1. ESS എന്താണ്? ഊർജ്ജ സംഭരണ സംവിധാനത്തിലേക്ക് ഒരു എത്തിനോട്ടം.
ഊർജ്ജ സംഭരണം എന്നത് ഊർജ്ജത്തെ പ്രകൃതിയിൽ കൂടുതൽ വിശ്വസനീയമായി നിലനിൽക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു രൂപമാക്കി മാറ്റുകയും ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ അത് ലഭ്യമാക്കുന്ന രീതിയിൽ നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയാണ്. ഊർജ്ജം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുകയും മാറ്റുകയും നീക്കുകയും ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, അളവ്, ആകൃതി, വ്യാപനം, സമയം എന്നിവയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വിതരണവും ആവശ്യകതയും തമ്മിൽ പലപ്പോഴും വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. ഊർജ്ജ സംഭരണ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുകയും പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നത് ഈ വ്യത്യാസങ്ങളെ തുല്യമാക്കും. ഇത് ഊർജ്ജ വിതരണത്തെയും ആവശ്യകതയെയും കൂടുതൽ തുല്യമാക്കുകയും ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജം, താപ ഊർജ്ജം, രാസ ഊർജ്ജം, വികിരണം (പ്രകാശ) ഊർജ്ജം, വൈദ്യുതകാന്തിക ഊർജ്ജം, ആണവോർജ്ജം, മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജം എന്നിവ വ്യത്യസ്ത ഗ്രൂപ്പുകളായി ഉൾപ്പെടുത്താം. വികിരണ ഊർജ്ജത്തിന് പുറമേ, മറ്റെല്ലാ തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജത്തെയും സ്റ്റാൻഡേർഡ് രൂപങ്ങളിൽ സംഭരിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജം ഗതികോർജ്ജമായി അല്ലെങ്കിൽ സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജമായി സംഭരിക്കാം, വൈദ്യുതോർജ്ജം പ്രേരിത ഫീൽഡ് ഊർജ്ജമായി അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഫീൽഡ് ഊർജ്ജമായി സംഭരിക്കാം, താപ ഊർജ്ജം ഒളിഞ്ഞിരിക്കുന്ന ചൂട് അല്ലെങ്കിൽ സെൻസിബിൾ താപമായി സംഭരിക്കാം, ആണവോർജ്ജം ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിന്റെ ഒരു ശുദ്ധമായ രൂപമാണ്. ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാനുള്ള വ്യത്യസ്ത വഴികളിൽ പമ്പ് ചെയ്ത സംഭരണം, കംപ്രസ് ചെയ്ത വായു സംഭരണം, ഫ്ലൈ വീൽ സംഭരണം, ബാറ്ററി സംഭരണം, താപ സംഭരണം, ഹൈഡ്രജൻ സംഭരണം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
നിലവിൽ, മൈക്രോഗ്രിഡുകളിൽ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാൻ ബാറ്ററികൾ കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം അവ ധാരാളം പ്രവർത്തന പരിചയമുള്ള പക്വമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങളാണ്. ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തിൽ നിരവധി ഭാഗങ്ങളുണ്ട്, പ്രധാനമായും എനർജി സ്റ്റോറേജ് ബാറ്ററി പായ്ക്ക്, ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം (BMS), സ്റ്റെപ്പ്-അപ്പ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ, എനർജി സ്റ്റോറേജ് ബൈ-ഡയറക്ഷണൽ കൺവെർട്ടർ ഉപകരണം (PCS), എനർജി സ്റ്റോറേജ് ട്രാക്കിംഗ് സിസ്റ്റം, മറ്റ് ചില ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഗ്രിഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാകുമ്പോൾ, എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റത്തെ ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് ഗ്രിഡ് ഇല്ലാതെ പ്രവർത്തിക്കുന്നതിലേക്ക് മാറ്റാൻ കഴിയും. തുടർന്ന് ഇത് മുഴുവൻ മൈക്രോഗ്രിഡ് സിസ്റ്റത്തിനും ഒരു ബാക്കപ്പ് പവർ സ്രോതസ്സായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാത്തപ്പോൾ വോൾട്ടേജും കറന്റും സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തുന്നു.
