ડબલ-વેવ બાયફેસિયલ સોલર મોડ્યુલ્સ: ટેકનોલોજીકલ ઉત્ક્રાંતિ અને નવા બજારનું લેન્ડસ્કેપ

ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગ ડબલ-વેવ બાયફેસિયલ સોલાર મોડ્યુલ્સ (સામાન્ય રીતે બાયફેસિયલ ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલ્સ તરીકે ઓળખાય છે) દ્વારા કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતા ક્રાંતિમાંથી પસાર થઈ રહ્યો છે. આ ટેકનોલોજી ઘટકોની બંને બાજુથી પ્રકાશ ઉર્જા શોષીને વીજળી ઉત્પન્ન કરીને અને તેને ગ્લાસ પેકેજિંગ દ્વારા લાવવામાં આવતા નોંધપાત્ર ટકાઉપણું ફાયદાઓ સાથે જોડીને વૈશ્વિક ફોટોવોલ્ટેઇક બજારના તકનીકી માર્ગ અને એપ્લિકેશન પેટર્નને ફરીથી આકાર આપી રહી છે. આ લેખ બાયફેસિયલ ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલ્સના ભવિષ્યમાં મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ, વ્યવહારુ એપ્લિકેશન મૂલ્ય, તેમજ તકો અને પડકારોનો ઊંડાણપૂર્વક વિશ્લેષણ કરશે, જે દર્શાવે છે કે તેઓ ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, કિલોવોટ-કલાક દીઠ ઓછી કિંમત અને વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં વ્યાપક અનુકૂલનક્ષમતા તરફ કેવી રીતે દોરી જાય છે.

મુખ્ય ટેકનિકલ સુવિધાઓ: કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતામાં બેવડી છલાંગ

બાયફેસિયલ ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલનું મુખ્ય આકર્ષણ તેની અદભુત પાવર ઉત્પાદન ક્ષમતામાં રહેલું છે. પરંપરાગત સિંગલ-સાઇડેડ મોડ્યુલથી વિપરીત, તેનો પાછળનો ભાગ અસરકારક રીતે જમીન પર પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ (જેમ કે રેતી, બરફ, હળવા રંગની છત અથવા સિમેન્ટ ફ્લોર) ને પકડી શકે છે, જે નોંધપાત્ર વધારાની પાવર ઉત્પાદન લાવે છે. આને ઉદ્યોગમાં "ડબલ-સાઇડેડ ગેઇન" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. હાલમાં, મુખ્ય પ્રવાહના ઉત્પાદનોનો બાયફેસિયલ રેશિયો (પાછળની પાવર ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા અને આગળની બાજુની કાર્યક્ષમતાનો ગુણોત્તર) સામાન્ય રીતે 85% થી 90% સુધી પહોંચે છે. ઉદાહરણ તરીકે, રણ જેવા ઉચ્ચ-પ્રતિબિંબ વાતાવરણમાં, ઘટકોનો બેકસાઇડ ગેઇન એકંદર પાવર ઉત્પાદનમાં 10%-30% વધારો લાવી શકે છે. દરમિયાન, આ પ્રકારનો ઘટક ઓછી ઇરેડિયેશન પરિસ્થિતિઓમાં (જેમ કે વરસાદના દિવસો અથવા વહેલી સવાર અને મોડી સાંજે) વધુ સારું પ્રદર્શન કરે છે, જેમાં 2% થી વધુ પાવર ગેઇન હોય છે.

કાર્યક્ષમ વીજ ઉત્પાદનને ટેકો આપવા માટે સામગ્રી અને માળખામાં નવીનતા એ ચાવી છે. અદ્યતન બેટરી તકનીકો (જેમ કે N-ટાઇપ TOPCon) ઘટકોની શક્તિને વધતી જતી રાખી રહી છે, અને મુખ્ય પ્રવાહના ઉત્પાદનો 670-720W શ્રેણીમાં પ્રવેશ્યા છે. ફ્રન્ટ શેડિંગ નુકશાન ઘટાડવા અને વર્તમાન સંગ્રહ કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે, ઉદ્યોગે મુખ્ય ગ્રેનલેસ ડિઝાઇન (જેમ કે 20BB માળખું) અને શુદ્ધ પ્રિન્ટિંગ તકનીકો (જેમ કે સ્ટીલ સ્ક્રીન પ્રિન્ટિંગ) રજૂ કરી છે. પેકેજિંગ સ્તરે, ડબલ-ગ્લાસ માળખું (આગળ અને પાછળ બંને બાજુ કાચ સાથે) ઉત્કૃષ્ટ સુરક્ષા પ્રદાન કરે છે, જે ઘટકના પ્રથમ વર્ષના એટેન્યુએશનને 1% ની અંદર રાખે છે અને સરેરાશ વાર્ષિક એટેન્યુએશન દર 0.4% ની નીચે રાખે છે, જે પરંપરાગત સિંગલ-ગ્લાસ ઘટકો કરતાં ઘણો શ્રેષ્ઠ છે. ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલો (ખાસ કરીને મોટા કદના) ના મોટા વજનના પડકારને સંબોધવા માટે, એક હળવા વજનના પારદર્શક બેકશીટ સોલ્યુશનનો ઉદભવ થયો, જેનાથી 210-કદના મોડ્યુલોનું વજન 25 કિલોગ્રામથી ઓછું થઈ ગયું, જે ઇન્સ્ટોલેશન મુશ્કેલીઓને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.

