पृथ्वीच्या हवामानावर आणि ऊर्जा प्रणालींच्या, विशेषतः सौर पॅनेलच्या कार्यक्षमतेवर त्याचा प्रभाव मूल्यांकन करण्यासाठी सौर किरणे आणि उन्हाळा आणि हिवाळा यांच्यातील फरक समजून घेणे आवश्यक आहे. दरवर्षी, ऋतू त्यांच्यासोबत प्रकाशाचे वेगवेगळे स्तर, सौर तीव्रता आणि तापमान घेऊन येतात, जे हवामानाच्या दृष्टीने आणि घरगुती आणि व्यावसायिक ऊर्जेच्या वापराच्या दृष्टीने प्राप्त होणाऱ्या आणि वापरल्या जाणाऱ्या ऊर्जेच्या प्रमाणात थेट परिणाम करतात.
या बदलांचा परिणाम वीज उत्पादनाच्या आकड्यांच्या पलीकडे जातो: ते वातावरणाच्या थर्मल संतुलनावर, जलचक्रांवर, शेतीवर आणि मानवी आरोग्यावर परिणाम करतात. शिवाय, प्रत्येक ऋतूमध्ये सौर किरणोत्सर्ग कसे वागतो हे समजून घेतल्याने आपल्याला फोटोव्होल्टेइक स्थापना अनुकूलित करण्यास, सूर्य संरक्षणाच्या चांगल्या सवयी स्वीकारण्यास आणि ऊर्जा आणि हवामान बदलांचा अंदाज घेण्यास अनुमती मिळते.
वर्षभर सौर किरणे का बदलतात?
पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचणारे सौर किरणे कालांतराने स्थिर राहत नाहीत, परंतु ऋतू आणि ग्रहाच्या स्थितीनुसार चढ-उतार होतात. ही परिवर्तनशीलता प्रामुख्याने खालील कारणांमुळे आहे: पृथ्वीच्या अक्षाचा कल पृथ्वीच्या सूर्याभोवतीच्या कक्षाच्या संदर्भात. जेव्हा उत्तर गोलार्ध सूर्याकडे झुकलेला असतो (जूनच्या सुमारास), तेव्हा त्याला अधिक तासांसाठी थेट सूर्यप्रकाश मिळतो, ज्यामुळे उन्हाळा येतो. तथापि, हिवाळ्यात, झुकणे विरुद्ध असते आणि सूर्य क्षितिजावर कमी दिसतो, परिणामी दिवसाचे तास कमी होतात आणि सौर किरणे कमकुवत होतात.
उन्हाळ्यात किंवा हिवाळ्यात ग्रह सूर्यापासून खूप जवळ किंवा दूर असतो असे नाही., जसे कधीकधी विचार केला जातो, परंतु सूर्याच्या किरणांची दिशा बदलते, त्यामुळे परिणाम होतो उष्माघाताची तीव्रता आणि कालावधीही घटना वर्षाच्या वेगवेगळ्या वेळी तापमान, प्रकाश आणि उष्णता यांच्यातील फरक स्पष्ट करते.
उन्हाळ्यात आणि हिवाळ्यात सौर किरणोत्सर्गाची वैशिष्ट्ये
La उन्हाळ्यातील सौर किरणे हे सहसा अधिक तीव्र असते, सूर्याची किरणे पृष्ठभागावर लंबवत आणि थेट आघात करतात. यामुळे दिवसाचे जास्त तास प्रकाश, जास्त तापमान आणि प्रति चौरस मीटर जास्त एकूण किरणोत्सर्ग मिळतो. हिवाळा, सूर्याची किरणे अधिक तिरकस कोनात पडतात, वातावरणातून जास्त जातात आणि कमी उष्णता आणि ऊर्जा निर्माण करतात, ज्यामुळे दिवस कमी होतात.
