বর্তমানে, শক্তি শিল্পে শক্তি সঞ্চয়ই সবচেয়ে জনপ্রিয়।
শানডং, শানসি, জিনজিয়াং, ইনার মঙ্গোলিয়া, আনহুই এবং তিব্বতসহ এক ডজনেরও বেশি প্রদেশ সৌর ও বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা স্থাপন বাধ্যতামূলক করে নথি জারি করেছে।
যদিও জ্বালানি শিল্প দীর্ঘদিন ধরে স্বীকার করে আসছে যে, “সৌর ও বায়ুশক্তির অনিয়মিত সরবরাহ এবং অস্থিরতা মোকাবেলায়, শক্তির ব্যবহার বাড়াতে এবং সরবরাহ হ্রাস কমাতে শক্তি সঞ্চয় একটি কার্যকর সমাধান।” ব্যাপক মূল্যহ্রাস এই সুবিধাটিকে আরও স্পষ্ট করে তুলেছে, কিন্তু এর প্রযুক্তিগত এবং ব্যয়গত সীমাবদ্ধতার কারণে এটি “পরিত্যক্ত” ছিল। আজ, আনুষ্ঠানিক সম্মিলিত পছন্দটি অবশেষে শক্তি সঞ্চয়কে গর্বিত করছে।
কিন্তু শক্তি সঞ্চয়কে যদি ‘অতিরিক্ত আকর্ষণ’ থেকে ‘বাজারের অপরিহার্য চাহিদা’য় রূপান্তরিত হতে হয়, তবে এর জন্য শুধু আরও সুস্পষ্ট ও শক্তিশালী নীতিগত সমর্থনই প্রয়োজন হবে না, একই সাথে প্রযুক্তি ও পণ্যের উদ্ভাবনের মাধ্যমে অপটিক্যাল স্টোরেজ শিল্পের উন্নয়নকেও উৎসাহিত করতে হবে। কীভাবে এই দুইয়ের মধ্যে সর্বোত্তম সমন্বয় করা যায়? এই সমন্বয়ের চ্যালেঞ্জগুলো কী কী? এই সবকিছুর উত্তর দেওয়া প্রয়োজন।
১. সিস্টেমের সাধারণ পরিস্থিতিগুলো কী কী?
বর্তমানে বাজারে প্রধানত বিভিন্ন স্কিম রয়েছে।
এসি-সাইড কাপলিং স্কিম বলতে এসি সাইডে ফটোভোল্টাইক এবং শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার সংযোগকে বোঝায়। এই পদ্ধতিতে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাকে নিম্ন-ভোল্টেজ সাইডে অথবা ১০ kV থেকে ৩৫ kV বাসের সাথেও সংযুক্ত করা যায়। এই স্কিমটি বৃহৎ আকারের অপটিক্যাল স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশন, শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার কেন্দ্রীভূত বিন্যাস, সহজ পরিচালন ব্যবস্থাপনা এবং পাওয়ার গ্রিড ডিসপ্যাচিং-এর জন্য উপযুক্ত।
ডিসি-সাইড কাপলিং স্কিম বলতে বোঝায় শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাটি ডিসি সাইডের সাথে সংযুক্ত থাকা, যেখানে দুটি সিস্টেমের মধ্যে সংযোগ কম থাকে, শক্তির অপচয় কম হয় এবং সরঞ্জামের বিনিয়োগও কম লাগে। এই পরিস্থিতিতে, সোলার ইনভার্টারের জন্য একটি শক্তি সঞ্চয় ইন্টারফেস সংরক্ষণ করার প্রয়োজন হবে।
২. কীভাবে ১ + ১ > ২ এর সমাকলন সম্পন্ন করা যায়?
