ফটোভোল্টাইকের ক্রমবর্ধমান গ্রিড-সংযুক্ত ক্ষমতা এবং এর ফলে গ্রিডের উপর যে প্রভাব পড়ছে, তা শক্তি সঞ্চয়ের বিকাশের জন্য আরও অনুকূল পরিস্থিতি তৈরি করেছে।
ফটোভোলটাইক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা গ্রিড-সংযুক্ত বিদ্যুৎ উৎপাদন থেকে ভিন্ন, কারণ এটি শক্তি সঞ্চয়ের জন্য ব্যাটারি এবং সেই ব্যাটারি চার্জ ও ডিসচার্জ করার জন্য ডিভাইস ব্যবহার করে; এর প্রাথমিক বিনিয়োগ বেশি হবে, কিন্তু সম্ভাব্য প্রয়োগের ক্ষেত্র যথেষ্ট বিস্তৃত হবে। এই প্রবন্ধে, আমরা চারটি পিভি + শক্তি সঞ্চয় প্রয়োগ পরিস্থিতি উপস্থাপন করছি যা বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগের সাথে সম্পর্কিত: পিভি অন-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় প্রয়োগ পরিস্থিতি, পিভি অফ-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় প্রয়োগ পরিস্থিতি, হাইব্রিড-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা প্রয়োগ পরিস্থিতি, এবং পিভি মাইক্রো-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় প্রয়োগ পরিস্থিতি।
১. পিভি অফ-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় অ্যাপ্লিকেশনের দৃশ্যকল্প
ফটোভোল্টাইক অফ-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় ও বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থাগুলো দুর্গম পার্বত্য অঞ্চল, বিদ্যুৎহীন এলাকা, দ্বীপপুঞ্জ, যোগাযোগ বেস স্টেশন এবং রাস্তার আলোসহ অন্যান্য স্থানে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে, যেখানে এগুলো বিদ্যুৎ গ্রিডের উপর নির্ভর না করে স্বয়ংক্রিয়ভাবে কাজ করতে পারে।
একটি পিভি অ্যারে, একটি পিভি ইনভার্টার, একটি ব্যাটারি স্টোরেজ এবং একটি পাওয়ার লোড নিয়ে এই সিস্টেমটি গঠিত। যখন আলো থাকে, তখন ফটোভোল্টাইক অ্যারে সৌরশক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং একই সাথে ইনভার্স কন্ট্রোল ইন্টিগ্রেটেড মেশিনের মাধ্যমে লোডে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে ও ব্যাটারি প্যাক চার্জ করে; যখন আলো থাকে না, তখন ব্যাটারি ইনভার্টারের মাধ্যমে এসি লোডে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে।
অফ-গ্রিড ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থা বিশেষভাবে এমন অঞ্চলে স্থাপনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেখানে পাওয়ার গ্রিড নেই বা ঘন ঘন বিদ্যুৎ বিভ্রাট ঘটে। এই সিস্টেমগুলো "সংরক্ষণ ও ব্যবহার" বা "প্রথমে সংরক্ষণ এবং তারপর ব্যবহার" পদ্ধতিতে কাজ করে, যা অনেকটা বরফের মধ্য দিয়ে কাঠকয়লা পাঠানোর পদ্ধতির অনুরূপ। "কাঠকয়লার মধ্যে বরফ গেঁথে থাকে"। যেসব এলাকায় পাওয়ার গ্রিড নেই বা যেখানে ঘন ঘন বিদ্যুৎ বিভ্রাটের কারণে পরিবারগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয়, সেখানে অফ-গ্রিড সিস্টেমগুলো অত্যন্ত কার্যকরী।
২. পিভি হাইব্রিড-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় অ্যাপ্লিকেশনের দৃশ্যকল্প
ঘন ঘন বিদ্যুৎ বিভ্রাটের সময় সাধারণত পিভি হাইব্রিড-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা ব্যবহার করা হয়। উচ্চ স্ব-ব্যবহার শুল্ক ইন্টারনেটে উদ্বৃত্ত সরবরাহকে বাধা দেয়; সর্বোচ্চ ব্যবহারের শুল্ক সর্বনিম্ন ব্যবহারের শুল্ক এবং বিকল্প ব্যবহারের শুল্কের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ব্যয়বহুল।
