ബെസ്സിനെക്കുറിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് എത്രത്തോളം അറിയാം?

ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം (BESS) എന്നത് ഗ്രിഡ് കണക്ഷനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു വലിയ തോതിലുള്ള ബാറ്ററി സംവിധാനമാണ്, ഇത് വൈദ്യുതിയും ഊർജ്ജവും സംഭരിക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ഒന്നിലധികം ബാറ്ററികൾ സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു സംയോജിത ഊർജ്ജ സംഭരണ ഉപകരണം ഉണ്ടാക്കുന്നു.

1. ബാറ്ററി സെൽ: ബാറ്ററി സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഭാഗമായി, ഇത് രാസോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു.

2. ബാറ്ററി മൊഡ്യൂൾ: ഒന്നിലധികം പരമ്പരകളും സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ച ബാറ്ററി സെല്ലുകളും ചേർന്നതാണ്, ബാറ്ററി സെല്ലുകളുടെ പ്രവർത്തനം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനായി മൊഡ്യൂൾ ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം (MBMS) ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

3. ബാറ്ററി ക്ലസ്റ്റർ: ഒന്നിലധികം സീരീസ്-കണക്റ്റഡ് മൊഡ്യൂളുകളും ബാറ്ററി ക്ലസ്റ്റർ കൺട്രോളർ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ബാറ്ററി പ്രൊട്ടക്ഷൻ യൂണിറ്റുകളും (BPU) ഉൾക്കൊള്ളാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ബാറ്ററി ക്ലസ്റ്ററിനായുള്ള ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം (BMS) ബാറ്ററികളുടെ വോൾട്ടേജ്, താപനില, ചാർജിംഗ് നില എന്നിവ നിരീക്ഷിക്കുകയും അവയുടെ ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളുകൾ നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

4. ഊർജ്ജ സംഭരണ കണ്ടെയ്നർ: സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ച ഒന്നിലധികം ബാറ്ററി ക്ലസ്റ്ററുകൾ വഹിക്കാൻ കഴിയും കൂടാതെ കണ്ടെയ്നറിന്റെ ആന്തരിക പരിസ്ഥിതി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനോ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനോ മറ്റ് അധിക ഘടകങ്ങൾ കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കാം.

5. പവർ കൺവേർഷൻ സിസ്റ്റം (PCS): ബാറ്ററികൾ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന ഡയറക്ട് കറന്റ് (DC) PCS അല്ലെങ്കിൽ ബൈഡയറക്ഷണൽ ഇൻ‌വെർട്ടറുകൾ വഴി ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റ് (AC) ആക്കി മാറ്റുന്നു, ഇത് പവർ ഗ്രിഡിലേക്ക് (സൗകര്യങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ അന്തിമ ഉപയോക്താക്കൾ) സംപ്രേഷണം ചെയ്യുന്നു. ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ, ബാറ്ററികൾ ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനായി ഗ്രിഡിൽ നിന്ന് വൈദ്യുതി വേർതിരിച്ചെടുക്കാനും ഈ സിസ്റ്റത്തിന് കഴിയും.

ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ (BESS) പ്രവർത്തന തത്വം എന്താണ്?

ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ (BESS) പ്രവർത്തന തത്വത്തിൽ പ്രധാനമായും മൂന്ന് പ്രക്രിയകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: ചാർജ് ചെയ്യുക, സംഭരിക്കുക, ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുക. ചാർജിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, BESS ഒരു ബാഹ്യ പവർ സ്രോതസ്സ് വഴി ബാറ്ററിയിൽ വൈദ്യുതോർജ്ജം സംഭരിക്കുന്നു. സിസ്റ്റം രൂപകൽപ്പനയെയും ആപ്ലിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകളെയും ആശ്രയിച്ച്, ഇത് നേരിട്ടുള്ള വൈദ്യുതധാരയോ ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റോ ആകാം. ബാഹ്യ പവർ സ്രോതസ്സ് മതിയായ വൈദ്യുതി നൽകുമ്പോൾ, BESS അധിക ഊർജ്ജത്തെ രാസ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുകയും ആന്തരികമായി പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന രൂപത്തിൽ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ബാറ്ററികളിൽ സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സംഭരണ പ്രക്രിയയിൽ, ആവശ്യത്തിന് ബാഹ്യ വിതരണം ലഭ്യമല്ലാത്തപ്പോൾ അല്ലെങ്കിൽ ലഭ്യമല്ലാത്തപ്പോൾ, BESS പൂർണ്ണമായും ചാർജ് ചെയ്ത സംഭരിച്ച ഊർജ്ജം നിലനിർത്തുകയും ഭാവിയിലെ ഉപയോഗത്തിനായി അതിന്റെ സ്ഥിരത നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഡിസ്ചാർജ് പ്രക്രിയയിൽ, സംഭരിച്ച ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കേണ്ടിവരുമ്പോൾ, വിവിധ ഉപകരണങ്ങൾ, എഞ്ചിനുകൾ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ലോഡുകൾ ഓടിക്കുന്നതിനുള്ള ആവശ്യകത അനുസരിച്ച് BESS ഉചിതമായ അളവിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു.

