လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအား ပေါင်းစပ်မှုအတွက် DC မိုက်ခရိုဂရစ်: နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားဖြေရှင်းနည်းများအတွက် အပြည့်အစုံလမ်းညွှန်

လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအား ပေါင်းစပ်မှုအတွက် DC မိုက်ခရိုဂရစ်စ်သည် ခေတ်မှီ ဘက်ထရီသိုလှောင်မှုနည်းပညာကို အသုံးပြုပြီး နေရောင်ခြင်းနှင့် လေစွမ်းအားကဲ့သို့သော ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သော စွမ်းအားများကို ဖမ်းယူခြင်း၊ သိုလှောင်ခြင်းနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော စနစ်များတစ်လုံးလုံးတွင် ဖြန့်ဖြူးခြင်းကို အများကြီး ပြောင်းလဲပေးပါသည်။ ဤအဆင့်မြင့် စွမ်းအားစီမံခန့်ခွဲမှုစွမ်းရည်သည် လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားထုတ်လုပ်မှု၏ အချိန်ပေါ်မှု (intermittent) သဘောသမ်ဗ်ကို ဖြေရှင်းပေးပါသည်။ ယင်းသည် ရုပ်သေးမှုကောင်းမှုရှိသော ရာသီဥတုအခြေအနေများအတွင်း အပိုစွမ်းအားများကို သိုလှောင်ထားပြီး ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သော စွမ်းအားအရင်းအမြစ်များသည် လိုအပ်ချက်ကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်ခြင်းမရှိသည့်အခါတွင် ထိုသိုလှောင်ထားသော စွမ်းအားများကို ထုတ်လွှင်ပေးပါသည်။ ပေါင်းစပ်ထားသော ဘက်ထရီစီမံခန့်ခွဲမှုစနစ်သည် ဆဲလ်တစ်ခုချင်းစီ၏ စွမ်းဆောင်ရည်၊ အပူချိန်၊ ဗို့အားအဆင်း၊ အားသွင်းခြင်း စက်ဝန်းများကို စောင်းကြည့်ပါသည်။ ထိုသို့သော စောင်းကြည့်မှုများသည် သိုလှောင်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို အများဆုံးဖော်ထုတ်ပေးပြီး ဘက်ထရီအသက်တမ်းကို ရှည်လောက်စေပါသည်။ လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအား ပေါင်းစပ်မှုအတွက် DC မိုက်ခရိုဂရစ်စ်အတွင်းရှိ ဉာဏ်ရည်မြင့် အယ်လ်ဂေါရစ်သမ်များသည် ရာသီဥတုခန့်မှန်းချက်များ၊ သမိုင်းကြောင်းအချက်အလက်များနှင့် ရှေးနောက်အချိန်ကာလများအရ စွမ်းအားထုတ်လုပ်မှုပုံစံများကို ခန့်မှန်းပေးပါသည်။ ထိုအယ်လ်ဂေါရစ်သမ်များသည် စွမ်းအားရရှိမှုကို အကောင်းဆုံးဖော်ထုတ်ရန် အလိုအလျောက် သိုလှောင်မှုနည်းလမ်းများကို ညှိပေးပါသည်။ စွမ်းအားအသုံးပြုမှုနိမ့်ပါးပြီး ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သော စွမ်းအားထုတ်လုပ်မှုများသည် မြင့်မားသည့်အခါတွင် အပိုစွမ်းအားများကို သိုလှောင်မှုယူနစ်များသို့ ဉာဏ်ရည်မြင့် လမ်းကြောင်းသတ်မှတ်မှုဖြင့် လွှဲပေးခြင်းဖြင့် စွမ်းအားအသုံးပြုမှုကို ဖြေရှင်းပေးပါသည်။ စွမ်းအားလိုအပ်မှုများ အများဆုံးဖြစ်သည့် အချိန်များတွင် သို့မဟုတ် လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားထုတ်လုပ်မှုများ လျော့နည်းသည့်အခါတွင် သိုလှောင်ထားသော စွမ်းအားများသည် စွမ်းအားပေးမှုကို အချိန်မှီ ဖြည့်ဆည်းပေးပါသည်။ ထိုစွမ်းရည်သည် ရာသီဥတုအခြေအနေများ ပြောင်းလဲမှုများ သို့မဟုတ် နေ့စဥ်အချိန်များအပေါ် မှီခိုမှုမရှိဘဲ လျှပ်စစ်စွမ်းအားကို အမြဲတမ်းရရှိန်းစေပါသည်။ လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအား ပေါင်းစပ်မှုအတွက် DC