તમે BESS વિશે કેટલું જાણો છો?

બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ (BESS) એ ગ્રીડ કનેક્શન પર આધારિત મોટા પાયે બેટરી સિસ્ટમ છે, જેનો ઉપયોગ વીજળી અને ઉર્જા સંગ્રહિત કરવા માટે થાય છે. તે એક સંકલિત ઉર્જા સંગ્રહ ઉપકરણ બનાવવા માટે બહુવિધ બેટરીઓને એકસાથે જોડે છે.

૧. બેટરી સેલ: બેટરી સિસ્ટમના એક ભાગ તરીકે, તે રાસાયણિક ઉર્જાને વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.

2. બેટરી મોડ્યુલ: બહુવિધ શ્રેણી અને સમાંતર કનેક્ટેડ બેટરી કોષોથી બનેલું, તેમાં બેટરી કોષોના સંચાલનનું નિરીક્ષણ કરવા માટે મોડ્યુલ બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (MBMS) શામેલ છે.

3. બેટરી ક્લસ્ટર: બહુવિધ શ્રેણી-જોડાયેલા મોડ્યુલો અને બેટરી પ્રોટેક્શન યુનિટ્સ (BPU) ને સમાવવા માટે વપરાય છે, જેને બેટરી ક્લસ્ટર કંટ્રોલર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. બેટરી ક્લસ્ટર માટે બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS) બેટરીના ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ ચક્રને નિયંત્રિત કરતી વખતે તેમના વોલ્ટેજ, તાપમાન અને ચાર્જિંગ સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે.

૪. ઉર્જા સંગ્રહ કન્ટેનર: બહુવિધ સમાંતર-જોડાયેલ બેટરી ક્લસ્ટરો વહન કરી શકે છે અને કન્ટેનરના આંતરિક વાતાવરણનું સંચાલન અથવા નિયંત્રણ કરવા માટે અન્ય વધારાના ઘટકોથી સજ્જ હોઈ શકે છે.

૫. પાવર કન્વર્ઝન સિસ્ટમ (PCS): બેટરીઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો ડાયરેક્ટ કરંટ (DC) પાવર ગ્રીડ (સુવિધાઓ અથવા અંતિમ વપરાશકર્તાઓ) ને ટ્રાન્સમિશન માટે PCS અથવા દ્વિદિશાત્મક ઇન્વર્ટર દ્વારા વૈકલ્પિક કરંટ (AC) માં રૂપાંતરિત થાય છે. જ્યારે જરૂરી હોય ત્યારે, આ સિસ્ટમ બેટરી ચાર્જ કરવા માટે ગ્રીડમાંથી પાવર પણ કાઢી શકે છે.

બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ (BESS) નો કાર્યકારી સિદ્ધાંત શું છે?

બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ (BESS) ના કાર્યકારી સિદ્ધાંતમાં મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રક્રિયાઓ શામેલ છે: ચાર્જિંગ, સ્ટોરિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ. ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, BESS બાહ્ય પાવર સ્ત્રોત દ્વારા બેટરીમાં વિદ્યુત ઉર્જાનો સંગ્રહ કરે છે. સિસ્ટમ ડિઝાઇન અને એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓ પર આધાર રાખીને, અમલીકરણ ડાયરેક્ટ કરંટ અથવા વૈકલ્પિક કરંટ હોઈ શકે છે. જ્યારે બાહ્ય પાવર સ્ત્રોત દ્વારા પૂરતી શક્તિ પૂરી પાડવામાં આવે છે, ત્યારે BESS વધારાની ઉર્જાને રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે અને તેને રિન્યુએબલ સ્વરૂપમાં રિચાર્જેબલ બેટરીમાં આંતરિક રીતે સંગ્રહિત કરે છે. સ્ટોરેજ પ્રક્રિયા દરમિયાન, જ્યારે અપૂરતી અથવા કોઈ બાહ્ય પુરવઠો ઉપલબ્ધ ન હોય, ત્યારે BESS સંપૂર્ણપણે ચાર્જ થયેલ સંગ્રહિત ઉર્જા જાળવી રાખે છે અને ભવિષ્યના ઉપયોગ માટે તેની સ્થિરતા જાળવી રાખે છે. ડિસ્ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, જ્યારે સંગ્રહિત ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર હોય છે, ત્યારે BESS વિવિધ ઉપકરણો, એન્જિન અથવા અન્ય પ્રકારના લોડ ચલાવવા માટે માંગ અનુસાર યોગ્ય માત્રામાં ઉર્જા મુક્ત કરે છે.

BESS નો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા અને પડકારો શું છે?

BESS પાવર સિસ્ટમને વિવિધ લાભો અને સેવાઓ પૂરી પાડી શકે છે, જેમ કે:

1. નવીનીકરણીય ઊર્જાના એકીકરણમાં વધારો: BESS ઉચ્ચ ઉત્પાદન અને ઓછી માંગના સમયગાળા દરમિયાન વધારાની નવીનીકરણીય ઊર્જાનો સંગ્રહ કરી શકે છે, અને ઓછી ઉત્પાદન અને ઉચ્ચ માંગના સમયગાળા દરમિયાન તેને મુક્ત કરી શકે છે. આ પવન અવરોધ ઘટાડી શકે છે, તેનો ઉપયોગ દર સુધારી શકે છે અને તેની વચ્ચે પડતી અને પરિવર્તનશીલતાને દૂર કરી શકે છે.

