सबसे अच्छा ऊर्जा स्टोरेज सिस्टम चुनना

समझना ऊर्जा भंडारण प्रणाली और उनका महत्व

ऊर्जा संग्रहण की नवजागरणीय समावेश में भूमिका

भंडारण प्रणाली नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों जैसे पवन और सौर ऊर्जा को अधिक विश्वसनीय बनाने में एक बड़ी भूमिका निभाती है, क्योंकि वे असंगत रूप से बिजली का उत्पादन करते हैं। ये सिस्टम मूल रूप से क्या करते हैं अतिरिक्त बिजली को सोख लेते हैं जब बहुत अधिक उत्पन्न होता है, फिर इसे फिर से बाहर छोड़ देते हैं जब लोगों को अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है। इससे अक्षय ऊर्जा को हमारे मौजूदा ग्रिड बुनियादी ढांचे से ठीक से जोड़ने में मदद मिलती है। ऊर्जा के भंडारण की क्षमता बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दुनिया भर में कार्बन उत्सर्जन को कम करने के प्रयासों का समर्थन करती है जबकि स्वच्छ ऊर्जा विकल्पों के लिए धक्का देती है। कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि लगभग 90 प्रतिशत नई नवीकरणीय परियोजनाओं में किसी प्रकार का भंडारण समाधान अंतर्निहित है। यह समझ में आता है, क्योंकि बिना अच्छे भंडारण विकल्पों के, सभी स्वच्छ ऊर्जा सिर्फ बर्बाद हो जाती है जब किसी को इसकी जरूरत नहीं होती है।

आधुनिक समाधानों के साथ आपूर्ति-मांग के अंतर को संतुलित करना

ऊर्जा भंडारण तकनीक ने बदल दिया है कि हम बिजली की आपूर्ति कैसे प्रबंधित करते हैं जो उपलब्ध है और लोगों की जरूरत के बीच चीजों को संतुलित करके। अब उपयोगिताएं अतिरिक्त ऊर्जा बचा सकती हैं जब कोई भी बहुत अधिक उपयोग नहीं कर रहा हो और फिर इसे सिस्टम में वापस डाल सकता है जब सभी को एक साथ बिजली की आवश्यकता होती है। इससे पूरे विद्युत ग्रिड को बिना किसी ओवरलोड के सुचारू रूप से चलाने में मदद मिलती है। व्यस्त घंटों के दौरान जब हर कोई अपने उपकरणों को चालू करता है, ये भंडारण प्रणाली समस्याएं होने से पहले ग्रिड से कुछ दबाव निकालती हैं। कुछ स्थानों ने वास्तव में अपने उच्चतम ऊर्जा बिलों को देखा, विभिन्न रिपोर्टों के अनुसार बेहतर भंडारण विकल्प स्थापित करने के बाद लगभग 30% तक गिर गया। यह दिखाता है कि चीजों को स्थिर करने के अलावा, अच्छे भंडारण सेटअप वास्तव में मदद करते हैं कैसे ऊर्जा को दिन के विभिन्न समय में वितरित किया जाता है, हमारे पूरे बिजली नेटवर्क को व्यवधान के खिलाफ मजबूत बनाते हुए लंबे समय में भी पैसे बचाते हुए।

प्रकार ऊर्जा भंडारण प्रणाली

लिथियम-आयन बैटरी: लचीलापन और पैमाने पर विस्तार

लिथियम आयन बैटरी अब ऊर्जा भंडारण की दुनिया में लगभग हर जगह हैं क्योंकि उन्हें आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है और जरूरत पड़ने पर बढ़ाया जा सकता है। ये बैटरी छोटी जगहों में बहुत अधिक शक्ति रखती हैं, जो कि सभी प्रकार की चीजों के लिए बहुत अच्छी तरह से काम करती है, जिसमें इलेक्ट्रिक कारें, हमारे फोन और टैबलेट, और यहां तक कि उन बड़े सिस्टम भी शामिल हैं जो पवन और सौर ऊर्जा प्रतिष्ठानों को प्रबंधित करने में मदद करते हैं। ये बैटरी क्यों चली गई हैं? मुख्यतः इसलिए कि इन वर्षों में कीमतें काफी कम हो गई हैं। उद्योग के आंकड़ों को देखते हुए, हमने देखा है कि बैटरी की लागत में लगभग 80% की गिरावट आई है 2010 के बाद से। इस तरह की कीमत में गिरावट का मतलब है कि अधिक लोग और व्यवसाय वास्तव में इन प्रणालियों को स्थापित करने के लिए खर्च कर सकते हैं। टेस्ला की पावरवॉल को उदाहरण के लिए लें। घर के मालिक जो अपनी संपत्ति पर एक इन में से स्थापित कर सकते हैं अतिरिक्त सूर्य के प्रकाश को बचाने के लिए दिन के दौरान उत्पन्न और फिर बाद में इसका उपयोग जब वहाँ सूरज नहीं है या शायद एक आउटेज के दौरान. यह दिखाता है कि लिथियम आयन तकनीक कितनी लचीली है।

