற்ற ஒருங்கிணைப்பின் நான்கு தூண்கள்

ஒரு ஒருங்கிணைந்த தளம் என்பது, ஒரே கேபினட் அல்லது மைக்ரோ-கிரிட்டிற்குள் இருக்கும் ஒரு மூன்று-நிலை மின் கட்டமைப்பாக சிறப்பாகப் புரிந்துகொள்ளப்படுகிறது. முதல் நிலை PV உள்ளீடு ஆகும்: இது ஒரு MPPT (அதிகபட்ச மின்புள்ளி கண்காணிப்பு) மாற்றி ஆகும், இது சூரிய வரிசையிலிருந்து உச்சபட்ச சக்தியைப் பிரித்தெடுத்து, அதை நேரடியாக ஒரு DC பஸ்ஸில் செலுத்துகிறது. இரண்டாம் நிலை இருவழி AC-DC நிலை ஆகும்: இது ஒரு மாற்றி, கிரிட் அல்லது PV-யிலிருந்து பேட்டரியை சார்ஜ் செய்கிறது மற்றும் ஏற்றுமதி செய்யும்போது சேமிக்கப்பட்ட DC-ஐ மீண்டும் AC-ஆக மாற்றுகிறது. மூன்றாம் நிலை தனிமைப்படுத்தப்பட்ட DC-DC நிலை ஆகும், இது இணைக்கப்பட்ட ஒவ்வொரு வாகனமும் கோரும் துல்லியமான மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட சுயவிவரத்தை வழங்குகிறது. இந்த மூன்று நிலைகளும் ஒரு பொதுவான DC பஸ்ஸைப் பகிர்ந்து கொள்ளும்போது, ​​PV ஆற்றல் ஒரே ஒரு மாற்றத்தின் மூலம் ஒரு வாகனத்தை சார்ஜ் செய்ய முடியும் — இது AC-இணைக்கப்பட்ட வடிவமைப்புகளின் இரட்டை-மாற்ற இழப்புகளைத் தவிர்க்கிறது — மேலும் பேட்டரி மில்லி வினாடிகளில் சக்தியை உறிஞ்சவோ அல்லது வெளியிடவோ முடியும், இது தளத்தின் கிரிட் தடத்தை சீராக்குகிறது. கீழே உள்ள நான்கு பிரிவுகள் இந்த கட்டமைப்பின் செயல்பாட்டு மதிப்பை விளக்குகின்றன.

1. நுண் மின்கட்டமைப்பு: மின்னேற்றும் தளத்தைத் தன்னிறைவு ஆற்றல் தீவாக மாற்றுதல்

வரையறையின்படி, ஒரு சூரிய சேமிப்பு-மின்னேற்ற அமைப்பு என்பது ஒரு DC மைக்ரோ-கிரிட் ஆகும் — இது பயன்பாட்டு நிறுவனத்திடமிருந்து ஒரு கிலோவாட் கூட எடுக்காமல், அதன் சொந்த உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் சுமையை சமநிலைப்படுத்தக்கூடிய ஒரு உள்ளூர் ஆற்றல் வலையமைப்பு ஆகும், மற்றும் MIDA-வின்பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள்மற்றும்ஒருங்கிணைந்த BESS சார்ஜிங் நிலையங்கள்இவை இந்த முறையில் இயங்குவதற்காகவே பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. தனித்த செயல்பாட்டு முறையில், சூரிய மின் தகடு வரிசை முதன்மை ஆற்றல் மூலமாகவும், அடிப்படை ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (BESS) மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண்ணை நிலைநிறுத்தும் அமைப்பாகவும், மின்சார வாகன சார்ஜர்கள் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய சுமைகளாகவும் செயல்படுகின்றன; சூரிய ஒளி வலுவாக இருந்து பேட்டரி முழுமையாக நிரம்பியிருக்கும்போது, ​​அந்த இடம் உபரி ஆற்றலை வெளியிடுகிறது, மேலும் சுமை திடீரென அதிகரிக்கும்போது, ​​மின்சார இணைப்புக்குப் பதிலாக பேட்டரியே நிகழ்நேரத்தில் அந்தச் சுமையை ஈடுசெய்கிறது.

