आप BESS के बारे में कितना जानते हैं?

बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली (BESS) ग्रिड कनेक्शन पर आधारित एक बड़े पैमाने की बैटरी प्रणाली है, जिसका उपयोग बिजली और ऊर्जा के भंडारण के लिए किया जाता है। यह कई बैटरियों को एक साथ जोड़कर एक एकीकृत ऊर्जा भंडारण उपकरण बनाती 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 श्रृंखला और समानांतर जुड़े 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-जुड़े मॉड्यूल और बैटरी सुरक्षा इकाइयों (बीपीयू) को समायोजित करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिन्हें बैटरी क्लस्टर नियंत्रक भी कहा जाता है। बैटरी क्लस्टर के लिए बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) बैटरियों के वोल्टेज, तापमान और चार्जिंग स्थिति की निगरानी करती है और साथ ही उनके चार्जिंग और डिस्चार्जिंग चक्रों को नियंत्रित करती है।

4. ऊर्जा भंडारण कंटेनर: कई समानांतर-जुड़े बैटरी क्लस्टर ले जा सकता है और कंटेनर के आंतरिक वातावरण के प्रबंधन या नियंत्रण के लिए अन्य अतिरिक्त घटकों से सुसज्जित हो सकता है।

5. पावर कन्वर्ज़न सिस्टम (पीसीएस): बैटरियों द्वारा उत्पन्न दिष्ट धारा (डीसी) को पीसीएस या द्विदिशीय इन्वर्टर के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा (एसी) में परिवर्तित करके पावर ग्रिड (सुविधाओं या अंतिम उपयोगकर्ताओं) तक पहुँचाया जाता है। आवश्यकता पड़ने पर, यह प्रणाली बैटरियों को चार्ज करने के लिए ग्रिड से बिजली भी निकाल सकती है।

बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली (बीईएसएस) का कार्य सिद्धांत क्या है?

बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली (BESS) के कार्य सिद्धांत में मुख्यतः तीन प्रक्रियाएँ शामिल हैं: चार्जिंग, भंडारण 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, इसका कार्यान्वयन दिष्ट धारा या प्रत्यावर्ती धारा हो सकता है। जब बाहरी शक्ति स्रोत से पर्याप्त शक्ति प्राप्त होती है, तो BESS अतिरिक्त ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है और इसे आंतरिक रूप से नवीकरणीय रूप में रिचार्जेबल बैटरियों में संग्रहीत करता है। भंडारण प्रक्रिया के दौरान, जब बाहरी आपूर्ति अपर्याप्त होती है या उपलब्ध नहीं होती है, तो BESS पूरी तरह से चार्ज की गई संग्रहीत ऊर्जा को बनाए 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 मुक्त करता है।

बीईएसएस के उपयोग के लाभ और चुनौतियाँ क्या हैं?

बीईएसएस विद्युत प्रणाली को विभिन्न लाभ और सेवाएं प्रदान कर सकता है, जैसे:

1. नवीकरणीय ऊर्जा के एकीकरण को बढ़ावा देना: 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 मुक्त कर सकता है। इससे पवन ऊर्जा में कटौती कम हो सकती है, इसकी उपयोग दर में सुधार हो सकता है, और इसकी रुकावट और परिवर्तनशीलता समाप्त हो सकती है।

2. बिजली की गुणवत्ता और विश्वसनीयता में सुधार: BESS वोल्टेज और आवृत्ति में उतार-चढ़ाव, हार्मोनिक्स और बिजली की गुणवत्ता से जुड़ी अन्य समस्याओं के लिए तेज़ 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 कम करना: बीईएसएस ऑफ-पीक घंटों में चार्ज कर सकता है जब बिजली की कीमतें कम होती हैं, और पीक घंटों में डिस्चार्ज कर सकता है जब कीमतें ज़्यादा होती हैं। इससे पीक डिमांड कम हो सकती है, बिजली की लागत कम हो सकती है, और नई उत्पादन क्षमता विस्तार या ट्रांसमिशन अपग्रेड की ज़रूरत में देरी हो सकती है।

4. ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी: बीईएसएस जीवाश्म ईंधन आधारित उत्पादन पर निर्भरता को कम कर सकता है, खासकर व्यस्त अवधि के दौरान, और साथ ही बिजली उत्पादन में नवीकरणीय ऊर्जा की हिस्सेदारी बढ़ा 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 पड़ रहा है, जैसे:

1. उच्च लागत: अन्य ऊर्जा स्रोतों की तुलना में, BESS अभी भी अपेक्षाकृत महंगा है, खासकर पूंजीगत लागत, संचालन और रखरखाव लागत, और जीवनचक्र लागत के संदर्भ में। BESS की लागत कई कारकों पर निर्भर करती है जैसे बैटरी का प्रकार, सिस्टम का आकार, अनुप्रयोग और बाज़ार की स्थितियाँ। जैसे-जैसे तकनीक परिपक्व होती है और इसका विस्तार होता है, भविष्य में BESS की लागत में कमी आने की उम्मीद है, लेकिन यह अभी भी व्यापक रूप से अपनाने में एक बाधा बन सकती है।

