आप BESS के बारे में कितना जानते हैं?

बैटरी एनर्जी स्टोरेज सिस्टम (बीईएसएस) ग्रिड कनेक्शन पर आधारित एक बड़े पैमाने की बैटरी प्रणाली है, जिसका उपयोग बिजली और ऊर्जा भंडारण के लिए किया जाता है। यह एक एकीकृत ऊर्जा भंडारण उपकरण बनाने के लिए कई बैटरियों को एक साथ जोड़ता है।

1. बैटरी सेल: बैटरी प्रणाली के एक भाग के रूप में, यह रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

2. बैटरी मॉड्यूल: कई श्रृंखलाओं और समानांतर कनेक्टेड बैटरी कोशिकाओं से बना, इसमें बैटरी कोशिकाओं के संचालन की निगरानी के लिए मॉड्यूल बैटरी प्रबंधन प्रणाली (एमबीएमएस) शामिल है।

3. बैटरी क्लस्टर: कई श्रृंखला से जुड़े मॉड्यूल और बैटरी सुरक्षा इकाइयों (बीपीयू) को समायोजित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसे बैटरी क्लस्टर नियंत्रक भी कहा जाता है। बैटरी क्लस्टर के लिए बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) उनके चार्जिंग और डिस्चार्जिंग चक्रों को विनियमित करते हुए बैटरी के वोल्टेज, तापमान और चार्जिंग स्थिति की निगरानी करती है।

4. ऊर्जा भंडारण कंटेनर: कई समानांतर-जुड़े बैटरी क्लस्टर ले जा सकता है और कंटेनर के आंतरिक वातावरण को प्रबंधित या नियंत्रित करने के लिए अन्य अतिरिक्त घटकों से सुसज्जित किया जा सकता है।

5. पावर रूपांतरण प्रणाली (पीसीएस): बैटरियों द्वारा उत्पन्न प्रत्यक्ष धारा (डीसी) को पावर ग्रिड (सुविधाओं या अंतिम उपयोगकर्ताओं) तक संचरण के लिए पीसीएस या द्विदिश इनवर्टर के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा (एसी) में परिवर्तित किया जाता है। आवश्यकता पड़ने पर यह सिस्टम बैटरी चार्ज करने के लिए ग्रिड से बिजली भी निकाल सकता है।

बैटरी एनर्जी स्टोरेज सिस्टम (बीईएसएस) का कार्य सिद्धांत क्या है?

बैटरी एनर्जी स्टोरेज सिस्टम (बीईएसएस) के कार्य सिद्धांत में मुख्य रूप से तीन प्रक्रियाएं शामिल हैं: चार्जिंग, स्टोरेज और डिस्चार्जिंग। चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, BESS एक बाहरी शक्ति स्रोत के माध्यम से बैटरी में विद्युत ऊर्जा संग्रहीत करता है। सिस्टम डिज़ाइन और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर कार्यान्वयन प्रत्यक्ष धारा या प्रत्यावर्ती धारा हो सकता है। जब बाहरी ऊर्जा स्रोत द्वारा पर्याप्त शक्ति प्रदान की जाती है, तो BESS अतिरिक्त ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है और इसे आंतरिक रूप से नवीकरणीय रूप में रिचार्जेबल बैटरी में संग्रहीत करता है। भंडारण प्रक्रिया के दौरान, जब अपर्याप्त या कोई बाहरी आपूर्ति उपलब्ध नहीं होती है, तो BESS पूरी तरह से चार्ज की गई संग्रहीत ऊर्जा को बरकरार रखता है और भविष्य में उपयोग के लिए इसकी स्थिरता बनाए रखता है। डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, जब संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, तो BESS विभिन्न उपकरणों, इंजनों या अन्य प्रकार के भारों को चलाने की मांग के अनुसार उचित मात्रा में ऊर्जा जारी करता है।

BESS के उपयोग के क्या लाभ और चुनौतियाँ हैं?