2. પાવર ગુણવત્તા અને વિશ્વસનીયતામાં સુધારો: BESS વોલ્ટેજ અને ફ્રીક્વન્સી વધઘટ, હાર્મોનિક્સ અને અન્ય પાવર ગુણવત્તા સમસ્યાઓ માટે ઝડપી અને લવચીક પ્રતિભાવ પ્રદાન કરી શકે છે. તે બેકઅપ પાવર સ્ત્રોત તરીકે પણ સેવા આપી શકે છે અને ગ્રીડ આઉટેજ અથવા કટોકટી દરમિયાન બ્લેક સ્ટાર્ટ ફંક્શનને સપોર્ટ કરી શકે છે.

૩. પીક ડિમાન્ડ ઘટાડવી: જ્યારે વીજળીના ભાવ ઓછા હોય ત્યારે BESS ઓફ-પીક અવર્સ દરમિયાન ચાર્જ કરી શકે છે, અને જ્યારે કિંમતો ઊંચી હોય ત્યારે પીક અવર્સ દરમિયાન ડિસ્ચાર્જ કરી શકે છે. આ પીક ડિમાન્ડ ઘટાડી શકે છે, વીજળીનો ખર્ચ ઘટાડી શકે છે અને નવી ઉત્પાદન ક્ષમતા વિસ્તરણ અથવા ટ્રાન્સમિશન અપગ્રેડની જરૂરિયાતમાં વિલંબ કરી શકે છે.

4. ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન ઘટાડવું: BESS અશ્મિભૂત ઇંધણ આધારિત ઉત્પાદન પર નિર્ભરતા ઘટાડી શકે છે, ખાસ કરીને પીક સમયગાળા દરમિયાન, જ્યારે પાવર મિશ્રણમાં નવીનીકરણીય ઊર્જાનો હિસ્સો વધારી શકે છે. આ ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન ઘટાડવામાં અને આબોહવા પરિવર્તનની અસરોને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.

જોકે, BESS ને કેટલાક પડકારોનો પણ સામનો કરવો પડે છે, જેમ કે:

૧. ઊંચી કિંમત: અન્ય ઉર્જા સ્ત્રોતોની તુલનામાં, BESS હજુ પણ પ્રમાણમાં ખર્ચાળ છે, ખાસ કરીને મૂડી ખર્ચ, સંચાલન અને જાળવણી ખર્ચ અને જીવનચક્ર ખર્ચની દ્રષ્ટિએ. BESS ની કિંમત બેટરીનો પ્રકાર, સિસ્ટમનું કદ, ઉપયોગ અને બજારની સ્થિતિ જેવા ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે. જેમ જેમ ટેકનોલોજી પરિપક્વ થાય છે અને વધે છે, તેમ તેમ ભવિષ્યમાં BESS ની કિંમતમાં ઘટાડો થવાની ધારણા છે પરંતુ તે હજુ પણ વ્યાપક અપનાવવા માટે અવરોધ બની શકે છે.

2. સલામતીના મુદ્દાઓ: BESS માં ઉચ્ચ વોલ્ટેજ, મોટો પ્રવાહ અને ઉચ્ચ તાપમાન શામેલ છે જે આગના જોખમો, વિસ્ફોટો, ઇલેક્ટ્રિક આંચકા વગેરે જેવા સંભવિત જોખમો ઉભા કરે છે. BESS માં ધાતુઓ, એસિડ અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ જેવા જોખમી પદાર્થો પણ હોય છે જે યોગ્ય રીતે નિયંત્રિત અથવા નિકાલ ન કરવામાં આવે તો પર્યાવરણીય અને આરોગ્ય માટે જોખમી બની શકે છે. BESS ના સલામત સંચાલન અને સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે કડક સલામતી ધોરણો, નિયમો અને પ્રક્રિયાઓ જરૂરી છે.

૫. પર્યાવરણીય અસર: BESS પર્યાવરણ પર નકારાત્મક અસરો કરી શકે છે જેમાં સંસાધનોનો ઘટાડો, જમીનના ઉપયોગની સમસ્યાઓ, પાણીના ઉપયોગની સમસ્યાઓ, કચરો ઉત્પન્ન થવાની સમસ્યાઓ અને પ્રદૂષણની ચિંતાઓનો સમાવેશ થાય છે. BESS ને લિથિયમ, કોબાલ્ટ, નિકલ, તાંબુ વગેરે જેવા કાચા માલની નોંધપાત્ર માત્રાની જરૂર પડે છે, જે વૈશ્વિક સ્તરે અસમાન વિતરણ સાથે દુર્લભ છે. BESS ખાણકામ ઉત્પાદન સ્થાપન અને કામગીરી માટે પાણી અને જમીનનો પણ ઉપયોગ કરે છે. BESS તેના જીવનચક્ર દરમિયાન કચરો અને ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન કરે છે જે હવા, પાણી, માટીની ગુણવત્તાને અસર કરી શકે છે. શક્ય તેટલી તેમની અસરોને ઘટાડવા માટે ટકાઉ પ્રથાઓ અપનાવીને પર્યાવરણીય અસરોને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.