याव्यतिरिक्त, द सूर्य मार्ग बदलते, हिवाळ्याच्या क्षितिजावर खूपच कमी असल्याने, जे प्रभावित करते सूर्यप्रकाशाचा कालावधी आणि मध्ये पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून शोषलेल्या किरणोत्सर्गाचे प्रमाणपरिणामी उन्हाळा आणि हिवाळ्यात किरणोत्सर्ग आणि तापमानाच्या बाबतीत लक्षणीय फरक दिसून येतो.
सौर किरणोत्सर्गावर परिणाम करणारे घटक आणि त्याचा वापर
- दिवसाचे तास: उन्हाळ्यात, दिवस १५ तासांपेक्षा जास्त काळ टिकू शकतो, तर हिवाळ्यात तो ८-१० तासांपर्यंत कमी असू शकतो, जो अक्षांशानुसार असतो.
- सूर्यकिरणांचा कल: उन्हाळ्यात किरणांची लंबता जास्त ऊर्जा शोषण्यास मदत करते, तर हिवाळ्यात झुकण्याची तीव्रता कमी करते.
- हवामान परिस्थिती: ढग, धुके, पाऊस किंवा बर्फाची उपस्थिती थेट किरणोत्सर्ग लक्षणीयरीत्या कमी करू शकते आणि प्रकाश प्रसार वाढवू शकते, ज्यामुळे प्राप्त होणाऱ्या ऊर्जेवर परिणाम होतो.
- पर्यावरण तापमान: जरी ते विरोधाभासी वाटत असले तरी, फोटोव्होल्टेइक सौर पॅनेल कमी तापमानात अधिक कार्यक्षमतेने काम करतात, कारण जास्त उष्णता अर्धवाहक पदार्थांची कार्यक्षमता कमी करू शकते.
- भौगोलिक स्थान: विषुववृत्ताच्या जवळ असलेल्या अक्षांशांना वार्षिक किरणोत्सर्ग जास्त मिळतो, परंतु उंची आणि स्थानिक हवामान देखील यात भूमिका बजावतात.
सौर पॅनल्सच्या कार्यक्षमतेवर आणि ऊर्जा कार्यक्षमतेवर परिणाम
सौर पॅनेल फक्त उन्हाळ्यातच चांगले काम करतात ही एक मिथक आहे.प्रत्यक्षात, त्याचे कार्य यावर अवलंबून असते मिळालेले सौर किरणे आणि सभोवतालच्या उष्णतेपासून नाही. फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल सर्वात थंड महिन्यांतही ऊर्जा निर्माण करू शकतात, जोपर्यंत सूर्यप्रकाश असतो, जरी कमी सौर दिवसामुळे एकूण उत्पादन कमी होते.
En उन्हाळा, किरणोत्सर्गाची तीव्रता आणि कालावधी जास्त असल्याने जास्त ऊर्जा उत्पादन, जरी उच्च तापमान कार्यक्षमता काही प्रमाणात कमी करू शकते: पॅनेल २५°C पेक्षा जास्त तापमान असलेल्या प्रत्येक अंशासाठी, त्याची कार्यक्षमता ०.४४% पर्यंत कमी केली जाऊ शकते. तथापि, लांब दिवस या नुकसानाची भरपाई करतात.
उलटपक्षी, मध्ये हिवाळाजरी दिवसाचे प्रकाश कमी तास आणि ढगाळ वातावरणाची शक्यता जास्त असली तरी, कमी तापमानामुळे सौर मॉड्यूल काम करण्यास अनुकूल असतात. प्रति युनिट प्रकाशाची कार्यक्षमता जास्त कॅप्चर केले. दररोज कमी सूर्यप्रकाश असला तरी, उपलब्ध उर्जेचा वापर अधिक चांगल्या प्रकारे केला जातो.