பாதுகாப்பான தனித்தீவு அமைப்பிற்கான பொறியியல் தேவைகள் சமரசமற்றவை மற்றும் தற்போது முறைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. IEC 61851-23:2023-இன் கீழ், இருவழி மின் பரிமாற்றத்தை (BPT) ஆதரிக்கும் எந்தவொரு அமைப்பும், மின்கட்டமைப்பு இணைப்புப் பாதுகாப்பிற்கான பின்னிணைப்பு-நிலைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும். இதில், தேவைப்படும் கண்டறிதல் கால வரம்பிற்குள், மின்சாரம் துண்டிக்கப்பட்ட மின்கட்டமைப்பிலிருந்து தளத்தைத் துண்டிக்கும் தனித்தீவு அமைப்புத் தடுப்புக் கண்டறிதல் மற்றும் 1000V+ DC-இல் தனித்தீவுத் துண்டிப்பைத் தொடர்ந்து சரிபார்க்கும், சுயமாகச் சோதிக்கப்பட்ட மின்காப்பு கண்காணிப்பு சாதனம் (IMD) ஆகியவை அடங்கும். இதனால்தான், மாற்றியமைக்கப்பட்ட UPS அலகுகளுக்குப் பதிலாக, சான்றளிக்கப்பட்ட, குறிப்பிட்ட நோக்கத்திற்காக உருவாக்கப்பட்ட சேமிப்பு மாற்றிகள் நுண்-மின்கட்டமைப்பு மின்னேற்றத் தளங்களுக்குக் கட்டாயமாக்கப்பட்டுள்ளன.

இயக்குநர்களுக்கு, மைக்ரோ-கிரிட் திறன் சார்ஜிங் உள்கட்டமைப்பை ஒரு சுமையிலிருந்து ஒரு சொத்தாக மாற்றுகிறது. 200 kWh பேட்டரி மற்றும் 120 kW சார்ஜிங் வசதி கொண்ட ஒரு தளம், பல மணிநேர மின்சாரத் தடையின் போதும் தொடர்ந்து இயங்க முடியும், அவசரகால மீட்புப் பணிகளின் போது சார்ஜ் டிரக்குகளைத் தொடர்ந்து இயங்க வைக்க முடியும், மேலும் கிரிட்-ஆதரவு மைக்ரோ-கிரிட்களுக்குப் பணம் செலுத்தும் சந்தைகளில் ஊக்கத்தொகைகளைப் பெறவும் தகுதி பெறுகிறது. இந்த மீள்திறன், 65–200 kWh அவசரகால மீட்பு சார்ஜிங் நிலையங்கள் என்ற ஒரு முழுமையான தயாரிப்பு வகையை உருவாக்கியுள்ளது. இவற்றை MIDA நிறுவனம், வாகனக் குழுக்கள், விற்பனையகங்கள் மற்றும் பேரிடர் மீட்பு வழித்தடங்களுக்காக, நகரும் தன்மையுடைய, மைக்ரோ-கிரிட்டிற்குத் தயாரான மின் அலகுகளாக அனுப்புகிறது.

2. உச்ச நேரக் குறைப்பு: மூலத்திலேயே தேவைக் கட்டணங்களைக் குறைத்தல்

பீக் ஷேவிங் என்பது, ஒரு தளத்தின் அதிகபட்ச நுகர்வு நேரங்களில் BESS-ஐ வெளியேற்றுவதன் மூலம், அந்தத் தளத்திற்கான மின்கட்டமைப்பு இறக்குமதியை ஒரு ஒப்பந்தம் செய்யப்பட்ட உச்சவரம்பில் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு நடைமுறையாகும். மேலும் இது பொதுவாக ஒரு ஒருங்கிணைந்த தளத்தின் பொருளாதாரத்தில் மிகப்பெரிய ஒற்றைச் செலவுக் காரணியாக உள்ளது, ஏனெனில் தேவைக் கட்டணங்கள் (திறன் கட்டணங்கள்) பெரும்பாலும் ஒரு வணிக மின்சாரக் கட்டணத்தில் 30–50% வரை ஆகின்றன. இதன் செயல்முறை எளிமையானது: பேட்டரியானது, பயன்பாடு குறைந்த நேரங்களில் — பொதுவாக இரவு அல்லது நண்பகல் சூரிய உபரி நேரத்தில் — ஒரு குறைந்த, சீரான விகிதத்தில் சார்ஜ் ஆகி, அந்த ஆற்றலை அதிகபட்ச பயன்பாட்டு நேரத்தில் வெளியிடுகிறது. இதனால், ஒரே நேரத்தில் இயங்கும் ஆறு 60 kW சார்ஜர்கள் கோரும் முழுமையான 350 kW திறனை மின்மாற்றியும் மீட்டரும் ஒருபோதும் பெறுவதில்லை.