BESS ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ ഗുണങ്ങളും വെല്ലുവിളികളും എന്തൊക്കെയാണ്?

വൈദ്യുതി സംവിധാനത്തിന് വിവിധ ആനുകൂല്യങ്ങളും സേവനങ്ങളും നൽകാൻ BESS ന് കഴിയും, ഉദാഹരണത്തിന്:

1. പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിന്റെ സംയോജനം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ: ഉയർന്ന ഉൽ‌പാദനവും കുറഞ്ഞ ഡിമാൻഡും ഉള്ള കാലഘട്ടങ്ങളിൽ അധിക പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാനും കുറഞ്ഞ ഉൽ‌പാദനവും ഉയർന്ന ഡിമാൻഡും ഉള്ള കാലഘട്ടങ്ങളിൽ അത് പുറത്തുവിടാനും BESS ന് കഴിയും. ഇത് കാറ്റിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കാനും ഉപയോഗ നിരക്ക് മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഇടവിട്ടുള്ള ഊർജ്ജ വ്യതിയാനവും വ്യതിയാനവും ഇല്ലാതാക്കാനും സഹായിക്കും.

2. വൈദ്യുതി ഗുണനിലവാരവും വിശ്വാസ്യതയും മെച്ചപ്പെടുത്തൽ: വോൾട്ടേജ്, ഫ്രീക്വൻസി ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ, ഹാർമോണിക്സ്, മറ്റ് വൈദ്യുതി ഗുണനിലവാര പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് വേഗതയേറിയതും വഴക്കമുള്ളതുമായ പ്രതികരണം നൽകാൻ BESS-ന് കഴിയും. ഗ്രിഡ് തടസ്സങ്ങളോ അടിയന്തര സാഹചര്യങ്ങളോ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ ഒരു ബാക്കപ്പ് പവർ സ്രോതസ്സായി പ്രവർത്തിക്കാനും ബ്ലാക്ക് സ്റ്റാർട്ട് ഫംഗ്ഷനെ പിന്തുണയ്ക്കാനും ഇതിന് കഴിയും.

3. പീക്ക് ഡിമാൻഡ് കുറയ്ക്കൽ: വൈദ്യുതി വില കുറവുള്ള ഓഫ്-പീക്ക് സമയങ്ങളിൽ BESS-ന് ചാർജ് ചെയ്യാനും വില കൂടുതലുള്ള പീക്ക് സമയങ്ങളിൽ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാനും കഴിയും. ഇത് പീക്ക് ഡിമാൻഡ് കുറയ്ക്കുകയും വൈദ്യുതി ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും പുതിയ തലമുറ ശേഷി വിപുലീകരണത്തിന്റെയോ ട്രാൻസ്മിഷൻ നവീകരണത്തിന്റെയോ ആവശ്യകത വൈകിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.

4. ഹരിതഗൃഹ വാതക ഉദ്‌വമനം കുറയ്ക്കൽ: ഫോസിൽ ഇന്ധന അധിഷ്ഠിത ഉൽ‌പാദനത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കാൻ BESS-ന് കഴിയും, പ്രത്യേകിച്ച് പീക്ക് പീഡുകളിൽ, അതേസമയം ഊർജ്ജ മിശ്രിതത്തിൽ പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിന്റെ പങ്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കും. ഇത് ഹരിതഗൃഹ വാതക ഉദ്‌വമനം കുറയ്ക്കുന്നതിനും കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിന്റെ ആഘാതങ്ങൾ ലഘൂകരിക്കുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, BESS ചില വെല്ലുവിളികളും നേരിടുന്നു, അവ:

