घरेलु सौर प्रणालीका लागि कुन क्षमता उपयुक्त छ?

दैनिक ऊर्जा आवश्यकताहरू र प्रणालीको आकार निर्धारणको आधार

सटीक प्रणालीको आकार निर्धारणका लागि दैनिक ऊर्जा खपत कसरी गणना गर्ने

घरमा रहेका सबै उपकरणहरूको सूची बनाउनुहोस्, उनीहरूले कति बिजुली प्रयोग गर्छन् भन्ने समेत समावेश गर्नुहोस्। त्यसपछि यस सरल समीकरणमा यी संख्याहरू राख्नुहोस्: दैनिक ऊर्जा (किलोवाट घण्टा) बराबर (वाटेज गुणा उपयोग गरिएको घण्टा) लाई १,००० ले भाग गर्दा आउने मान। एउटा उदाहरणका लागि फ्रिज लिनुहोस्। यदि यो १५० वाटमा लगातार चल्छ भने, यसले प्रतिदिन लगभग ३.६ किलोवाट घण्टा ऊर्जा खपत गर्छ। २०२३ मा युके बाटको एउटा सर्वेक्षणले देखाएको छ कि धेरै घरहरूमा औसतमा ८ देखि १२ किलोवाट घण्टा सम्म ऊर्जा प्रयोग हुन्छ, तर यो संख्या त्यहाँ बस्ने व्यक्तिहरूको संख्या र त्यहाँ स्थापित गरिएको तातो बनाए राख्ने प्रणालीको प्रकारमा आधारित गरी परिवर्तन हुन सक्छ। यो संख्या थाहा हुँदा नै घर मालिकहरूले सौर प्यानल स्थापना वा घरेलु ऊर्जा आवश्यकताका लागि ब्याट्री ब्याकअप प्रणाली थप्ने बारे सोच्दा एउटा राम्रो आधारभूत जानकारी प्राप्त गर्न सक्छन्।

घरेलु ऊर्जा उपलब्धतासँग क्षमता मिलाउन सौर ब्याट्रीको भूमिका

सौर ब्याट्रीहरूले दिनको समय उत्पादन भएको अतिरिक्त ऊर्जा राति वा बिजुली गुमाउँदा प्रयोगका लागि संग्रह गर्छन्। मुख्य कार्यहरूमा समावेश छन्:

• चोटी कटान साँझको समय (प्रकाश, एचभिएसी, इलेक्ट्रोनिक्स) का लागि ३–५ घण्टा सम्म बिजुली आपूर्ति गर्नु
• आकस्मिक ब्याकअप : बिजुलीको संरक्षण र मेडिकल उपकरण जस्ता आवश्यक भारहरूलाई १२–२४ घण्टाका लागि समर्थन गर्नुहोस्
• ऋतुगत मिलान : उत्तरी जलवायुमा, छोटो शीतकालीन दिनहरूको क्षतिपूर्तिका लागि भण्डारणलाई २०% सम्म बढाउनुहोस्

घरेलू लोड प्रोफाइलहरूको लागि सौर ब्याट्री भण्डारण मिलाएर अनुकूल स्व-उपभोगका लागि

ब्याट्रीको आकारलाई दैनिक उपयोगसँग खाप्नका लागि उपयोगिता बिलमा उल्लेखित घण्टाको उपयोग सँगसँगै राम्ररी हेर्नुहोस्। सामान्यतया इलेक्ट्रिक कार वा हिट पम्पहरू चलाउने घरहरूले भण्डारणका लागि 15 देखि 20 किलोवाट घण्टासम्मको आवश्यकता पर्दछ। ऊर्जा कुशल घरहरूले सामान्यतया 8 किलोवाट घण्टाले नै काम चलाउँछन्। पछिल्लो वर्षको अनुसन्धानले सामान्यतया जाडोमा ऊर्जाको माग कहीं 30% देखि 40% सम्म बढ्ने देखाएको छ। ब्याट्रीको आकार निर्धारण गर्दा यस्तो मौसमी वृद्धिलाई अवश्य ध्यानमा राख्नुहोस्। यस्तो अवस्थामा स्मार्ट ऊर्जा निगरानी प्रणालीले उचित भण्डारणको साथ कुन उपकरण चालू रहनेछ र कुन बन्द हुनेछ भन्ने स्वचालित रूपमा निर्णय गर्न सक्छ।