நிதித் தாக்கத்தை ஒரு பொதுவான நடுத்தர அளவிலான மையத்தைக் கொண்டு விளக்கலாம்: 350 kW அளவிடப்பட்ட உச்சபட்ச திறன் மற்றும் மாதத்திற்கு $12/kW தேவைக்கட்டணம் கொண்ட ஒரு தளம், திறன் கட்டணங்களுக்காக மட்டுமே மாதத்திற்கு சுமார் $4,200 செலுத்துகிறது. 215 kWh திறன் கொண்ட அடிப்படை ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பைப் (BESS) பயன்படுத்தி அந்த உச்சபட்ச திறனில் 40% குறைப்பது, மாதக் கட்டணத்தை சுமார் $2,520 ஆகக் குறைக்கிறது — இது ஆண்டுக்கு சுமார் $20,000 சேமிப்பாகும் — பெரும்பாலான சந்தைகளில் இது, சேமிப்பு முதலீட்டை மூன்று ஆண்டுகளுக்குள் முழுமையாக ஈடுசெய்துவிடுகிறது. ஆற்றல் நடுவர் வர்த்தகம் இரண்டாவது வருவாய் அடுக்கைச் சேர்க்கிறது: உச்ச நேரமல்லாத நேரத்தில் $0.05/kWh கட்டணத்தில் 215 kWh-ஐ சார்ஜ் செய்வதும், உச்ச நேரக் கொள்முதல்களான $0.15/kWh-ஐ மாற்றுவதும் ஒரு சுழற்சிக்கு சுமார் $21.5 சேமிக்கிறது, அல்லது ஒரு நாளைக்கு இரண்டு சுழற்சிகள் என்ற கணக்கில் மாதத்திற்கு சுமார் $1,290 சேமிக்கிறது.

பெரும்பாலான வணிகத் தளங்களுக்கு, பேட்டரியின் அளவைத் தீர்மானிப்பது ஒரு எளிய வழிமுறையைப் பின்பற்றுகிறது: நீண்ட ஆயுட்காலத்திற்காக, தளத்தின் தினசரி சார்ஜிங் ஆற்றலில் 40–60% அளவிற்கு பேட்டரியின் அளவைத் தீர்மானித்து, அதன் டிஸ்சார்ஜ் C-விகிதத்தை 0.5C அல்லது அதற்கும் குறைவாக அமைக்க வேண்டும். ஒரு நாளைக்கு 1,000 kWh திறன் கொண்ட அதிவேக சார்ஜிங் மையத்திற்கு, இது 200–300 kW டிஸ்சார்ஜ் திறன் கொண்ட 400–600 kWh BESS-ஐப் பரிந்துரைக்கிறது — இந்த உள்ளமைப்பை MIDA-வின் 60–400 kW ஒருங்கிணைந்த ESS சார்ஜிங் அமைப்புகள் ஒரே இடத்தில் வழங்குவதற்காக உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இவற்றில் பவர் மாட்யூல்கள், பேட்டரி மேலாண்மை மற்றும் குளிரூட்டும் வசதிகள் ஆகியவை தளத்தில் பொருத்தப்படுவதற்குப் பதிலாக, தொழிற்சாலையிலேயே ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.

3. தேவைக்கேற்ப பதில் நடவடிக்கை: மின்னேற்றும் நிலையங்களை மின்கட்டமைப்புச் சொத்துக்களாக மாற்றுதல்