ফিউশন সমাধান আছে, কিন্তু এমন ফিউশন যা ১ + ১ > ২ এর প্রভাব অর্জন করতে পারে, তা সহজ নয়।
অপটিক্যাল ফিউশন প্রযুক্তি আরও জটিল। এই সমন্বিত ব্যবস্থাকে ফটোভোল্টাইক, শক্তি সঞ্চয় এবং পাওয়ার গ্রিডের নিরাপদ ও স্থিতিশীল কার্যক্রম নিশ্চিত করতে হবে এবং হার্ডওয়্যার, সফটওয়্যার ও সিস্টেম স্তরের মধ্যকার বাধা অতিক্রম করতে হবে।
অপটিক্যাল স্টোরেজ ফিউশন সিস্টেমে অনেক ডিভাইস থাকে, যেগুলোর হার্ডওয়্যার ও সফটওয়্যারের মধ্যে ইন্টারফেস সামঞ্জস্যতার সমস্যা সমাধান করা প্রয়োজন। সরঞ্জামগুলো প্রায়শই বিভিন্ন নির্মাতার তৈরি হয়, যা পাওয়ার প্ল্যান্টের নকশা, সরঞ্জাম সংগ্রহ, পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণের অসুবিধা ও খরচ বাড়িয়ে দেয়। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো, বিভিন্ন সরঞ্জামের মধ্যে যোগাযোগের ইন্টারফেস ভিন্ন হওয়ায় ইন্টিগ্রেটরদের বিভিন্ন প্রোটোকল এবং ইন্টারফেস সম্পর্কে পরিচিত হতে হয়।
সুতরাং, অপটিক্যাল স্টোরেজ ফিউশন হলো ফটোভোল্টাইক সরঞ্জাম এবং শক্তি সঞ্চয় সরঞ্জামের একটি সাধারণ ভৌত সংযোগ নয়, বরং ১ + ১ > ২ প্রভাব অর্জনের জন্য ডিপ ফিউশন প্রযুক্তির উপর নির্ভর করা। এই বিষয়গুলো ইন্টিগ্রেটরের সমন্বয় ক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে পরীক্ষা করে।
৩. স্বল্পমূল্য প্রতিযোগিতার কারণে শিল্প একীকরণ বিশৃঙ্খলা দেখা দেয়।
অপটিক্যাল স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশন নির্মাণের মূল চাবিকাঠি হলো সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন, কিন্তু দেশীয় ইন্টিগ্রেশন ক্ষেত্রে অনেক চ্যালেঞ্জ রয়েছে।
একদিকে, অপটিক্যাল স্টোরেজ সিস্টেমের সমন্বিত সক্ষমতা সম্পন্ন প্রতিষ্ঠানের সংখ্যা খুব বেশি নয়। প্রযুক্তিগত সমন্বয় হোক বা ব্যবসায়িক মডেলের সমন্বয়, আমাদের দেশে শক্তি সঞ্চয় শিল্পোন্নয়নের ক্ষেত্রে এখনও প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে। অনেক প্রতিষ্ঠান সোলার ইনভার্টার, এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারি, পিসিএস, ইএমএস ইত্যাদির মতো স্বতন্ত্র ক্ষেত্রে শক্তিশালী হলেও, হাতেগোনা কয়েকটি কোম্পানিই অপটিক্যাল স্টোরেজ সিস্টেমকে সমন্বিত করেছে।
অন্যদিকে, কম মূল্যের দরপত্র ক্রমশ তীব্রতর হয়েছে এবং প্রতিষ্ঠানগুলো স্বল্প খরচের কারণে সীমাবদ্ধতার সম্মুখীন হচ্ছে। বর্তমানে, দেশীয় নতুন জ্বালানি খাতে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার দরপত্র মূল্য ২.১৫ ইউয়ান/ওয়াট-ঘণ্টা (ইপিসি মূল্য) থেকে কমিয়ে ১.৬৯৯ ইউয়ান/ওয়াট-ঘণ্টা (ইপিসি মূল্য) করা হয়েছে, যা শিল্পে স্বীকৃত ক্রয়মূল্যের চেয়ে অনেক কম।
