शून्य-कार्बन कार्यस्थल निर्माण पद्धतियों के लिए मॉड्यूलर फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी की भूमिका

वर्तमान में, अधिकांश लोग स्थायी भवनों में कार्बन उत्सर्जन को कम करने पर ध्यान देते हैं। निर्माण स्थलों पर अस्थायी भवनों के लिए कार्बन उत्सर्जन कम करने के उपायों पर बहुत कम शोध हुए हैं। निर्माण स्थलों पर 5 वर्ष से कम सेवा अवधि वाले परियोजना विभाग आमतौर पर पुन: उपयोग योग्य मॉड्यूलर प्रकार के भवनों का उपयोग करते हैं, जिनका पुनः उपयोग किया जा सकता है। इससे निर्माण सामग्री की बर्बादी कम होती है और कार्बन उत्सर्जन में कमी आती है।

कार्बन उत्सर्जन को और कम करने के उद्देश्य से, यह क्षेत्र मॉड्यूलर हाउस परियोजना के लिए एक परिवर्तनीय मॉड्यूलर फोटोवोल्टिक प्रणाली विकसित कर रहा है, जो संचालन के दौरान स्वच्छ ऊर्जा प्रदान करती है। इसी परिवर्तनीय फोटोवोल्टिक प्रणाली को निर्माण स्थल पर परियोजना विभाग के अस्थायी भवन पर स्थापित किया गया है। मानकीकृत फोटोवोल्टिक सपोर्ट और इसकी फोटोवोल्टिक प्रणाली का डिज़ाइन मॉड्यूलर तरीके से किया गया है। एक निश्चित यूनिट मॉड्यूलस विनिर्देश के साथ मॉड्यूलर एकीकृत डिज़ाइन तैयार किया गया है, जिससे एक एकीकृत, मॉड्यूलर, विभाज्य और परिवर्तनीय तकनीकी उत्पाद बनता है। यह उत्पाद "सौर भंडारण प्रत्यक्ष लचीली तकनीक" के माध्यम से परियोजना विभाग की बिजली खपत दक्षता में सुधार करता है, निर्माण स्थल पर अस्थायी भवनों के संचालन के दौरान कार्बन उत्सर्जन को कम करता है और लगभग शून्य कार्बन उत्सर्जन वाले भवनों के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए तकनीकी सहायता प्रदान करता है।

वितरित ऊर्जा एक ऐसी ऊर्जा आपूर्ति विधि है जो उपयोगकर्ता पक्ष द्वारा व्यवस्थित ऊर्जा उत्पादन और उपभोग को एकीकृत करती है, जिससे ऊर्जा संचरण के दौरान होने वाली हानि कम हो जाती है। भवन, ऊर्जा खपत के मुख्य स्रोत के रूप में, छत पर लगे निष्क्रिय फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन से उत्पन्न ऊर्जा का उपयोग करके स्व-उपभोग कर सकते हैं, जिससे वितरित ऊर्जा भंडारण के विकास को बढ़ावा मिल सकता है और राष्ट्रीय दोहरे कार्बन लक्ष्य तथा 14वीं पंचवर्षीय योजना के प्रस्ताव को पूरा किया जा सकता है। भवनों द्वारा ऊर्जा का स्व-उपभोग देश के दोहरे कार्बन लक्ष्यों में भवन उद्योग की भूमिका को मजबूत कर सकता है।