2. सुरक्षा संबंधी मुद्दे: BESS में उच्च वोल्टेज, उच्च धारा और उच्च तापमान शामिल होते हैं, जिससे आग लगने, विस्फोट होने, बिजली के झटके लगने आदि जैसे संभावित खतरे पैदा होते हैं। BESS में धातु, अम्ल और इलेक्ट्रोलाइट्स जैसे खतरनाक पदार्थ भी होते हैं, जिनका उचित तरीके से प्रबंधन या निपटान न करने पर पर्यावरण और स्वास्थ्य संबंधी खतरे हो सकते हैं। BESS के सुरक्षित संचालन और प्रबंधन को सुनिश्चित करने के लिए सख्त सुरक्षा मानकों, विनियमों और प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती 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 लिथियम, कोबाल्ट, निकल, तांबा आदि जैसे कच्चे माल की महत्वपूर्ण मात्रा की आवश्यकता होती है, जो असमान वितरण के कारण वैश्विक स्तर पर दुर्लभ हैं। 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 हवा, पानी और मिट्टी की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकता है। पर्यावरणीय प्रभावों पर विचार करने की आवश्यकता है, तथा उनके प्रभावों को यथासंभव कम करने के लिए स्थायी प्रथाओं को अपनाना चाहिए।

बीईएसएस के मुख्य अनुप्रयोग और उपयोग के मामले क्या हैं?

BESS का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों और अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि बिजली उत्पादन, ऊर्जा भंडारण सुविधाएँ, विद्युत प्रणाली में पारेषण और वितरण लाइनें, साथ ही परिवहन क्षेत्र में इलेक्ट्रिक वाहन और समुद्री प्रणालियाँ। इसका उपयोग आवासीय और व्यावसायिक भवनों के लिए बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में भी किया जाता है। ये प्रणालियाँ अतिरिक्त ऊर्जा की भंडारण आवश्यकताओं को पूरा कर सकती हैं और पारेषण प्रणाली में भीड़भाड़ को रोकते हुए पारेषण और वितरण लाइनों पर अतिभार को कम करने के लिए बैकअप क्षमता प्रदान कर सकती हैं। BESS माइक्रो ग्रिड में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो मुख्य ग्रिड से जुड़े या स्वतंत्र रूप से संचालित होने वाले वितरित विद्युत नेटवर्क होते हैं। दूरदराज के क्षेत्रों में स्थित स्वतंत्र माइक्रो ग्रिड, स्थिर विद्युत उत्पादन प्राप्त करने के लिए BESS के साथ-साथ आवधिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर निर्भर रह सकते हैं और साथ ही डीजल इंजनों और वायु प्रदूषण से जुड़ी उच्च लागतों से बचने में भी मदद कर सकते हैं। BESS विभिन्न आकारों और विन्यासों में उपलब्ध है, जो छोटे घरेलू उपकरणों और बड़े उपयोगिता प्रणालियों, दोनों के लिए उपयुक्त है। इन्हें घरों, व्यावसायिक भवनों और सबस्टेशनों सहित विभिन्न स्थानों पर स्थापित किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, ये ब्लैकआउट के दौरान आपातकालीन बैकअप विद्युत स्रोत के रूप में भी काम कर सकते हैं।

बी.ई.एस. में प्रयुक्त विभिन्न प्रकार की बैटरियां क्या हैं?

1. लेड-एसिड बैटरियाँ सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली बैटरियाँ हैं, जिनमें लेड प्लेट और सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट होते हैं। इन्हें उनकी कम लागत, उन्नत तकनीक और लंबी उम्र के लिए अत्यधिक महत्व दिया जाता है, और इनका उपयोग मुख्य रूप से स्टार्टिंग बैटरियों, आपातकालीन ऊर्जा स्रोतों और छोटे पैमाने पर ऊर्जा भंडारण जैसे क्षेत्रों में किया जाता है।

2. लिथियम-आयन बैटरियाँ, जो बैटरियों के सबसे लोकप्रिय और उन्नत प्रकारों में से एक हैं, लिथियम धातु या मिश्रित सामग्रियों और कार्बनिक विलायकों से बने धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड से बनी होती हैं। इनके उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च दक्षता और कम पर्यावरणीय प्रभाव जैसे लाभ हैं; ये मोबाइल उपकरणों, इलेक्ट्रिक वाहनों और अन्य ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

3. फ्लो बैटरियाँ रिचार्जेबल ऊर्जा भंडारण उपकरण हैं जो बाहरी टैंकों में संग्रहीत तरल माध्यम का उपयोग करके संचालित होते हैं। इनकी विशेषताओं में कम ऊर्जा घनत्व लेकिन उच्च दक्षता और लंबी सेवा जीवन शामिल हैं।

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