সোলার সেল মডিউল দ্বারা গঠিত ফটোভোলটাইক অ্যারে, অফ-গ্রিড ও গ্রিড-সংযুক্ত সৌরশক্তি সমন্বিত যন্ত্রপাতি, ব্যাটারি প্যাক, লোড এবং অন্যান্য উপাদান নিয়ে এই সিস্টেমটি গঠিত। আলোর উপস্থিতিতে, ফটোভোলটাইক অ্যারে সৌরশক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং ব্যাটারি ব্যাংক চার্জ করার পাশাপাশি সোলার কন্ট্রোল ইনভার্টারের মাধ্যমে লোডে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে; আলো না থাকলে, ব্যাটারি সোলার কন্ট্রোল ইনভার্টারকে চার্জ করে এবং ফলস্বরূপ এসি লোডে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে।
গ্রিড-সংযুক্ত এবং অফ-গ্রিড সিস্টেমে চার্জ/ডিসচার্জ কন্ট্রোলার এবং ব্যাটারি অন্তর্ভুক্ত করার ফলে, গ্রিড-সংযুক্ত বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থার তুলনায় সামগ্রিক খরচ প্রায় ৩০%-৫০% বৃদ্ধি পায়। তবে, এই সংযোজন সিস্টেমটির সম্ভাব্য প্রয়োগের ক্ষেত্রকে প্রসারিত করে। প্রথমত, বিদ্যুতের উচ্চ চাহিদার সময়ে বিদ্যুতের খরচ কমানোর জন্য পিভি সিস্টেমকে তার নির্ধারিত ক্ষমতায় বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য কনফিগার করা সম্ভব। দ্বিতীয়ত, পিক এবং ভ্যালি সেগমেন্টের মধ্যে মূল্যের পার্থক্যকে কাজে লাগিয়ে, অফ-গ্রিড ওয়ার্কিং মোডে পিভি সিস্টেমকে চার্জ করা এবং বিদ্যুতের সর্বোচ্চ চাহিদার সময়ে এটিকে ডিসচার্জ করা সম্ভব। সবশেষে, গ্রিড অনুপলব্ধ হলে, পিভি সিস্টেম একটি ব্যাকআপ বিদ্যুৎ সরবরাহ হিসাবে কাজ করে এবং ইনভার্টারটিকে নিষ্ক্রিয় করে অফ-গ্রিড মোডে চালানো যেতে পারে। বর্তমানে, বিদেশের উন্নত দেশগুলিতে এই ব্যবস্থাটি প্রায়শই বাস্তবায়িত হচ্ছে।
৩. অন-গ্রিড ফটোভোল্টাইক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা প্রয়োগের দৃশ্যকল্প
অন-গ্রিড শক্তি সঞ্চয়কারী ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎ উৎপাদন ব্যবস্থা, যা প্রধানত ফটোভোলটাইক এবং শক্তি সঞ্চয়কারী উপাদান ব্যবহার করে এসি কাপলিং মোডে পরিচালিত হয়। স্ব-উৎপাদিত স্ব-ব্যবহার এবং ভূমি-ভিত্তিক ফটোভোলটাইক বিতরণ সঞ্চয়ের অনুপাত বৃদ্ধি, শিল্প ও বাণিজ্যিক ফটোভোলটাইক শক্তি সঞ্চয় এবং অন্যান্য সম্ভাব্য প্রয়োগ ছাড়াও, এই ব্যবস্থাটির উৎপাদিত উদ্বৃত্ত বিদ্যুৎ সঞ্চয় করার সক্ষমতা রয়েছে।
সৌর কোষ মডিউলগুলো নিয়ে ফটোভোলটাইক অ্যারে গঠিত, যার সাথে একটি ব্যাটারি প্যাক, চার্জ/ডিসচার্জ কন্ট্রোলার (PCS) এবং একটি বিদ্যুৎ-ব্যবহারকারী লোড যুক্ত থাকে। যখন সৌরশক্তি লোডের শক্তির চেয়ে কম হয়, তখন সিস্টেমটি আংশিকভাবে সৌরশক্তি এবং গ্রিড থেকে শক্তি পায়। অন্যদিকে, যখন সৌরশক্তি লোডের শক্তিকে ছাড়িয়ে যায়, তখন সৌরশক্তির একটি অংশ লোডে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং বাকি অংশ কন্ট্রোলারের মাধ্যমে সঞ্চয় করা হয়। এছাড়াও, সিস্টেমের লাভজনক মডেলকে আরও উন্নত করার জন্য এই শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাটি চাহিদা ব্যবস্থাপনা, পিক ও ভ্যালি আর্বিট্রেজ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে।
চীনের নতুন জ্বালানি বাজারে, পিভি গ্রিড-সংযুক্ত শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা একটি উদীয়মান নবায়নযোগ্য শক্তি প্রয়োগ ক্ষেত্র হিসেবে ব্যাপক আগ্রহ অর্জন করেছে। একটি শক্তি সঞ্চয়কারী ডিভাইস, ফটোভোল্টাইক বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং একটি এসি গ্রিডকে সমন্বিত করার মাধ্যমে এই ব্যবস্থাটি নবায়নযোগ্য শক্তির ব্যবহারকে সর্বোচ্চ করে তোলে।
