ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ?

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ BESS ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು, ಗ್ರಿಡ್‌ನಿಂದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಅಥವಾ ನಂತರದ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಬ್ಯಾಂಕುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಮತ್ತು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಗ್ರಿಡ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, BESS ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜುಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಶಕ್ತಿಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತಿವೆ. ಹಾಗಾದರೆ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ನಿಖರವಾಗಿ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ?
ಹಂತ 1: ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್
ಯಾವುದೇ BESS ನ ಅಡಿಪಾಯವೆಂದರೆ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಮಾಧ್ಯಮ - ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು. ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ "ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್" ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಬಹು ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಅಥವಾ "ಕೋಶಗಳು" ಒಟ್ಟಿಗೆ ತಂತಿಯಿಂದ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, ದೀರ್ಘ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಕೋಶಗಳು ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್. ಸೀಸ-ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಹರಿವಿನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಂತಹ ಇತರ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳನ್ನು ಸಹ ಕೆಲವು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಹಂತ 2: ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆ
ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಅಥವಾ PCS ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತದೆ. PCS ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್ ನಡುವೆ ಎರಡೂ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಇನ್ವರ್ಟರ್, ಪರಿವರ್ತಕ ಮತ್ತು ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಿಂದ ನೇರ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು (DC) ಗ್ರಿಡ್ ಬಳಸುವ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹ (AC) ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿವರ್ತಕವು ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲು ಹಿಮ್ಮುಖವಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಹಂತ 3: ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ
ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಅಥವಾ BMS, ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕಿನೊಳಗಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶವನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. BMS ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜಿಂಗ್, ಓವರ್‌ಕರೆಂಟ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಆಳವಾದ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್‌ನಿಂದ ಹಾನಿಯಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಇದು ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಹಂತ 4: ಕೂಲಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್
ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಾಖವನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಕೋಶಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಚಕ್ರ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಇದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ವಿಧಗಳೆಂದರೆ ದ್ರವ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ (ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಶೀತಕವನ್ನು ಪರಿಚಲನೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ) ಮತ್ತು ಗಾಳಿ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ (ಬ್ಯಾಟರಿ ಆವರಣಗಳ ಮೂಲಕ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಒತ್ತಾಯಿಸಲು ಫ್ಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು).
ಹಂತ 5: ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ
ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬೇಡಿಕೆ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ, BESS ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ. ಬೇಡಿಕೆ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಅಥವಾ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನಗಳು ಲಭ್ಯವಿಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ, ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಗ್ರಿಡ್‌ಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು BESS ಮಧ್ಯಂತರ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು "ಸಮಯ-ಬದಲಾಯಿಸಲು", ಗ್ರಿಡ್ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಕಡಿತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಕಪ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಒದಗಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಪ್ರತಿ ಕೋಶದ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅತಿಯಾದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್, ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ತಡೆಯಲು ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ - ಅವುಗಳ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಒಟ್ಟಾರೆ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಘಟಕಗಳು, ಬುದ್ಧಿವಂತ ನಿಯಂತ್ರಣಗಳು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಬೇಡಿಕೆಯ ಮೇರೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲು ಸಂಯೋಜಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು BESS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಮೂಲಗಳ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು, ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಿರವಾಗಿಸಲು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಇಂಗಾಲದ ಶಕ್ತಿಯ ಭವಿಷ್ಯಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಸೌರಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪವನಶಕ್ತಿಯಂತಹ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಮೂಲಗಳ ಏರಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು (BESS) ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತಿವೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಗ್ರಿಡ್‌ನಿಂದ ಅಥವಾ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ ಆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮರಳಿ ತಲುಪಿಸಲು ಪುನರ್ಭರ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. BESS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮಧ್ಯಂತರ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಗ್ರಿಡ್ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ, ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
BESS ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಹು ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ:
1) ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಬಹು ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಸೆಲ್‌ಗಳಿಂದ ಮಾಡಲಾದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್‌ಗಳು. ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, ದೀರ್ಘ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ವೇಗದ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳಿಂದಾಗಿ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಂತಹ ಇತರ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
2) ಬ್ಯಾಟರಿ ಬ್ಯಾಂಕ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಪವರ್ ಕನ್ವರ್ಶನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ (PCS). PCS ಬ್ಯಾಟರಿ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್ ನಡುವೆ ಎರಡೂ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಇನ್ವರ್ಟರ್, ಪರಿವರ್ತಕ ಮತ್ತು ಇತರ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.
3) ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (BMS), ಇದು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶಗಳ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. BMS ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಅಧಿಕ ಚಾರ್ಜ್ ಅಥವಾ ಆಳವಾದ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್‌ನಿಂದ ಹಾನಿಯಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಂತಹ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.