தேவைப் பதிலளிப்பு (DR) என்பது, ஒரு ஒருங்கிணைந்த மின்னேற்றத் தளம், மின்கட்டமைப்பு இயக்குநரையோ அல்லது ஒரு ஒருங்கிணைப்பாளரையோ தனது நெகிழ்வான மின்சுமை மற்றும் சேமிப்பகத்தைக் கட்டுப்படுத்தவோ அல்லது அனுப்பவோ அனுமதிப்பதன் மூலம் நேரடிப் பணம் ஈட்டும் ஒரு வழிமுறையாகும். மேலும், ஒரு PV-BESS-மின்னேற்றத் தளம் தேவைப் பதிலளிப்பு சந்தைகளில் தனித்துவமான மதிப்பு வாய்ந்தது, ஏனெனில் அது வாடிக்கையாளரின் மின்னேற்ற அனுபவத்தை ஒருபோதும் சீர்குலைக்காமல் மில்லி விநாடிகளில் பதிலளிக்க முடியும். தேவைப் பதிலளிப்பில் பங்கேற்கும் ஒரு தனித்த மின்னேற்றி மின்சுமையைக் குறைக்க வேண்டும் — இது ஓட்டுநர்களுக்கு எரிச்சலூட்டும் — ஆனால் சேமிப்பக ஆதரவுள்ள ஒரு தளம் எளிமையாக மின்கல ஆற்றலுக்கு மாறுகிறது அல்லது மின்கட்டமைப்பிற்கே ஏற்றுமதி செய்கிறது. இதனால், மின்னேற்றத் தளம் கொள்ளளவுக்கான கட்டணங்கள், ஆற்றல் கட்டணங்கள் மற்றும் அதிர்வெண் ஒழுங்குமுறைக்கான துணைச் சேவை வருவாய் ஆகியவற்றைப் பெறும்போது, ​​வாகனக் குழுமம் தொடர்ந்து மின்னேற்றம் செய்கிறது.

இதைச் சாத்தியமாக்கும் கட்டுப்பாட்டு அடுக்கு நெறிமுறை முதிர்ச்சி ஆகும். நவீன தளங்கள் மின்னேற்ற மேலாண்மை மட்டத்தில் OCPP 1.6J அல்லது 2.0.1-ஐயும், வாகனத் தொடர்பு மட்டத்தில் ISO 15118-20:2022-ஐயும் இயக்குகின்றன. இது ஒருங்கிணைப்பாளர்களுக்குத் தேவைப்படும் தொலை அளவியல் மற்றும் திட்டமிடல் இணைப்புகளைத் தளக் கட்டுப்பாட்டாளருக்கு வழங்குகிறது: அதாவது, BESS-இன் நிகழ்நேர மின்னேற்ற நிலை, ஒவ்வொரு அமர்வுக்குமான ஆற்றல் முன்னறிவிப்புகள், மற்றும் பயன்பாட்டு நிறுவனத்தின் பதிலளிப்பு காலத்திற்குள் ஒரு DR அனுப்பீட்டு சமிக்ஞையைச் செயல்படுத்தும் திறன். பின்னர் ஒரு உள்ளூர் ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்பு (EMS), உடனடி விலை, DR அனுப்பீடு மற்றும் மின்னேற்றத் தேவை ஆகிய மூன்று போட்டி சமிக்ஞைகளுக்கு இடையில் நிகழ்நேரத்தில் உகந்ததாக்குகிறது.

மிக உயர்ந்த மதிப்புள்ள பயன்பாடு அதிர்வெண் ஒழுங்குமுறை ஆகும், இதில் ஒரு இருவழி மாற்றி சில வினாடிகளுக்குள் சக்தியை உறிஞ்சவோ அல்லது செலுத்தவோ வேண்டும். 96% வரை மாற்றும் திறன் கொண்ட MIDA-வின் 30–62.5 kW இருவழித் தொகுதிகள், இந்தப் பணிக்காகவே துல்லியமாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன: ஆறு 62.5 kW தொகுதிகளுக்குப் பின்னால் உள்ள ஒரு 500 kWh மின்கலம், ஒரு ஒழுங்குமுறை சந்தையில் பல மெகாவாட் வேகமான அதிகரிப்புத் திறனை ஏலத்தில் பெற்றுத் தர முடியும். ஒரு ஒப்பந்த ஆண்டில், ஒழுங்குமுறை வருவாய் பெரும்பாலும் கட்டண லாபத்திற்கு நிகராக உள்ளது — மேலும் சில ஐரோப்பிய மற்றும் வட அமெரிக்க சந்தைகளில் அதை மிஞ்சுகிறது — இதனால்தான் பயன்பாட்டு நிறுவனங்கள் திறன் ஏலங்களில் ஒருங்கிணைந்த சேமிப்புத் தளங்களை விருப்பமான சொத்துக்களாகப் பட்டியலிடுகின்றன.