प्रत्यक्ष ऊर्जा उत्पादन डेटा: हंगामी तुलना
हे फरक स्पष्ट करण्यासाठी, अल्मेरियामध्ये नोंदवलेल्या फोटोव्होल्टेइक इंस्टॉलेशन्समधील वास्तविक डेटाचे विश्लेषण केले जाऊ शकते, जिथे ५.२० kWp (किलोवॅट पीक) सिस्टमने डिसेंबर २०२२ ते नोव्हेंबर २०२३ या कालावधीत खालील वार्षिक पिढीचे आकडे दर्शविले:
| महिना | उत्पादन (kWh) |
|---|---|
| डिसेंबर 2022 | 425,13 |
| जानेवारी 2023 | 581,24 |
| फेब्रुवारी 2023 | 512,33 |
| मार्च 2023 | 865,90 |
| एप्रिल 2023 | 905,34 |
| १ मे | 791,91 |
| जून 2023 | 856,43 |
| ज्यूलिओ एक्सएनयूएमएक्स | 835,15 |
| ऑगस्ट 2023 | 804,55 |
| सेप्टेम्बरे एक्सएनयूएमएक्स | 672,76 |
| 2023 ऑक्टोबर | 648,15 |
| नोव्हेंबर 2023 | 506,99 |
जसे पाहिले जाऊ शकते, द मार्च ते ऑगस्ट या कालावधीत ऊर्जा उत्पादनात लक्षणीय वाढ होते., वसंत ऋतू आणि उन्हाळ्याच्या काळात, तर हिवाळ्यातील महिन्यांत लक्षणीयरीत्या कमी आकडे दिसून येतात.
| हंगाम | उत्पादन (kWh) |
|---|---|
| वसंत ऋतू | 2.563,15 |
| उन्हाळा | 2.496,13 |
| पडणे | 1.827,90 |
| हिवाळा | 1.518,70 |
हे लक्षात घेणे मनोरंजक आहे की जरी उन्हाळा आणि वसंत ऋतू ऊर्जा निर्मितीत आघाडीवर असले तरी, थंडीच्या महिन्यांत पॅनल्सची कार्यक्षमता जास्त असू शकते., कारण त्यांना थर्मल नुकसान होत नाही आणि इलेक्ट्रॉनिक साहित्यासाठी अधिक स्थिर परिस्थिती असते.
हिवाळ्यात सौर पॅनल्सची कार्यक्षमता आणि कार्यक्षमता
अनेकांच्या मते, हिवाळा हा कमी सौरऊर्जा उत्पादन किंवा अकार्यक्षमतेचा समानार्थी शब्द नाही.जरी सूर्यप्रकाशाचे तास कमी असले आणि ढग किंवा धुके जास्त असले तरी, फोटोव्होल्टेइक पॅनेल दोन्हीचा फायदा घेण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत थेट आणि पसरलेला प्रकाशढगाळ दिवसांतही वीज निर्मिती.
खरं तर, कमी तापमान एक सहयोगी असू शकते: सौर पॅनेलमधील अर्धवाहक पदार्थ थंड हवामानात उत्तम काम करतात., ज्यामुळे सूर्यप्रकाशाचे विजेमध्ये अधिक कार्यक्षम रूपांतर होते. दुसरीकडे, जास्त उष्णता मॉड्यूल्सची कार्यक्षमता खराब करू शकते आणि त्यांचे आयुष्य कमी करू शकते.
बर्फाळ परिस्थितीत, जर पॅनेल स्वच्छ आणि पारदर्शक असतील, तर ते परावर्तित प्रकाश देखील प्राप्त करू शकतात, ज्यामुळे सौर वाढ किंचित वाढते.
कार्यक्षमतेची तुलना: उन्हाळा विरुद्ध हिवाळा
जर आपण दिलेल्या सुविधेच्या ऊर्जा उत्पादनाची तुलना केली तर, हिवाळ्यात सामान्यतः एका दिवसाच्या किंवा हंगामाच्या जास्तीत जास्त सौर किरणोत्सर्गाच्या उत्पादनाच्या २०% ते ६०% दरम्यान उत्पादन होते.विशिष्ट केस भौगोलिक स्थान, पॅनल्सचा कल आणि हवामान परिस्थितीवर अवलंबून असते.