पंपेड हाइड्रो स्टोरेज: साबित हुए बड़े पैमाने पर विश्वसनीयता

पंप हाइड्रो स्टोरेज 100 से अधिक वर्षों से मौजूद है और जब बड़े पैमाने पर ऊर्जा के भंडारण की बात आती है तो यह सबसे विश्वसनीय विकल्प बना हुआ है। मूल विचार वास्तव में काफी सीधा है. पानी एक जलाशय से दूसरे जलाशय में जाता है जो अधिक ऊंचाई पर स्थित होता है, जो गुरुत्वाकर्षण के रूप में ऊर्जा को संग्रहीत करता है। इस तरह के सिस्टम दुनिया भर में सभी बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण का लगभग 95 प्रतिशत बनाते हैं, यह दिखाता है कि वे कई देशों में कितना स्वीकार्य हो गए हैं। जो उन्हें इतना मूल्यवान बनाता है वह है उनकी बदलती मांगों के प्रति त्वरित प्रतिक्रिया समय, कभी-कभी केवल कुछ ही मिनटों में समायोजित होता है। कुल मिलाकर, दक्षता 70 से 85 प्रतिशत के बीच है। लेकिन वास्तविक दुनिया में भी कुछ बाधाएं हैं। उपयुक्त स्थानों को खोजने के लिए विशिष्ट भौगोलिक विशेषताओं की आवश्यकता होती है जिनमें जल स्रोतों तक पहुंच और महत्वपूर्ण ऊंचाई अंतर शामिल हैं, जो स्वाभाविक रूप से इन प्रतिष्ठानों को वास्तव में कहां किया जा सकता है।

फ़्लो बैटरी लंबे समय की जरूरतों के लिए

फ्लो बैटरी कुछ अलग ही प्रदान करती है जब यह ऊर्जा को लंबे समय तक स्टोर करने की बात आती है, जो कि मौसमों के बीच ऊर्जा आपूर्ति के प्रबंधन के लिए वास्तव में महत्वपूर्ण है। लीथियम आयन विकल्पों से उन्हें अलग करने वाली बात यह है कि वे मुख्य इकाई के बाहर अलग-अलग टैंकों में रखे तरल इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करते हैं। इस सेटअप का मतलब है कि वे चार्ज रखने की क्षमता खोए बिना बहुत लंबे समय तक बिजली का निर्वहन कर सकते हैं। इन प्रणालियों के निर्माण के तरीके से भी स्केल अप करना अपेक्षाकृत सरल है, जो बताता है कि कई कारखानों और बिजली कंपनियों को जब उन्हें विश्वसनीय ऊर्जा बैकअप की आवश्यकता होती है जो लंबे समय तक रहता है तो वे क्यों बदल जाते हैं। हमने हाल ही में कुछ दिलचस्प विकास देखे हैं जो उत्पादन खर्चों में कटौती करते हैं जबकि इन प्रणालियों से बेहतर प्रदर्शन प्राप्त करते हैं, प्रवाह बैटरी को पारंपरिक भंडारण समाधानों के खिलाफ गंभीर दावेदार के रूप में तैनात करते हैं। उदाहरण के लिए, वैनडियम रेडॉक्स फ्लो बैटरी को लें। वीआरएफबी बड़ी बुनियादी ढांचा परियोजनाओं में काफी लोकप्रिय हो गई है क्योंकि वे लंबे समय तक चलती हैं और लंबे समय तक संचालन के दौरान भी स्थिर बिजली उत्पादन प्रदान कर सकती हैं।