မိုက်ခရိုဂရစ်စ်သည် လစ်သီယမ်-အိုင်ယွန် ဘက်ထရီများ၊ စီးဆက်ဘက်ထရီများ (flow batteries) နှင့် အသစ်ထွက်ပေါ်လာသော အမှုန်အမှုန်အခြေခံ ဘက်ထရီဖြေရှင်းမှုများ (solid-state solutions) စသည့် သိုလှောင်မှုနည်းပညာများ အများအပြားကို ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းထားပါသည်။ ထိုသိုလှောင်မှုနည်းပညာများသည် အသုံးပြုမှုအများအပြားနှင့် ဘတ်ဂျက်အများအပြားအတွက် ကွဲပြားသော သိုလှောင်မှုရွေးချယ်မှုများကို ပေးစေပါသည်။ အဆင့်မြင့် စောင်းကြည့်မှုစနစ်များသည် သိုလှောင်မှုစွမ်းရည်၊ အားသွင်းမှုအခြေအနေနှင့် ကျန်ရှိသော အလုပ်လုပ်နိုင်မှုအချိန်များကို အချိန်နှင့်တစ်ပေး မြင်နိုင်စေပါသည်။ ထိုစောင်းကြည့်မှုများသည် ကြိုတင်သော ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုနှင့် အစားထိုးမှုအစီအစဥ်များကို ချမ်းသာစေပါသည်။ ဉာဏ်ရည်မြင့် စွမ်းအားစီမံခန့်ခွဲမှုသည် အလွန်အများကြီး အားသွင်းခြင်း (overcharging)၊ အနက်ရှိုင်းစွာ အားသွင်းမှုစက်ဝန်းများ (deep discharge cycles) နှင့် အပူချိန်နှင့် သက်ဆိုင်သော ပျက်စီးမှုများကို ကာကွယ်ပေးသည့် အကောင်းဆုံး အားသွင်းနည်းလမ်းများဖြင့် ဘက်ထရီအသက်တမ်းကို ရှည်လောက်စေပါသည်။ အသုံးပြုသူများသည် စွမ်းအားစုန်းကုန်စရိတ်များကို ခန့်မှန်းနိုင်မှု၊ လျှပ်စစ်ပေါင်းကွဲစနစ်မှ လွတ်လပ်မှုများ တိုးမှုနှင့် စနစ်စွမ်းဆောင်ရည်များ တိုးမှုများကို ဤအပြည့်အဝသော သိုလှောင်မှုနှင့် စီမံခန့်ခွဲမှုချဉ်းကပ်မှုများမှ အကျေးဇူးပါသည်။

လေနဲ့ နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားကို ပေါင်းစပ်သည့် DC မိုက်ခရိုဂရစ် (dc microgrid) သည် ပတ်ဝန်းကျင်အခြေအနေများ ပြောင်းလဲမှုအလျောက် သန့်စင်သောစွမ်းအားထုတ်လုပ်မှုကို အများဆုံးဖော်ထုတ်ပေးနိုင်သည့် စွမ်းအားထုတ်လုပ်ရေးကွန်ရက်တစ်ခုအဖြစ် အသုံးပြုရှိသည့် ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သော စွမ်းအားအရင်းအမြစ်များကို ပေါင်းစပ်ခြင်းတွင် ထူးခွင်းသည်။ ဤပေါင်းစပ်မှုစွမ်းရည်သည် လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားတို့၏ အချင်းချင်းဖြည့်စွက်ပေးသည့် သဘောသမ်ဗောဓိကို အသုံးချခြင်းဖြစ်ပြီး နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားထုတ်လုပ်မှု လျော့နည်းသည့် ညနေချိန်များနှင့် မိုဃ်းကုတ်သည့်နေ့များတွင် လေစွမ်းအားသည် ပိုမိုများပေါမ်းစွမ်းအားထုတ်လုပ်နိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် စုစုပေါင်းစွမ်းအားပေးမှုသည် ပိုမိုတည်ငြိမ်မှုရှိလာသည်။ လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားကို ပေါင်းစပ်သည့် DC မိုက်ခရိုဂရစ်အတွင်းရှိ အဆင့်မြင့်ထိန်းချုပ်စနစ်သည် ရှုပ်ထွေးသည့် ရာသီဥတုပုံပေါ်မှုများ၊ လေနှင့် လေအောက်ခြင်းအမြန်နှုန်းများ၊ နေရောင်ခြင်းအင်တင်စီတီများနှင့် စွမ်းအားလိုအပ်ချက်များကို အဆက်မပြတ်စောင်းကြည့်၍ အရင်းအမြစ်တစ်ခုချင်းစီမှ စွမ်းအားထုတ်လုပ်မှုကို အကောင်းဆုံးဖော်ထုတ်ပေးသည်။ အများဆုံးစွမ်းအားအမှန်အကန်ရှာဖွေရေး (Maximum Power Point Tracking) နည်းပညာသည် ပတ်ဝန်းကျင်အခြေအနေများ ပြောင်းလဲမှုအလျောက် လေတုံးများနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများသည် အကောင်းဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်ဖြင့် လုပ်ဆောင်နေကြောင်း အာမခံပေးသည်။ စနစ်သည် လေတုံးအမိုးနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများ၏ နေရာချထားမှုများနှင့် စွမ်းအားပေါင်းစပ်မှုဆိုင်ရာ စီမံခန့်ခွဲမှုများကို အလိုအလျောက်ညှိပေးခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်သည့် စွမ်းအားအရင်းအမြစ်များမှ အများဆုံးစွမ်းအားကို ထုတ်ယူပေးသည်။ ပေါင်းစပ်မှု၏ အကျေးဇူးများသည် ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သည့် စွမ်းအားအရင်းအမြစ်များကို ရိုးရှင်းစွာ ပေါင်းထည့်ခြင်းထက် ပိုများပါသည်။ လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားကို ပေါင်းစပ်သည့် DC မိုက်ခရိုဂရစ်သည် အတူတက်ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်သည့် စွမ်းအားပမာဏသည် အလွဲသုံးစားမှုဖြင့် သီးခြားစွမ်းအားထုတ်လုပ်မှုများကို ပေါင်းစပ်ခြင်းထက် ပိုများစေသည့် အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ဖန်တီးပေးသည်။ စွမ်းအားသုံးစွဲမှုကို ကြိုတင်ခန့်မှန်းသည့် အယ်လ်ဂေါရီသမ်များသည် စွမ်းအားသုံးစွဲမှုပုံစံများကို ကြိုတင်ခန့်မှန်းပေးပြီး အနာဂတ်တွင် လိုအပ်မည့် စွမ်းအားကို ဖော်ထုတ်ပေးရန် ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သည့် စွမ်းအားထုတ်လုပ်မှုများကို အလိုအလျောက် ညှိပေးသည်။ ထို့အတူ လွန်စွာသေးငယ်သည့် စွမ်းအားပေးမှုများ သို့မဟုတ် အခြားအထောက်အပံ့စွမ်းအားပေးမှုများကို အနည်းဆုံးအထိ အသုံးပြုရန် ကူညီပေးသည်။ ဤစနစ်သည် အလျောက်တိုင်းနေရာချထားသည့် လေတုံးများ၊ ဒေါင်လိုက်အနေအထားရှိသည့် လေတုံးများနှင့် အလွန်သေးငယ်သည့် လေတုံးများအပါအဝင် လေတုံးအမျိုးအစားများစွာကို အထောက်အပံ့ပေးပါသည်။ အလွန်သေးငယ်သည့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများ၊ အလွန်ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်သည့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများနှင့် အလွန်ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်သည့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများအပါအဝင် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများအမျိုးအစားများစွာကိုလည်း အထောက်အပံ့ပေးသည်။ ဤလွန်စွာသေးငယ်သည့် လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားကို ပေါင်းစပ်သည့် DC မိုက်ခရိုဂရစ်သည် ဒေသခံမှုရှိသည့် ရာသီဥတုပုံပေါ်မှုများ၊ ရရှိနိုင်သည့် နေရာများနှင့် လိုအပ်သည့် စွမ်းအားလိုအပ်ချက်များအရ အလွန်ကောင်းမွန်စွာ ညှိပေးနိုင်သည်။ လေနှင့် နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားကို ပေါင်းစပ်သည့် DC မိုက်ခရိုဂရစ်သည် အနောက်တောင်အောက်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများ၊ မြေအောက်အပူစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများနှင့် အနောက်တောင်အောက်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများအပါအဝင် အနောက်တောင်အောက်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများကိုလည်း အထောက်အပံ့ပေးသည်။ ထို့အတူ စွမ်းအားလိုအပ်ချက်များ ပြောင်းလဲလာသည့်အတွက် အနောက်တောင်အောက်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများကို အနောက်တောင်အောက်ခြင်းစွမ်းအားပေါ်မှုပွဲများအဖြစ် ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းနိုင်သည်။