उदाहरणार्थ, दक्षिण स्पेनमध्ये, एखादी सुविधा वसंत ऋतूमध्ये किंवा उन्हाळ्यात हिवाळ्यात निर्माण होणाऱ्या ऊर्जेच्या सुमारे ६०% ऊर्जा निर्माण करू शकते, तर उत्तरेकडील किंवा ढगाळ ठिकाणी, ही टक्केवारी कमी होऊ शकते.
याव्यतिरिक्त, द हिवाळ्यात प्रति युनिट प्रकाशाची कार्यक्षमता आणखी जास्त असू शकते. कमी सभोवतालच्या तापमानामुळे, जे अर्धवाहकांच्या वर्तनाला अनुकूल करते आणि थर्मल नुकसान कमी करते.
अभिमुखता, झुकाव आणि देखभालीची भूमिका
दोन्ही ऋतूंमध्ये रेडिएशनचा जास्तीत जास्त वापर करण्यासाठी सौर पॅनल्सची दिशा आणि कल योग्यरित्या समायोजित करणे महत्त्वाचे आहे.हिवाळ्यात, क्षितिजावर खाली पोहोचणाऱ्या सूर्याच्या किरणांना चांगल्या प्रकारे पकडण्यासाठी झुकाव वाढवणे उचित आहे.
El नियमित देखभाल तितकेच महत्त्वाचे: बर्फ, धूळ किंवा घाण साचल्याने उत्पादनात ६.५% पर्यंत घट होऊ शकते. म्हणून, पॅनल्सची कार्यक्षमता उत्तम ठेवण्यासाठी प्रतिकूल हवामान घटनांनंतर स्वच्छता करणे आवश्यक आहे.
कामगिरी ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी तांत्रिक उपाय आणि धोरणे
- बायफेशियल पॅनल्स: ते बर्फ किंवा वातावरणाद्वारे परावर्तित होणाऱ्या प्रकाशाचा फायदा घेतात, प्रतिकूल परिस्थितीत कॅप्चर वाढवतात.
- सौर ट्रॅकिंग सिस्टम: ते दिवसभर आणि वर्षभर पॅनल्सचे दिशानिर्देश समायोजित करण्यास अनुमती देतात, ज्यामुळे रेडिएशन एक्सपोजर जास्तीत जास्त होतो.
- ऊर्जा साठवण प्रणाली: ते जास्तीत जास्त सूर्यप्रकाशाच्या तासांमध्ये निर्माण होणारी ऊर्जा नंतरच्या वापरासाठी साठवतात, विशेषतः हिवाळ्यात आणि ढगाळ दिवसांमध्ये उपयुक्त.
- स्वयंचलित तपासणी आणि स्वच्छता: अतिरिक्त जोखीम किंवा प्रयत्नांशिवाय बर्फ किंवा घाण काढून टाकण्याची सुविधा देते.
हवामान, सौर विकिरण आणि त्यांचा समाज आणि पर्यावरणावर होणारा परिणाम
सौर किरणोत्सर्गाचा केवळ विद्युत उर्जेच्या उत्पादनावर परिणाम होत नाही तर तो जागतिक हवामान, कृषी चक्र आणि मानवी आरोग्यासाठी एक मध्यवर्ती घटक आहे.जास्त किरणोत्सर्गामुळे जास्त बाष्पीभवन, ढगांची निर्मिती आणि हवामानातील घटना घडतात, तर कमी सूर्यप्रकाश असलेल्या महिन्यांत अधिक कडक हिवाळा येऊ शकतो आणि उष्णतेची जास्त गरज भासू शकते.