પર્યાવરણીય અનુકૂલનક્ષમતા એ ડબલ-સાઇડેડ ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલનો બીજો મોટો ફાયદો છે. તેની મજબૂત ડબલ-ગ્લાસ રચના તેને ઉત્તમ હવામાન પ્રતિકાર આપે છે, જે ઇલેક્ટ્રોપોટેન્શિયલ-પ્રેરિત એટેન્યુએશન (PID), મજબૂત અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો, કરાની અસર, ઉચ્ચ ભેજ, મીઠાના સ્પ્રે કાટ અને તીવ્ર તાપમાનના તફાવતોનો અસરકારક રીતે પ્રતિકાર કરે છે. વિશ્વભરના વિવિધ આબોહવા ઝોન (જેમ કે ઉચ્ચ-ઠંડા, તીવ્ર પવન, ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઉચ્ચ-ભેજવાળા વિસ્તારો) માં પ્રદર્શન પાવર સ્ટેશન સ્થાપિત કરીને, ઘટક ઉત્પાદકો સતત આત્યંતિક વાતાવરણમાં તેમની લાંબા ગાળાની સ્થિર કામગીરી ક્ષમતાઓની ચકાસણી કરી રહ્યા છે.

એપ્લિકેશનના ફાયદા: ફોટોવોલ્ટેઇક પ્રોજેક્ટ્સના આર્થિક સુધારણાને વેગ આપો

ડબલ-સાઇડેડ ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલ્સનું મૂલ્ય આખરે સમગ્ર પ્રોજેક્ટ જીવન ચક્ર દરમિયાન આર્થિક સદ્ધરતામાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, ખાસ કરીને ચોક્કસ એપ્લિકેશન દૃશ્યોમાં:

મોટા પાયે જમીન પર માઉન્ટેડ પાવર સ્ટેશન: ઉચ્ચ-પ્રતિબિંબવાળા વિસ્તારોમાં આવક ગુણક: રણ, બરફીલા અથવા હળવા રંગના સપાટીવાળા વિસ્તારોમાં, પાછળના ભાગમાં વધારો પ્રોજેક્ટના લેવલ્ડાઇઝ્ડ કોસ્ટ ઓફ ઇલેક્ટ્રિસિટી (LCOE) ને સીધા ઘટાડી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, લેટિન અમેરિકાના સૌથી મોટા ફોટોવોલ્ટેઇક પ્રોજેક્ટ્સમાંના એક - બ્રાઝિલમાં 766MW "સેરાડો સોલર" પાવર સ્ટેશનમાં, દ્વિપક્ષીય ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલની જમાવટ માત્ર વીજ ઉત્પાદનમાં નોંધપાત્ર વધારો તરફ દોરી જતી નથી પરંતુ વાર્ષિક 134,000 ટન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્સર્જન ઘટાડવાની પણ અપેક્ષા છે. આર્થિક મોડેલ વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે સાઉદી અરેબિયા જેવા પ્રદેશોમાં, અદ્યતન દ્વિપક્ષીય મોડ્યુલ અપનાવવાથી પરંપરાગત તકનીકોની તુલનામાં LCOE લગભગ 5% ઘટાડી શકાય છે, જ્યારે સિસ્ટમ બેલેન્સ (BOS) ખર્ચ પણ બચી શકે છે.