৪. মাইক্রো-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা প্রয়োগের দৃশ্যকল্প
শক্তি সঞ্চয়কারী যন্ত্র হিসেবে এর গুরুত্বের কারণে, চীনের বিদ্যুৎ ব্যবস্থা এবং নতুন শক্তি উন্নয়নে মাইক্রো-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা একটি অধিকতর গুরুত্বপূর্ণ স্থান দখল করছে।
নবায়নযোগ্য শক্তির জনপ্রিয়তা বৃদ্ধি এবং বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত অগ্রগতির সাথে সাথে মাইক্রো-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার প্রয়োগক্ষেত্রও ক্রমাগত বাড়ছে। এই ক্ষেত্রগুলি প্রধানত নিম্নোক্ত দুটি বিষয়ের সাথে সম্পর্কিত:
১) বিকেন্দ্রীভূত বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা: বিকেন্দ্রীভূত বিদ্যুৎ উৎপাদন বলতে বোঝায় বায়ু শক্তি, সৌর ফোটোভোল্টাইক এবং অন্যান্য উৎস ব্যবহার করে শেষ ব্যবহারকারীর খুব কাছাকাছি ছোট আকারের বিদ্যুৎ উৎপাদন যন্ত্র স্থাপন করা। উৎপাদিত যেকোনো উদ্বৃত্ত বিদ্যুৎ পরবর্তীতে একটি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায় সংরক্ষণ করা হয়, যা বিদ্যুতের উচ্চ চাহিদা বা গ্রিড বিভ্রাটের সময় ব্যাকআপ বিদ্যুৎ সরবরাহ হিসাবে কাজ করে।
২) মাইক্রো-গ্রিড পাওয়ার ব্যাকআপ: প্রত্যন্ত অঞ্চল, দ্বীপ এবং গ্রিড সংযোগ দুর্গম অন্যান্য স্থানে নির্ভরযোগ্য স্থানীয় বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য, মাইক্রো-গ্রিড শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাগুলোকে সংরক্ষিত বিদ্যুৎ উৎস হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
বহু-শক্তি পরিপূরকতার সুবিধা কাজে লাগিয়ে, মাইক্রো-গ্রিডগুলো বিকেন্দ্রীভূত পরিচ্ছন্ন শক্তির সম্ভাবনার সর্বোত্তম ব্যবহার করতে পারে। এটি তাদের সীমিত ক্ষমতা, অনির্ভরযোগ্য বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং অনির্ভরযোগ্য স্বাধীন বিদ্যুৎ সরবরাহের মতো প্রতিকূল দিকগুলো প্রশমিত করতে সক্ষম করে, এবং একই সাথে বৃহত্তর পাওয়ার গ্রিডের নিরাপদ কার্যক্রমও নিশ্চিত করে। ফলস্বরূপ, মাইক্রো-গ্রিডগুলো বৃহত্তর পাওয়ার গ্রিডের একটি মূল্যবান পরিপূরক হিসেবে কাজ করে। মাইক্রো-গ্রিড প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলোর পরিধি যথেষ্ট বড়, যা কয়েক কিলোওয়াট থেকে কয়েক দশ মেগাওয়াট পর্যন্ত বিস্তৃত, এবং এর সম্ভাব্য বাস্তবায়নের বৈচিত্র্যও যথেষ্ট ব্যাপক।
ফটোভোল্টাইক শক্তি সঞ্চয়ের ব্যবহারের ধরণগুলো ব্যাপক ও বৈচিত্র্যময়, যার মধ্যে মাইক্রো-গ্রিড, অফ-গ্রিড সিস্টেম এবং গ্রিড-সংযুক্ত সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত। নবায়নযোগ্য শক্তির বাস্তব প্রয়োগগুলো প্রতিটি পরিস্থিতির স্বতন্ত্র সুবিধা ও বৈশিষ্ট্য দ্বারা চিহ্নিত হয়, যা সম্মিলিতভাবে ব্যবহারকারীদের নির্ভরযোগ্য ও কার্যকর বিদ্যুৎ সরবরাহ করে।
পিভি প্রযুক্তির ক্রমাগত অগ্রগতি এবং খরচ হ্রাসের ফলে ভবিষ্যতের জ্বালানি ব্যবস্থায় পিভি শক্তি সঞ্চয় একটি অধিক গুরুত্বপূর্ণ স্থান অধিকার করবে। একই সাথে, বিভিন্ন ধরনের পরিকল্পনার উন্নয়ন ও বাস্তবায়ন চীনের উদীয়মান জ্বালানি খাতের দ্রুত অগ্রগতিকে সহজতর করবে এবং জ্বালানি রূপান্তর ও স্বল্প-কার্বন, পরিবেশগতভাবে টেকসই উন্নয়ন অর্জনে সহায়তা করবে।
