শিল্প ও বাণিজ্যিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা ব্যাটারি সিস্টেম (বিএমএস সহ), ইএমএস, পিসিএস, এয়ার কন্ডিশনিং, অগ্নি সুরক্ষা ব্যবস্থা, মনিটরিং ও অ্যালার্ম সিস্টেম ইত্যাদি নিয়ে গঠিত। এর মধ্যে, শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার মূল নিয়ন্ত্রণ ইউনিট হিসেবে বিএমএস এবং ইএমএস যথাক্রমে ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা এবং শক্তি ব্যবস্থাপনার গুরুত্বপূর্ণ দায়িত্ব পালন করে। এদের কার্যকারিতা, কর্মক্ষমতা এবং সফটওয়্যার ও হার্ডওয়্যারের সামঞ্জস্য শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার প্রয়োগের নিরাপত্তা এবং বিনিয়োগের উপর লাভের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত।
ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস)সিস্টেমের সেন্সিংয়ের দায়িত্ব গ্রহণ করে, এটি ব্যাটারি স্টোরেজ সিস্টেমগুলোর নিরাপত্তা, স্থিতিশীলতা এবং কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করার জন্য সেগুলোকে পর্যবেক্ষণ ও নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
শক্তি ব্যবস্থাপনা সিস্টেম (ইএমএস)সিস্টেমের সিদ্ধান্ত গ্রহণের জন্য দায়ী, এটি সাধারণত লিথিয়াম ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয়কারী বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির জন্য চালু করা নিয়ন্ত্রণ ও পরিচালনা সমন্বিত শক্তি ব্যবস্থাপনা সিস্টেমকে বোঝায়, যা রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণ এবং রোগ নির্ণয় বাস্তবায়ন করে।
পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেম (PCS)সিস্টেমের কার্য সম্পাদনের জন্য দায়ী, এটি শক্তি সঞ্চয় কেন্দ্রের একটি মূল অংশ, যা ব্যাটারির চার্জিং ও ডিসচার্জিং নিয়ন্ত্রণ করে এবং গ্রিডের অনুপস্থিতিতে সরাসরি এসি লোডে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য এসি/ডিসি রূপান্তর সম্পাদন করে।
ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস)
BMS-এর পুরো নাম হলো ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম, যার অর্থ হলো ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা পরিচালনা করতে ব্যবহৃত উপ-সিস্টেম।
ফাংশন
বিএমএস প্রধানত মনিটরিং মডিউল, কন্ট্রোল মডিউল, কমিউনিকেশন মডিউল এবং অন্যান্য অংশ নিয়ে গঠিত। এর প্রধান কাজ হলো রিয়েল টাইমে ব্যাটারির অবস্থা পর্যবেক্ষণ ও নিয়ন্ত্রণ করা, যার মধ্যে ব্যাটারির ভোল্টেজ, কারেন্ট, তাপমাত্রা, এসওসি (SOC) এবং অন্যান্য প্যারামিটার অন্তর্ভুক্ত। এছাড়াও, বিএমএস ব্যাটারির সুরক্ষা এবং আয়ু নিশ্চিত করার জন্য ব্যাটারিকে সুরক্ষা প্রদান ও নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
ব্যাটারিকে অতিরিক্ত চার্জ হওয়া ও ডিসচার্জ হওয়া থেকে রক্ষা করার মাধ্যমে এর কার্যকাল দীর্ঘায়িত হয় এবং ব্যবহারের কার্যকারিতা বৃদ্ধি পায়।
শুধু তাই নয়, BMS ডেটা বিশ্লেষণের ভূমিকাও পালন করে। ব্যাটারির অবস্থা পর্যবেক্ষণ করার জন্য এটিকে ব্যাটারির SOC (অবশিষ্ট ধারণক্ষমতা) এবং SOH (ব্যাটারির স্বাস্থ্যগত অবস্থা) গণনা ও বিশ্লেষণ করতে হয়। এবং কোনো অস্বাভাবিক তথ্য পাওয়া গেলেই তা সময়মতো রিপোর্ট করা হয়, যাতে ব্যবহারকারী সময়মতো ব্যাটারিতে কোনো অস্বাভাবিকতা সম্পর্কে জানতে পারেন।