La तीव्र सौर किरणोत्सर्गाच्या दीर्घकाळ संपर्कात राहणे ते त्वचेसाठी देखील हानिकारक असू शकते, ज्यामुळे सनबर्न, त्वचेचे वय वाढणे आणि मेलेनोमाचा धोका वाढतो. या कारणास्तव, वर्षभर सनस्क्रीन वापरणे आवश्यक आहे, कारण हिवाळ्यातही यूव्ही, यूव्हीए, इन्फ्रारेड आणि दृश्यमान रेडिएशन त्वचेवर परिणाम करतात.
हिवाळ्यात सौर किरणोत्सर्गाबद्दलच्या मिथक आणि वास्तव
हिवाळ्यात सौर किरणे नाहीशी होतात किंवा सौर पॅनेल कार्यक्षमतेने काम करणे थांबवतात असा चुकीचा समज पसरला आहे.जरी तीव्रता कमी होते आणि दिवस कमी होतात, तरी कॅप्चर करण्यासाठी आणि रूपांतरित करण्यासाठी नेहमीच ऊर्जा उपलब्ध असते.
आणखी एक वास्तव म्हणजे बर्फ आणि पाऊस पॅनेल स्वच्छ करण्यास मदत करू शकतात., त्यांची कार्यक्षमता सुधारते, जरी ते पॅनल्सच्या वर जमा झाल्यास तात्पुरते प्रकाश देखील रोखू शकतात. बहुतेक आधुनिक प्रतिष्ठापनांमध्ये बर्फ घसरण्यास आणि प्रतिकूल हवामान परिस्थितीला तोंड देण्यासाठी पुरेसा उतार असतो.
वर्षभर उच्च सौरऊर्जा कार्यक्षमता राखण्यासाठीच्या गुरुकिल्ली
- वेळोवेळी पॅनल्सची स्थिती आणि स्वच्छता तपासा.
- ऋतू आणि भौगोलिक स्थानानुसार उतार जुळवून घ्या.
- अति तापमान आणि हवामान घटकांना प्रतिरोधक असलेले साहित्य आणि तंत्रज्ञान निवडा.
- उत्पादनाचे निरीक्षण करा आणि ऊर्जेचे नुकसान टाळण्यासाठी कोणत्याही समस्यांचे त्वरित निराकरण करा.
परिवर्तनशील सौर किरणोत्सर्गाचे हवामान आणि ऊर्जा परिणाम
हवामानाचे नमुने समजून घेण्यासाठी पृथ्वीवर सौर किरणोत्सर्गाच्या आगमनातील असमानता मूलभूत आहे.ऋतू, वारे, पाऊस आणि दुष्काळ यांचे बदल सौर चक्र आणि प्राप्त होणाऱ्या ऊर्जेच्या प्रमाणाशी जवळून संबंधित आहेत.
शिवाय, या किरणोत्सर्गाचा वापर करणाऱ्या ऊर्जा प्रणाली, जसे की सौर पॅनेल, शाश्वत मॉडेल्सकडे संक्रमणात वाढत्या प्रमाणात महत्त्वाची भूमिका बजावतात, उत्सर्जन कमी करतात आणि जीवाश्म इंधनांवरील अवलंबित्व कमी करतात.
सौर किरणोत्सर्ग, त्याच्या हंगामी बदलांसह, केवळ फोटोव्होल्टेइक स्थापनेची कार्यक्षमता निश्चित करत नाही तर आपले हवामान, आपल्या रीतिरिवाज आणि परिसंस्था आणि समाजाच्या कल्याणाला देखील आकार देते. ज्ञान, प्रतिबंध आणि तंत्रज्ञानामध्ये गुंतवणूक करणे हे त्याचे फायदे जास्तीत जास्त वाढवण्याचा आणि त्याचे धोके टाळण्याचा सर्वोत्तम मार्ग आहे. वर्षाच्या प्रत्येक ऋतूत.