လေနှင့်နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါင်းစပ်မှုအတွက် DC မိုက်ခရိုဂရစ် (dc microgrid) သည် ရေးရှိုးထားသော လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များနှင့် သီးခြားအလုပ်လုပ်နိုင်သည့် အလိုအလျောက်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားကွန်ရက်များကို ဖန်တီးခြင်းဖြင့် အထူးသဖြင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များနှင့် ဆက်သွယ်ရန် အကောင်းဆုံးအချိန်များတွင် ရေးရှိုးထားသည့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များနှင့် ဆက်သွယ်ရန် ရွေးချယ်စရာကို ထောက်ပံ့ပေးခြင်းဖြင့် အရှိန်အဟုန်မှုများကို အများအားဖြင့် ဖန်တီးပေးပါသည်။ ဤ နှစ်မျော်နှံ့သော လုပ်ဆောင်နေသည့် စနစ်သည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များ ပိတ်ထားခြင်း၊ သဘောတော်မှုများ ဖြစ်ပွားခြင်း သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များ ပိုမိုကောင်းမွန်စေရန် ပြုလုပ်နေခြင်းကြောင့် ပုံမှန်စနစ်များသည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားမရှိသည့် အချိန်များတွင် အဆက်မပြတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးနိုင်ခြင်းကို အာမခံပေးပါသည်။ လေနှင့်နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါင်းစပ်မှုအတွက် DC မိုက်ခရိုဂရစ်၏ ခိုင်မာသော အဆောက်အဦးဖွဲ့စည်းမှုတွင် အဆင့်များစွာသော အပိုအစိတ်အပိုင်းများ ပါဝင်ပါသည်။ အဓိက အစိတ်အပိုင်းများ ပြုပြင်ရန် လိုအပ်သည့်အချိန်များ သို့မဟုတ် မျှော်လင့်မထားသည့် ပျက်စီးမှုများ ဖြစ်ပွားသည့်အချိန်များတွင် အပိုအစိတ်အပိုင်းများသည် အလိုအလျောက် လုပ်ဆောင်လာပါသည်။ ကျွန်းစနစ် (Island mode) အသုံးပြုမှုသည် စနစ်ကို အဓိက လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များမှ ခွဲထုတ်ပေးပြီး ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်သည့် စွမ်းအားများ နှင့် သိုလှောင်ထားသည့် စွမ်းအားများဖြင့် အပြည့်အဝ လုပ်ဆောင်နိုင်စေပါသည်။ ထို့ကြောင့် အချိန်ကြာမှုများအတွက် စွမ်းအားအသုံးပြုမှု လွတ်လပ်မှုကို အပြည့်အဝ ပေးနိုင်ပါသည်။ အထွက်အသုံးပြုမှု အလိုအလျောက် ပြောင်းလဲပေးသည့် စနစ်သည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များနှင့် ဆက်သွယ်ထားသည့် စနစ်များ နှင့် ကျွန်းစနစ် (islanded mode) အကြား အလွယ်တက် ပြောင်းလဲပေးပါသည်။ ထို့ကြောင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ပေးမှု မှုန်းမှုများ သို့မဟုတ် စက်ပစ္စည်းများ ပျက်စီးမှုများ မဖြစ်ပါသည်။ လေနှင့်နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါင်းစပ်မှုအတွက် DC