BESS विद्युत प्रणाली को विभिन्न लाभ और सेवाएँ प्रदान कर सकता है, जैसे:

1. नवीकरणीय ऊर्जा के एकीकरण को बढ़ाना: बीईएसएस उच्च उत्पादन और कम मांग की अवधि के दौरान अतिरिक्त नवीकरणीय ऊर्जा का भंडारण कर सकता है, और कम उत्पादन और उच्च मांग की अवधि के दौरान इसे जारी कर सकता है। इससे पवन अवरोध को कम किया जा सकता है, इसके उपयोग की दर में सुधार किया जा सकता है और इसकी रुक-रुक कर होने वाली परिवर्तनशीलता को समाप्त किया जा सकता है।

2. बिजली की गुणवत्ता और विश्वसनीयता में सुधार: बीईएसएस वोल्टेज और आवृत्ति के उतार-चढ़ाव, हार्मोनिक्स और अन्य बिजली गुणवत्ता के मुद्दों पर तेज और लचीली प्रतिक्रिया प्रदान कर सकता है। यह बैकअप पावर स्रोत के रूप में भी काम कर सकता है और ग्रिड आउटेज या आपात स्थिति के दौरान ब्लैक स्टार्ट फ़ंक्शन का समर्थन कर सकता है।

3. पीक डिमांड को कम करना: जब बिजली की कीमतें कम होती हैं तो बीईएसएस ऑफ-पीक घंटों के दौरान चार्ज कर सकता है, और जब कीमतें अधिक होती हैं तो पीक घंटों के दौरान डिस्चार्ज कर सकता है। इससे अधिकतम मांग कम हो सकती है, बिजली की लागत कम हो सकती है और नई पीढ़ी की क्षमता विस्तार या ट्रांसमिशन अपग्रेड की आवश्यकता में देरी हो सकती है।

4. ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करना: बीईएसएस बिजली मिश्रण में नवीकरणीय ऊर्जा की हिस्सेदारी को बढ़ाते हुए, विशेष रूप से चरम अवधि के दौरान, जीवाश्म ईंधन आधारित उत्पादन पर निर्भरता कम कर सकता है। इससे ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने और जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने में मदद मिलती है।

हालाँकि, BESS को कुछ चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है, जैसे:

1. उच्च लागत: अन्य ऊर्जा स्रोतों की तुलना में, BESS अभी भी अपेक्षाकृत महंगा है, विशेष रूप से पूंजीगत लागत, संचालन और रखरखाव लागत और जीवनचक्र लागत के मामले में। BESS की लागत कई कारकों पर निर्भर करती है जैसे बैटरी का प्रकार, सिस्टम का आकार, अनुप्रयोग और बाज़ार की स्थिति। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी परिपक्व होती है और बढ़ती है, भविष्य में बीईएसएस की लागत कम होने की उम्मीद है लेकिन व्यापक रूप से अपनाने में यह अभी भी बाधा बन सकती है।

2. सुरक्षा मुद्दे: बीईएसएस में उच्च वोल्टेज, बड़े करंट और उच्च तापमान शामिल होते हैं जो आग के खतरे, विस्फोट, बिजली के झटके आदि जैसे संभावित जोखिम पैदा करते हैं। बीईएसएस में धातु, एसिड और इलेक्ट्रोलाइट्स जैसे खतरनाक पदार्थ भी होते हैं जो पर्यावरण और स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा कर सकते हैं। यदि ठीक से संभाला या निपटारा नहीं किया गया। बीईएसएस के सुरक्षित संचालन और प्रबंधन को सुनिश्चित करने के लिए सख्त सुरक्षा मानकों, विनियमों और प्रक्रियाओं की आवश्यकता है।

5. पर्यावरणीय प्रभाव: बीईएसएस का पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है, जिसमें संसाधनों की कमी, भूमि उपयोग के मुद्दे, जल उपयोग की समस्याएं, अपशिष्ट उत्पादन और प्रदूषण संबंधी चिंताएं शामिल हैं। बीईएसएस को महत्वपूर्ण मात्रा में कच्चे माल जैसे लिथियम, कोबाल्ट, निकल, तांबा आदि की आवश्यकता होती है, जो कि हैं। असमान वितरण के साथ विश्व स्तर पर दुर्लभ। बीईएसएस खनन विनिर्माण, स्थापना और संचालन के लिए पानी और भूमि का भी उपभोग करता है। बीईएसएस अपने पूरे जीवन चक्र में अपशिष्ट और उत्सर्जन उत्पन्न करता है जो वायु जल मिट्टी की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकता है। पर्यावरणीय प्रभावों की आवश्यकता है जितना संभव हो सके उनके प्रभावों को कम करने के लिए स्थायी प्रथाओं को अपनाने पर विचार किया गया।

BESS के मुख्य अनुप्रयोग और उपयोग के मामले क्या हैं?

