बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली, जिसे आमतौर पर BESS के नाम से जाना जाता है, ग्रिड या नवीकरणीय स्रोतों से अतिरिक्त बिजली को बाद में उपयोग के लिए संग्रहीत करने हेतु रिचार्जेबल बैटरियों के समूहों का उपयोग करती है। जैसे-जैसे नवीकरणीय ऊर्जा और स्मार्ट ग्रिड तकनीकें आगे बढ़ रही हैं, BESS प्रणालियाँ बिजली आपूर्ति को स्थिर करने और हरित ऊर्जा के मूल्य को अधिकतम करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही हैं। तो ये प्रणालियाँ वास्तव में कैसे काम करती हैं?
चरण 1: बैटरी बैंक
किसी भी BESS का आधार ऊर्जा भंडारण माध्यम - बैटरियाँ - होती हैं। कई बैटरी मॉड्यूल या "सेल" को एक साथ जोड़कर एक "बैटरी बैंक" बनाया जाता है जो आवश्यक भंडारण क्षमता प्रदान करता है। उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबी उम्र और तेज़ चार्जिंग क्षमता के कारण, लिथियम-आयन सेल सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं। कुछ अनुप्रयोगों में लेड-एसिड और फ्लो बैटरी जैसी अन्य रासायनिक संरचनाएँ भी उपयोग की जाती हैं।
चरण 2: शक्ति रूपांतरण प्रणाली
बैटरी बैंक एक पावर कन्वर्ज़न सिस्टम या पीसीएस के ज़रिए विद्युत ग्रिड से जुड़ता है। पीसीएस में इन्वर्टर, कन्वर्टर और फ़िल्टर जैसे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स घटक होते हैं जो बैटरी और ग्रिड के बीच दोनों दिशाओं में बिजली प्रवाहित होने देते हैं। इन्वर्टर बैटरी से आने वाली दिष्ट धारा (डीसी) को प्रत्यावर्ती धारा (एसी) में परिवर्तित करता है जिसका उपयोग ग्रिड करता है, और कन्वर्टर बैटरी को चार्ज करने के लिए इसके विपरीत कार्य करता है।
चरण 3: बैटरी प्रबंधन प्रणाली
बैटरी प्रबंधन प्रणाली, या बीएमएस, बैटरी बैंक के भीतर प्रत्येक बैटरी सेल की निगरानी और नियंत्रण करती है। बीएमएस सेल को संतुलित करता है, चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान वोल्टेज और करंट को नियंत्रित करता है, और ओवरचार्जिंग, ओवरकरंट या डीप डिस्चार्जिंग से होने वाले नुकसान से बचाता है। यह बैटरी के प्रदर्शन और जीवनकाल को बेहतर बनाने के लिए वोल्टेज, करंट और तापमान जैसे प्रमुख मापदंडों की निगरानी करता है।
चरण 4: शीतलन प्रणाली
एक शीतलन प्रणाली संचालन के दौरान बैटरियों से अतिरिक्त ऊष्मा को हटाती है। यह बैटरियों को उनके इष्टतम तापमान सीमा में रखने और चक्र जीवन को अधिकतम करने के लिए महत्वपूर्ण है। शीतलन के सबसे सामान्य प्रकार हैं द्रव शीतलन (बैटरियों के संपर्क में आने वाली प्लेटों के माध्यम से शीतलक का संचार करके) और वायु शीतलन (पंखों का उपयोग करके बैटरी के आवरणों से हवा प्रवाहित करना)।
चरण 5: संचालन
कम बिजली की मांग या उच्च नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के दौरान, BESS पावर कन्वर्ज़न सिस्टम के माध्यम से अतिरिक्त बिजली को अवशोषित करता है और उसे बैटरी बैंक में संग्रहीत करता है। जब मांग अधिक होती है या नवीकरणीय ऊर्जा उपलब्ध नहीं होती है, तो संग्रहीत ऊर्जा इन्वर्टर के माध्यम से ग्रिड में वापस भेज दी जाती है। इससे BESS रुक-रुक कर आने वाली नवीकरणीय ऊर्जा को "समय-परिवर्तन" करने, ग्रिड आवृत्ति और वोल्टेज को स्थिर करने और बिजली कटौती के दौरान बैकअप बिजली प्रदान करने में सक्षम होता है।
बैटरी प्रबंधन प्रणाली प्रत्येक सेल की चार्जिंग स्थिति पर नज़र रखती है और बैटरियों के ओवरचार्जिंग, ओवरहीटिंग और डीप डिस्चार्जिंग को रोकने के लिए चार्जिंग और डिस्चार्ज की दर को नियंत्रित करती है - जिससे उनका उपयोगी जीवन बढ़ता है। और कूलिंग सिस्टम बैटरी के समग्र तापमान को सुरक्षित संचालन सीमा के भीतर बनाए रखने का काम करता है।
संक्षेप में, एक बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली बैटरियों, विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स घटकों, बुद्धिमान नियंत्रणों और तापीय प्रबंधन का एकीकृत रूप से उपयोग करके अतिरिक्त बिजली का भंडारण करती है और माँग पर बिजली का निर्वहन करती है। इससे BESS तकनीक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के मूल्य को अधिकतम करने, विद्युत ग्रिडों को अधिक कुशल और टिकाऊ बनाने, और कम कार्बन ऊर्जा वाले भविष्य में परिवर्तन में सहायक हो सकती है।