सौर्यप्रकाशको उपलब्धता र क्षमतामा भौगोलिक प्रभावको मूल्याङ्कन गर्नु

अधिकतम सौर्य घण्टाले न्यूनतम सौर्य प्रणालीको आकार कसरी निर्धारण गर्छ

एक स्थानमा प्रतिदिन पर्ने अधिकतम सूर्यप्रकाशको मात्राले सौर प्रणाली कति ठूलो हुनुपर्छ भन्ने कुरामा प्रमुख प्रभाव पार्छ। उदाहरणका लागि फिनिक्स र बोस्टनको तुलना गरौं। त्यहाँका घरहरूले धेरै फरक साइजका स्थापनाहरूको आवश्यकता पर्दछ किनभने फिनिक्समा सामान्यतया प्रतिदिन बलियो सूर्यप्रकाशको ६.५ घण्टा पर्दछ भने बोस्टनमा मात्र ४.१ घण्टा पर्दछ। यसको अर्थ यो हो कि मरुभूमिमा पर्ने सहरका बासिन्दाहरूले बराबरको शक्ति उत्पादन गर्न प्रायः ३० प्रतिशत कम सौर प्यानलहरूको प्रयोग गरेर नै चल्न सक्छन्। भौगोलिक कारकहरूको अध्ययन गर्दा पनि एउटा रोचक कुरा देखिन्छ। जब कुनै क्षेत्रमा प्रतिदिन चार घण्टाभन्दा कम सूर्यप्रकाश पर्दछ, त्यस्ता क्षेत्रका छतमा राखिएका सामान्य सौर संरचनाहरूको दक्षता १२ देखि १८ प्रतिशतसम्म घट्छ। यही कारणले गर्दा बुद्धिमान सौर डिजाइनरहरूले कुनै पनि स्थापना योजना सुझाउनुअघि स्थानीय परिस्थितिहरू पहिले विचार गर्दछन्।

क्षेत्रीय तुलना: दक्षिणपश्चिम भन्दा उत्तरपूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिकाका घरहरूमा सौर उत्पादन

२०७८ सालमा नेपालमा बजेट घोषणा गर्दा सरकारले वित्तीय वर्ष २०७८-७९ को लागि १४. ५ प्रतिशत बजेट वृद्धि गरेको छ। यो बजेट मुख्य रूपले बुनियादी ढाँचा विकास, स्वास्थ्य, शिक्षा र कृषि क्षेत्रमा केन्द्रित छ। सरकारले विकास बजेटको ४० प्रतिशत बुनियादी ढाँचा विकासमा स्थानान्तरण गरेको छ। यस्तै, स्वास्थ्य क्षेत्रका लागि १२ अर्ब ८० करोड रुपैयाँ र शिक्षा क्षेत्रका लागि ३० अर्ब ८० करोड रुपैयाँ विनियोजन गरेको छ। यस्तै, कृषि क्षेत्रका लागि १५ अर्ब २० करोड रुपैयाँ विनियोजन गरेको छ।