বিভিন্ন পরিস্থিতিতে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার জন্য ভিন্ন ভিন্ন প্রয়োজনীয়তা থাকে, এবং এর নকশা ও খরচের জন্য কোনো অভিন্ন মানদণ্ড না থাকায় বিষয়টি সহজেই একটি ধোঁয়াশা অঞ্চলে পরিণত হতে পারে।
“এখন কোম্পানিগুলো ব্যাটারির জন্য দরপত্র জমা দিচ্ছে, এবং এর মানদণ্ড হলো ৬,০০০ সাইকেল। এই শিল্পে কোনো সমন্বিত মূল্যায়ন মানদণ্ড নেই। কিছু নির্মাতা প্রতিষ্ঠান কম দামে ৩,০০০ সাইকেলেরও কম আয়ুষ্কালের ব্যাটারি দিয়ে প্রকল্পের জন্য দরপত্র জমা দিচ্ছে। স্বাভাবিকভাবেই, দামের দিক থেকে আমরা তাদের সাথে প্রতিযোগিতা করতে পারি না,” অসহায়ভাবে বললেন একজন জ্যেষ্ঠ শক্তি সঞ্চয় বিশেষজ্ঞ।
"অবশ্যই, শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা একীকরণের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ দিক হলো ডিসি সাইডের নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনা, অর্থাৎ ব্যাটারি সিস্টেমের নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনা, যার জন্য একটি অত্যন্ত পূর্ণাঙ্গ সিস্টেম সুরক্ষা নকশা প্রয়োজন," সূত্রটি আরও জানায়। সেল, মডিউল, ব্যাটারি ক্লাস্টার, ব্যাটারি সিস্টেম ম্যানেজমেন্ট—এই চারটি স্তর পরস্পর সংযুক্ত। একটি ভালো সিস্টেম সুরক্ষা নকশার মাধ্যমে রিয়েল টাইমে এদের কার্যকারিতার অবস্থা জানা যায়, ত্রুটির আগাম সতর্কতা জারি করা যায় এবং কোনো ত্রুটি ঘটলে তা ধাপে ধাপে সুরক্ষা ও দ্রুত সংযোগ সুরক্ষাও বাস্তবায়ন করতে পারে।
অন্যথায়, ছোটখাটো ত্রুটি সহজেই বড় সমস্যায় পরিণত হতে পারে। সাম্প্রতিক বছরগুলোতে দক্ষিণ কোরিয়ায় ৩০টিরও বেশি অগ্নিকাণ্ডের ঘটনা ঘটেছে, যার বেশিরভাগ কারণই হলো বৈদ্যুতিক ব্যবস্থার নকশার ত্রুটি এবং সুরক্ষা ব্যবস্থার ব্যর্থতা।
পরীক্ষা এখানেই শেষ নয়, ব্যাটারির আয়ু সংক্রান্ত সমস্যা রয়েছে এবং এনার্জি স্টোরেজের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার নকশাও অপরিহার্য। কঠোর থার্মাল সিমুলেশন ও পরীক্ষামূলক যাচাইকরণ, এনার্জি স্টোরেজ কন্টেইনারের এয়ার ডাক্টের নকশা, এয়ার কন্ডিশনিং পাওয়ার কনফিগারেশন ইত্যাদি বিষয়গুলো কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ ও নকশা করা না হলে, কন্টেইনারের ভেতরের লিথিয়াম ব্যাটারির তাপমাত্রার ভারসাম্যহীনতা দেখা দিতে পারে, যা সেলের অস্থিতিশীলতাকে আরও বাড়িয়ে তোলে।
লেখক একটি 4H শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার সম্মুখীন হয়েছেন, যেখানে সেলের তাপমাত্রার পার্থক্য ২২℃-এ পৌঁছালে তা কেবল ব্যাটারির আয়ুকেই মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে না, বরং শক্তি সঞ্চয়কারী বিদ্যুৎ কেন্দ্রের পরিচালনার ঝুঁকিও বাড়িয়ে তোলে।
৪. শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাগুলো কীভাবে দক্ষতার সাথে পরিচালনা করা যায়?