यह शोधपत्र निर्माण स्थलों पर अस्थायी भवनों में फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन के स्व-उपभोग प्रभाव का अध्ययन करता है और मॉड्यूलर फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी के कार्बन उत्सर्जन में कमी लाने वाले प्रभाव की पड़ताल करता है। यह अध्ययन मुख्य रूप से निर्माण स्थल पर मॉड्यूलर प्रकार के घरों के परियोजना विभाग पर केंद्रित है। एक ओर, निर्माण स्थल पर अस्थायी भवन होने के कारण, डिजाइन प्रक्रिया में इसकी अनदेखी करना आसान होता है। अस्थायी भवनों की प्रति इकाई क्षेत्रफल ऊर्जा खपत आमतौर पर अधिक होती है। डिजाइन को अनुकूलित करने के बाद, कार्बन उत्सर्जन को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। दूसरी ओर, अस्थायी भवनों और मॉड्यूलर फोटोवोल्टिक सुविधाओं का पुनर्चक्रण किया जा सकता है। कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन के अलावा, निर्माण सामग्री का पुन: उपयोग भी कार्बन उत्सर्जन को काफी हद तक कम करता है।

मॉड्यूलर शिविर (4)

"सौर ऊर्जा भंडारण, प्रत्यक्ष लचीलापन" तकनीक इमारतों में कार्बन तटस्थता प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण तकनीकी साधन और प्रभावी तरीका है। 

वर्तमान में, चीन ऊर्जा संरचना को सक्रिय रूप से समायोजित कर रहा है और कम कार्बन उत्सर्जन वाले विकास को बढ़ावा दे रहा है। सितंबर 2020 में, राष्ट्रपति शी जिनपिंग ने संयुक्त राष्ट्र महासभा के 75वें सत्र में दोहरे कार्बन उत्सर्जन के लक्ष्य का प्रस्ताव रखा। चीन 2030 तक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को चरम पर पहुंचाएगा और 2060 तक कार्बन तटस्थता प्राप्त करेगा। "चीन की कम्युनिस्ट पार्टी की केंद्रीय समिति द्वारा राष्ट्रीय आर्थिक और सामाजिक विकास के लिए चौदहवीं पंचवर्षीय योजना और 2035 के लिए दीर्घकालिक लक्ष्यों के निर्माण संबंधी सुझाव" में ऊर्जा क्रांति को बढ़ावा देना, नई ऊर्जा खपत और भंडारण क्षमता में सुधार करना, कम कार्बन उत्सर्जन वाले विकास को गति देना, हरित भवनों का विकास करना और कार्बन उत्सर्जन की तीव्रता को कम करना आवश्यक बताया गया है। कार्बन तटस्थता के दोहरे कार्बन लक्ष्यों और चौदहवीं पंचवर्षीय योजना की सिफारिशों पर ध्यान केंद्रित करते हुए, विभिन्न राष्ट्रीय मंत्रालयों और आयोगों ने क्रमिक रूप से विशिष्ट प्रोत्साहन नीतियां लागू की हैं, जिनमें वितरित ऊर्जा और वितरित ऊर्जा भंडारण प्रमुख विकास दिशाएं हैं।

आंकड़ों के अनुसार, भवन निर्माण कार्यों से होने वाला कार्बन उत्सर्जन देश के कुल कार्बन उत्सर्जन का 22% है। हाल के वर्षों में शहरों में निर्मित बड़े पैमाने पर और केंद्रीकृत प्रणाली वाले भवनों के निर्माण के साथ सार्वजनिक भवनों की प्रति इकाई क्षेत्रफल ऊर्जा खपत में वृद्धि हुई है। इसलिए, भवनों की कार्बन तटस्थता देश में कार्बन तटस्थता प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। राष्ट्रीय कार्बन तटस्थ रणनीति के प्रति प्रतिक्रिया स्वरूप निर्माण उद्योग की प्रमुख दिशाओं में से एक है निर्माण उद्योग में ऊर्जा खपत के व्यापक विद्युतीकरण की स्थिति में "'फोटोवोल्टाइक + दो-तरफ़ा चार्जिंग + डीसी + लचीला नियंत्रण' (फोटोवोल्टाइक स्टोरेज डायरेक्ट फ्लेक्सिबल)" की एक नई विद्युत प्रणाली का निर्माण करना। अनुमान है कि "सौर-भंडारण डायरेक्ट फ्लेक्सिबल" तकनीक भवन निर्माण कार्यों में कार्बन उत्सर्जन को लगभग 25% तक कम कर सकती है। इसलिए, "सौर-भंडारण डायरेक्ट फ्लेक्सिबिलिटी" तकनीक भवन निर्माण क्षेत्र में बिजली ग्रिड के उतार-चढ़ाव को स्थिर करने, नवीकरणीय ऊर्जा के एक बड़े हिस्से का उपयोग करने और भविष्य के भवनों की विद्युत दक्षता में सुधार करने के लिए एक प्रमुख तकनीक है। यह भवनों में कार्बन तटस्थता प्राप्त करने का एक महत्वपूर्ण तकनीकी साधन और प्रभावी तरीका है।

