ऊर्जा भंडारण उद्योग के विकास और अनुप्रयोग का अवलोकन।
1. ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी का परिचय।
ऊर्जा भंडारण ऊर्जा का भंडारण है। यह उन तकनीकों को संदर्भित करता है जो ऊर्जा के एक रूप को अधिक स्थिर रूप में परिवर्तित करती हैं और उसे संग्रहीत करती हैं। फिर वे इसे ज़रूरत पड़ने पर एक विशिष्ट रूप में जारी करते हैं। विभिन्न ऊर्जा भंडारण सिद्धांत इसे 3 प्रकारों में विभाजित करते हैं: यांत्रिक, विद्युत चुम्बकीय और विद्युत रासायनिक। प्रत्येक ऊर्जा भंडारण प्रकार की अपनी शक्ति सीमा, विशेषताएँ और उपयोग होते हैं।
| ऊर्जा भंडारण प्रकार | मूल्यांकित शक्ति | रेटेड ऊर्जा | विशेषताएँ | आवेदन अवसर | |
| यांत्रिक ऊर्जा भंडारण | हाँ 储能 | 100-2,000 मेगावाट | 4-10 घंटे | बड़े पैमाने पर, परिपक्व प्रौद्योगिकी; धीमी प्रतिक्रिया, भौगोलिक संसाधनों की आवश्यकता | लोड विनियमन, आवृत्ति नियंत्रण और सिस्टम बैकअप, ग्रिड स्थिरता नियंत्रण। |
| 压缩 空气储能 | आईएमडब्ल्यू-300 मेगावाट | 1-20 घंटे | बड़े पैमाने पर, परिपक्व प्रौद्योगिकी; धीमी प्रतिक्रिया, भौगोलिक संसाधनों की आवश्यकता। | पीक शेविंग, सिस्टम बैकअप, ग्रिड स्थिरता नियंत्रण | |
| हाँ 储能 | किलोवाट-30 मेगावाट | 15s-30 मिन | उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च लागत, उच्च शोर स्तर | क्षणिक/गतिशील नियंत्रण, आवृत्ति नियंत्रण, वोल्टेज नियंत्रण, यूपीएस और बैटरी ऊर्जा भंडारण। | |
| विद्युतचुंबकीय ऊर्जा भंडारण | ठीक है 储能 | किलोवाट-1मेगावाट | 2s-5मिनट | तीव्र प्रतिक्रिया, उच्च विशिष्ट शक्ति; उच्च लागत, कठिन रखरखाव | क्षणिक/गतिशील नियंत्रण, आवृत्ति नियंत्रण, विद्युत गुणवत्ता नियंत्रण, यूपीएस और बैटरी ऊर्जा भंडारण |
| 超级 电容 | किलोवाट-1मेगावाट | 1-30s | तीव्र प्रतिक्रिया, उच्च विशिष्ट शक्ति; उच्च लागत | बिजली गुणवत्ता नियंत्रण, यूपीएस और बैटरी ऊर्जा भंडारण | |
| विद्युत ऊर्जा भंडारण | 铅酸 电池 | किलोवाट-50 मेगावाट | 1मिनट-3 h | परिपक्व प्रौद्योगिकी, कम लागत; अल्प जीवनकाल, पर्यावरण संरक्षण संबंधी चिंताएं | पावर स्टेशन बैकअप, ब्लैक स्टार्ट, यूपीएस, ऊर्जा संतुलन |
| हाँ 电池 | किलोवाट-100 मेगावाट | 1-20 घंटे | कई बैटरी चक्रों में गहन चार्जिंग और डिस्चार्जिंग शामिल होती है। उन्हें संयोजित करना आसान है, लेकिन उनका ऊर्जा घनत्व कम होता है | इसमें बिजली की गुणवत्ता शामिल है। इसमें बैकअप पावर भी शामिल है। इसमें पीक शेविंग और वैली फिलिंग भी शामिल है। इसमें ऊर्जा प्रबंधन और नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण भी शामिल है। | |
| 钠硫 电池 | 1 किलोवाट-100 मेगावाट | घंटे | उच्च विशिष्ट ऊर्जा, उच्च लागत, परिचालन सुरक्षा मुद्दों में सुधार की आवश्यकता है। | बिजली की गुणवत्ता एक विचार है। बैकअप बिजली आपूर्ति एक और विचार है। फिर, पीक शेविंग और वैली फिलिंग है। ऊर्जा प्रबंधन एक और विचार है। अंत में, अक्षय ऊर्जा भंडारण है। | |