4. SiC-அடிப்படையிலான இருதிசை இன்வெர்ட்டர்கள்: ஆற்றல் மின்னணுவியலின் முதுகெலும்பு

இன்றைய இருதிசை மாற்றிகள், முழுமையான சூரிய சேமிப்பு-மின்னேற்ற மாதிரியைப் பொருளாதார ரீதியாகச் சாத்தியமாக்கும் செயல்திறன், அடர்த்தி மற்றும் நம்பகத்தன்மையை அடைவதற்குக் காரணம் சிலிக்கான்-கார்பைடு (SiC) குறைக்கடத்திகளே ஆகும். மேலும், MIDA தயாரிப்புத் தொகுப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு இருதிசை மற்றும் V2G தொகுதியும் SiC-அடிப்படையிலான உயர்-அதிர்வெண் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கட்டமைப்பில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. வழக்கமான சிலிக்கான் IGBT வடிவமைப்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில், SiC சாதனங்கள் மிகக் குறைந்த நிலைமாற்ற இழப்புகளுடன் உயர் அதிர்வெண்களில் நிலைமாற்றம் செய்கின்றன. இது நேரடியாக மூன்று அளவிடக்கூடிய நன்மைகளாக வெளிப்படுகிறது: 96%-க்கும் அதிகமான மாற்றத் திறன் (DC மின்னேற்றப் பாதைக்கு 96.5% வரையிலும், சேமிப்பு மாற்றிக்கு 97.1% வரையிலும்), சுமார் 30–40% சிறிய காந்தக் கூறுகள், மற்றும் உயர்-சக்திப் பெட்டிகளுக்குத் திரவ-குளிரூட்டப்பட்ட செயல்பாட்டைச் சாத்தியமாக்கும் மேம்பட்ட வெப்பப் பண்பு.

1000V புரட்சியானது, SiC-ஐ ஒரு விருப்பத் தேர்வாக இல்லாமல் கட்டாயமாக்கியுள்ளது. அடுத்த தலைமுறை 800V மற்றும் 1000V மின்சார வாகனத் தளங்களுக்கு, உச்சபட்ச நிலைகளில் செயல்திறனைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில் 150V–1000V DC வரம்பில் ஒழுங்குபடுத்தக்கூடிய மாற்றிகள் தேவைப்படுகின்றன; SiC-இன் பரந்த பட்டை இடைவெளியானது, இந்த மின்னழுத்தங்களில் மின்காப்பு கண்காணிப்பு மற்றும் மின்வில்-தவறு பாதுகாப்புக்குத் தேவைப்படும் வேகமான தவறு-நீக்கம் மற்றும் குறைந்த-மின்தூண்டல் பேக்கேஜிங்கையும் வழங்குகிறது. 350 kW+ தளங்களுக்கு, IEC 62196-3:2022 சட்டமானது, தொடர்ச்சியான உயர்-சக்தி செயல்பாட்டின் கீழ் SiC பவர் ஸ்டேஜ்களை அவற்றின் பாதுகாப்பான இயக்கப் பகுதிக்குள் வைத்திருக்க உதவும் திரவ-குளிரூட்டல் பாதுகாப்புத் தேவைகளான — குளிரூட்டி சுற்று அழுத்த கண்காணிப்பு மற்றும் வெப்பநிலை-உயர்வு கட்டுப்பாடு — ஆகியவற்றை இப்போது முறைப்படுத்துகிறது.

செயல்திறனின் பொருளாதாரக் கணக்கீடுகள் முக்கியத்துவம் பெறத் தகுதியானவை. ஒரு 120 kW சார்ஜர் ஒரு நாளைக்கு 10 மணி நேரம் முழுச் சுமையில் இயங்கினால், 91% செயல்திறன் கொண்ட ஒரு கன்வெர்ட்டர் ஒரு மணி நேரத்திற்குச் சுமார் 7.2 kW வெப்பத்தை வீணாக்குகிறது; ஆனால் 96.5% செயல்திறன் கொண்ட ஒரு அமைப்பு வெறும் 4.2 kW வெப்பத்தை மட்டுமே வீணாக்குகிறது. இது ஆண்டுக்குச் சுமார் 10,900 kWh ஆற்றல் வேறுபாடாகும். பெரும்பாலான சந்தைகளில் இதன் மதிப்பு ஆண்டுக்கு $1,000-க்கும் அதிகமாகவும், மூன்று ஆண்டுகளில் $5,000-க்கும் அதிகமாகவும் இருக்கும். ஒவ்வொரு தளத்தின் ஒவ்வொரு பே-யிலும் காணப்படும் இந்த செயல்திறன் இடைவெளியின் காரணமாகவே, மலிவான மாட்யூல் ஒருபோதும் மலிவான அமைப்பாக இருப்பதில்லை. மேலும், தீவிரமான ஆபரேட்டர்கள் தங்கள் ஒருங்கிணைந்த தளங்களின் தவிர்க்க முடியாத மையமாக SiC இருவழி கன்வெர்ட்டர்களைக் குறிப்பிடுவதற்கும் இதுவே காரணமாகும்.