मॉड्यूलर फोटोवोल्टिक प्रणाली

निर्माण स्थल पर बनी अस्थायी इमारतों में अधिकतर पुन: उपयोग योग्य मॉड्यूलर प्रकार के मकान होते हैं, इसलिए मॉड्यूलर प्रकार के मकानों के लिए एक ऐसा मॉड्यूलर फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल सिस्टम डिज़ाइन किया गया है जिसे आसानी से पलटा जा सकता है। यह शून्य-कार्बन साइट फोटोवोल्टाइक अस्थायी निर्माण उत्पाद मॉड्यूलर तकनीक का उपयोग करके मानकीकृत फोटोवोल्टाइक सपोर्ट और फोटोवोल्टाइक सिस्टम डिज़ाइन करता है। सबसे पहले, यह दो विशिष्टताओं पर आधारित है: मानक मकान (6×3×3) और वॉकवे मकान (6×2×3)। मॉड्यूलर प्रकार के मकान के ऊपर टाइल के रूप में फोटोवोल्टाइक लेआउट किया जाता है, और प्रत्येक मानक कंटेनर पर मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन फोटोवोल्टाइक पैनल लगाए जाते हैं। फोटोवोल्टाइक को नीचे के फोटोवोल्टाइक सपोर्ट पर रखकर एक एकीकृत मॉड्यूलर फोटोवोल्टाइक घटक बनाया जाता है, जिसे परिवहन और पलटने में आसानी के लिए एक साथ उठाया जा सकता है।

फोटोवोल्टाइक विद्युत उत्पादन प्रणाली मुख्य रूप से फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल, इन्वर्टर नियंत्रित एकीकृत मशीन और बैटरी पैक से बनी होती है। उत्पाद समूह में दो मानक भवन और एक गलियारे वाला भवन शामिल हैं, जो एक इकाई ब्लॉक बनाते हैं। इन छह इकाई ब्लॉकों को विभिन्न परियोजना विभागों के स्थानिक इकाइयों में संयोजित किया जाता है, ताकि परियोजना विभाग के स्थानिक लेआउट के अनुकूल होकर पूर्वनिर्मित शून्य-कार्बन परियोजना योजना तैयार की जा सके। मॉड्यूलर उत्पाद विशिष्ट परियोजनाओं और स्थलों के अनुरूप बनाए जा सकते हैं और BIPV तकनीक का उपयोग करके परियोजना विभाग की समग्र भवन ऊर्जा प्रणाली के कार्बन उत्सर्जन को और कम करते हैं, जिससे विभिन्न क्षेत्रों और जलवायु परिस्थितियों में स्थित सार्वजनिक भवनों के लिए कार्बन तटस्थता के लक्ष्य को प्राप्त करना संभव हो जाता है। तकनीकी मार्ग संदर्भ के लिए उपलब्ध है।

मॉड्यूलर शिविर (5)
मॉड्यूलर शिविर (3)