| 锂离子 电池 | किलोवाट-100 मेगावाट | घंटे | उच्च विशिष्ट ऊर्जा, लिथियम-आयन बैटरी की लागत कम होने से लागत कम हो जाती है | क्षणिक/गतिशील नियंत्रण, आवृत्ति नियंत्रण, वोल्टेज नियंत्रण, यूपीएस और बैटरी ऊर्जा भंडारण। | |
इसके कई फायदे हैं। इनमें भौगोलिक प्रभाव कम होना शामिल है। इनका निर्माण समय भी कम होता है और ऊर्जा घनत्व भी अधिक होता है। नतीजतन, विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण का लचीले ढंग से उपयोग किया जा सकता है। यह कई बिजली भंडारण स्थितियों में काम आता है। यह बिजली भंडारण की तकनीक है। इसके उपयोग की सबसे व्यापक सीमा है और विकास की सबसे अधिक संभावना है। इनमें से मुख्य हैं लिथियम-आयन बैटरी। इनका उपयोग मिनटों से लेकर घंटों तक के परिदृश्यों में किया जाता है।
2. ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोग परिदृश्य
ऊर्जा भंडारण में बिजली प्रणाली में कई अनुप्रयोग परिदृश्य हैं। ऊर्जा भंडारण के 3 मुख्य उपयोग हैं: बिजली उत्पादन, ग्रिड और उपयोगकर्ता। वे हैं:
नई ऊर्जा बिजली उत्पादन पारंपरिक प्रकारों से अलग है। यह प्राकृतिक परिस्थितियों से प्रभावित होता है। इनमें प्रकाश और तापमान शामिल हैं। बिजली उत्पादन मौसम और दिन के हिसाब से बदलता रहता है। मांग के हिसाब से बिजली को समायोजित करना असंभव है। यह एक अस्थिर बिजली स्रोत है। जब स्थापित क्षमता या बिजली उत्पादन अनुपात एक निश्चित स्तर पर पहुँच जाता है। यह बिजली ग्रिड की स्थिरता को प्रभावित करेगा। बिजली व्यवस्था को सुरक्षित और स्थिर रखने के लिए, नई ऊर्जा प्रणाली ऊर्जा भंडारण उत्पादों का उपयोग करेगी। वे बिजली उत्पादन को सुचारू करने के लिए ग्रिड से फिर से जुड़ेंगे। इससे नई ऊर्जा शक्ति का प्रभाव कम होगा। इसमें फोटोवोल्टिक और पवन ऊर्जा शामिल हैं। वे रुक-रुक कर और अस्थिर होते हैं। यह पवन और प्रकाश परित्याग जैसी बिजली की खपत की समस्याओं को भी संबोधित करेगा।
पारंपरिक ग्रिड डिजाइन और निर्माण अधिकतम लोड विधि का पालन करते हैं। वे ग्रिड की तरफ ऐसा करते हैं। नया ग्रिड बनाते समय या क्षमता जोड़ते समय यही होता है। उपकरण को अधिकतम लोड पर विचार करना चाहिए। इससे उच्च लागत और कम परिसंपत्ति उपयोग होगा। ग्रिड-साइड ऊर्जा भंडारण का उदय मूल अधिकतम लोड विधि को तोड़ सकता है। नया ग्रिड बनाते समय या पुराने का विस्तार करते समय, यह ग्रिड की भीड़ को कम कर सकता है। यह उपकरणों के विस्तार और उन्नयन को भी बढ़ावा देता है। इससे ग्रिड निवेश लागत बचती है और परिसंपत्ति उपयोग में सुधार होता है। ऊर्जा भंडारण मुख्य वाहक के रूप में कंटेनरों का उपयोग करता है। इसका उपयोग बिजली उत्पादन और ग्रिड पक्षों पर किया जाता है। यह मुख्य रूप से 30kW से अधिक की शक्ति वाले अनुप्रयोगों के लिए है। उन्हें उच्च उत्पाद क्षमता की आवश्यकता होती है।
