নতুন শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার শ্রেণিবিন্যাস

২. যান্ত্রিক শক্তি সঞ্চয়
যান্ত্রিক শক্তি সঞ্চয়ের মধ্যে প্রধানত সংকুচিত বায়ু শক্তি সঞ্চয় এবং ফ্লাইহুইল শক্তি সঞ্চয় অন্তর্ভুক্ত।

সংকুচিত বায়ু শক্তি সঞ্চয় (CAES): CAES কম চাহিদার সময়ে উদ্বৃত্ত বিদ্যুৎ ব্যবহার করে বায়ুকে সংকুচিত করে, যা সঞ্চয় করা হয় এবং পরবর্তীতে সর্বোচ্চ চাহিদার সময়ে গ্যাস টারবাইন চালিয়ে বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য ছেড়ে দেওয়া হয়। CAES তার পিক-শেভিং ক্ষমতার কারণে উইন্ড ফার্মের মতো বৃহৎ আকারের প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত, তবে এর জন্য নির্দিষ্ট ভৌগোলিক পরিস্থিতি প্রয়োজন।

ফ্লাইহুইল শক্তি সঞ্চয়: এই পদ্ধতিতে ভ্যাকুয়ামে রাখা একটি রোটরকে ত্বরান্বিত করতে বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করা হয়, যা সঞ্চয়ের জন্য বৈদ্যুতিক শক্তিকে গতিশক্তিতে রূপান্তরিত করে। ফ্লাইহুইল শক্তি সঞ্চয়ের বৈশিষ্ট্য হলো এর ডিসচার্জের সময়কাল কম এবং ধারণক্ষমতাও কম, যা এটিকে নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ (ইউপিএস) এবং ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণের মতো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে। তবে, এর শক্তি ঘনত্ব তুলনামূলকভাবে কম, যা মাত্র কয়েক সেকেন্ড থেকে কয়েক মিনিট পর্যন্ত বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে।

৩. তড়িৎ-রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয়
তড়িৎ-রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় একটি বিশিষ্ট ক্ষেত্র, যার মধ্যে বিভিন্ন ধরণের ব্যাটারি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি: সবচেয়ে পরিপক্ক এবং বহুল ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল স্টোরেজ প্রযুক্তি, যা বর্তমানে বৃহৎ পরিসরে উৎপাদিত হচ্ছে এবং যার প্রবৃদ্ধি সবচেয়ে দ্রুত ও বাজার অংশ সর্বোচ্চ।

লেড-অ্যাসিড ব্যাটারি: এই ব্যাটারিগুলোর ইলেকট্রোড প্রধানত সীসা ও এর অক্সাইড দিয়ে তৈরি এবং এতে সালফিউরিক অ্যাসিড ইলেকট্রোলাইট থাকে। এটি একটি উন্নত প্রযুক্তি এবং এর কর্মক্ষমতা স্থিতিশীল, কিন্তু এর অসুবিধাগুলো হলো দীর্ঘ চার্জিং সময়, উচ্চ দূষণ এবং স্বল্প আয়ুষ্কাল।

ফ্লো ব্যাটারি: এখনও প্রদর্শনীমূলক প্রয়োগ পর্যায়ে থাকা ফ্লো ব্যাটারিগুলোকে এদের ইলেকট্রোলাইট সিস্টেমের উপর ভিত্তি করে ভ্যানাডিয়াম রিডক্স ফ্লো ব্যাটারি, জিঙ্ক-আয়রন ফ্লো ব্যাটারি, জিঙ্ক-ব্রোমিন ফ্লো ব্যাটারি এবং আয়রন-ক্রোমিয়াম ফ্লো ব্যাটারিতে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়। ভ্যানাডিয়াম রিডক্স ফ্লো ব্যাটারিগুলোর বাণিজ্যিকীকরণ সবচেয়ে বেশি হয়েছে, যদিও অন্যগুলো এখনও শিল্পায়নের দিকে দ্রুতগতিতে এগোচ্ছে।

সোডিয়াম-আয়ন ব্যাটারি: এই ব্যাটারিগুলো চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের জন্য অ্যানোড ও ক্যাথোডের মধ্যে সোডিয়াম আয়নের প্রবেশ ও নির্গমন ব্যবহার করে। সোডিয়াম-আয়ন প্রযুক্তি এখনও পরীক্ষামূলক পর্যায়ে রয়েছে এবং এর উপর আরও গবেষণা ও পরীক্ষা-নিরীক্ষা চলছে।

৪. তড়িৎচুম্বকীয় শক্তি সঞ্চয়
তড়িৎচুম্বকীয় শক্তি সঞ্চয়ের মধ্যে রয়েছে সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেটিক এনার্জি স্টোরেজ (SMES) এবং সুপারক্যাপাসিটর এনার্জি স্টোরেজ, যা দ্রুত ডিসচার্জ এবং উচ্চ ক্ষমতার প্রয়োজন হয় এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেটিক এনার্জি স্টোরেজ (SMES): এটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে, যার দ্রুত চার্জ/ডিসচার্জ ক্ষমতা এবং উচ্চ শক্তি ঘনত্ব রয়েছে। বাণিজ্যিকভাবে নিম্ন-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-তাপমাত্রার SMES পণ্য উপলব্ধ থাকা সত্ত্বেও, সুপারকন্ডাক্টিং উপকরণগুলির উচ্চ ব্যয় এবং জটিল রক্ষণাবেক্ষণের কারণে পাওয়ার গ্রিডে এদের প্রয়োগ সীমিত রয়ে গেছে, যা এদেরকে পরীক্ষামূলক পর্যায়েই রেখেছে।

সুপারক্যাপাসিটর: এটি স্থিরবৈদ্যুতিক নীতি ব্যবহার করে বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে, যেখানে ডাইইলেকট্রিক উপাদানের ভোল্টেজ সহ্য করার ক্ষমতা কম থাকে। তাই, সুপারক্যাপাসিটরের শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষমতা সীমিত, শক্তির ঘনত্ব কম এবং বিনিয়োগ খরচ বেশি।

৫. রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয়
রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয় বলতে প্রধানত হাইড্রোজেন সঞ্চয় প্রযুক্তিকে বোঝায়। এই প্রযুক্তিগুলো অনিয়মিত বা উদ্বৃত্ত বিদ্যুৎকে তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে হাইড্রোজেনে রূপান্তরিত করে সঞ্চয় করে, যা প্রয়োজনে ফুয়েল সেল বা অন্যান্য উৎপাদনকারী যন্ত্র ব্যবহার করে পুনরায় বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করা যায়।

পোলারিসের "হাইড্রোজেন শক্তি সঞ্চয় পিক শেভিং স্টেশনের উন্নয়ন পথ গবেষণা" অনুসারে, হাইড্রোজেন ফুয়েল সেল সিস্টেমের বর্তমান বিদ্যুৎ উৎপাদন দক্ষতা প্রায় ৪৫%। জল তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় শক্তির অপচয় বিবেচনা করলে, হাইড্রোজেন সঞ্চয়ের মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদনের সামগ্রিক সিস্টেম দক্ষতা প্রায় ৩৫%। শক্তি রূপান্তর দক্ষতা উন্নত করা একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ, এবং হাইড্রোজেন শক্তি সঞ্চয়ের বৃহৎ শিল্প উন্নয়নের জন্য যথেষ্ট সময় প্রয়োজন।