વિતરિત ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર: છત અને ખાસ ભૂપ્રદેશની સંભાવનાનો ઉપયોગ: ઔદ્યોગિક અને વાણિજ્યિક છત પર, ઉચ્ચ શક્તિ ઘનતાનો અર્થ મર્યાદિત વિસ્તારમાં મોટી-ક્ષમતાવાળી સિસ્ટમો સ્થાપિત કરવી, જેનાથી યુનિટ ઇન્સ્ટોલેશન ખર્ચમાં ઘટાડો થાય છે. ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે મોટા પાયે છત પ્રોજેક્ટ્સમાં, ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા બાયફેસિયલ મોડ્યુલો અપનાવવાથી એન્જિનિયરિંગ જનરલ કોન્ટ્રાક્ટિંગ (EPC) ની કિંમતમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થઈ શકે છે અને પ્રોજેક્ટનો ચોખ્ખો નફો વધી શકે છે. વધુમાં, સિમેન્ટ સાઇટ્સ અને ઉચ્ચ ઊંચાઈ જેવા જટિલ ભૂપ્રદેશ વિસ્તારોમાં, ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલોનો ઉત્તમ યાંત્રિક ભાર પ્રતિકાર અને તાપમાન તફાવત પ્રતિકાર તેમને વિશ્વસનીય પસંદગી બનાવે છે. કેટલાક ઉત્પાદકોએ પહેલાથી જ ઉચ્ચ ઊંચાઈ જેવા ખાસ વાતાવરણ માટે કસ્ટમાઇઝ્ડ ઉત્પાદનો અને ઇન્સ્ટોલેશન સોલ્યુશન્સ લોન્ચ કર્યા છે.

નવા પાવર માર્કેટ સાથે મેળ ખાતી: વીજળીના ભાવની આવકને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી: જેમ જેમ ઉપયોગના સમયની વીજળી કિંમત પદ્ધતિ વધુને વધુ લોકપ્રિય બની રહી છે, તેમ તેમ ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર ઉત્પાદનના પરંપરાગત મધ્યાહન શિખરને અનુરૂપ વીજળી કિંમતમાં ઘટાડો થઈ શકે છે. બાયફેસિયલ મોડ્યુલ્સ, તેમના ઉચ્ચ બાયફેસિયલ ગુણોત્તર અને ઉત્તમ નબળા પ્રકાશ પ્રતિભાવ ક્ષમતા સાથે, સવાર અને સાંજ દરમિયાન જ્યારે વીજળીના ભાવ ઊંચા હોય ત્યારે વધુ વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જેનાથી પાવર ઉત્પાદન વળાંક ટોચના વીજળી ભાવ સમયગાળા સાથે વધુ સારી રીતે મેળ ખાય છે અને તેના દ્વારા એકંદર આવકમાં વધારો થાય છે. 

અરજી સ્થિતિ: વૈશ્વિક પ્રવેશ અને ઊંડાણપૂર્વકના દ્રશ્ય ખેતી

ડબલ-સાઇડેડ ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલ્સનો એપ્લિકેશન નકશો વિશ્વભરમાં ઝડપથી વિસ્તરી રહ્યો છે:

પ્રાદેશિકકૃત મોટા પાયે એપ્લિકેશન મુખ્ય પ્રવાહ બની ગઈ છે: મધ્ય પૂર્વ રણ, પશ્ચિમ ચીનમાં ગોબી રણ અને લેટિન અમેરિકન ઉચ્ચપ્રદેશ જેવા ઉચ્ચ-ઇરેડિયેશન અને ઉચ્ચ-પ્રતિબિંબ પ્રદેશોમાં, બાયફેસિયલ ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલ નવા મોટા પાયે ગ્રાઉન્ડ-માઉન્ટેડ પાવર સ્ટેશનના નિર્માણ માટે પસંદગીની પસંદગી બની ગયા છે. દરમિયાન, ઉત્તરી યુરોપ જેવા બરફીલા પ્રદેશો માટે, બરફના પ્રતિબિંબ હેઠળ ઘટકની પીઠની ઉચ્ચ લાભ સુવિધા (25% સુધી) પણ સંપૂર્ણપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ માટે કસ્ટમાઇઝ્ડ સોલ્યુશન્સ ઉભરી રહ્યા છે: ઉદ્યોગ ચોક્કસ એપ્લિકેશન વાતાવરણ માટે ઊંડા કસ્ટમાઇઝેશનનો ટ્રેન્ડ બતાવી રહ્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, રણના પાવર સ્ટેશનોની રેતી અને ધૂળની સમસ્યાના પ્રતિભાવમાં, ધૂળના સંચયને ઘટાડવા, સફાઈ અને સંચાલન અને જાળવણી ખર્ચની આવર્તન ઘટાડવા માટે કેટલાક ઘટકોને ખાસ સપાટી માળખા સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે; કૃષિ-ફોટોવોલ્ટેઇક પૂરક પ્રોજેક્ટમાં, વીજળી ઉત્પાદન અને કૃષિ ઉત્પાદન વચ્ચે સુમેળ પ્રાપ્ત કરવા માટે ગ્રીનહાઉસ છત પર પ્રકાશ-પ્રસારણ દ્વિપક્ષીય મોડ્યુલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. કઠોર દરિયાઇ અથવા દરિયાકાંઠાના વાતાવરણ માટે, મજબૂત કાટ પ્રતિકાર સાથે ડબલ-ગ્લાસ ઘટકો વિકસાવવામાં આવ્યા છે.