1. मॉड्यूलर डिज़ाइन

सुविधाजनक अदला-बदली और परिवहन के लिए 6 मीटर × 3 मीटर और 6 मीटर × 2 मीटर के यूनिट मॉड्यूल के साथ मॉड्यूलर एकीकृत डिजाइन का उपयोग किया जाता है। यह उत्पाद की त्वरित डिलीवरी, स्थिर संचालन, कम परिचालन लागत और निर्माण कार्य में लगने वाले समय को कम करने की गारंटी देता है। मॉड्यूलर डिजाइन से असेंबल किए गए कारखाने का पूर्व-निर्माण, समग्र स्टैकिंग और परिवहन, उठाने और लॉक करने की सुविधा मिलती है, जिससे दक्षता बढ़ती है, निर्माण प्रक्रिया सरल होती है, निर्माण अवधि कम होती है और निर्माण स्थल पर प्रभाव न्यूनतम होता है।

मुख्य मॉड्यूलर प्रौद्योगिकियाँ:

(1) मॉड्यूलर प्रकार के घर के अनुरूप कोने की फिटिंग मॉड्यूलर फोटोवोल्टिक सपोर्ट को नीचे मॉड्यूलर प्रकार के घर से जोड़ने के लिए सुविधाजनक है;

(2) फोटोवोल्टिक लेआउट कोने की फिटिंग के ऊपर की जगह से बचता है, ताकि परिवहन के लिए फोटोवोल्टिक ब्रैकेट को एक साथ ढेर किया जा सके;

(3) मॉड्यूलर ब्रिज फ्रेम, जो फोटोवोल्टिक केबलों के मानकीकृत लेआउट के लिए सुविधाजनक है;

(4) 2ए+बी मॉड्यूलर संयोजन मानकीकृत उत्पादन को सुगम बनाता है और अनुकूलित घटकों को कम करता है;

(5) छह 2A+B मॉड्यूल को एक छोटे इन्वर्टर वाली छोटी इकाई में संयोजित किया जाता है, और दो छोटी इकाइयों को एक बड़े इन्वर्टर वाली बड़ी इकाई में संयोजित किया जाता है।

2. कम कार्बन वाला डिज़ाइन

शून्य कार्बन प्रौद्योगिकी पर आधारित यह शोध, निर्माण स्थल परियोजना विभाग के संचालन के दौरान शून्य कार्बन उत्सर्जन सुनिश्चित करने के लिए शून्य कार्बन साइट फोटोवोल्टाइक अस्थायी निर्माण उत्पादों को डिजाइन करता है। इसमें मॉड्यूलर डिजाइन, मानकीकृत उत्पादन, एकीकृत फोटोवोल्टाइक प्रणाली और सहायक मॉड्यूलर रूपांतरण एवं ऊर्जा भंडारण उपकरण शामिल हैं, जिनमें फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल, इन्वर्टर मॉड्यूल और बैटरी मॉड्यूल शामिल हैं। फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल, इन्वर्टर मॉड्यूल और बैटरी मॉड्यूल को अलग-अलग किया जा सकता है, जोड़ा जा सकता है और स्थानांतरित किया जा सकता है, जो बॉक्स-प्रकार के घर के साथ परियोजनाओं को स्थानांतरित करने में सुविधाजनक है। मॉड्यूलर उत्पाद मात्रा में परिवर्तन के माध्यम से विभिन्न पैमानों की आवश्यकताओं के अनुकूल हो सकते हैं। यह विभाज्य, संयोजनीय और इकाई मॉड्यूल डिजाइन विचार उत्पादन दक्षता में सुधार, कार्बन उत्सर्जन में कमी और कार्बन तटस्थ लक्ष्यों की प्राप्ति को बढ़ावा दे सकता है।

3. फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली डिजाइन

फोटोवोल्टाइक विद्युत उत्पादन प्रणाली मुख्य रूप से फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल, इन्वर्टर नियंत्रित एकीकृत मशीन और बैटरी पैक से बनी होती है। मॉड्यूलर प्रकार के घर की सौर ऊर्जा प्रणाली को छत पर टाइलनुमा तरीके से लगाया जाता है। प्रत्येक मानक कंटेनर में 1924×1038×35 मिमी आकार के 8 मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन फोटोवोल्टाइक पैनल लगाए जाते हैं, और प्रत्येक गलियारे वाले कंटेनर में 1924×1038×35 मिमी आकार के 5 मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन फोटोवोल्टाइक पैनल लगाए जाते हैं।