थर्मल स्टोरेज: गर्मी ऊर्जा का पकड़ना और फिर से उपयोग करना

थर्मल ऊर्जा भंडारण वास्तव में अतिरिक्त ऊर्जा बचाने के लिए महत्वपूर्ण है जब हमें बाद में इसकी आवश्यकता होती है जैसे इमारतों को गर्म करना या उन्हें ठंडा रखना। ये सिस्टम मूल रूप से गर्मी को पानी या गर्म नमक मिश्रणों जैसे सामानों का उपयोग करके संग्रहीत करते हैं। यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि हम जब भी उपलब्ध हो ऊर्जा बर्बाद नहीं कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, केंद्रित सौर ऊर्जा संयंत्र इस तकनीक से बहुत लाभान्वित होते हैं क्योंकि वे दिन के दौरान सूर्य के प्रकाश को एकत्र कर सकते हैं और फिर रात में बिजली उत्पन्न कर सकते हैं जब लोगों को वास्तव में बिजली की आवश्यकता होती है। थर्मल स्टोरेज अक्षय ऊर्जा स्रोतों से अधिक लाभ उठाने में भी मदद करता है, विशेष रूप से हीटिंग आवश्यकताओं के लिए, जो हमारे हरित ऊर्जा समाधानों की ओर बढ़ने का समर्थन करता है। उदाहरण के लिए वाणिज्यिक भवनों को लें, कई अब बर्फ भंडारण प्रणालियों का उपयोग करते हैं जो बिजली की दरें कम होने पर रात भर पानी को फ्रीज करते हैं, फिर दिन के दौरान बर्फ को पिघलाते हैं ताकि उच्च मांग के समय महंगी एयर कंडीशनिंग इकाइयों को चालू किए बिना ठंडा किया जा सके।

उभरी तकनीक: हाइड्रोजन और गुरुत्व-आधारित सिस्टम

हाइड्रोजन और गुरुत्वाकर्षण आधारित भंडारण में नई तकनीकी प्रगति पूरी तरह से बदल सकती है कि हम भविष्य में ऊर्जा कैसे संग्रहीत करते हैं। हाइड्रोजन भंडारण के साथ, अतिरिक्त बिजली को इलेक्ट्रोलिसिस नामक प्रक्रिया के माध्यम से हाइड्रोजन गैस में बदल दिया जाता है। इससे उत्सर्जन के बिना ऊर्जा को स्थानांतरित करने और संग्रहीत करने का एक तरीका बनता है। जबकि अभी भी विकास में है, यह तकनीक नवीकरणीय ऊर्जा के साथ जोड़ी में वास्तविक वादा दिखाता है, पवन और सौर ऊर्जा से बिजली की आपूर्ति में उन उतार-चढ़ाव को चिकना करने में मदद करता है। फिर वहाँ गुरुत्वाकर्षण भंडारण प्रणाली है जो ऊर्जा को गतिज और संभावित ऊर्जा दोनों के रूप में संग्रहीत करके काम करती है। इसे पंप हाइड्रो के समान सोचो लेकिन उस सारे पानी की जरूरत के बिना। एनर्जी वॉल्ट जैसी कंपनियां पहले से ही इन अवधारणाओं पर काम कर रही हैं, हरित विकल्प विकसित कर रही हैं जो लागत को उचित रखते हुए स्केल कर सकती हैं। ये नवाचार हमारे ऊर्जा भंडारण विकल्पों में क्या संभव है का विस्तार कर रहे हैं।

चयन करते समय महत्वपूर्ण कारक ऊर्जा भंडारण प्रणाली

क्षमता व डिसचार्ज अवधि की मांगें

ऊर्जा भंडारण प्रणाली प्राप्त करने के बारे में सोच रहे हैं? सबसे पहले सही करने के लिए कुंजी यह जानना है कि क्षमता का क्या मतलब है बनाम डिस्चार्ज अवधि। क्षमता मूल रूप से हमें बताती है कि सिस्टम कितनी शक्ति अंदर रख सकता है, एक बैटरी के आकार की तरह अगर आप चाहें। डिस्चार्ज अवधि से पता चलता है कि जब कोई इसका उपयोग करना शुरू करता है तो संग्रहीत ऊर्जा वास्तव में कितनी देर तक चलती है। इन विनिर्देशों को विशिष्ट ऊर्जा आवश्यकताओं के अनुरूप करना व्यावहारिक रूप से बहुत मायने रखता है। वास्तविक ऊर्जा खपत पैटर्न को देखने से यह पता लगाने में मदद मिलती है कि क्या हमें अधिक भंडारण स्थान या अधिक स्थायी बिजली आपूर्ति की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए बैकअप जनरेटर लें, उन्हें आमतौर पर बड़ी क्षमता वाले टैंकों की आवश्यकता होती है लेकिन रनटाइम के बारे में इतना चिंतित नहीं होते हैं। दूसरी ओर, सौर ऊर्जा से चलने वाले घरों को अक्सर ऐसी प्रणालियों से लाभ होता है जो एक बार में सभी ऊर्जा को छोड़ने के बजाय कई घंटों में धीरे-धीरे ऊर्जा जारी करती हैं।