सौर प्यानलको आकार निर्धारण: प्यानलको वाट रेटिङ, संख्या र क्षमता सम्बन्धी तथ्य

प्यानलको वाट रेटिङ र मात्राको आधारमा कुल सिस्टम क्षमता पत्ता लगाउनु

सौर प्रणालीले कति शक्ति उत्पादन गर्न सक्छ भन्ने निर्धारण गर्दा, आधारभूत गणना यस्तो हुन्छ: प्रत्येक प्यानलको वाटेज रेटिङलाई जम्मा स्थापित संख्याले गुणा गर्नुहोस्। उदाहरणका लागि, कसैले २५ ओटा प्यानल स्थापना गर्दछ, जसमा प्रत्येक ४०० वाटमा चिन्ह लगाइएको हुन्छ - त्यसले गर्दा उनीहरूलाई सिधा करेन्ट बिजुलीको लगभग १० किलोवाट प्राप्त हुन्छ। तर व्यवहारिक रूपमा वास्तविकता ती संख्याहरूभन्दा १५ देखि २५ प्रतिशत कम हुने गर्छ। किन? किनकि प्यानलहरूले दिनभरि चरम स्तरमा प्रदर्शन गर्दैनन्, तातो मौसमको समयमा ताप निर्माण, नजिकका रूखहरू वा भवनहरूबाट आउने आंशिक छाया, र डीसीलाई एसीमा परिवर्तन गर्ने इन्वर्टरहरूको निहित क्षमता सीमाहरूका कारण। अहिले धेरै स्थापकहरूले प्रणालीहरूलाई अतिरिक्त क्षमताका साथ डिजाइन गर्छन्, मानक सिफारिसहरूलाई पार गई इन्वर्टरले सम्हाल्न सक्ने १३३% सम्म पुग्छन्। यो दृष्टिकोणले बिहानको समयमा अझै पर्याप्त उज्यालो नभएको वा साँझको समयमा उज्यालो कम हुँदै गएको बेला ऊर्जा उत्पादनलाई बढावा दिन्छ, साथै यो निश्चित गर्छ कि स्थानीय उपयोगिता कम्पनीहरूको ग्रिडमा जोडिने आवश्यकताहरू भित्रै सबै केही रहन्छ।

उच्च-वाटेज प्यानलहरूलाई छतको स्थान र दक्षता सीमाहरूसँग सन्तुलित गर्नु

400 वाट भन्दा माथिका सौर प्यानलहरूले स्थापनाको संख्यालाई घटाउँछ र वायरिङ कार्यलाई सरल बनाउँछ, यद्यपि तिनीहरूलाई छायाको समस्या बिना दक्षिण तिर मुख गरेको गुणस्तरयुक्त छतको आवश्यकता पर्दछ। पुरानो वर्षका केही गणनाहरूका अनुसार, ठूला 500 वाट प्यानलहरूलाई पूर्व-पश्चिम दिशामा राख्दा उत्तरदायी दक्षिण भन्दा 8 देखि 12 प्रतिशत कम प्रदर्शन गर्छन्। छतको स्थान साँघुरो वा अनियमित आकारको हुने सम्पत्तिहरूका लागि, 350 वाटका मोडेलहरूलाई 400 वाटका ठूला प्यानलहरूसँग सँगै मिलाउनु व्यवस्थित डिजाइनमा सबैभन्दा उच्च क्षमता भएका प्यानलहरूको प्रयोग गर्ने तुलनामा कुल क्षेत्रफल र विद्युत उत्पादनलाई अधिकतम बनाउन राम्रो कार्य गर्दछ।

किन बढी प्यानलले सधैं प्रणालीको प्रदर्शन सुधार गर्दैन

जब इन्भर्टरले समायोजन गर्न सक्ने वा घरले वास्तवमा आवश्यकता परेको भन्दा सोलर प्यानलको स्थापना बढी हुन्छ, थप प्यानल जोड्नुको खासै मतलब हुँदैन। अधिकतम शक्ति प्रयोगको लगभग १२०% भन्दा माथिको सिस्टमले आफूले उत्पादन गरेको बिजुलीको लगभग दुई तिहाइ भाग ग्रिडमा फर्काउँछ, जसको ब्याट्री सिस्टमको रूपमा कुनै व्यवस्था नभएसम्म यसको थोरै भुक्तानी हुन्छ। थर्मल इमेजिङ्गले पनि प्रत्येक १० वटा प्यानल थप गर्दा हटस्पट बन्ने सम्भावना लगभग १८% ले बढ्ने पाएको छ। व्यावहारिक दृष्टिकोणबाट हेर्दा, धेरै घरधुरीहरूले वित्तीय वा तकनीकी रूपमा अर्थपूर्ण नहुने ठूला र जटिल सेटअपहरूको प्रयोग गर्नुको सट्टा सबै कुरा सन्तुलित राख्नु अधिक उपयुक्त पाएका छन्।