BESS ના મુખ્ય ઉપયોગો અને ઉપયોગના કિસ્સાઓ શું છે?

BESS નો ઉપયોગ વિવિધ ઉદ્યોગો અને એપ્લિકેશનોમાં વ્યાપકપણે થાય છે, જેમ કે પાવર સિસ્ટમમાં પાવર ઉત્પાદન, ઉર્જા સંગ્રહ સુવિધાઓ, ટ્રાન્સમિશન અને વિતરણ લાઇન, તેમજ પરિવહન ક્ષેત્રમાં ઇલેક્ટ્રિક વાહન અને દરિયાઈ સિસ્ટમ. તેનો ઉપયોગ રહેણાંક અને વાણિજ્યિક ઇમારતો માટે બેટરી ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓમાં પણ થાય છે. આ સિસ્ટમો વધારાની ઉર્જાની સંગ્રહ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે અને ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમમાં ભીડને અટકાવીને ટ્રાન્સમિશન અને વિતરણ લાઇન પર ઓવરલોડિંગ ઘટાડવા માટે બેકઅપ ક્ષમતા પ્રદાન કરી શકે છે. BESS માઇક્રો ગ્રીડમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, જે મુખ્ય ગ્રીડ સાથે જોડાયેલા અથવા સ્વતંત્ર રીતે કાર્યરત વિતરિત પાવર નેટવર્ક છે. દૂરસ્થ વિસ્તારોમાં સ્થિત સ્વતંત્ર માઇક્રો ગ્રીડ, ડીઝલ એન્જિન અને વાયુ પ્રદૂષણ સમસ્યાઓ સાથે સંકળાયેલા ઊંચા ખર્ચને ટાળવામાં મદદ કરતી વખતે સ્થિર વીજળી ઉત્પાદન પ્રાપ્ત કરવા માટે તૂટક તૂટક નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતો સાથે BESS પર આધાર રાખી શકે છે. BESS વિવિધ કદ અને રૂપરેખાંકનોમાં આવે છે, જે નાના પાયે ઘરગથ્થુ સાધનો અને મોટા પાયે ઉપયોગિતા સિસ્ટમ બંને માટે યોગ્ય છે. તેઓ ઘરો, વાણિજ્યિક ઇમારતો અને સબસ્ટેશન સહિત વિવિધ સ્થળોએ સ્થાપિત કરી શકાય છે. વધુમાં, તેઓ બ્લેકઆઉટ દરમિયાન કટોકટી બેકઅપ પાવર સ્ત્રોતો તરીકે સેવા આપી શકે છે.

BESS માં કયા પ્રકારની બેટરીનો ઉપયોગ થાય છે?

1. લીડ-એસિડ બેટરી એ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી બેટરી પ્રકારની બેટરી છે, જેમાં લીડ પ્લેટ્સ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ તેમની ઓછી કિંમત, પરિપક્વ ટેકનોલોજી અને લાંબા આયુષ્ય માટે ખૂબ જ માનવામાં આવે છે, જે મુખ્યત્વે બેટરી શરૂ કરવા, કટોકટી પાવર સ્ત્રોતો અને નાના પાયે ઊર્જા સંગ્રહ જેવા ક્ષેત્રોમાં લાગુ પડે છે.

2. લિથિયમ-આયન બેટરી, સૌથી લોકપ્રિય અને અદ્યતન પ્રકારની બેટરીઓમાંની એક, લિથિયમ ધાતુ અથવા સંયુક્ત સામગ્રીમાંથી બનેલા હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તેમજ કાર્બનિક દ્રાવકોનો સમાવેશ કરે છે. તેમના ફાયદા છે જેમ કે ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને ઓછી પર્યાવરણીય અસર; મોબાઇલ ઉપકરણો, ઇલેક્ટ્રિક વાહનો અને અન્ય ઉર્જા સંગ્રહ એપ્લિકેશનોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

3. ફ્લો બેટરી એ રિચાર્જેબલ ઉર્જા સંગ્રહ ઉપકરણો છે જે બાહ્ય ટાંકીઓમાં સંગ્રહિત પ્રવાહી માધ્યમનો ઉપયોગ કરીને કાર્ય કરે છે. તેમની લાક્ષણિકતાઓમાં ઓછી ઉર્જા ઘનતા પરંતુ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને લાંબી સેવા જીવનનો સમાવેશ થાય છે.

4. ઉપર જણાવેલ વિકલ્પો ઉપરાંત, પસંદગી માટે અન્ય પ્રકારના BESS પણ ઉપલબ્ધ છે જેમ કે સોડિયમ-સલ્ફર બેટરી, નિકલ-કેડમિયમ બેટરી, અને સુપર કેપેસિટર્સ; દરેકમાં વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ અને વિવિધ પરિસ્થિતિઓ માટે યોગ્ય પ્રદર્શન હોય છે.