लागत विश्लेषण: प्रारंभिक निवेश बनाम जीवनकाल का मूल्य

किसी भी परिस्थिति के लिए सर्वोत्तम ऊर्जा भंडारण समाधान चुनते समय उचित लागत विश्लेषण करना वास्तव में महत्वपूर्ण है। लोगों को यह देखना होगा कि वे कितने साल से काम कर रहे हैं और वे कितना खर्च कर रहे हैं। नियमित रखरखाव के खर्च, सिस्टम कितनी जल्दी टूट जाता है, और उन छोटी सी दक्षता में गिरावट भी मायने रखती है। अधिकांश पेशेवर किसी को भी जो पूछता है कि ऊर्जा भंडारण बजट शीट में सिर्फ एक और लाइन आइटम के रूप में नहीं देखा जाना चाहिए बता देंगे। इसे निवेश के लायक चीज समझिए क्योंकि यह कई तरह से आपको लाभ देगा। उदाहरण के लिए लिथियम बैटरी को लीजिए। बेशक, वे कुछ विकल्पों की तुलना में शुरू में अधिक खर्च करते हैं, लेकिन घर के मालिकों ने पहले वर्ष के भीतर ही अपने मासिक बिजली बिलों में 30% या उससे अधिक की कटौती की रिपोर्ट की है। इसके अलावा, बिजली की कमी के दौरान ये प्रणाली आवश्यक उपकरणों को तब तक चालू रखती हैं जब तक कि ग्रिड सेवा वापस नहीं आती।

जाल-स्केल बनाम घरेलू अनुप्रयोग

ऊर्जा भंडारण के विभिन्न स्वाद होते हैं, यह किस उद्देश्य के लिए है इसके आधार पर - कुछ प्रणाली बड़े ग्रिड के लिए बहुत अच्छी काम करती हैं, अन्य घरों में बेहतर फिट बैठती हैं। बिजली संयंत्रों में जो विशाल भंडारण इकाइयां हैं, वे देश भर के उद्योगों और शहरों द्वारा आवश्यक बिजली की भारी मात्रा को संभालती हैं। दूसरी ओर, घर के मालिकों को आमतौर पर बहुत छोटे सेटअप से निपटना पड़ता है जो केवल उनके घर की दैनिक बिजली की जरूरतों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और शायद उन उच्च उपयोग समय के दौरान उन्हें पैसे बचाने में भी मदद करते हैं। भंडारण विकल्पों को वास्तविक जरूरतों के अनुरूप बनाते समय, लोगों को बारीकी से यह देखने की आवश्यकता होती है कि उन्हें वास्तव में दिन में कितनी बिजली की आवश्यकता होती है। अधिकांश परिवार अपने गैरेज में फिट होने के लिए पर्याप्त छोटे लेकिन फिर भी पर्याप्त शक्तिशाली के लिए कुछ के लिए जाते हैं जब दरें स्पाइक उनके मासिक बिल को कम करने के लिए। इस बीच, पूरे क्षेत्रों को चलाने वाली कंपनियां ऐसी भंडारण व्यवस्था चाहती हैं जो तूफान या अन्य व्यवधानों के दौरान विफलता के बिना बड़ी मात्रा में ऊर्जा रख सके।