क्षमता योजना मा छाता को विशेषताहरु र संरचनात्मक कारकहरु

प्रभावकारी सौर क्षमता मा छाता को अभिविन्यास, झुकाव, र छाया को प्रभाव

दक्षिण मुखी छतहरूले पूर्व वा पश्चिम मुखी छतहरूको तुलनामा लगभग 15 देखि 25 प्रतिशतसम्म बढी ऊर्जा उत्पादन गर्ने गर्दछन्। सामान्यतया सबैभन्दा राम्रो परिणाम तब आउँछ जब प्यानलहरू लगभग 30 डिग्रीको कोणमा झुकाइएका हुन्छन्, जुन भूमध्य रेखाको उत्तरमा रहेका अधिकांश स्थानहरूका लागि ठीक काम आउँछ। रूखको छाया वा छतमा सूर्यको प्रकाश अवरुद्ध गर्ने कुनै पनि चीजले उत्पादन स्तरलाई कम गर्न सक्छ, कहिलेकाहीँ उत्पादन 40 प्रतिशतसम्म घट्ने गर्दछ, जुन हिजो वर्षको सौर अनुसन्धानमा उल्लेख गरिएको थियो। अहिले धेरै उपकरणहरू उपलब्ध छन् जस्तै सोलार्जिस म्यापहरू जसले दिनभरि विभिन्न क्षेत्रहरूमा कति सूर्यको प्रकाश पर्छ भन्ने देखाउँछन्। यी उपकरणहरूले प्यानलहरू कहाँ राख्ने भन्ने योजना प्रभावकारी ढंगले बनाउनमा सहयोग गर्दछन्। जहाँ जहाँ केही समयका लागि छाया पर्ने वा धेरै प्यानलहरूको कोण भिन्न भएको हुन्छ, माइक्रोइन्वर्टर वा पावर अप्टिमाइजर जस्ता उपकरणहरू प्रयोग गर्नाले त्यस्ता दक्षता हानीलाई कम गर्न मद्दत मिल्छ।

सुरक्षित सौर स्थापनाका लागि सामग्री सहता र संरचनात्मक सीमाहरू

अधिकांश एस्फाल्ट शिङल छानो र स्ट्यान्डिङ सिम मेटल इन्स्टलेशनहरू सामान्य सौर प्रणाली माउन्टिङ प्रणालीका साथ ठीक काम गर्छन्। तर चिनी टाइल्स वा स्लेट सतहहरूको मामलामा कुरा जटिल हुन्छ। यी सामग्रीहरूलाई विशेष हार्डवेयरको आवश्यकता पर्दछ जुन सामान्यतया इन्स्टलेशन लागतमा प्रति वाट १५ देखि ३० सेन्ट सम्म थप गर्दछ। सौर प्यानल इन्स्टल गर्दा, छानाले सामान्यतया प्यानलबाट आउने वर्ग फुटमा ३ देखि ४ पाउण्डको भार बोक्नुपर्ने हुन्छ, त्यसमा क्षेत्र विशेषमा हावा र हिमपातको कारणले गर्दा थप भार पनि हुन सक्छ। पछिल्लो वर्ष प्रकाशित शोधका अनुसार, २००० पहिले निर्माण भएका सबै घरहरूमध्ये लगभग एक चौथाईमा वास्तवमै सौर ऊर्जा स्थापना गर्नुअघि कुनै न कुनै प्रकारको संरचनात्मक अपग्रेडको आवश्यकता पर्दछ। लागतको दृष्टिकोणबाट, पुराना भवनहरूमा प्रत्येक ट्रसलाई मजबूत बनाउने प्रयास गर्ने भन्दा छानाका विभिन्न भागहरूमा सौर प्यानलहरू फैलाउनु सस्तो हुन्छ।

सौर प्रणाली क्षमता र ब्याट्री एकीकरणका लागि लागत प्रभाव

प्रारम्भिक लगानीमा प्रणालीको आकार र सौर ब्याट्रीको समावेशले कसरी प्रभाव पार्छ

ठूला सिस्टमहरूले लागतलाई समानुपातिक रूपमा बढाउँछन्, प्रत्येक थप किलोवाटले $2,000–$3,000 थप गर्दछ। भण्डारण बिनाको सामान्यतया 6 kW प्रणालीको लागत लगभग $18,000 हुन्छ; सौर ब्याट्री थप्दा कुल लागत 40–60% ले बढ्छ, जसले गर्दा यो $25,000–$29,000 सम्म पुग्छ। लिथियम-आयन ब्याट्रीले क्षमताको आधारमा $7,000–$11,000 थप्छ, बिद्युतीय अपग्रेडले सम्भावित रूपमा $4,000 सम्म थप्न सक्छ।