ભવિષ્યનું દૃષ્ટિકોણ: સતત નવીનતા અને પડકારોનો સામનો

ડબલ-સાઇડેડ ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલ્સનો ભાવિ વિકાસ જોમથી ભરપૂર છે, પરંતુ તેને સીધા પડકારોનો સામનો કરવાની પણ જરૂર છે:

કાર્યક્ષમતામાં સતત વધારો: TOPCon દ્વારા રજૂ કરાયેલ N-પ્રકારની તકનીકો હાલમાં બાયફેસિયલ મોડ્યુલોની કાર્યક્ષમતા વધારવામાં મુખ્ય બળ છે. વધુ વિક્ષેપકારક પેરોવસ્કાઇટ/સ્ફટિકીય સિલિકોન ટેન્ડમ સેલ ટેકનોલોજીએ પ્રયોગશાળામાં 34% થી વધુ રૂપાંતર કાર્યક્ષમતા ક્ષમતા દર્શાવી છે અને તે બાયફેસિયલ મોડ્યુલોની આગામી પેઢીની કાર્યક્ષમતા લીપ માટે ચાવી બનવાની અપેક્ષા છે. દરમિયાન, 90% થી વધુ બાયફેસિયલ ગુણોત્તર વિપરીત બાજુએ વીજ ઉત્પાદન યોગદાનને વધુ વધારશે.

બજાર પેટર્નનું ગતિશીલ ગોઠવણ: બાયફેસિયલ મોડ્યુલ્સનો વર્તમાન બજાર હિસ્સો સતત વધી રહ્યો છે, પરંતુ ભવિષ્યમાં તેમાં માળખાકીય ફેરફારોનો સામનો કરવો પડી શકે છે. જેમ જેમ સિંગલ-ગ્લાસ મોડ્યુલ્સ હળવા વજન અને ખર્ચ નિયંત્રણ તકનીકોમાં પરિપક્વ થાય છે (જેમ કે પાણી પ્રતિકાર સુધારવા માટે LECO પ્રક્રિયાઓ અને વધુ ખર્ચ-અસરકારક પેકેજિંગ સામગ્રીનો ઉપયોગ), વિતરિત છત બજારમાં તેમનો હિસ્સો વધવાની અપેક્ષા છે. બાયફેસિયલ ડબલ-ગ્લાસ મોડ્યુલ્સ જમીન પર માઉન્ટ થયેલ પાવર સ્ટેશનોમાં, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-પ્રતિબિંબ દૃશ્યોમાં, તેમની પ્રભુત્વની સ્થિતિને મજબૂત કરવાનું ચાલુ રાખશે.

ઉકેલવા માટેના મુખ્ય પડકારો:

વજન અને ખર્ચ સંતુલન: ડબલ-ગ્લાસ સ્ટ્રક્ચર (લગભગ 30%) દ્વારા લાવવામાં આવેલ વજનમાં વધારો છતમાં તેના મોટા પાયે ઉપયોગ માટે મુખ્ય અવરોધ છે. પારદર્શક બેકશીટ્સમાં હળવા વજનના વિકલ્પ તરીકે વ્યાપક સંભાવનાઓ છે, પરંતુ તેમના લાંબા ગાળાના (25 વર્ષથી વધુ) હવામાન પ્રતિકાર, યુવી પ્રતિકાર અને પાણી પ્રતિકારને હજુ પણ વધુ બાહ્ય પ્રયોગમૂલક ડેટા દ્વારા ચકાસવાની જરૂર છે.

સિસ્ટમ અનુકૂલનક્ષમતા: મોટા કદના અને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ઘટકોના લોકપ્રિયતા માટે બ્રેકેટ સિસ્ટમ્સ અને ઇન્વર્ટર જેવા સહાયક ઉપકરણોના એક સાથે અપગ્રેડની જરૂર છે, જે સિસ્ટમ ડિઝાઇનની જટિલતા અને પ્રારંભિક રોકાણ ખર્ચમાં વધારો કરે છે, અને સમગ્ર ઔદ્યોગિક શૃંખલામાં સહયોગી ઑપ્ટિમાઇઝેશનની માંગ કરે છે.