નવું
સમાચાર

ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓ માટે યોગ્ય બેટરી પસંદ કરવી

૧. ESS શું છે? ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી પર એક નજર
ઉર્જા સંગ્રહ એ ઉર્જાને એવા સ્વરૂપમાં બદલવાની પ્રક્રિયા છે જે પ્રકૃતિમાં વધુ વિશ્વસનીય રીતે અસ્તિત્વમાં હોય અને પછી તેને એવી રીતે રાખવામાં આવે છે કે જ્યારે તે જરૂરી હોય ત્યારે ઉપલબ્ધ બને. જ્યારે ઉર્જા બનાવવામાં આવે છે, બદલાય છે, ખસેડવામાં આવે છે અને ઉપયોગમાં લેવાય છે, ત્યારે પુરવઠા અને માંગ વચ્ચે ઘણીવાર જથ્થા, આકાર, ફેલાવો અને સમયના સંદર્ભમાં તફાવત હોય છે. ઉર્જા સંગ્રહ અને મુક્ત કરવા માટે ઉર્જા સંગ્રહ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને આ તફાવતોને સરખા કરી શકાય છે. આ ઉર્જા પુરવઠો અને માંગને વધુ સમાન બનાવશે અને ઉર્જા કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરશે. યાંત્રિક ઉર્જા, ગરમી ઉર્જા, રાસાયણિક ઉર્જા, કિરણોત્સર્ગ (પ્રકાશ) ઉર્જા, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઉર્જા, પરમાણુ ઉર્જા અને અન્ય પ્રકારની ઉર્જાને વિવિધ જૂથોમાં મૂકી શકાય છે. કિરણોત્સર્ગ ઉર્જા ઉપરાંત, અન્ય તમામ પ્રકારની ઉર્જા પ્રમાણભૂત સ્વરૂપોમાં સંગ્રહિત કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, યાંત્રિક ઉર્જાને ગતિશીલ અથવા સંભવિત ઉર્જા તરીકે સંગ્રહિત કરી શકાય છે, વિદ્યુત ઉર્જાને પ્રેરિત ક્ષેત્ર ઉર્જા અથવા ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્ર ઉર્જા તરીકે સંગ્રહિત કરી શકાય છે, થર્મલ ઉર્જા સુષુપ્ત ગરમી અથવા સંવેદનશીલ ઉર્જા તરીકે સંગ્રહિત કરી શકાય છે, અને પરમાણુ ઉર્જા એ ઉર્જા સંગ્રહનું શુદ્ધ સ્વરૂપ છે. ઉર્જા સંગ્રહ કરવાની વિવિધ રીતોમાં પમ્પ્ડ સ્ટોરેજ, કોમ્પ્રેસ્ડ એર સ્ટોરેજ, ફ્લાયવ્હીલ સ્ટોરેજ, બેટરી સ્ટોરેજ, થર્મલ સ્ટોરેજ અને હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજનો સમાવેશ થાય છે.
હાલમાં, બેટરીનો ઉપયોગ માઇક્રોગ્રીડમાં ઊર્જા સંગ્રહ કરવા માટે વધુ થાય છે કારણ કે તે પરિપક્વ માલ છે જેમાં ઘણો કામ કરવાનો અનુભવ છે. બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ સિસ્ટમમાં ઘણા ભાગો છે, જેમાં મુખ્યત્વે ઊર્જા સંગ્રહ બેટરી પેક, બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS), સ્ટેપ-અપ ટ્રાન્સફોર્મર, ઊર્જા સંગ્રહ દ્વિ-દિશાત્મક કન્વર્ટર ઉપકરણ (PCS), ઊર્જા સંગ્રહ ટ્રેકિંગ સિસ્ટમ અને કેટલાક અન્ય ભાગોનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે ગ્રીડ ડાઉન થાય છે, ત્યારે ઊર્જા સંગ્રહ સિસ્ટમને ગ્રીડ સાથે કનેક્ટ થવાથી ગ્રીડ વિના કામ કરવા માટે સ્વિચ કરી શકાય છે. તે પછી સમગ્ર માઇક્રોગ્રીડ સિસ્ટમ માટે બેકઅપ પાવર સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે, જ્યારે તે ગ્રીડ સાથે કનેક્ટ ન હોય ત્યારે વોલ્ટેજ અને વર્તમાનને સ્થિર રાખે છે.

ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓ માટે યોગ્ય બેટરી પસંદ કરવી-01

2. ઊર્જા સંગ્રહ બેટરી પસંદ કરવી
૨.૧ લીડ કાર્બન સાથે બેટરી
લીડ-કાર્બન બેટરી એ એક નવા પ્રકારનું ઉર્જા સંગ્રહ ઉપકરણ છે જે નિયમિત લીડ-એસિડ બેટરીના નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં કેપેસિટીવ ગુણો ધરાવતા કાર્બન પદાર્થો ઉમેરીને બનાવવામાં આવે છે. આ કાં તો "આંતરિક અને" અથવા "આંતરિક મિશ્ર" કરી શકાય છે. લીડ-કાર્બન બેટરી નિયમિત લીડ-એસિડ બેટરી અને સુપર કેપેસિટર બંને જેવી છે. તેઓ નિયમિત લીડ-એસિડ બેટરીને ઘણી રીતે વધુ સારી રીતે કાર્ય કરી શકે છે, અને આ તેમના કેટલાક વૈજ્ઞાનિક ફાયદા છે:
1. ઉચ્ચ ચાર્જિંગ ગુણક;
2. સાયકલ લાઇફ નિયમિત લીડ-એસિડ બેટરી કરતા 4-5 ગણી વધારે છે;
3. સારી સલામતી;
૪. ઉચ્ચ પુનર્જીવન ઉપયોગ (૯૭% સુધી), અન્ય રાસાયણિક બેટરીઓ કરતા ઘણો વધારે; પુષ્કળ કાચો માલ, ઓછી કિંમત, નિયમિત લીડ-એસિડ બેટરી કરતા ૧.૫ ગણો; અને નિયમિત લીડ-એસિડ બેટરીની કિંમત આ બેટરીઓ કરતા લગભગ ૧.૫ ગણી છે. નિયમિત લીડ-એસિડ બેટરી કરતા ૧.૫ ગણી મજબૂત.

પરંપરાગત લીડ-એસિડ બેટરીની સરખામણીમાં લીડ-કાર્બન બેટરીનું પ્રદર્શન ઘણું સુધર્યું છે. જો કે, હજુ પણ એ સ્પષ્ટ નથી કે લીડ-કાર્બન બેટરીના પ્રદર્શનને સુધારવામાં મુખ્ય કાર્બન સામગ્રી શું ભૂમિકા ભજવે છે. કાર્બન સામગ્રી ઉમેરવાથી નકારાત્મક અસરો થઈ શકે છે, જેમ કે નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ હાઇડ્રોજનનો અવક્ષેપ કરે છે અને બેટરી પાણી ગુમાવે છે, તેથી આ એક એવો મુદ્દો છે જેને સંબોધિત કરવાની જરૂર છે.

૨.૨ લિથિયમ બેટરી
ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ પ્રક્રિયામાં, લિથિયમ-આયન બેટરીઓ એવા રસાયણોનો ઉપયોગ કરે છે જેમાં લિથિયમ હોય છે જે પોઝિટિવ એનોડ તરીકે હોય છે. લિથિયમ-આયન બેટરીમાં કોઈ લિથિયમ ધાતુ હોતી નથી.
લિથિયમ-આયન બેટરીમાં લિથિયમ ધરાવતા સંયોજનો, જેમ કે લિથિયમ કોબાલ્ટેટ (LiCoO2), લિથિયમ મેંગેનેટ (LiMn2O4), લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ (LiFePO4), અને અન્ય બે- કે ત્રણ-ભાગવાળા પદાર્થોથી બનેલું પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ હોય છે. નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ લિથિયમ-કાર્બન ઇન્ટરલેયર સંયોજનો, જેમ કે ગ્રેફાઇટ, સોફ્ટ કાર્બન, હાર્ડ કાર્બન અને લિથિયમ ટાઇટેનેટથી બનેલું હોય છે.
લિથિયમ-આયન બેટરીના બે ઉત્કૃષ્ટ ફાયદા છે, એક ઉચ્ચ ઉર્જા સંગ્રહ ઘનતા છે, અને બીજો પાવર ઘનતા છે. અન્ય ફાયદાઓમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, ઉપયોગોની વિશાળ શ્રેણી, ઘણું ધ્યાન, ઝડપી વૈજ્ઞાનિક પ્રગતિ અને વિકાસ માટે ઘણી જગ્યા શામેલ છે. ① કારણ કે રાસાયણિક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સનો ઉપયોગ થાય છે, તેમાં મોટા સલામતી જોખમો છે; સલામતી વધુ સારી હોવી જોઈએ.

૨.૩ ઊર્જા સંગ્રહ બેટરી પસંદ કરવી
આ બે પ્રકારની ઊર્જા સંગ્રહ બેટરીઓ વચ્ચેના તફાવતો પર એક નજર, તેમને કેટલી ઊંડાઈથી ડિસ્ચાર્જ કરી શકાય છે, તેઓ કયા તાપમાન શ્રેણીમાં કામ કરી શકે છે અને તેમના ચક્ર જીવનના સંદર્ભમાં.
ઉપરોક્ત કોષ્ટક બતાવે છે કે લીડ-કાર્બન બેટરીનું ચક્ર જીવન ટૂંકું હોય છે અને તે હાઇડ્રોજન છોડે છે, જે ખતરનાક છે. બીજી બાજુ, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી, તાપમાનની શ્રેણીમાં કામ કરી શકે છે અને તેનું ચક્ર જીવન, ઊર્જા ટ્રાન્સફર કાર્યક્ષમતા અને ઊર્જા ઘનતા ઊંચી હોય છે.
આ કારણોસર, મોટાભાગના ઉર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ્સ માટે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ સ્ટોરેજ બેટરી શ્રેષ્ઠ પસંદગી છે.