उपयोगकर्ता पक्ष पर नई ऊर्जा प्रणालियों का उपयोग मुख्य रूप से बिजली उत्पन्न करने और संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। इससे बिजली की लागत कम होती है और बिजली को स्थिर करने के लिए ऊर्जा भंडारण का उपयोग होता है। साथ ही, उपयोगकर्ता ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का उपयोग बिजली को स्टोर करने के लिए भी कर सकते हैं जब कीमतें कम होती हैं। इससे उन्हें कीमतें अधिक होने पर ग्रिड बिजली के उपयोग में कटौती करने में मदद मिलती है। वे पीक और वैली कीमतों से पैसे कमाने के लिए स्टोरेज सिस्टम से बिजली भी बेच सकते हैं। उपयोगकर्ता-पक्ष ऊर्जा भंडारण मुख्य वाहक के रूप में कैबिनेट का उपयोग करता है। यह औद्योगिक और वाणिज्यिक पार्कों और वितरित फोटोवोल्टिक बिजली स्टेशनों में अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। ये 1kW से 10kW पावर रेंज में हैं। उत्पाद की क्षमता अपेक्षाकृत कम है।
3. “स्रोत-ग्रिड-लोड-भंडारण” प्रणाली ऊर्जा भंडारण का एक विस्तारित अनुप्रयोग परिदृश्य है
"स्रोत-ग्रिड-लोड-भंडारण" प्रणाली एक संचालन मोड है। इसमें "पावर स्रोत, पावर ग्रिड, लोड और ऊर्जा भंडारण" का समाधान शामिल है। यह ऊर्जा उपयोग दक्षता और ग्रिड सुरक्षा को बढ़ावा दे सकता है। यह स्वच्छ ऊर्जा के उपयोग में ग्रिड अस्थिरता जैसी समस्याओं को ठीक कर सकता है। इस प्रणाली में, स्रोत ऊर्जा आपूर्तिकर्ता है। इसमें सौर, पवन और जल विद्युत जैसी नवीकरणीय ऊर्जा शामिल है। इसमें कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस जैसी पारंपरिक ऊर्जा भी शामिल है। ग्रिड ऊर्जा संचरण नेटवर्क है। इसमें ट्रांसमिशन लाइनें और पावर सिस्टम उपकरण शामिल हैं। लोड ऊर्जा का अंतिम उपयोगकर्ता है। इसमें निवासी, उद्यम और सार्वजनिक सुविधाएँ शामिल हैं। भंडारण ऊर्जा भंडारण तकनीक है। इसमें भंडारण उपकरण और तकनीक शामिल हैं।
पुरानी बिजली व्यवस्था में, थर्मल पावर प्लांट बिजली का स्रोत होते हैं। घर और उद्योग लोड होते हैं। ये दोनों एक दूसरे से बहुत दूर हैं। पावर ग्रिड उन्हें जोड़ता है। यह एक बड़े, एकीकृत नियंत्रण मोड का उपयोग करता है। यह एक वास्तविक समय संतुलन मोड है जहां बिजली स्रोत लोड का अनुसरण करता है।
"न्यू लीस्टुंग्ससिस्टम" के तहत, सिस्टम ने नए ऊर्जा वाहनों की चार्जिंग मांग को उपयोगकर्ताओं के लिए "लोड" के रूप में जोड़ा। इससे पावर ग्रिड पर दबाव बहुत बढ़ गया है। फोटोवोल्टिक्स जैसी नई ऊर्जा विधियों ने उपयोगकर्ताओं को "पावर सोर्स" बनने दिया है। साथ ही, नए ऊर्जा वाहनों को तेज़ चार्जिंग की आवश्यकता होती है। और, नई ऊर्जा बिजली उत्पादन अस्थिर है। इसलिए, उपयोगकर्ताओं को ग्रिड पर अपने बिजली उत्पादन और उपयोग के प्रभाव को सुचारू करने के लिए "ऊर्जा भंडारण" की आवश्यकता होती है। यह पीक पावर उपयोग और गर्त पावर स्टोरेज को सक्षम करेगा।