BESS का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों और अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जैसे बिजली उत्पादन, ऊर्जा भंडारण सुविधाएं, बिजली प्रणाली में पारेषण और वितरण लाइनें, साथ ही परिवहन क्षेत्र में इलेक्ट्रिक वाहन और समुद्री प्रणाली। इसका उपयोग आवासीय और वाणिज्यिक भवनों के लिए बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में भी किया जाता है। ये प्रणालियाँ अधिशेष ऊर्जा की भंडारण आवश्यकताओं को पूरा कर सकती हैं और ट्रांसमिशन प्रणाली में भीड़भाड़ को रोकते हुए ट्रांसमिशन और वितरण लाइनों पर ओवरलोडिंग को कम करने के लिए बैकअप क्षमता प्रदान कर सकती हैं। बीईएसएस माइक्रो ग्रिड में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो मुख्य ग्रिड से जुड़े या स्वतंत्र रूप से संचालित होने वाले वितरित बिजली नेटवर्क हैं। दूरदराज के क्षेत्रों में स्थित स्वतंत्र माइक्रो ग्रिड डीजल इंजन और वायु प्रदूषण के मुद्दों से जुड़ी उच्च लागत से बचने में मदद करते हुए स्थिर बिजली उत्पादन प्राप्त करने के लिए आंतरायिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के साथ संयुक्त बीईएसएस पर भरोसा कर सकते हैं। BESS विभिन्न आकारों और विन्यासों में आता है, जो छोटे पैमाने के घरेलू उपकरणों और बड़े पैमाने की उपयोगिता प्रणालियों दोनों के लिए उपयुक्त है। इन्हें घरों, व्यावसायिक भवनों और सबस्टेशनों सहित विभिन्न स्थानों पर स्थापित किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, वे ब्लैकआउट के दौरान आपातकालीन बैकअप पावर स्रोत के रूप में काम कर सकते हैं।

BESS में उपयोग की जाने वाली विभिन्न प्रकार की बैटरियाँ क्या हैं?

1. लेड-एसिड बैटरी सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली बैटरी है, जिसमें लेड प्लेट और सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट शामिल हैं। उन्हें उनकी कम लागत, परिपक्व तकनीक और लंबे जीवनकाल के लिए अत्यधिक माना जाता है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से स्टार्टिंग बैटरी, आपातकालीन बिजली स्रोतों और छोटे पैमाने पर ऊर्जा भंडारण जैसे क्षेत्रों में किया जाता है।

2. लिथियम-आयन बैटरी, सबसे लोकप्रिय और उन्नत प्रकार की बैटरियों में से एक, इसमें कार्बनिक सॉल्वैंट्स के साथ लिथियम धातु या मिश्रित सामग्री से बने सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड होते हैं। उनके पास उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च दक्षता और कम पर्यावरणीय प्रभाव जैसे फायदे हैं; मोबाइल उपकरणों, इलेक्ट्रिक वाहनों और अन्य ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहा है।

3. फ्लो बैटरियां रिचार्जेबल ऊर्जा भंडारण उपकरण हैं जो बाहरी टैंकों में संग्रहीत तरल मीडिया का उपयोग करके संचालित होती हैं। उनकी विशेषताओं में कम ऊर्जा घनत्व लेकिन उच्च दक्षता और लंबी सेवा जीवन शामिल है।

4. ऊपर उल्लिखित इन विकल्पों के अलावा, चयन के लिए अन्य प्रकार के BESS भी उपलब्ध हैं जैसे सोडियम-सल्फर बैटरी, निकल-कैडमियम बैटरी, और सुपर कैपेसिटर; प्रत्येक के पास विभिन्न परिदृश्यों के लिए उपयुक्त अलग-अलग विशेषताएं और प्रदर्शन हैं।