1. ഉയർന്ന ചെലവ്: മറ്റ് ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, BESS ഇപ്പോഴും താരതമ്യേന ചെലവേറിയതാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് മൂലധനച്ചെലവ്, പ്രവർത്തന, പരിപാലന ചെലവുകൾ, ജീവിതചക്ര ചെലവുകൾ എന്നിവയുടെ കാര്യത്തിൽ. BESS ന്റെ വില ബാറ്ററി തരം, സിസ്റ്റം വലുപ്പം, പ്രയോഗം, വിപണി സാഹചര്യങ്ങൾ തുടങ്ങിയ നിരവധി ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. സാങ്കേതികവിദ്യ പക്വത പ്രാപിക്കുകയും വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ഭാവിയിൽ BESS ന്റെ വില കുറയുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, പക്ഷേ അത് ഇപ്പോഴും വ്യാപകമായ സ്വീകാര്യതയ്ക്ക് ഒരു തടസ്സമായിരിക്കാം.

2. സുരക്ഷാ പ്രശ്നങ്ങൾ: ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ്, വലിയ വൈദ്യുതധാര, ഉയർന്ന താപനില എന്നിവ BESS-ൽ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് തീപിടുത്തങ്ങൾ, സ്ഫോടനങ്ങൾ, വൈദ്യുതാഘാതങ്ങൾ തുടങ്ങിയ അപകടസാധ്യതകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ലോഹങ്ങൾ, ആസിഡുകൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ തുടങ്ങിയ അപകടകരമായ വസ്തുക്കളും BESS-ൽ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, അവ ശരിയായി കൈകാര്യം ചെയ്തില്ലെങ്കിൽ അല്ലെങ്കിൽ സംസ്കരിച്ചില്ലെങ്കിൽ പാരിസ്ഥിതികവും ആരോഗ്യപരവുമായ അപകടങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും. BESS-ന്റെ സുരക്ഷിതമായ പ്രവർത്തനവും മാനേജ്മെന്റും ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് കർശനമായ സുരക്ഷാ മാനദണ്ഡങ്ങളും ചട്ടങ്ങളും നടപടിക്രമങ്ങളും ആവശ്യമാണ്.

5. പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം: വിഭവങ്ങളുടെ കുറവ്, ഭൂവിനിയോഗ പ്രശ്നങ്ങൾ, ജല ഉപയോഗ പ്രശ്നങ്ങൾ, മാലിന്യ ഉത്പാദനം, മലിനീകരണ ആശങ്കകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ പരിസ്ഥിതിയിൽ നെഗറ്റീവ് പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ BESS ഉണ്ടാക്കിയേക്കാം. ലിഥിയം, കൊബാൾട്ട്, നിക്കൽ, ചെമ്പ് തുടങ്ങിയ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ BESS-ന് ഗണ്യമായ അളവിൽ ആവശ്യമാണ്, ഇവ ആഗോളതലത്തിൽ അസമമായ വിതരണത്തോടെ കുറവാണ്. ഖനന നിർമ്മാണ ഇൻസ്റ്റാളേഷനും പ്രവർത്തനത്തിനും BESS വെള്ളവും ഭൂമിയും ഉപയോഗിക്കുന്നു. BESS അതിന്റെ ജീവിതചക്രത്തിലുടനീളം മാലിന്യങ്ങളും ഉദ്‌വമനങ്ങളും സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് വായു, മണ്ണിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തെ ബാധിച്ചേക്കാം. സുസ്ഥിരമായ രീതികൾ സ്വീകരിച്ചുകൊണ്ട് പരിസ്ഥിതി ആഘാതങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അവയുടെ ഫലങ്ങൾ കഴിയുന്നത്ര കുറയ്ക്കുന്നതിന്.

BESS-ന്റെ പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഉപയോഗ കേസുകളും എന്തൊക്കെയാണ്?

വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം, ഊർജ്ജ സംഭരണ സൗകര്യങ്ങൾ, വൈദ്യുതി സംവിധാനത്തിലെ ട്രാൻസ്മിഷൻ, വിതരണ ലൈനുകൾ, ഗതാഗത മേഖലയിലെ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, സമുദ്ര സംവിധാനങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിലും ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും BESS വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. റെസിഡൻഷ്യൽ, വാണിജ്യ കെട്ടിടങ്ങൾക്കായുള്ള ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സംഭരണ സംവിധാനങ്ങളിലും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് അധിക ഊർജ്ജത്തിന്റെ സംഭരണ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാനും ട്രാൻസ്മിഷൻ, വിതരണ ലൈനുകളിലെ ഓവർലോഡിംഗ് ലഘൂകരിക്കുന്നതിന് ബാക്കപ്പ് ശേഷി നൽകാനും ട്രാൻസ്മിഷൻ സിസ്റ്റത്തിലെ തിരക്ക് തടയാനും കഴിയും. പ്രധാന ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതോ സ്വതന്ത്രമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതോ ആയ വിതരണം ചെയ്ത വൈദ്യുതി ശൃംഖലകളായ മൈക്രോ ഗ്രിഡുകളിൽ BESS നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഡീസൽ എഞ്ചിനുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഉയർന്ന ചെലവുകളും വായു മലിനീകരണ പ്രശ്നങ്ങളും ഒഴിവാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നതിനിടയിൽ, സ്ഥിരമായ വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനം നേടുന്നതിന്, ഇടയ്ക്കിടെ പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് BESS-നെ ആശ്രയിക്കാൻ വിദൂര പ്രദേശങ്ങളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന സ്വതന്ത്ര മൈക്രോ ഗ്രിഡുകൾക്ക് കഴിയും. ചെറുകിട ഗാർഹിക ഉപകരണങ്ങൾക്കും വലിയ തോതിലുള്ള യൂട്ടിലിറ്റി സിസ്റ്റങ്ങൾക്കും അനുയോജ്യമായ വിവിധ വലുപ്പങ്ങളിലും കോൺഫിഗറേഷനുകളിലും BESS വരുന്നു. വീടുകൾ, വാണിജ്യ കെട്ടിടങ്ങൾ, സബ്സ്റ്റേഷനുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ അവ സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, വൈദ്യുതി उपार्था സമയത്ത് അവയ്ക്ക് അടിയന്തര ബാക്കപ്പ് വൈദ്യുതി സ്രോതസ്സുകളായി വർത്തിക്കാൻ കഴിയും.

BESS-ൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വ്യത്യസ്ത തരം ബാറ്ററികൾ ഏതൊക്കെയാണ്?

1. ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളാണ് ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ബാറ്ററി തരം, ഇതിൽ ലെഡ് പ്ലേറ്റുകളും സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ വില, പക്വമായ സാങ്കേതികവിദ്യ, ദീർഘായുസ്സ് എന്നിവയാൽ അവ വളരെയധികം പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു, പ്രധാനമായും സ്റ്റാർട്ടിംഗ് ബാറ്ററികൾ, അടിയന്തര വൈദ്യുതി സ്രോതസ്സുകൾ, ചെറുകിട ഊർജ്ജ സംഭരണം തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ ഇവ പ്രയോഗിക്കുന്നു.

2. ഏറ്റവും ജനപ്രിയവും നൂതനവുമായ ബാറ്ററികളിൽ ഒന്നായ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ, ജൈവ ലായകങ്ങൾക്കൊപ്പം ലിഥിയം ലോഹമോ സംയുക്ത വസ്തുക്കളോ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത, കുറഞ്ഞ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം തുടങ്ങിയ ഗുണങ്ങൾ അവയ്ക്കുണ്ട്; മൊബൈൽ ഉപകരണങ്ങൾ, ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ, മറ്റ് ഊർജ്ജ സംഭരണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.

3. ബാഹ്യ ടാങ്കുകളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ദ്രാവക മാധ്യമം ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്ന റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന ഊർജ്ജ സംഭരണ ഉപകരണങ്ങളാണ് ഫ്ലോ ബാറ്ററികൾ. കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത എന്നാൽ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയും നീണ്ട സേവന ജീവിതവും അവയുടെ സവിശേഷതകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

4. മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച ഈ ഓപ്ഷനുകൾക്ക് പുറമേ, സോഡിയം-സൾഫർ ബാറ്ററികൾ, നിക്കൽ-കാഡ്മിയം ബാറ്ററികൾ, സൂപ്പർ കപ്പാസിറ്ററുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള മറ്റ് തരത്തിലുള്ള BESS-കളും തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ ലഭ്യമാണ്; ഓരോന്നിനും വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവസവിശേഷതകളും വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ പ്രകടനവുമുണ്ട്.