မိုက်ခရိုဂရစ်အတွင်းရှိ ခေတ်မှီသည့် ကာကွယ်ရေးစနစ်များသည် လျှပ်စစ်အမှားများ ကွန်ရက်တစ်ခုလုံးသို့ ပ распространять မှုကို ကာကွယ်ပေးပါသည်။ အက်ဒ်မှုများကို အလိုအလျောက် ခွဲထုတ်ပေးပြီး ပိုမိုကောင်းမွန်သည့် စွမ်းအားပေးမှုကို အခြားနေရာများတွင် ထောက်ပံ့ပေးပါသည်။ ဤ အပိုင်းအစိတ်အပိုင်းများကို ခွဲထုတ်အသုံးပြုသည့် ချဉ်းကပ်မှုသည် တစ်ခုတည်းသော ပျက်စီးမှုများကြောင့် စနစ်တစ်ခုလုံး အလုပ်မလုပ်နိုင်သည့် အခြေအနေများကို ကာကွယ်ပေးပါသည်။ ခိုင်မာသည့် ဆက်သွယ်ရေးကွန်ရက်သည် အဝ remote မှ စွမ်းအားစနစ်ကို စောင်းကြည့်ခြင်း နှင့် ထိန်းချုပ်ခြင်း စွမ်းရည်များကို ပေးနိုင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် စနစ်အသုံးပြုသူများသည် အင်တာနက်အသုံးပြုနိုင်သည့် နေရာများမှ ပြဿနာများကို ရှာဖွေဖေးဖို့၊ စီမံခန်းများကို ပြောင်းလဲဖေးဖို့ နှင့် ပြုပြင်မှုလုပ်ဆောင်မှုများကို ညှိနှိုင်းဖေးဖို့ လွယ်ကူစေပါသည်။ စွမ်းအားအသုံးပြုမှုအတွက် ကွန်ပျူတာလုံခြုံရေး အစီအမံများသည် လေနှင့်နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါင်းစပ်မှုအတွက် DC မိုက်ခရိုဂရစ်ကို ဒစ်ဂျစ်တယ် ခြိမ်းခြောက်မှုများမှ ကာကွယ်ပေးပါသည်။ ထို့ကြောင့် အော်က်ပ်တို့ သို့မဟုတ် အသုံးပြုသည့် စက်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုနိုင်ရန် လုံခြုံသည့် လုံခြုံရေး အစီအမံများ၊ လုံခြုံသည့် အထောက်အထား အသုံးပြုမှု စနစ်များ နှင့် အသုံးပြုသည့် စက်ပစ္စည်းများကို ခွဲထုတ်ထားသည့် ထိန်းချုပ်မှုကွန်ရက်များသည် အရေးကြီးသည့် စနစ်များသို့ အခွင့်မေးမှုများကို ကာကွယ်ပေးပါသည်။ အပိုင်းအစိတ်အပိုင်းများကို ခွဲထုတ်အသုံးပြုသည့် ဒီဇိုင်း ချဉ်းကပ်မှုသည် မိုက်ခရိုဂရစ်တစ်ခုလုံးကို ပိတ်ထားစေခြင်းမှ ကင်းလွေ့စေပါသည်။ ထို့ကြောင့် အပိုင်းအစိတ်အပိုင်းများကို ပြုပြင်ရန် သို့မဟုတ် အစိတ်အပိုင်းများကို အစားထိုးရန် လိုအပ်သည့်အချိန်များတွင် အလုပ်မလုပ်နိုင်သည့် အချိန်များ နှင့် ပြုပြင်မှုများကို အနည်းဆုံးဖြစ်စေပါသည်။ စွမ်းအားအသုံးပြုမှု လွတ်လပ်မှု၏ အကျိုးကျေးဇူးများသည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များ၏ စျေးနှုန်းများ ပြောင်းလဲမှုများကို လျှော့ချပေးခြင်း၊ ပေးပို့ရေး ကွန်ရက်များ ပိတ်ထားခြင်းများမှ ကာကွယ်ပေးခြင်း နှင့် ရေးရှိုးထားသည့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဈေးကွက်များကို ထိရောက်စေသည့် စည်းမျဉ်းများ ပြောင်းလဲမှုများမှ လွတ်မှုကို ပေးနိုင်ပါသည်။ လေနှင့်နေရောင်ခြင်းစွမ်းအားပေါင်းစပ်မှုအတွက် DC မိုက်ခရိုဂရစ်သည် အသုံးပြုသူများအား သူတို့၏ စွမ်းအားအသုံးပြုမှုကို ထိန်းချုပ်နိုင်စေပါသည်။ ထို့အပေါ်အခြေခံ၍ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား လိုအပ်မှုကို လျှော့ချခြင်း နှင့် စွမ်းအားအပိုများကို လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များသို့ ပိုမိုပေးနိုင်သည့် အချိန်များတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖောက်သည်များ၏ စုစုပေါင်း စွမ်းအား တည်ငြိမ်မှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။