স্তরযুক্ত সচেতনতা স্থাপত্য
অধিকাংশ বিএমএস সিস্টেমে একটি ত্রি-স্তরীয় স্থাপত্য থাকে।
১. সর্বনিম্ন স্তর: স্লেভ বিএমইউ (Slave BMU)। এই স্তরের প্রধান কাজ হলো ব্যাটারি সেলের ভোল্টেজ ও তাপমাত্রা সংগ্রহ করা এবং ব্যাটারি ইকুয়ালাইজেশন কৌশল বাস্তবায়নের দায়িত্বে থাকা। তথ্য সংগ্রহ প্রক্রিয়াটি একটি কমিউনিকেশন লিঙ্কের মাধ্যমে দ্বিতীয় স্তরের সাথে যোগাযোগ করে, যেখানে সাধারণত CAN বা ডেইজি চেইন কমিউনিকেশন ব্যবহৃত হয়।
২. মধ্যবর্তী স্তর: প্রধান নিয়ন্ত্রণ বিসিইউ (BCU)। এই স্তরের প্রধান কাজগুলো হলো ক্লাস্টার ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং ক্লাস্টার ইনসুলেশন সম্পর্কিত তথ্য সংগ্রহ করা, ব্যাটারি প্যাক সুরক্ষার জন্য কন্টাক্টর নিয়ন্ত্রণ করা, প্রথম-পর্যায়ের বিএমইউ (BMU) থেকে তথ্য সংগ্রহ করা এবং ব্যাটারির অবস্থা (SoX) অনুমান করা। সংগৃহীত তথ্য একটি কমিউনিকেশন লিঙ্কের মাধ্যমে তৃতীয় পর্যায়ে প্রেরণ করা হয়, যা সাধারণত ক্যান (CAN) বা ইথারনেট (Ethernet) ব্যবহার করে।
৩. উচ্চ স্তর: সাধারণ নিয়ন্ত্রণ, যা ব্যাটারি ক্লাস্টার ব্যবস্থাপনার জন্য ব্যবহৃত হয়। এই স্তরের প্রধান কাজ হলো দ্বিতীয় স্তরের বিসিইউ (BCU) দ্বারা প্রেরিত তথ্য সংগ্রহ করা, সেই তথ্য সংরক্ষণ ও প্রদর্শন করা ইত্যাদি। এর সাথে রিয়েল-টাইম অ্যালার্ম ফাংশন, প্রধান সার্কিট ব্রেকারের নিয়ন্ত্রণ ও কন্টাক্ট ফিডব্যাক ফাংশন এবং পিসিএস (PCS), ইএমএস (EMS) ও স্থানীয় পর্যবেক্ষণের সাথে রিয়েল-টাইম যোগাযোগের ফাংশনও রয়েছে।
প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা
গাড়ির পাওয়ার ব্যাটারির বিএমএস-এর তুলনায়, শক্তি সঞ্চয়কারী বিএমএস-এর গঠন আরও জটিল।
প্রথমত, ব্যাটারির ধারণক্ষমতা ও স্তর ভিন্ন হয়, বিএমএস (BMS) দ্বারা নিয়ন্ত্রিত বিদ্যুৎ সরবরাহের স্তর উচ্চতর হয় এবং সিরিজ ও প্যারালাল সংযোগের জন্য বেশি ব্যাটারির প্রয়োজন হয়।
গ্রিড সংযোগের জন্য বিএমএস-এর উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। গ্রিডের সাথে সংযোগের ক্ষেত্রে উচ্চতর শর্তাবলী রয়েছে। পাওয়ার ব্যাটারিটি ব্যাটারি এবং গাড়ির ইলেকট্রনিক সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত থাকে, তাই এর প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা কম।
বাজার
বিএমএস বাজারে প্রধানত তিন ধরনের প্রতিষ্ঠান জড়িত রয়েছে, যথা যানবাহন নির্মাতা, পাওয়ার ব্যাটারি নির্মাতা এবং স্বাধীন বিএমএস উৎপাদক। যানবাহন নির্মাতা এবং ব্যাটারি নির্মাতারা স্বাধীন গবেষণা ও উন্নয়ন অথবা বিএমএস সরবরাহকারীদের সাথে সহযোগিতামূলক উন্নয়নের মাধ্যমে ব্যবসা পরিচালনা করে। বিওয়াইডি, নিংদে টাইমস, গুওশুয়ান গাওকে এবং এভিক লি-পাওয়ার ব্যাটারি নির্মাতাদের মতো দেশের বেশিরভাগ শীর্ষস্থানীয় পাওয়ার ব্যাটারি নির্মাতা প্রতিষ্ঠান ব্যাটারি প্যাক এবং বিএমএস প্যাকেজ সরবরাহ করার জন্য বিএমএস+প্যাক (BMS+PACK) লেআউট পদ্ধতি গ্রহণ করে। বর্তমানে স্বাধীন বিএমএস নির্মাতাদের অংশগ্রহণকারীর সংখ্যা অনেক এবং তাদের বিএমএস পণ্য একাধিক শিল্পে সরবরাহ করা যেতে পারে।