2. ഒരു എനർജി സ്റ്റോറേജ് ബാറ്ററി തിരഞ്ഞെടുക്കൽ
2.1 ലെഡ് കാർബൺ അടങ്ങിയ ബാറ്ററി
ഒരു സാധാരണ ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററിയുടെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് കപ്പാസിറ്റീവ് ഗുണങ്ങളുള്ള കാർബൺ വസ്തുക്കൾ ചേർത്ത് നിർമ്മിച്ച ഒരു പുതിയ തരം ഊർജ്ജ സംഭരണ ഉപകരണമാണ് ലെഡ്-കാർബൺ ബാറ്ററി. ഇത് "ആന്തരികമായും" അല്ലെങ്കിൽ "ആന്തരികമായി മിശ്രിതമായും" ചെയ്യാം. ലെഡ്-കാർബൺ ബാറ്ററികൾ സാധാരണ ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളെയും സൂപ്പർ കപ്പാസിറ്ററുകളെയും പോലെയാണ്. അവയ്ക്ക് സാധാരണ ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളെ പല തരത്തിൽ മികച്ച രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഇവയുടെ ചില ശാസ്ത്രീയ ഗുണങ്ങൾ ഇതാ:
1. ഉയർന്ന ചാർജിംഗ് ഗുണിതം;
2. സാധാരണ ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളേക്കാൾ 4-5 മടങ്ങ് സൈക്കിൾ ആയുസ്സ് കൂടുതലാണ്;
3. നല്ല സുരക്ഷ;
4. ഉയർന്ന പുനരുജ്ജീവന ഉപയോഗം (97% വരെ), മറ്റ് കെമിക്കൽ ബാറ്ററികളേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്; ധാരാളം അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ, കുറഞ്ഞ വില, സാധാരണ ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളേക്കാൾ 1.5 മടങ്ങ്; സാധാരണ ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളുടെ വില ഈ ബാറ്ററികളേക്കാൾ 1.5 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. ഒരു സാധാരണ ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററിയേക്കാൾ 1.5 മടങ്ങ് ശക്തമാണ്.
പരമ്പരാഗത ലെഡ്-ആസിഡ് ബാറ്ററികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ലെഡ്-കാർബൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രകടനം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ലെഡ്-കാർബൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ പ്രധാന കാർബൺ മെറ്റീരിയൽ എന്ത് പങ്കാണ് വഹിക്കുന്നതെന്ന് ഇപ്പോഴും വ്യക്തമല്ല. കാർബൺ വസ്തുക്കൾ ചേർക്കുന്നത് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ഹൈഡ്രജനെ അവക്ഷിപ്തമാക്കുന്നതും ബാറ്ററി വെള്ളം നഷ്ടപ്പെടുത്തുന്നതും പോലുള്ള നെഗറ്റീവ് ഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കും, അതിനാൽ ഇത് പരിഹരിക്കേണ്ട ഒരു പ്രശ്നമാണ്.
2.2 ലിഥിയം ബാറ്ററി
ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനും പോസിറ്റീവ് ആനോഡായി ലിഥിയം അടങ്ങിയ രാസവസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ ലിഥിയം ലോഹമില്ല.
ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ ലിഥിയം അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളായ ലിഥിയം കോബാൾട്ടേറ്റ് (LiCoO2), ലിഥിയം മാംഗനേറ്റ് (LiMn2O4), ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് (LiFePO4), മറ്റ് രണ്ടോ മൂന്നോ ഭാഗങ്ങളുള്ള വസ്തുക്കൾ എന്നിവയാൽ നിർമ്മിച്ച ഒരു പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ഉണ്ട്. നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ഗ്രാഫൈറ്റ്, സോഫ്റ്റ് കാർബൺ, ഹാർഡ് കാർബൺ, ലിഥിയം ടൈറ്റനേറ്റ് പോലുള്ള ലിഥിയം-കാർബൺ ഇന്റർലെയർ സംയുക്തങ്ങൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്.
ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് രണ്ട് മികച്ച ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ഒന്ന് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സംഭരണ സാന്ദ്രത, മറ്റൊന്ന് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത. ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത, വിശാലമായ ഉപയോഗങ്ങൾ, വളരെയധികം ശ്രദ്ധ, വേഗത്തിലുള്ള ശാസ്ത്രീയ പുരോഗതി, വളർച്ചയ്ക്ക് ധാരാളം ഇടം എന്നിവയാണ് മറ്റ് നേട്ടങ്ങൾ. ① കെമിക്കൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, വലിയ സുരക്ഷാ അപകടസാധ്യതകളുണ്ട്; സുരക്ഷ മികച്ചതായിരിക്കണം.
2.3 ഒരു എനർജി സ്റ്റോറേജ് ബാറ്ററി തിരഞ്ഞെടുക്കൽ
ഈ രണ്ട് തരം എനർജി സ്റ്റോറേജ് ബാറ്ററികൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ, അവ എത്രത്തോളം ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, അവയ്ക്ക് പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന താപനില പരിധി, അവയുടെ സൈക്കിൾ ആയുസ്സ് എന്നിവയെക്കുറിച്ച് നോക്കാം.
മുകളിലുള്ള പട്ടിക കാണിക്കുന്നത് ലെഡ്-കാർബൺ ബാറ്ററികൾക്ക് ചെറിയ സൈക്കിൾ ആയുസ്സുണ്ടെന്നും അവ അപകടകരമാണെന്നും ഹൈഡ്രജൻ പുറത്തുവിടുന്നുവെന്നുമാണ്. മറുവശത്ത്, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികൾക്ക് വിവിധ താപനിലകളിൽ പ്രവർത്തിക്കാനും ഉയർന്ന സൈക്കിൾ ആയുസ്സ്, ഊർജ്ജ കൈമാറ്റ കാര്യക്ഷമത, ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത എന്നിവയുമുണ്ട്.
ഇക്കാരണത്താൽ, മിക്ക ഊർജ്ജ സംഭരണ പദ്ധതികൾക്കും ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് സംഭരണ ബാറ്ററികളാണ് ഏറ്റവും മികച്ച ചോയ്സ്.
