1. ESS ಎಂದರೇನು? ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಒಂದು ನೋಟ
ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದಾದ ರೂಪಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅದನ್ನು ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ ಲಭ್ಯವಾಗುವಂತೆ ಇಡುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ರಚಿಸುವಾಗ, ಬದಲಾಯಿಸುವಾಗ, ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ಬಳಸುವಾಗ, ಪ್ರಮಾಣ, ಆಕಾರ, ಹರಡುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಮಯದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಪೂರೈಕೆ ಮತ್ತು ಬೇಡಿಕೆಯ ನಡುವೆ ಆಗಾಗ್ಗೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಸಮಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ಪೂರೈಕೆ ಮತ್ತು ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಮಾನವಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ, ಶಾಖ ಶಕ್ತಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿ, ವಿಕಿರಣ (ಬೆಳಕು) ಶಕ್ತಿ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿ, ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇತರ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ಸೇರಿಸಬಹುದು. ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯ ಜೊತೆಗೆ, ಇತರ ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರಮಾಣಿತ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಚಲನ ಅಥವಾ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರೇರಿತ ಕ್ಷೇತ್ರ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಕ್ಷೇತ್ರ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು, ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಪ್ತ ಶಾಖ ಅಥವಾ ಸಂವೇದನಾಶೀಲ ಶಾಖವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯು ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಶುದ್ಧ ರೂಪವಾಗಿದೆ. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಸಂಗ್ರಹಣೆ, ಸಂಕುಚಿತ ಗಾಳಿಯ ಸಂಗ್ರಹಣೆ, ಫ್ಲೈವೀಲ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆ, ಉಷ್ಣ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಸೇರಿವೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಲಸದ ಅನುಭವ ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಬುದ್ಧ ಸರಕುಗಳಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಿಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಭಾಗಗಳಿವೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್, ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (BMS), ಸ್ಟೆಪ್-ಅಪ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್, ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ದ್ವಿ-ದಿಕ್ಕಿನ ಪರಿವರ್ತಕ ಸಾಧನ (PCS), ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೆಲವು ಭಾಗಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಗ್ರಿಡ್ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಗ್ರಿಡ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಪಡಿಸುವುದರಿಂದ ಗ್ರಿಡ್ ಇಲ್ಲದೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ನಂತರ ಅದು ಇಡೀ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಿಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಬ್ಯಾಕಪ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಗ್ರಿಡ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಗೊಳ್ಳದಿದ್ದಾಗ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಆರಿಸುವುದು
೨.೧ ಸೀಸದ ಇಂಗಾಲದೊಂದಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿ
ಲೀಡ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಒಂದು ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ನಿಯಮಿತ ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಗುಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು "ಆಂತರಿಕವಾಗಿ ಮತ್ತು" ಅಥವಾ "ಆಂತರಿಕವಾಗಿ ಮಿಶ್ರಣ" ಮಾಡಬಹುದು. ಲೀಡ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ನಿಯಮಿತ ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತವೆ. ಅವು ನಿಯಮಿತ ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಹಲವು ವಿಧಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಇವುಗಳ ಕೆಲವು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪ್ರಯೋಜನಗಳಾಗಿವೆ:
1. ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಗುಣಕ;
2. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೀಸ-ಆಮ್ಲ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ ಸೈಕಲ್ ಜೀವಿತಾವಧಿ 4-5 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು;
3. ಉತ್ತಮ ಸುರಕ್ಷತೆ;
4. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರುತ್ಪಾದನಾ ಬಳಕೆ (97% ವರೆಗೆ), ಇತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು; ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಸಮೃದ್ಧಿ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ 1.5 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು; ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಬೆಲೆ ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗಿಂತ ಸುಮಾರು 1.5 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಸಾಮಾನ್ಯ ಲೀಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಿಂತ 1.5 ಪಟ್ಟು ಬಲಶಾಲಿ.
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೆಡ್-ಆಸಿಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಲೆಡ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಬಹಳ ಸುಧಾರಿಸಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲೆಡ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುವು ಯಾವ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಇನ್ನೂ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲ. ಕಾರ್ಬನ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನಕಾರಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಅವಕ್ಷೇಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ನೀರನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾದ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ.
೨.೨ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಆನೋಡ್ ಆಗಿ ಲಿಥಿಯಂ ಹೊಂದಿರುವ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಲೋಹ ಇರುವುದಿಲ್ಲ.
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಲಿಥಿಯಂ-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾದ ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲ್ಟೇಟ್ (LiCoO2), ಲಿಥಿಯಂ ಮ್ಯಾಂಗನೇಟ್ (LiMn2O4), ಲಿಥಿಯಂ ಐರನ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (LiFePO4) ಮತ್ತು ಇತರ ಎರಡು ಅಥವಾ ಮೂರು ಭಾಗಗಳ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಮೃದುವಾದ ಕಾರ್ಬನ್, ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಟೈಟನೇಟ್ನಂತಹ ಲಿಥಿಯಂ-ಕಾರ್ಬನ್ ಇಂಟರ್ಲೇಯರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.
ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಎರಡು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಒಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಇನ್ನೊಂದು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ. ಇತರ ಪ್ರಯೋಜನಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ, ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಉಪಯೋಗಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನ, ವೇಗದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪ್ರಗತಿ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಅವಕಾಶ ಸೇರಿವೆ. ① ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ದೊಡ್ಡ ಸುರಕ್ಷತಾ ಅಪಾಯಗಳಿವೆ; ಸುರಕ್ಷತೆಯು ಉತ್ತಮವಾಗಿರಬೇಕು.
2.3 ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಆರಿಸುವುದು
ಈ ಎರಡು ವಿಧದ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು, ಅವುಗಳನ್ನು ಎಷ್ಟು ಆಳವಾಗಿ ಹೊರಹಾಕಬಹುದು, ಅವು ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಹುದಾದ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಚಕ್ರ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ನೋಡೋಣ.
ಮೇಲಿನ ಕೋಷ್ಟಕವು ಸೀಸ-ಕಾರ್ಬನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕಡಿಮೆ ಚಕ್ರ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಪಾಯಕಾರಿ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ವಿವಿಧ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಕ್ರ ಜೀವಿತಾವಧಿ, ಶಕ್ತಿ ವರ್ಗಾವಣೆ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಯೋಜನೆಗಳಿಗೆ ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಸಂಗ್ರಹ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ.