नई ऊर्जा का उपयोग विविधतापूर्ण हो रहा है। उपयोगकर्ता अब स्थानीय माइक्रोग्रिड बनाना चाहते हैं। ये "पावर सोर्स" (प्रकाश), "ऊर्जा भंडारण" (भंडारण), और "लोड" (चार्जिंग) को जोड़ते हैं। वे कई ऊर्जा स्रोतों को प्रबंधित करने के लिए नियंत्रण और संचार तकनीक का उपयोग करते हैं। वे उपयोगकर्ताओं को स्थानीय रूप से नई ऊर्जा उत्पन्न करने और उसका उपयोग करने देते हैं। वे दो तरीकों से बड़े पावर ग्रिड से भी जुड़ते हैं। इससे ग्रिड पर उनका प्रभाव कम होता है और इसे संतुलित करने में मदद मिलती है। छोटा माइक्रोग्रिड और ऊर्जा भंडारण एक "फोटोवोल्टिक भंडारण और चार्जिंग सिस्टम" है। यह एकीकृत है। यह "स्रोत ग्रिड लोड स्टोरेज" का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है।
二. ऊर्जा भंडारण उद्योग की अनुप्रयोग संभावनाएं और बाजार क्षमता
CNESA की रिपोर्ट कहती है कि 2023 के अंत तक ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की कुल क्षमता 289.20GW होगी। यह 2022 के अंत में 237.20GW से 21.92% अधिक है। नई ऊर्जा भंडारण की कुल स्थापित क्षमता 91.33GW तक पहुँच गई। यह पिछले वर्ष की तुलना में 99.62% की वृद्धि है।
2023 के अंत तक, चीन में ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की कुल क्षमता 86.50GW तक पहुँच गई। यह 2022 के अंत में 59.80GW से 44.65% अधिक थी। वे अब वैश्विक क्षमता का 29.91% बनाते हैं, जो 2022 के अंत से 4.70% अधिक है। उनमें से, पंप स्टोरेज की क्षमता सबसे अधिक है। यह 59.40% है। बाजार की वृद्धि मुख्य रूप से नई ऊर्जा भंडारण से आती है। इसमें लिथियम-आयन बैटरी, लेड-एसिड बैटरी और संपीड़ित हवा शामिल हैं। उनकी कुल क्षमता 34.51GW है। यह पिछले साल से 163.93% की वृद्धि है। 2023 में, चीन का नया ऊर्जा भंडारण 21.44GW बढ़ जाएगा, जो साल-दर-साल 191.77% की वृद्धि है। नए ऊर्जा भंडारण में लिथियम-आयन बैटरी और संपीड़ित हवा शामिल हैं। दोनों में सैकड़ों ग्रिड-कनेक्टेड, मेगावाट-स्तरीय परियोजनाएँ हैं।
नई ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की योजना और निर्माण से देखते हुए, चीन का नया ऊर्जा भंडारण बड़े पैमाने पर हो गया है। 2022 में, 1,799 परियोजनाएँ हैं। वे नियोजित, निर्माणाधीन या संचालन में हैं। उनकी कुल क्षमता लगभग 104.50GW है। संचालन में लगाई गई अधिकांश नई ऊर्जा भंडारण परियोजनाएँ छोटी और मध्यम आकार की हैं। उनका पैमाना 10MW से कम है। वे कुल का लगभग 61.98% हिस्सा बनाते हैं। नियोजित और निर्माणाधीन ऊर्जा भंडारण परियोजनाएँ ज्यादातर बड़ी हैं। वे 10MW और उससे अधिक हैं। वे कुल का 75.73% हिस्सा बनाते हैं। 402 से अधिक 100-मेगावाट परियोजनाएं काम में हैं। उनके पास पावर ग्रिड के लिए ऊर्जा संग्रहीत करने का आधार और शर्तें हैं।
पोस्ट करने का समय: जुलाई-22-2024