கட்டமைப்பு ஒப்பீடு — தனித்த மற்றும் ஒருங்கிணைந்த:

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. சூரிய ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் மின்னேற்ற ஒருங்கிணைந்த அமைப்பு என்றால் என்ன?

ஒரு சூரிய சேமிப்பு-மின்னேற்ற ஒருங்கிணைந்த அமைப்பானது, ஒளிமின்னழுத்த உற்பத்தி (PV), மின்கல ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (BESS) மற்றும் மின்சார வாகன மின்னேற்றம் ஆகியவற்றை ஒரே ஆற்றல் கட்டமைப்பில் இணைக்கிறது. சூரியத் தகடுகள் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கின்றன, மின்கலம் அதைச் சேமிக்கிறது, மற்றும் மின்னேற்றிகள் அதை வாகனங்களுக்கு வழங்குகின்றன — மேலும் இருவழி மாற்றிகள் (V2G) சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை மீண்டும் மின்கட்டமைப்பிற்குத் திருப்பி அனுப்பவும் அனுமதிக்கின்றன. இந்த மூன்று நிலைகளும் ஒரு பொதுவான DC பஸ்ஸைப் பகிர்ந்துகொள்வதால், ஒளிமின்னழுத்த சக்தியால் ஒரே ஒரு மாற்றத்தின் மூலம் ஒரு காரை மின்னேற்றம் செய்ய முடியும், மேலும் மின்கலமானது மின்கட்டமைப்பு, உற்பத்தி மற்றும் மின்சுமை ஆகியவற்றை நிகழ்நேரத்தில் இடையகப்படுத்துகிறது.

2. உச்ச நேர பயன்பாட்டைக் குறைப்பதன் மூலம் மின் கட்டணத்தில் எவ்வளவு சேமிக்க முடியும்?

தேவைக்கட்டணங்கள் மசோதாவின் 30-50% ஆக இருக்கும் இடங்களில், உச்சநேரப் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துவது பொதுவாக மொத்த மின்சாரச் செலவுகளை 20-40% வரை குறைக்கிறது. மேலே உள்ள எடுத்துக்காட்டில், ஒரு மாதத்திற்கு ஒரு கிலோவாட்டிற்கு $12 தேவைக்கட்டணத்தை எதிர்கொண்ட 350 kW-உச்சநேரப் பயன்பாட்டுத் தளம், தனது உச்சநேரத்தை 215 kWh BESS மூலம் கட்டுப்படுத்தியதன் மூலம் ஆண்டுக்கு சுமார் $20,000 சேமித்தது. துல்லியமான சேமிப்பு உங்கள் கட்டண அமைப்பு, உச்சநேரத்திற்கும் சாதாரண நேரத்திற்கும் இடையிலான விலை வித்தியாசம் மற்றும் மின்னேற்ற முறை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது — விலை வித்தியாசம் அதிகமாகவும், உச்சநேரங்கள் கூர்மையாகவும் இருந்தால், அந்த அளவிற்கு சேமிப்பு அமைப்புக்கான செலவு விரைவாக ஈடுசெய்யப்படும்.

3. மின்வெட்டின் போது ஒரு சூரிய ஆற்றல் சேமிப்பு மின்னேற்றி நிலையம் தொடர்ந்து செயல்படுமா?

ஆம், அந்த அமைப்பு மைக்ரோ-கிரிட்/ஐலேண்ட் செயல்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டு சான்றளிக்கப்பட்டிருந்தால். ஐலேண்ட் பயன்முறையில், BESS ஆனது உள்ளூர் கிரிட்டின் மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண்ணை நிலைநிறுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் PV ஆனது பேட்டரியை சார்ஜ் செய்கிறது, இதனால் மின் தடை ஏற்படும்போதும் வாகனங்கள் தொடர்ந்து சார்ஜ் ஆகிக்கொண்டே இருக்கும். இந்தத் திறனுக்கு, IEC 61851-23:2023-இன் படி, ஐலேண்ட் ஆவதைத் தடுக்கும் கண்டறிதல் மற்றும் மின்காப்பு கண்காணிப்பு தேவைப்படுகிறது, மேலும் இது 65–200 kWh திறன் கொண்ட ஒருங்கிணைந்த BESS சார்ஜிங் நிலையங்கள் மற்றும் அவசரகால மீட்பு சார்ஜிங் அலகுகளின் ஒரு நிலையான அம்சமாகும்.

