सौर ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए चार परिदृश्यों का परिचय

1. ऑफ-ग्रिड ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए सौर ऊर्जा का परिदृश्य
फोटोवोल्टिक ऑफ-ग्रिड ऊर्जा भंडारण और बिजली उत्पादन प्रणालियों का उपयोग तेजी से दूरस्थ पर्वतीय क्षेत्रों, बिजली रहित क्षेत्रों, द्वीपों, संचार बेस स्टेशनों और स्ट्रीट लाइटिंग सहित अन्य स्थानों पर किया जा रहा है, जहां वे बिजली ग्रिड पर निर्भरता के बिना स्वायत्त रूप से काम कर सकते हैं।

इस सिस्टम में एक सौर पैनल सरणी, एक सौर पैनल इन्वर्टर, एक बैटरी स्टोरेज और एक पावर लोड शामिल हैं। जब प्रकाश होता है, तो सौर पैनल सरणी सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है और साथ ही एकीकृत मशीन के माध्यम से लोड को बिजली की आपूर्ति करती है और बैटरी पैक को चार्ज करती है; जब प्रकाश नहीं होता है, तो बैटरी इन्वर्टर के माध्यम से एसी लोड को बिजली प्रदान करती है।

ऑफ-ग्रिड फोटोवोल्टाइक बिजली उत्पादन प्रणालियाँ विशेष रूप से उन क्षेत्रों में लगाने के लिए डिज़ाइन की गई हैं जहाँ बिजली ग्रिड नहीं है या जहाँ बार-बार बिजली कटौती होती है। ये प्रणालियाँ "भंडारण और उपयोग" या "पहले भंडारण और फिर उपयोग" के तरीके से काम करती हैं, ठीक उसी तरह जैसे कोयले को बर्फ के माध्यम से भेजा जाता है। "बर्फ कोयले में समा जाती है"। बिजली ग्रिड के बिना या बार-बार होने वाली बिजली कटौती से प्रभावित परिवारों के लिए, ऑफ-ग्रिड प्रणालियाँ अत्यंत व्यावहारिक हैं।

2. सौर ऊर्जा हाइब्रिड-ग्रिड ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए परिदृश्य
बिजली की बार-बार होने वाली रुकावटों के दौरान आमतौर पर परजीवी हाइब्रिड-ग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। उच्च स्व-उपभोग शुल्क इंटरनेट को अतिरिक्त ऊर्जा आपूर्ति को रोकते हैं; चरम समय के शुल्क घाटी समय के शुल्कों और वैकल्पिक अनुप्रयोगों के लिए निर्धारित शुल्कों की तुलना में काफी अधिक महंगे होते हैं।

सौर सेल मॉड्यूल, ऑफ-ग्रिड और ग्रिड-कनेक्टेड सौर ऊर्जा एकीकृत मशीनरी, बैटरी पैक, लोड और अन्य घटकों से युक्त फोटोवोल्टाइक सरणी इस प्रणाली का हिस्सा हैं। प्रकाश की उपस्थिति में, फोटोवोल्टाइक सरणी सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है और बैटरी बैंक को चार्ज करती है, साथ ही सौर नियंत्रण इन्वर्टर के माध्यम से लोड को बिजली की आपूर्ति करती है; प्रकाश न होने पर, बैटरी सौर नियंत्रण इन्वर्टर को चार्ज करती है और बाद में एसी लोड को बिजली की आपूर्ति करती है।

ग्रिड से जुड़े और ग्रिड से बाहर के सिस्टम में चार्ज/डिस्चार्ज कंट्रोलर और बैटरी शामिल करने से ग्रिड से जुड़े बिजली उत्पादन सिस्टम की तुलना में कुल लागत लगभग 30%-50% बढ़ जाती है। हालांकि, इस वृद्धि से सिस्टम के संभावित उपयोगों का दायरा भी बढ़ जाता है। सबसे पहले, बिजली की अधिक मांग के समय में बिजली की लागत कम करने के लिए पीवी सिस्टम को उसकी निर्धारित क्षमता पर बिजली उत्पन्न करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। दूसरे, ऑफ-ग्रिड मोड में पीवी सिस्टम को चार्ज किया जा सकता है और बिजली की अधिकतम मांग के समय में इसे डिस्चार्ज किया जा सकता है, जिससे पीक और वैली सेगमेंट के बीच कीमत के अंतर का लाभ उठाया जा सकता है। अंत में, ग्रिड अनुपलब्ध होने की स्थिति में, पीवी सिस्टम बैकअप बिजली आपूर्ति के रूप में कार्य करता है, और इनवर्टर को ऑफ-ग्रिड मोड में संचालित करने के लिए निष्क्रिय किया जा सकता है। वर्तमान में, यह व्यवस्था विदेशों में विकसित देशों में अधिक प्रचलित है।

3. ग्रिड-आधारित फोटोवोल्टाइक ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के अनुप्रयोग के परिदृश्य
ग्रिड-आधारित ऊर्जा भंडारण फोटोवोल्टाइक विद्युत उत्पादन प्रणाली, जो मुख्य रूप से फोटोवोल्टाइक और ऊर्जा भंडारण घटकों का उपयोग करते हुए एसी कपलिंग मोड में संचालित होती है। स्व-उत्पादित, स्व-उपभोगित और जमीनी स्तर पर फोटोवोल्टाइक वितरण भंडारण के अनुपात को बढ़ाने के अलावा, औद्योगिक और वाणिज्यिक फोटोवोल्टाइक ऊर्जा भंडारण और अन्य संभावित अनुप्रयोगों के साथ-साथ, यह प्रणाली अतिरिक्त बिजली उत्पादन को संग्रहित करने की क्षमता रखती है।

