energy storage systems: development of battery energy systems/infopost

energy storage systems: बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियां लंबे समय से चर्चा का विषय रही हैं। अब कई संगठनों ने इनके प्रति काफी दिलचस्पी दिखाई है। लेकिन पवन और सौर ऊर्जा से ग्रिड में असंतुलन पैदा हो सकता है। क्योंकि इनके जरिये बिजली उत्पादन हवा और धूप जैसे बाहरी कारकों पर निर्भर होता है।

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energy storage systems: बैटरी भंडारण ऊर्जा संग्रहण का महत्वपूर्ण हिस्सा

इंफोपोस्ट डेस्क

energy storage systems: रुक-रुक कर बिजली उत्पादन की परिवर्तनशीलता को दूर करने के लिए बिजली भंडारण प्रणालियों के लिए एक मजबूत व्यवस्था की जरूरत महसूस की गई। बैटरी भंडारण समग्र ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह ग्रिड को संतुलित करने का एक विश्वसनीय और लागत प्रभावी तरीका भी है।

जनवरी 2020 में जारी एक रिपोर्ट में ‘2029-30 के लिए इष्टतम उत्पादन क्षमता मिश्रण‘ शीर्षक से केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण ने ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी की ओर से पूरक अक्षय ऊर्जा उत्पादन के साथ थर्मल आधारित उत्पादन के प्रतिस्थापन की परिकल्पना की है।

एक प्रमुख नीतिगत घोषणा

यह एक प्रमुख नीतिगत घोषणा रही है जो भारत की ऊर्जा नियोजन पद्धति के अध्ययन को प्रभावित करेगी। यह बिजली के उत्पादन और संचरण के अनुकूलन के लिए मौजूदा और भविष्य की अक्षय ऊर्जा क्षमता के साथ ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के एकीकरण पर ध्यान केंद्रित करेगी।

इससे पहले जनवरी 2017 में, भारतीय केंद्रीय विद्युत नियामक आयोग “सीईआरसी” ने भारत में बिजली भंडारण प्रणालियों की शुरुआत पर एक स्टाफ पेपर प्रकाशित किया था। सीईआरसी ने माना कि ग्रिड में अक्षय ऊर्जा की बढ़ती हिस्सेदारी ने पीक और बेस लोड प्रबंधन, मांग और उत्पादन क्षमता में संतुलन के पारंपरिक दृष्टिकोण को प्रभावित किया है।

चुनौती का समाधान ऊर्जा भंडारण प्रणाली

सीईआरसी के अनुसार, इस चुनौती का समाधान ऊर्जा भंडारण प्रणाली थी, जो ग्रिड की परिचालन क्षमताओं में सुधार कर सकती है, लागत कम कर सकती है और उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकती है।

मोटे तौर पर थर्मल और नवीकरणीय ऊर्जा जनरेटर के साथ एक ‘ग्रिड-स्केल’ बैटरी स्टोरेज को तैनात किया जा सकता है। अधिशेष ऊर्जा का भंडारण कम मांग अवधि के दौरान और संग्रहीत ऊर्जा की आपूर्ति उच्चतम मांग अवधि के दौरान की जा सकती है।

अनुपूरक थर्मल उत्पादन की जरूरत

वैधानिक रैंप अप और रैंप डाउन आवश्यकताओं को पूरा करने में अनुपूरक थर्मल उत्पादन किया जा सकता है। ग्रिड आवश्यकताओं के अनुसार सहायक सेवाओं का उपयोग किया जा सकता है। अनिर्धारित इंटरचेंज (यूआई) को कम किया जा सकता है और यूआई रिटर्न का अनुकूलन किया जा सकता है।

वर्तमान में भारत में कोई एकीकृत ऊर्जा भंडारण नीति प्रभावी नहीं है। लेकिन केंद्रीय विद्युत मंत्रालय ने अक्टूबर 2021 में ऐसी नीति तैयार करने के उद्देश्य से हितधारकों से इनपुट आमंत्रित किए थे। हम चर्चा करेंगी कि कौन सी बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियां अभी प्रचलित हैं।

