सोलर एनर्जी में losses output को कम करते हैं, और इन्हें manage करने के लिए maintenance बहुत ज़रूरी है। Technical losses (equipment से) और physical losses (environment से) को detail में देखेंगे। हर loss के कारण, percentage, calculation, और maintenance से solution समझेंगे। तो चलिए, शुरू करते हैं!
1. Dust Losses (धूल से नुकसान)
क्यूँ होता है? सोलर panels पर धूल की परत जमती है जो sunlight को cells तक पहुँचने से रोकती है। धूल sunlight को scatter करती है (बिखेर देती है) और कुछ हिस्सा absorb कर लेती है, जिससे irradiation की intensity कम हो जाती है। Dry areas में हवा dust को panels पर लाती है, और बिना cleaning के buildup बढ़ता जाता है। Humid areas में dust गीला होकर चिपक जाता है, जो साफ करना मुश्किल होता है।
कितना होता है? Dry areas में 5-20%, humid areas में 2-5%।
Calculation Example: 580 W module (1 m²), STC में 1000 W/m², output 580 W। Dust से 10% loss:
- Effective irradiation = 1000 × 0.9 = 900 W/m²
- Output = 580 × (900 ÷ 1000) = 522 W
- Loss = 58 W
Dust Accumulation और Dust IQ Sensor
Kitna Dust? Grams per square meter (g/m²) में मापते हैं। Dry areas में 0.1-0.5 g/m² daily, महीने में 3-15 g/m² तक।
Dust IQ Sensor:
- Optical sensor जो dust की layer को detect करता है। Infrared light से reflection measure करता है।
- Data: Soiling Ratio (SR) – 1 (clean), 0.95 (5% loss), 0.80 (20% loss)।
- Analysis: % Loss = (1 - SR) × 100। SR = 0.90 → Output = 580 × 0.90 = 522 W
Maintenance:
- Regular cleaning: Dry areas में 1-2 हफ्ते में, humid areas में monthly। Soft brush या water jet यूज़ करें।
- Sensor use: SR < 0.95 पर clean करें।
- Automation: Robotic cleaners या sprinklers।
2. Temperature Losses (तापमान से नुकसान)
क्यूँ होता है? सोलर cells (silicon-based) गर्मी से sensitive हैं। Temperature बढ़ने पर electrons ज़्यादा move करते हैं, पर voltage कम हो जाता है क्यूँकि bandgap energy बदलता है। STC में 25°C ideal है, पर धूप में panels 40-60°C तक गर्म हो जाते हैं। हर 1°C बढ़ने पर efficiency 0.4-0.5% कम होती है, जिससे power output घटता है।
कितना होता है? 40°C पर (15°C above STC): Loss = 15 × 0.45% = 6.75%
Calculation: 580 W module:
- Output = 580 × (1 - 0.0675) = 540.85 W
- Loss = 39.15 W
Maintenance:
- Ventilation: Panels के नीचे air gap रखें।
- Cooling systems: Water sprinkling या heat sinks।
- Location: Airflow अच्छा हो।
3. Wind Speed Losses (हवा की गति से नुकसान)
क्यूँ होता है? हवा का असर दो तरह का होता है। Normal speed (5-10 m/s) में panels ठंडे रहते हैं, जो temperature loss को कम करता है। लेकिन तेज़ हवा (20-30 m/s से ऊपर) panels को हिला सकती है, जिससे vibration या misalignment होता है। Movable mounts में angle disturb हो सकता है, और extreme cases में mounting structure को नुकसान पहुँच सकता है। तेज़ हवा dust को भी उड़ा सकती है।
कितना होता है? 0-2%, extreme में 5-10%।
Calculation: 2% loss:
- Output = 580 × (1 - 0.02) = 568.4 W
Maintenance:
- Strong mounting: Wind-resistant frames चेक करें।
- Inspection: Storm के बाद alignment verify करें।
- Windbreaks: Nearby barriers से protection।
4. Wind Direction Losses (हवा की दिशा से नुकसान)
क्यूँ होता है? हवा की direction dust accumulation को affect करती है। अगर हवा panel के against चलती है, तो dust हट सकता है। लेकिन crosswind या opposite direction से dust जमा हो जाता है, खासकर edges पर। Tracking systems में wind direction angle को disturb कर सकती है, जिससे panels सही angle पर sunlight न ले पाएँ। Fixed panels में कम असर।
कितना होता है? 1-5% (dust के through)।
Calculation: 5% loss:
- Output = 580 × (1 - 0.05) = 551 W
Maintenance:
- Angle check: Tracking में wind sensors लगाएँ।
- Cleaning: Wind direction के हिसाब से monitor करें।
5. Humidity Losses (नमी से नुकसान)
क्यूँ होता है? हवा में नमी (water vapor) sunlight को scatter करती है, जिससे irradiation थोड़ा कम हो जाता है। High humidity में condensation से panel पर water droplets या haze बनता है, जो sunlight को block करता है। लंबे समय तक नमी से metal parts में corrosion शुरू हो सकता है, जो wiring और frame को खराब करता है। Coastal areas में ज़्यादा common।
कितना होता है? 2-10%। 5% loss:
- Output = 580 × (1 - 0.05) = 551 W
Maintenance:
- Coating: Anti-corrosive और hydrophobic coatings।
- Drying: Panels को tilt रखें।
- Inspection: Corrosion चेक करें।
Technical Losses
1. Inverter Losses
क्यूँ होता है? Inverter DC को AC में बदलता है, और conversion में heat और resistance से energy waste होता है। Efficiency 90-95% होती है।
Calculation: 5-10%。 580 W × 0.9 = 522 W
Maintenance: High-efficiency inverters, regular servicing।
2. Wiring Losses
क्यूँ होता है? Wires में resistance से voltage drop होता है। लंबी या पतली cables में ज़्यादा loss।
Calculation: 2-5%。 580 × 0.97 = 562.6 W
Maintenance: Thick, short cables, connections टाइट रखें।
3. Mismatch Losses
क्यूँ होता है? Panels के बीच performance difference (shading, aging) से current uneven होता है। Series में weakest panel सबको limit करता है।
Calculation: 2-5%。 580 × 0.97 = 562.6 W
Maintenance: MPPT यूज़ करें, shading avoid करें।
Total Loss Example
580 W module:
- Dust (10%) → 522 W
- Temperature (6.75%) → 522 × 0.9325 = 486.8 W
- Inverter (10%) → 486.8 × 0.9 = 438 W
- Total loss ≈ 24%
Impact और Maintenance का फायदा
- Output: 20-40% तक कम।
- PR: 60-80% तक।
- Maintenance Benefits: Losses 10-15% तक कम, lifespan बढ़ता है।
सोलर panels को maintain करके हम losses को काबू में रख सकते हैं।