सौर सेल मॉड्यूल से फोटोवोल्टिक ऐरे बनता है, जिसमें बैटरी पैक, चार्ज/डिस्चार्ज कंट्रोलर (PCS) और बिजली खपत करने वाला लोड शामिल होता है। जब सौर ऊर्जा लोड की बिजली की आवश्यकता से कम होती है, तो सिस्टम आंशिक रूप से सौर ऊर्जा और ग्रिड से संचालित होता है। इसके विपरीत, जब सौर ऊर्जा लोड की बिजली से अधिक होती है, तो सौर ऊर्जा का एक हिस्सा लोड को बिजली की आपूर्ति के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि शेष हिस्सा कंट्रोलर के माध्यम से संग्रहित किया जाता है। इसके अतिरिक्त, ऊर्जा भंडारण प्रणाली का उपयोग मांग प्रबंधन, पीक और वैली आर्बिट्रेज और अन्य स्थितियों में सिस्टम के लाभप्रदता मॉडल को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।

चीन के नए ऊर्जा बाजार में, सौर-ऊर्जा ग्रिड से जुड़ी ऊर्जा भंडारण प्रणाली ने नवीकरणीय ऊर्जा के एक उभरते अनुप्रयोग परिदृश्य के रूप में काफी रुचि जगाई है। ऊर्जा भंडारण उपकरण, फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन और एसी ग्रिड को एकीकृत करके, यह प्रणाली नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग को अधिकतम करती है।

4. माइक्रोग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणाली अनुप्रयोगों के लिए परिदृश्य
ऊर्जा भंडारण उपकरण के रूप में इसके महत्व के कारण, माइक्रोग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणाली चीन की विद्युत प्रणाली और नई ऊर्जा विकास में अधिक प्रमुख स्थान ग्रहण कर रही है।

नवीकरणीय ऊर्जा की लोकप्रियता बढ़ने और वैज्ञानिक एवं तकनीकी प्रगति जारी रहने के साथ, माइक्रोग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के अनुप्रयोग परिदृश्य भी बढ़ते जा रहे हैं। ये परिदृश्य मुख्य रूप से नीचे सूचीबद्ध दो पहलुओं से संबंधित हैं:
1). वितरित विद्युत उत्पादन और ऊर्जा भंडारण प्रणाली: वितरित विद्युत उत्पादन में पवन ऊर्जा, सौर फोटोवोल्टिक और अन्य स्रोतों का उपयोग करते हुए, अंतिम उपयोगकर्ता के निकट छोटे पैमाने के विद्युत उत्पादन उपकरण स्थापित करना शामिल है। उत्पन्न अतिरिक्त विद्युत को बाद में ऊर्जा भंडारण प्रणाली में संग्रहित किया जाता है, जो उच्च विद्युत मांग या ग्रिड व्यवधान के समय बैकअप विद्युत आपूर्ति के रूप में कार्य करती है।
2). माइक्रोग्रिड पावर बैकअप: दूरस्थ क्षेत्रों, द्वीपों और ग्रिड तक पहुंच में कठिनाई वाले अन्य स्थानों में विश्वसनीय स्थानीय बिजली आपूर्ति के लिए, माइक्रोग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रणालियों को आरक्षित बिजली स्रोतों के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

बहु-ऊर्जा पूरकता का लाभ उठाकर, सूक्ष्म ग्रिड वितरित स्वच्छ ऊर्जा की क्षमता का अधिकतम उपयोग कर सकते हैं। इससे सीमित क्षमता, अविश्वसनीय बिजली उत्पादन और अविश्वसनीय स्वतंत्र बिजली आपूर्ति जैसी प्रतिकूलताओं को कम किया जा सकता है, साथ ही बड़े बिजली ग्रिड के सुचारू संचालन को भी सुनिश्चित किया जा सकता है। परिणामस्वरूप, सूक्ष्म ग्रिड बड़े बिजली ग्रिड के लिए एक महत्वपूर्ण पूरक के रूप में कार्य करते हैं। सूक्ष्म ग्रिड के अनुप्रयोग परिदृश्यों का दायरा काफी व्यापक है, जो कुछ किलोवाट से लेकर दसियों मेगावाट तक फैला हुआ है, और इसके संभावित कार्यान्वयनों की विविधता भी काफी विस्तृत है।

फोटोवोल्टिक ऊर्जा भंडारण के उपयोग के तरीके व्यापक और विविध हैं, जिनमें माइक्रोग्रिड, ऑफ-ग्रिड सिस्टम और ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम शामिल हैं। नवीकरणीय ऊर्जा के व्यावहारिक अनुप्रयोग प्रत्येक प्रकार के परिदृश्य के अनूठे लाभों और विशेषताओं द्वारा निर्धारित होते हैं, जो सामूहिक रूप से उपयोगकर्ताओं को विश्वसनीय और प्रभावी बिजली प्रदान करते हैं।

जैसे-जैसे सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकी में प्रगति हो रही है और लागत कम हो रही है, भविष्य की ऊर्जा प्रणाली में सौर ऊर्जा भंडारण का स्थान और भी महत्वपूर्ण होता जाएगा। साथ ही, विभिन्न परिदृश्यों की प्रगति और कार्यान्वयन से चीन के उभरते ऊर्जा क्षेत्र की तीव्र प्रगति को बढ़ावा मिलेगा और ऊर्जा परिवर्तन तथा कम कार्बन उत्सर्जन वाले, पर्यावरण के अनुकूल सतत विकास को प्राप्त करने में सहायता मिलेगी।