4. 2026-ல் V2G மற்றும் இருவழி மின்னேற்றத்திற்கு என்ன தரநிலைகள் பொருந்தும்?

நிர்வகிக்கும் ஆவணங்கள் ISO 15118-20:2022 (பிளக் & சார்ஜ் மற்றும் இருவழி மின் பரிமாற்றத் தொடர்பு), ISO 15118-2 மற்றும் DIN 70121 (முந்தைய இருவழி விவரக்குறிப்புகள்), மற்றும் IEC 61851-23:2023 (DC சார்ஜிங் வன்பொருள் பாதுகாப்பு, இதில் 1000V+ ஆதரவு, IMD சுய-சோதனை, மற்றும் இருவழி மின் பரிமாற்றத்திற்கான பின் இணைப்பு-நிலை பாதுகாப்புத் தேவைகள் அடங்கும்) ஆகும். திரவ-குளிரூட்டப்பட்ட உயர்-சக்தி தளங்கள் கூடுதலாக IEC 62196-3:2022 இணைப்பான் மற்றும் குளிரூட்டும்-சுற்றுத் தேவைகளின் கீழும் வருகின்றன.

5. வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்புக்கு (V2G) இணைப்பது மின்சார வாகனத்தின் (EV) மின்கலத்தைச் சேதப்படுத்துமா?

நவீன V2G ஆனது பேட்டரிக்கு உகந்ததாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது: வாகன உரிமையாளர் (அல்லது வாகனக் குழு மேலாளர்) ஒரு குறைந்தபட்ச மின்னிறக்க அளவை (பொதுவாக 20–30% மின்னூட்ட நிலை) நிர்ணயிக்கிறார், மேலும் மின்னேற்ற அமர்வானது மின்னிறக்கத்தின் ஆழம் மற்றும் சுழற்சி எண்ணிக்கை ஆகியவற்றில் வரம்பிடப்பட்டுள்ளது. V2G முன்னோடித் திட்டங்களின் களத் தரவுகள், சாதாரண வேகமான மின்னேற்றத்துடன் ஒப்பிடும்போது, ​​கட்டுப்படுத்தப்பட்ட, ஆழமற்ற இருவழிச் சுழற்சியானது பேட்டரி சிதைவில் மிகக் குறைவான தாக்கத்தையே ஏற்படுத்துகிறது என்பதையும், மின்கட்டமைப்பு சேவைகளுக்கான நிதி இழப்பீடு பொதுவாக எந்தவொரு கூடுதல் திறன் இழப்பையும் விடப் பன்மடங்கு அதிகமாக உள்ளது என்பதையும் காட்டுகின்றன.

6. சூரிய ஆற்றல் சேமிப்பு மின்னேற்ற முதலீட்டைத் திரும்பப் பெற எவ்வளவு காலம் ஆகும்?

குறிப்பிடத்தக்க உச்ச நேர விலை வேறுபாடுகள் மற்றும் தேவைக்கட்டணங்கள் உள்ள சந்தைகளில் — அதாவது பெரும்பாலான ஐரோப்பா, வட அமெரிக்கா மற்றும் ஆசிய-பசிபிக் பகுதிகளில் — ஒருங்கிணைந்த PV-BESS மின்னேற்றத் தளங்கள் பொதுவாக 3–6 ஆண்டுகளில் முதலீட்டைத் திரும்பப் பெறுகின்றன; தேவைக்கேற்ற பதில் அல்லது துணைச் சேவை வருவாயும் சேர்க்கப்படும்போது இது இன்னும் வேகமாக நிகழ்கிறது. PV சுய நுகர்வின் விகிதம் அதிகரிக்கும்போது முதலீட்டைத் திரும்பப் பெறும் காலம் குறைகிறது, ஏனெனில் உச்ச நேரங்களில் செய்யப்படும் மிகவும் விலையுயர்ந்த மின்கட்டமைப்பு கொள்முதல்களை சூரிய ஆற்றல் இடமாற்றம் செய்கிறது.