पर्यावरणीय प्रभाव और सामग्री की दृष्टि से उत्पादन

ऊर्जा भंडारण प्रणाली पर्यावरण के लिए इन दिनों बहुत ही परेशानी का कारण बन रही है। हमें इस बात पर अधिक ध्यान देने की जरूरत है कि उत्पादन से लेकर निपटान तक उनके पूरे जीवन चक्र के दौरान क्या होता है, खासकर जब यह सामग्री की बात आती है। दुनिया भर में सरकारों द्वारा उत्सर्जन और कचरे के प्रबंधन पर नियमों को कड़ा करने के साथ, कंपनियां अब अपनी कच्ची सामग्री के स्रोत या पुराने उपकरणों से छुटकारा पाने के तरीके को अनदेखा नहीं कर सकती हैं। पर्यावरण के अनुकूल होना केवल धरती के लिए अच्छा नहीं है। उपभोक्ताओं को आज स्थिरता की बहुत परवाह है, इसलिए जो व्यवसाय पर्यावरण के अनुकूल विकल्प चुनते हैं वे उन ग्राहकों के साथ मजबूत संबंध बनाते हैं जो उन मूल्यों को साझा करते हैं। बाजार अनुसंधान से पता चलता है कि हरित प्रथाओं को अपनाने वाली कंपनियों को अक्सर युवा जनसांख्यिकीय लोगों के बीच बिक्री में वृद्धि देखने को मिलती है जो खरीद निर्णयों में पर्यावरणीय कारकों को प्राथमिकता देते हैं। भविष्य की ओर देखने वाले निर्माताओं के लिए इसका मतलब है कि परिचालन लागतों को नियंत्रण में रखते हुए स्वच्छ प्रौद्योगिकियों को विकसित करने में गंभीर धन के अवसर हैं।

केस स्टडी: ऊर्जा संग्रहण कार्य में

अलबामा पावर की उपयोगिता-स्केल बैटरी परियोजना

अलबामा पावर ने कुछ बहुत ही अभिनव लॉन्च किया है जब यह वॉकर काउंटी में बड़े पैमाने पर बैटरी भंडारण की बात आती है। वे एक बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली या संक्षेप में BESS नामक जगह डाल रहे हैं। यह चीज़ लगभग 150 मेगावाट की शक्ति रख सकती है, एक बार में लगभग 9,000 घरों में रोशनी रखने के लिए पर्याप्त है। कंपनी चाहती है कि इस तरह की प्रणाली बिजली ग्रिड को स्थिर रखने में मदद करे, मांग में अचानक बदलाव होने पर बेहतर प्रतिक्रिया करे, और अधिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों को ऑनलाइन लाए। इस कार्य के शुरुआती रूप में कई क्षेत्रों में वास्तविक सुधार दिखाई देते हैं जिनमें ऊर्जा प्रवाह का बेहतर प्रबंधन, दक्षता दरों में वृद्धि और समग्र रूप से कम परिचालन लागत शामिल हैं। ये निष्कर्ष बताते हैं कि स्वच्छ ऊर्जा उत्पादन के बारे में अलबामा की दीर्घकालिक योजनाओं के लिए यह परियोजना इतनी महत्वपूर्ण क्यों है। हम जो देख रहे हैं वह क्षेत्र के लिए एक महत्वपूर्ण मोड़ है क्योंकि यह आगे बढ़कर अधिक विश्वसनीय और पर्यावरण के अनुकूल बिजली विकल्पों की ओर बढ़ रहा है।

एनआरईएल का दीर्घकालिक भंडारण समाधान पर शोध

एनआरईएल दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण विकल्पों को आगे बढ़ाने में अग्रणी बन गया है। वहां के शोधकर्ता हर तरह की नई तकनीक पर विचार कर रहे हैं जो वर्तमान प्रणालियों की तुलना में बहुत अधिक समय तक बिजली का निर्वहन कर सकती है। प्रयोगशाला का ध्यान भंडारण के तरीकों को बनाने पर है जो वास्तविक दुनिया के उपयोग की जरूरतों के अनुरूप हैं। इस तरह की सफलताएं पूरी तरह से बदल सकती हैं कि हम अपने ऊर्जा नेटवर्क का प्रबंधन कैसे करते हैं, खासकर जब दिन भर मांग में वृद्धि होती है। एनआरईएल की खोज से नवीकरणीय ऊर्जा के बारे में सरकारी नीतियों पर प्रभाव पड़ेगा और स्वच्छ भंडारण समाधानों को वित्तपोषित करने के इच्छुक निवेशकों से बड़ा पैसा आएगा। अंततः इस प्रकार के शोध निर्णय निर्माताओं को बेहतर जानकारी देते हैं जब वे नए बुनियादी ढांचे के निर्माण या मौजूदा सुविधाओं को उन्नत करने की योजना बनाते हैं।