लिथियम आयन बैटरी की खासियत

लिथियम-आयन बैटरी अधिकांश पोर्टेबल उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे सेल फोन और लैपटॉप में उपयोग की जाती है। यह दूसरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के मुकाबले प्रति यूनिट द्रव्यमान में उच्च ऊर्जा उपलब्ध कराती है।

लिथियम-आयन बैटरी के अधिकांश घटकों का पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। लेकिन सामग्री की लागत उद्योग के लिए एक चुनौती है। सटीक रसायन अक्सर उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स बैटरी से भिन्न होता है। उनकी अपेक्षाकृत उच्च लागत को कम करने, उनके उपयोगी जीवन का विस्तार करने और अति ताप के संबंध में सुरक्षा चिंताओं को दूर करने के लिए अनुसंधान और विकास किए जा रहे हैं।

निकल-धातु हाइड्राइड बैटरी की विशिष्ट शक्ति क्षमताएं

निकल-मेटल हाइड्राइड बैटरी का इस्तेमाल कंप्यूटर और चिकित्सा उपकरणों में नियमित रूप से किया जाता है। इससे उचित विशिष्ट ऊर्जा और विशिष्ट शक्ति क्षमताएं मिलती हैं। निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरियों का जीवन चक्र लेड-एसिड बैटरी की तुलना में बहुत लंबा होता है। ये सुरक्षित और दुरुपयोग को सहन करने वाली होती हैं।

इन बैटरियों का व्यापक रूप से भारी इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग किया गया है। निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरियों के साथ मुख्य चुनौतियां उनकी उच्च लागत, उच्च स्व-निर्वहन, उच्च तापमान पर ऊष्मा उत्पादन और हाइड्रोजन हानि को नियंत्रित करने की आवश्यकता है।

उच्च शक्ति के लिए शीशा अम्लीय बैटरी

लेड-एसिड बैटरी को उच्च शक्ति के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। ये सस्ती, सुरक्षित और विश्वसनीय हैं। कम विशिष्ट ऊर्जा, खराब ठंडे-तापमान प्रदर्शन, लघु कैलेंडर और चक्र जीवन उनके उपयोग में बाधा डालते हैं।

उन्नत हाई-पावर लेड-एसिड बैटरियां विकसित की जा रही हैं। लेकिन इन बैटरियों का उपयोग केवल व्यावसायिक रूप से उपलब्ध इलेक्ट्रिक-ड्राइव वाहनों में सहायक भार के लिए किया जाता है। इसलिए सामान्य व्यक्ति के लिए इनका ज्यादा महत्व नहीं है।

अतिरिक्त शक्ति के लिए अल्ट्राकैपेसिटर

अल्ट्राकैपेसिटर एक इलेक्ट्रोड और एक इलेक्ट्रोलाइट के बीच एक ध्रुवीकृत तरल में ऊर्जा संग्रहीत करते हैं। जैसे-जैसे द्रव का पृष्ठीय क्षेत्रफल बढ़ता है, ऊर्जा भंडारण क्षमता बढ़ती जाती है। अल्ट्राकेपसिटर त्वरण और पहाड़ी चढ़ाई के दौरान वाहनों को अतिरिक्त शक्ति प्रदान कर सकते हैं और ब्रेकिंग ऊर्जा को पुनर्प्राप्त करने में मदद कर सकते हैं।

वे इलेक्ट्रिक-ड्राइव वाहनों में द्वितीयक ऊर्जा-भंडारण उपकरणों के रूप में भी उपयोगी हो सकते हैं। क्योंकि वे इलेक्ट्रोकेमिकल बैटरी स्तर लोड पावर में मदद करते हैं। लिथियम-आयन और निकल-मेटल हाइड्राइड सहित कई प्रकार की बैटरियों को स्वीकार किया जा सकता है।