নতুন
সংবাদ

শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার জন্য সঠিক ব্যাটারি নির্বাচন করা

১. ইএসএস (ESS) কী? শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা সম্পর্কে একটি পর্যালোচনা
শক্তি সঞ্চয় হলো শক্তিকে এমন একটি রূপে পরিবর্তন করার প্রক্রিয়া যা প্রকৃতিতে আরও নির্ভরযোগ্যভাবে বিদ্যমান থাকতে পারে এবং তারপর এটিকে এমনভাবে সংরক্ষণ করা যাতে প্রয়োজনের সময় তা উপলব্ধ থাকে। যখন শক্তি তৈরি, পরিবর্তন, স্থানান্তর এবং ব্যবহার করা হয়, তখন পরিমাণ, আকৃতি, বিস্তার এবং সময়ের দিক থেকে সরবরাহ ও চাহিদার মধ্যে প্রায়শই পার্থক্য দেখা যায়। শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তি ব্যবহার করে শক্তি সঞ্চয় ও নির্গমনের মাধ্যমে এই পার্থক্যগুলো দূর করা সম্ভব। এটি শক্তির সরবরাহ ও চাহিদাকে আরও সমান করবে এবং শক্তির কার্যকারিতা বৃদ্ধি করবে। যান্ত্রিক শক্তি, তাপ শক্তি, রাসায়নিক শক্তি, বিকিরণ (আলো) শক্তি, তড়িৎচুম্বকীয় শক্তি, পারমাণবিক শক্তি এবং অন্যান্য ধরনের শক্তিকে বিভিন্ন দলে ভাগ করা যেতে পারে। বিকিরণ শক্তি ছাড়া অন্য সব ধরনের শক্তিকে প্রমিত রূপে সঞ্চয় করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, যান্ত্রিক শক্তিকে গতিশক্তি বা স্থিতিশক্তি হিসেবে, বৈদ্যুতিক শক্তিকে আবিষ্ট ক্ষেত্র শক্তি বা স্থিরবৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শক্তি হিসেবে, তাপীয় শক্তিকে সুপ্ত তাপ বা বোধগম্য তাপ হিসেবে সঞ্চয় করা যায় এবং পারমাণবিক শক্তি হলো শক্তি সঞ্চয়ের একটি বিশুদ্ধ রূপ। শক্তি সঞ্চয়ের বিভিন্ন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে পাম্পড স্টোরেজ, সংকুচিত বায়ু স্টোরেজ, ফ্লাইহুইল স্টোরেজ, ব্যাটারি স্টোরেজ, তাপীয় স্টোরেজ এবং হাইড্রোজেন স্টোরেজ।
বর্তমানে মাইক্রোগ্রিডে শক্তি সঞ্চয়ের জন্য ব্যাটারিই বেশি ব্যবহৃত হয়, কারণ এটি একটি পরীক্ষিত ও উন্নত পণ্য এবং এর ব্যবহারিক অভিজ্ঞতাও প্রচুর। ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় বেশ কয়েকটি অংশ থাকে, যার মধ্যে প্রধানত রয়েছে এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারি প্যাক, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস), স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার, এনার্জি স্টোরেজ বাই-ডিরেকশনাল কনভার্টার ডিভাইস (পিসিএস), এনার্জি স্টোরেজ ট্র্যাকিং সিস্টেম এবং আরও কিছু অংশ। যখন গ্রিড সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, তখন এই শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাটিকে গ্রিডের সাথে সংযুক্ত অবস্থা থেকে গ্রিড-বহির্ভূত অবস্থায় পরিবর্তন করা যায়। তখন এটি পুরো মাইক্রোগ্রিড সিস্টেমের জন্য একটি ব্যাকআপ পাওয়ার সোর্স হিসেবে কাজ করে এবং গ্রিডের সাথে সংযুক্ত না থাকা অবস্থায় ভোল্টেজ ও কারেন্ট স্থিতিশীল রাখে।

শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার জন্য সঠিক ব্যাটারি নির্বাচন-০১