পরিকল্পনা নির্বাচন থেকে শুরু করে সিস্টেম একীকরণ পর্যন্ত, সমগ্র শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার নিরাপদ পরিচালনা এবং সর্বোত্তম সুবিধা পুরো সিস্টেমটির পরিচালনা ও ব্যবস্থাপনার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
বিদ্যুৎ কেন্দ্রের প্রচলিত অর্থনৈতিক ডিসপ্যাচিং পদ্ধতির তুলনায়, অপটিক্যাল স্টোরেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থা ডিসপ্যাচ করার সময় স্টোরেজ পাওয়ার প্ল্যান্টের ব্যাটারি এবং কনভার্টারগুলোর কার্যকর ব্যবস্থাপনা সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করা উচিত, এর মাধ্যমে সমগ্র বিদ্যুৎ কেন্দ্রের নিরাপত্তা ও অর্থনীতি উন্নত করা যেতে পারে।
এখানেই অপটিক্যাল স্টোরেজ প্ল্যান্টের বুদ্ধিমান মস্তিষ্ক, ইএমএস (এনার্জি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম)-এর গুরুত্ব সামনে আসে। ফটোভোল্টাইক সিস্টেম এবং পাওয়ার গ্রিডের সাথে শক্তি সঞ্চয় কীভাবে কাজ করে? ব্যাটারি নিজে কতটা চার্জ হওয়া উচিত, কীভাবে চার্জ করতে হবে, এবং নিরাপত্তা কীভাবে নিশ্চিত করতে হবে? এই সবকিছুর সমন্বিত ব্যবস্থাপনার জন্য একটি বুদ্ধিমান ও কার্যকর ইএমএস প্রয়োজন।
ফটোভোল্টাইক সিস্টেমের স্মুদিং-কে উদাহরণ হিসেবে নিলে, এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমটি ফটোভোল্টাইক বিদ্যুৎ উৎপাদনের আউটপুট স্মুদিং কন্ট্রোলের উপর ভিত্তি করে একটি স্মুদিং প্যারামিটার নির্ধারণ করতে পারে। এক্ষেত্রে ইএমএস (EMS) এই স্মুদিং প্যারামিটারকে নিয়ন্ত্রণের লক্ষ্য হিসেবে গ্রহণ করে এবং এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমে দ্রুত চার্জ ও ডিসচার্জ কন্ট্রোল প্রয়োগ করা হয়, যার ফলে বিদ্যুৎ উৎপাদন সিস্টেমের আউটপুট পাওয়ার নির্ধারিত পরিবর্তনের হারের সীমার মধ্যে থাকে।
বর্তমানে, এই শিল্পে প্রচলিত বহুল প্রচলিত পদ্ধতিটি হলো, ফটোভোল্টাইক সিস্টেমের মসৃণ নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য ফটোভোল্টাইক পাওয়ার পূর্বাভাস এবং শক্তি সঞ্চয়ের মিলিসেকেন্ড প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে স্মার্ট ইএমএস (EMS) ব্যবহার করা, যা পাওয়ার গ্রিডের উপর প্রভাব কমায় এবং পাওয়ার গ্রিড পরিচালনার স্থিতিশীলতা ও নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে। একই সাথে, ব্যাটারি এবং পুরো সিস্টেমকে সুরক্ষিত রাখতে বিএমএস (BMS), পিসিএস (PCS) এবং ইএমএস (EMS)-এর মধ্যে একটি মিলিসেকেন্ড দ্রুত সংযোগ ব্যবস্থা তৈরি করা হয়েছে।
এছাড়াও, উন্নত বুদ্ধিমান ইএমএস বহু-শক্তি ডিজিটাল সমন্বিত ব্যবস্থাপনা অর্জন করতে পারে, যা সম্পূর্ণ দৃশ্যপটের সাথে চুল, সংক্রমণ এবং বিতরণের ব্যাপক কভারেজ প্রদান করে।