7. ஒரு ஃபாஸ்ட்-சார்ஜிங் ஹப்பிற்கு என்ன அளவு BESS தேவைப்படும்?

வணிக ஹப்களுக்கான ஒரு நடைமுறை அளவு விதி என்னவென்றால், தினசரி சார்ஜிங் ஆற்றலில் 40–60% மற்றும் 0.5C அல்லது அதற்கும் குறைவான டிஸ்சார்ஜ் C-ரேட் ஆகும். உதாரணமாக, ஒரு 1,000 kWh/நாள் ஹப், 200–300 kW டிஸ்சார்ஜ் திறனை வழங்கும் 400–600 kWh BESS உடன் நன்றாகப் பொருந்துகிறது. MIDA-வின் தயாரிப்பு வரிசையானது, 65–200 kWh மீட்பு நிலையங்கள் மற்றும் 215 kWh மாடுலர் அமைப்புகள் முதல் 800–2,000 kWh சோலார் சார்ஜிங் அமைப்புகள் வரை முழு வீச்சையும் உள்ளடக்கியுள்ளது. எனவே, பேட்டரி வகையை தளத்தின் செயல்திறன் மற்றும் மின்கட்டமைப்பு இணைப்பு வரம்புகளுக்கு ஏற்ப துல்லியமாகப் பொருத்த முடியும்.

முடிவு

சூரிய ஆற்றல் சேமிப்பு-சார்ஜிங் ஒருங்கிணைப்பு என்பது ஒரு பிரீமியம் அம்சம் அல்ல; அது 2026 மற்றும் அதற்குப் பிறகான ஆண்டுகளில் இலாபகரமான, இணக்கமான மற்றும் மீள்திறன் கொண்ட மின்சார வாகன சார்ஜிங்கிற்கான செயல்பாட்டு அடிப்படையாகும். உயர்-திறன் கொண்ட PV அறுவடை, BESS இடையகப்படுத்தல் மற்றும் SiC-அடிப்படையிலான இருவழி மாற்றம் ஆகியவற்றை இணைப்பதன் மூலம் — ISO 15118-20:2022-இன் கீழ் தரப்படுத்தப்பட்ட V2G தொடர்பு மற்றும் IEC 61851-23:2023-இன் கீழ் குறியிடப்பட்ட வன்பொருள் பாதுகாப்புடன் — ஒரு ஒருங்கிணைந்த தளம், ஒன்றுக்கு பதிலாக நான்கு வருவாய் வழிகளில் இருந்து ஈட்டுகிறது, மின்கட்டமைப்பு நிகழ்வுகளைத் தாங்கி நிற்கிறது, மேலும் மூலத்திலிருந்து சக்கரம் வரை பூஜ்ஜிய-உமிழ்வு இயக்கத்தை வழங்குகிறது. இந்த கட்டமைப்பு இன்று ஒரு ஒற்றை, தொழிற்சாலையில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட தயாரிப்பு வரிசையாக உள்ளது: உற்பத்திப் பக்கத்தில் பேட்டரி ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் மற்றும் MPPT சூரிய ஆற்றல் தொகுதிகள் தொடங்கி, மாற்றப் பக்கத்தில் இருவழி AC-DC ஆற்றல் தொகுதிகள் மற்றும் V2G சார்ஜிங் தீர்வுகள் வழியாக, நிறுவல் பக்கத்தில் முழுமையான 60–400 kW ஒருங்கிணைந்த ESS சார்ஜிங் குவியல்கள் மற்றும் பல-மெகாவாட் சூரிய சார்ஜிங் அமைப்புகள் வரை இது நீள்கிறது. ஒருங்கிணைந்த, சான்றளிக்கப்பட்ட, தரநிலைகள் முழுமையான அமைப்புகளை இப்போது குறிப்பிடும் இயக்குநர்கள், அடுத்த பத்தாண்டுகளுக்கு மின் கட்டமைப்பில் மிகக் குறைந்த செலவு மற்றும் மிக அதிக இயக்க நேரத்தைக் கொண்ட மின்னேற்றும் சாதனங்களை இயக்குவார்கள்.

மிடா பவர் — ஒருங்கிணைந்த சூரியசக்தி, சேமிப்பு மற்றும் இருவழி மின்சாரத் தீர்வுகள் மூலம் மின்சார வாகன மின்னேற்றத்தின் எல்லைகளை விரிவுபடுத்துகிறது.