২. শক্তি সঞ্চয়কারী ব্যাটারি নির্বাচন করা
২.১ লেড কার্বন ব্যাটারি
লেড-কার্বন ব্যাটারি হলো এক নতুন ধরনের শক্তি সঞ্চয়কারী যন্ত্র, যা সাধারণ লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির নেগেটিভ ইলেকট্রোডে ক্যাপাসিটিভ গুণসম্পন্ন কার্বন উপাদান যোগ করে তৈরি করা হয়। এটি "অভ্যন্তরীণভাবে এবং" অথবা "অভ্যন্তরীণভাবে মিশ্রিত"—এই দুইভাবেই করা যেতে পারে। লেড-কার্বন ব্যাটারি সাধারণ লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি এবং সুপার ক্যাপাসিটর উভয়ের মতোই। এগুলো বিভিন্ন উপায়ে সাধারণ লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির কার্যকারিতা অনেক বাড়িয়ে দিতে পারে এবং এর কিছু বৈজ্ঞানিক সুবিধা নিচে দেওয়া হলো:
১. উচ্চ চার্জিং মাল্টিপ্লায়ার;
২. এর কার্যকাল সাধারণ লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির চেয়ে ৪-৫ গুণ বেশি;
৩. ভালো নিরাপত্তা;
৪. উচ্চ পুনর্জন্ম ক্ষমতা (৯৭% পর্যন্ত), যা অন্যান্য রাসায়নিক ব্যাটারির তুলনায় অনেক বেশি; প্রচুর কাঁচামাল প্রয়োজন, খরচ কম, সাধারণ লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির চেয়ে ১.৫ গুণ; এবং সাধারণ লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির দাম এই ব্যাটারিগুলোর তুলনায় প্রায় ১.৫ গুণ। একটি সাধারণ লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির চেয়ে ১.৫ গুণ বেশি শক্তিশালী।

প্রচলিত লেড-অ্যাসিড ব্যাটারির তুলনায় লেড-কার্বন ব্যাটারির কার্যক্ষমতা অনেক উন্নত হয়েছে। তবে, লেড-কার্বন ব্যাটারির কার্যক্ষমতা বৃদ্ধিতে মূল কার্বন উপাদানটি কী ভূমিকা পালন করে, তা এখনও স্পষ্ট নয়। কার্বন উপাদান যোগ করার কিছু নেতিবাচক প্রভাব থাকতে পারে, যেমন নেগেটিভ ইলেকট্রোডে হাইড্রোজেন অধঃক্ষেপণ এবং ব্যাটারি থেকে জল বেরিয়ে যাওয়া, তাই এটি এমন একটি বিষয় যার সমাধান করা প্রয়োজন।

২.২ লিথিয়াম ব্যাটারি
চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়ায়, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ধনাত্মক অ্যানোড হিসেবে লিথিয়ামযুক্ত রাসায়নিক পদার্থ ব্যবহার করে। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে কোনো লিথিয়াম ধাতু থাকে না।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পজিটিভ ইলেকট্রোডটি লিথিয়াম-যুক্ত যৌগ, যেমন লিথিয়াম কোবাল্টেট (LiCoO2), লিথিয়াম ম্যাঙ্গানেট (LiMn2O4), লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO4) এবং অন্যান্য দুই বা তিন-অংশবিশিষ্ট উপাদান দিয়ে তৈরি। নেগেটিভ ইলেকট্রোডটি লিথিয়াম-কার্বন আন্তঃস্তরীয় যৌগ, যেমন গ্রাফাইট, সফট কার্বন, হার্ড কার্বন এবং লিথিয়াম টাইটানেট দিয়ে তৈরি।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দুটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে, একটি হলো উচ্চ শক্তি সঞ্চয় ঘনত্ব এবং অন্যটি ক্ষমতা ঘনত্ব। অন্যান্য সুবিধার মধ্যে রয়েছে উচ্চ দক্ষতা, ব্যাপক ব্যবহার, প্রচুর মনোযোগ, দ্রুত বৈজ্ঞানিক অগ্রগতি এবং বিকাশের প্রচুর সুযোগ। ① যেহেতু রাসায়নিক ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করা হয়, তাই বড় ধরনের নিরাপত্তা ঝুঁকি রয়েছে; নিরাপত্তা ব্যবস্থা আরও উন্নত করা প্রয়োজন।

২.৩ শক্তি সঞ্চয়কারী ব্যাটারি নির্বাচন
এই দুই ধরনের শক্তি সঞ্চয়কারী ব্যাটারির মধ্যে পার্থক্যগুলো দেখে নেওয়া যাক, যেমন—এগুলোকে কতটা গভীরভাবে ডিসচার্জ করা যায়, এগুলো কোন তাপমাত্রার পরিসরে কাজ করতে পারে এবং এদের সাইকেল লাইফ কেমন।
উপরের সারণী থেকে দেখা যায় যে, লেড-কার্বন ব্যাটারির সাইকেল লাইফ কম এবং এটি হাইড্রোজেন নির্গত করে, যা বিপজ্জনক। অন্যদিকে, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি বিভিন্ন তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে এবং এর সাইকেল লাইফ, শক্তি স্থানান্তর দক্ষতা ও শক্তি ঘনত্ব অনেক বেশি।
এই কারণে, অধিকাংশ শক্তি সঞ্চয় প্রকল্পের জন্য লিথিয়াম আয়রন ফসফেট স্টোরেজ ব্যাটারিই সর্বোত্তম পছন্দ।