सौर और पवन ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के बढ़ते चलन के साथ, बड़े पैमाने पर बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ (BESS) बिजली ग्रिडों को स्थिर करने में तेज़ी से महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही हैं। बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली ग्रिड या नवीकरणीय स्रोतों से अतिरिक्त बिजली को संग्रहीत करने के लिए रिचार्जेबल बैटरियों का उपयोग करती है और ज़रूरत पड़ने पर उसे वापस भेजती है। BESS तकनीक रुक-रुक कर आने वाली नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग को अधिकतम करने में मदद करती है और समग्र ग्रिड विश्वसनीयता, दक्षता और स्थिरता में सुधार करती है।
एक BESS में आमतौर पर कई घटक होते हैं:
1) आवश्यक ऊर्जा भंडारण क्षमता प्रदान करने के लिए कई बैटरी मॉड्यूल या सेल से बने बैटरी बैंक। लिथियम-आयन बैटरियों का उपयोग उनके उच्च शक्ति घनत्व, लंबी उम्र और तेज़ चार्जिंग क्षमता के कारण सबसे अधिक किया जाता है। लेड-एसिड और फ्लो बैटरियों जैसी अन्य रासायनिक बैटरियों का भी उपयोग किया जाता है।
2) पावर कन्वर्ज़न सिस्टम (पीसीएस) जो बैटरी बैंक को बिजली ग्रिड से जोड़ता है। पीसीएस में एक इन्वर्टर, कन्वर्टर और अन्य नियंत्रण उपकरण होते हैं जो बैटरी और ग्रिड के बीच दोनों दिशाओं में बिजली प्रवाहित करने की अनुमति देते हैं।
3) बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) जो अलग-अलग बैटरी सेलों की स्थिति और प्रदर्शन की निगरानी और नियंत्रण करती है। बीएमएस सेलों को संतुलित करता है, ओवरचार्जिंग या डीप डिस्चार्जिंग से होने वाले नुकसान से बचाता है, और वोल्टेज, करंट और तापमान जैसे मापदंडों की निगरानी करता है।
4) शीतलन प्रणाली जो बैटरियों से अतिरिक्त ऊष्मा को हटाती है। बैटरियों को उनके इष्टतम परिचालन तापमान सीमा में रखने और उनके जीवनकाल को अधिकतम करने के लिए द्रव या वायु-आधारित शीतलन का उपयोग किया जाता है।
5) आवास या कंटेनर जो संपूर्ण बैटरी सिस्टम की सुरक्षा और सुरक्षा करता है। बाहरी बैटरी आवरण मौसमरोधी और अत्यधिक तापमान को सहन करने में सक्षम होना चाहिए।
बीईएसएस के मुख्य कार्य निम्नलिखित हैं:
• कम माँग के दौरान ग्रिड से अतिरिक्त बिजली अवशोषित करें और माँग अधिक होने पर उसे छोड़ दें। इससे वोल्टेज और आवृत्ति में उतार-चढ़ाव को स्थिर रखने में मदद मिलती है।
• सौर पीवी और पवन ऊर्जा फ़ार्म जैसे स्रोतों से प्राप्त नवीकरणीय ऊर्जा को संग्रहित करें, जिनका उत्पादन परिवर्तनशील और रुक-रुक कर होता है, और फिर उस संग्रहित ऊर्जा को तब वितरित करें जब सूरज न चमक रहा हो या हवा न चल रही हो। इससे नवीकरणीय ऊर्जा उस समय उपलब्ध हो जाती है जब इसकी सबसे ज़्यादा ज़रूरत होती है।
• ग्रिड में खराबी या कटौती के दौरान महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे को द्वीप या ग्रिड-टाईड मोड में चालू रखने के लिए बैकअप पावर प्रदान करना।
• मांग के अनुसार विद्युत उत्पादन को बढ़ाकर या घटाकर, आवृत्ति विनियमन और अन्य ग्रिड सेवाएं प्रदान करके मांग प्रतिक्रिया और सहायक सेवा कार्यक्रमों में भाग लेना।
निष्कर्षतः, जैसे-जैसे दुनिया भर में पावर ग्रिड के प्रतिशत के रूप में नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग बढ़ता जा रहा है, बड़े पैमाने पर बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ उस स्वच्छ ऊर्जा को विश्वसनीय और चौबीसों घंटे उपलब्ध कराने में एक अनिवार्य भूमिका निभाएँगी। बीईएसएस तकनीक नवीकरणीय ऊर्जा के मूल्य को अधिकतम करने, पावर ग्रिड को स्थिर करने और अधिक टिकाऊ, कम कार्बन ऊर्जा वाले भविष्य की ओर संक्रमण में सहायता करेगी।
पोस्ट करने का समय: जुलाई-07-2023