प्रति वाट लागत घटाउने संघीय र राज्य प्रोत्साहन

संघीय सरकारको लगानी कर क्रेडिटले घर मालिकहरूलाई सौर प्यानलहरू र ब्याट्रीहरू स्थापना गर्दा प्रत्येक डलर खर्चमा ३० सेन्ट फिर्ता दिन्छ। र पूरै देशमा २३ वटा अलग-अलग राज्यहरूले पनि अतिरिक्त नगद रकम थपेको छ, कहिलेकाँही प्रणालीमा थपिएको प्रति किलोवाट घण्टाको ब्याट्री भण्डारण ठाउँका लागि $१,००० सम्म पनि। क्यालिफोर्नियाको उदाहरण लिनुहोस् जहाँ उनीहरूको स्वयं उत्पादन प्रोत्साहन कार्यक्रमले प्रति किलोवाट घण्टा स्थापना गर्दा $२०० देखि $८५० सम्म हात पार्छ, जसले वास्तवमा मानिसहरूले आफ्नो लगानीमा फर्किन थाल्नुअघि लाग्ने समय लगभग दुई वर्षले कम गर्न सक्छ। यी सबै वित्तीय सुविधाहरूले निकै महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छन् किनभने तिनीहरूले नियमित सौर प्यानलहरूको साथ ब्याट्रीहरू स्थापना गर्न आवश्यक प्रति वाट $०.३८ को अतिरिक्त लागतको अधिकांश भाग वहन गर्छन्। हालका प्रवृत्तिहरू हेर्दा हामीले सुगमतामा पनि महत्वपूर्ण प्रगति देखेका छौं - २०२५ सम्ममा, लगभग प्रत्येक दसमा नौ राज्यका सौर प्रोत्साहन कार्यक्रमहरू ब्याट्रीहरू समावेश गर्ने प्रणालीहरूमा लागू हुनेछ, २०२१ मा आधाभन्दा सामान्यतया कम भएको अवस्थाको तुलनामा।

एफएक्यू

• मेरो घर परिवारको दैनिक ऊर्जा खपत कसरी गणना गर्ने? घरमा रहेका सबै उपकरणहरूको सूची बनाउनुहोस्, उनीहरूको वाटेज उल्लेख गर्नुहोस्। दैनिक प्रयोग गरिएको घण्टाको संख्यालाई वाटेजले गुणा गर्नुहोस्, र १,००० मा भाग गरेर किलोवाट-घण्टा (kWh) मा दैनिक ऊर्जा खपत पत्ता लगाउनुहोस्।
• सौर ब्याट्रीहरूले के गर्छन्? सौर ब्याट्रीहरूले दिनभरि उत्पादन भएको अतिरिक्त सौर ऊर्जा भण्डारण गर्छन् जुन रातमा वा बिजुली गएको बेला प्रयोग गर्न सकिन्छ, चरम समयमा ऊर्जा आवश्यकताहरू व्यवस्थित गर्न र विशिष्ट लोडहरूका लागि आपातकालीन सहायता सुनिश्चित गर्न मद्दत गर्छ।
• भौगोलिक स्थानले सौर सिस्टमको आवश्यकतामा कसरी असर गर्छ? संयुक्त राज्यको दक्षिणपश्चिम जस्ता उच्च चोटीको सूर्य घण्टा भएका क्षेत्रहरूमा उत्तरपूर्व जस्ता कम सूर्यप्रकाश भएका क्षेत्रहरूको तुलनामा समान ऊर्जा उत्पादनका लागि कम प्यानलहरूको आवश्यकता पर्छ।
• संघीय र राज्यका प्रोत्साहनहरूले सौर स्थापना लागतमा कसरी असर गर्छ? इन्भेस्टमेन्ट ट्याक्स क्रेडिट जस्ता प्रोत्साहनहरू र राज्य-विशिष्ट कार्यक्रमहरूले किलोवाट-घण्टा उत्पादन र सिस्टम घटकहरूको आधारमा रिबेट वा क्रेडिट प्रदान गरेर सौर स्थापनाको प्रारम्भिक लागतलाई कम गर्न सक्छन्।