বর্তমানে, চীনের বিএমএস শিল্পের শীর্ষস্থানীয় প্রতিষ্ঠানগুলোর সুস্পষ্ট সুবিধা রয়েছে। বিশেষ করে, ২০২২ সালে, চীনের নতুন জ্বালানি পাওয়ার ব্যাটারি বিএমএস-এর স্থাপিত ক্ষমতার ক্ষেত্রে শীর্ষ দশটি নির্মাতার অংশ ছিল ৭৬.১%। এদের মধ্যে শীর্ষ তিনটি কোম্পানি হলো বিওয়াইডি, নিংডে টাইমস এবং টেসলা, যাদের সবগুলোই যানবাহন ও ব্যাটারি নির্মাতা এবং তাদের অংশ ছিল যথাক্রমে ২৬.৪%, ১৬.৯% এবং ৯%। স্বাধীন বিএমএস নির্মাতাদের অংশ তুলনামূলকভাবে কম, এবং চীনের বৃহত্তম স্বাধীন বিএমএস নির্মাতা লি শিননেং, অংশের দিক থেকে চতুর্থ স্থানে থাকলেও, তার সামগ্রিক অংশ মাত্র ৬.৭%।
মৌলিক থেকে উন্নত ফাংশনে যাওয়া
১. উচ্চতর নির্ভরযোগ্যতা
যেহেতু প্রতিটি ব্যাটারি ইউনিটের নিজস্ব মনিটরিং এবং কন্ট্রোল সিস্টেম রয়েছে, তাই ডিস্ট্রিবিউটেড বিএমএস-এর নির্ভরযোগ্যতা বেশি। এমনকি যদি একটি ব্যাটারি বিকলও হয়ে যায়, অন্য ব্যাটারিগুলো স্বাভাবিকভাবে কাজ করতে পারে এবং সিস্টেমের সামগ্রিক পারফরম্যান্স খুব বেশি প্রভাবিত হয় না।
২. রক্ষণাবেক্ষণ ও আপগ্রেড করা সহজ
যেহেতু ডিস্ট্রিবিউটেড বিএমএস-এর গঠন তুলনামূলকভাবে সরল, প্রতিটি ব্যাটারি সেল স্বাধীনভাবে কাজ করতে পারে, তাই এর রক্ষণাবেক্ষণ এবং আপগ্রেড করা বেশ সহজ। কোনো একটি ব্যাটারি ইউনিট বিকল হয়ে গেলে, রক্ষণাবেক্ষণ ও আপগ্রেডের জন্য পুরো সিস্টেমটি বন্ধ না করেই সরাসরি সেটি প্রতিস্থাপন করা যায়।
৩. অধিক নমনীয়তা
ডিস্ট্রিবিউটেড বিএমএস-এর মনিটরিং এবং কন্ট্রোল সিস্টেম প্রতিটি ব্যাটারি ইউনিটে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে, ফলে সিস্টেমটি আরও নমনীয় হয়। সম্পূর্ণ ডিস্ট্রিবিউটেড সিস্টেমের জটিলতা বিবেচনা না করেই, প্রকৃত চাহিদা অনুযায়ী ব্যাটারি সেলের সংখ্যা বাড়ানো বা কমানো যায়।
শক্তি ব্যবস্থাপনা সিস্টেম (ইএমএস)
ইএমএস (এনার্জি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম), যা শক্তি ব্যবস্থাপনা ব্যবস্থা নামেও পরিচিত, যদিও সমগ্র শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় এর অনুপাত খুব বেশি নয়, তবে এটি পুরো শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ মূল উপাদান। এটি সাধারণত লিথিয়াম ব্যাটারি স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশনে চালু করা একটি সমন্বিত শক্তি ব্যবস্থাপনা ব্যবস্থাকে বোঝায়, যার নিয়ন্ত্রণ ও পরিচালনা করা হয়।
সংগঠন
শক্তি ব্যবস্থাপনা সিস্টেমে বেশ কয়েকটি অংশ রয়েছে, যেগুলো নিচে দেখানো হলো।
১. পর্যবেক্ষণ ও সংগ্রহ: শক্তি ব্যবস্থাপনা সিস্টেমটি সেন্সর এবং যন্ত্রপাতির মাধ্যমে শক্তি সঞ্চয় কেন্দ্রে শক্তির উৎপাদন, সঞ্চয় এবং ব্যবহার রিয়েল টাইমে পর্যবেক্ষণ করে। এটি ব্যাটারির চার্জিং ও ডিসচার্জিং অবস্থা, তাপমাত্রা, ভোল্টেজ, কারেন্ট ইত্যাদি বিভিন্ন ধরনের ডেটা সংগ্রহ করতে সক্ষম।