दिन के समय, फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल बिजली उत्पन्न करते हैं, और नियंत्रक और इन्वर्टर प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करके लोड के उपयोग के लिए तैयार करते हैं। यह प्रणाली लोड को विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति को प्राथमिकता देती है। जब फोटोवोल्टाइक द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा लोड की क्षमता से अधिक होती है, तो अतिरिक्त विद्युत ऊर्जा चार्ज और डिस्चार्ज नियंत्रक के माध्यम से बैटरी पैक को चार्ज करती है; जब प्रकाश कम होता है या रात होती है, तो फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल बिजली उत्पन्न नहीं करते हैं, और बैटरी पैक इन्वर्टर नियंत्रित एकीकृत मशीन के माध्यम से लोड के लिए प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित हो जाती है।

मॉड्यूलर शिविर (1)
मॉड्यूलर शिविर (2)

सारांश

शेनझेन के पिंगशान न्यू एनर्जी ऑटोमोबाइल इंडस्ट्रियल पार्क में बिल्डिंग 4~6 के निर्माण स्थल पर परियोजना विभाग के कार्यालय और आवासीय क्षेत्र में मॉड्यूलर फोटोवोल्टिक तकनीक का उपयोग किया गया है। 2A+B समूह में कुल 49 यूनिट्स लगाई गई हैं (चित्र 5 देखें), जिनमें 8 इनवर्टर लगे हैं। कुल स्थापित क्षमता 421.89 किलोवाट है, औसत वार्षिक बिजली उत्पादन 427,000 किलोवाट-घंटे है, कार्बन उत्सर्जन 0.3748 किलोग्राम CO2 औंस/किलोवाट-घंटे है, और परियोजना विभाग द्वारा वार्षिक कार्बन उत्सर्जन में कमी 160 टन CO2 है।

मॉड्यूलर फोटोवोल्टाइक तकनीक निर्माण स्थल पर कार्बन उत्सर्जन को प्रभावी ढंग से कम कर सकती है, जिससे भवन निर्माण के प्रारंभिक चरण में कार्बन उत्सर्जन में कमी की भरपाई हो सकती है। मॉड्यूलरकरण, मानकीकरण, एकीकरण और पुनर्स्थापन से निर्माण सामग्री की बर्बादी काफी हद तक कम हो सकती है, उपयोग दक्षता में सुधार हो सकता है और कार्बन उत्सर्जन में कमी आ सकती है। नई ऊर्जा परियोजना विभाग में मॉड्यूलर फोटोवोल्टाइक तकनीक के व्यावहारिक अनुप्रयोग से अंततः भवन में वितरित स्वच्छ ऊर्जा की खपत दर 90% से अधिक, सेवा उद्देश्यों की संतुष्टि 90% से अधिक और परियोजना विभाग के कार्बन उत्सर्जन में प्रति वर्ष 20% से अधिक की कमी आएगी। परियोजना विभाग की समग्र भवन ऊर्जा प्रणाली के कार्बन उत्सर्जन को कम करने के अलावा, बीआईपी विभिन्न क्षेत्रों और विभिन्न जलवायु परिस्थितियों में सार्वजनिक भवनों के लिए कार्बन तटस्थता लक्ष्यों को प्राप्त करने का एक संदर्भ तकनीकी मार्ग भी प्रदान करता है। इस क्षेत्र में समय पर प्रासंगिक अनुसंधान करना और इस दुर्लभ अवसर का लाभ उठाना हमारे देश को इस क्रांतिकारी परिवर्तन में अग्रणी बना सकता है।


पोस्ट करने का समय: 17-07-23