২. ডেটা বিশ্লেষণ এবং অপ্টিমাইজেশন: শক্তি ব্যবস্থাপনা সিস্টেমটি শক্তি ব্যবস্থার কার্যকারিতা এবং কর্মক্ষমতা বোঝার জন্য সংগৃহীত ডেটা প্রক্রিয়াকরণ ও বিশ্লেষণ করতে উন্নত ডেটা বিশ্লেষণ প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে। ডেটা বিশ্লেষণের মাধ্যমে, এটি শক্তি ব্যবস্থার সম্ভাব্য সমস্যাগুলো চিহ্নিত করতে পারে এবং অপ্টিমাইজেশনের জন্য পরামর্শ প্রদান করতে পারে, যেমন চার্জিং ও ডিসচার্জিং কৌশল সমন্বয় করা এবং শক্তি ব্যবহারের দক্ষতা অপ্টিমাইজ করা।
৩. শক্তি সময়সূচী নির্ধারণ ও নিয়ন্ত্রণ: শক্তি ব্যবস্থাপনা সিস্টেমটি রিয়েল-টাইম শক্তির চাহিদা এবং সিস্টেম পরিচালনার উপর ভিত্তি করে বুদ্ধিমত্তার সাথে শক্তির সময়সূচী নির্ধারণ ও নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। এটি চাহিদার পূর্বাভাস, বিদ্যুতের মূল্য পরিস্থিতি, গ্রিড লোড এবং অন্যান্য কারণ অনুসারে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার চার্জিং এবং ডিসচার্জিং কার্যক্রমকে যুক্তিসঙ্গতভাবে সাজাতে পারে, যাতে শক্তির দক্ষ ব্যবহার এবং সাশ্রয় নিশ্চিত করা যায়।
৪. ত্রুটি শনাক্তকরণ এবং নিরাপত্তা সুরক্ষা: এনার্জি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমটি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার নিরাপদ কার্যক্রম নিশ্চিত করার জন্য, ব্যাটারির অতিরিক্ত ডিসচার্জ, অতিরিক্ত চার্জিং এবং তাপমাত্রার অস্বাভাবিকতার মতো ত্রুটিপূর্ণ অবস্থাগুলো সময়মতো শনাক্ত করে অ্যালার্ম দিতে পারে। একই সাথে, এটি বিতরণ নেটওয়ার্ক সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত হয়ে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাগুলোর দূরবর্তী নিয়ন্ত্রণ এবং সুরক্ষাও বাস্তবায়ন করতে পারে।
পরিচালন কৌশল এবং নিয়ন্ত্রণ কৌশলের নকশার সর্বোত্তমকরণই হলো মূল বিষয়।
সর্বোত্তম পরিচালন কৌশল এবং নিয়ন্ত্রণ কৌশলের নকশা প্রণয়নই হলো ইএমএস পণ্যগুলির মূল বিষয় এবং কঠিনতম দিক।
শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার চার্জিং ও ডিসচার্জিং বৈশিষ্ট্য, শক্তি সঞ্চয় ইউনিটের চার্জিং ও ডিসচার্জিং খরচ এবং শক্তি সঞ্চয় প্রয়োগের সুবিধাগুলো বিবেচনা করে, এবং গ্রিড ডিসপ্যাচ নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা পূরণের শর্তে, সর্বোত্তম পরিচালন ও নিয়ন্ত্রণ কৌশলের নকশা প্রণয়নের মাধ্যমে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা পরিচালনার অর্থনৈতিক সুবিধা বৃদ্ধি করা এবং বিভিন্ন প্রযুক্তিগত সূচকের উন্নতি ঘটানো সম্ভব।
ইএমএস পণ্যগুলো সাধারণত শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা এবং উচ্চতর তথ্য ব্যবস্থার মধ্যে একটি সেতুবন্ধন হিসেবে কাজ করে।
শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাটি ইএমএস-এর মাধ্যমে গ্রিড শিডিউলিং, ভার্চুয়াল পাওয়ার প্ল্যান্ট শিডিউলিং, “উৎস-গ্রিড-লোড-সঞ্চয়” মিথস্ক্রিয়া ইত্যাদিতে যুক্ত হতে পারে।
ইএমএস পণ্য এবং গ্রিড শিডিউলিং ও অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে ঘনিষ্ঠ সমন্বয় রয়েছে এবং এই কাজের ক্ষেত্রে একটি নির্দিষ্ট সাদৃশ্য বিদ্যমান। কোম্পানিকে গ্রিডের পরিচালন বৈশিষ্ট্যগুলো বুঝতে হবে, গ্রিড-সাইড তথ্য প্রযুক্তি কোম্পানিগুলো গভীরভাবে জ্ঞান ও অভিজ্ঞতা সঞ্চয় করতে পারে, যা পুনরায় ব্যবহারের সক্ষমতা তৈরি করে এবং একটি নির্দিষ্ট সুবিধা প্রদান করে।
