ग्रामीण भागात एकात्मिक सौर ऊर्जा साठवण आणि चार्जिंग स्टेशन कसे उभारावे?

ग्रामीण भागातील वीज ग्रीड बांधकामाच्या सद्यस्थितीचे विश्लेषण
टाउनशिप क्षेत्रांमध्ये वीज ग्रीडचे बांधकाम
सध्या, आपल्या देशातील ग्रामीण भागातील वीज वितरण प्रणाली अजूनही पारंपरिक रचनेवर आधारित आहे, ज्यात प्रामुख्याने ओव्हरहेड लाईन्सचा वापर होतो. वितरण नेटवर्कचे स्वयंचलीकरण, डिजिटलीकरण आणि इतर आधुनिक तंत्रज्ञानाचा वापर अपुरा आहे, ज्यामुळे बहुतेक शहरे आणि गावे अजूनही विजेविना आहेत. आपल्या देशातील ग्रामीण भागातील वीज वितरण प्रणालीच्या उभारणीत पाच समस्या आहेत.
१). काही गावांमध्ये आणि शहरांमध्ये वितरण नेटवर्क ऑटोमेशनची कमी पातळी, अपूर्ण वितरण नेटवर्क ऑटोमेशन प्रणाली आणि वितरण नेटवर्कच्या कामकाजाच्या रिअल-टाइम देखरेख आणि पूर्व चेतावणीचा अभाव, गावांमध्ये आणि शहरांमध्ये वितरण नेटवर्क ऑटोमेशन प्रणालीच्या सामान्य कामकाजावर गंभीर परिणाम करतात.
२). काही ग्रामीण भागांमध्ये वितरण वाहिनीची पुरवठा त्रिज्या मोठी असते, ज्यामुळे वितरण वाहिनीला पुरवठा त्रिज्या प्रभावीपणे कमी करता येत नाही.
३). काही ग्रामीण भागांमध्ये वितरण नेटवर्कच्या संरचनेत गंभीर वृद्धत्वाची समस्या आहे आणि काही वितरण वाहिन्यांमध्ये लहान कंडक्टर क्रॉस सेक्शन, लहान वायर व्यास आणि उपकरणांचे वृद्धत्व यासारख्या समस्या देखील आहेत.
४). काही ग्रामीण भागांमध्ये रिॲक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन कॉन्फिगरेशनमध्ये काही समस्या आहेत, जसे की उपकरणांची अपुरी क्षमता आणि रिॲक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन क्षमता.
५). काही गावांमध्ये आणि शहरांमधील वीज पुरवठा करणाऱ्या उद्योगांमध्ये वापरकर्त्यांच्या बाजूने वैज्ञानिक आणि वाजवी व्यवस्थापन यंत्रणा, नियोजन आणि डिझाइन कल्पना, तसेच वीज वापराचे विश्लेषण आणि भाकित यांचा अभाव आहे.

टाउनशिप क्षेत्राची ऊर्जा संरचना
ग्रामीण भागातील ऊर्जा संरचना उच्च प्रदूषण, जास्त ऊर्जा वापर आणि कमी कार्यक्षमता या वैशिष्ट्यांनी ओळखली जाते.
चीनच्या अर्थव्यवस्थेच्या जलद विकासामुळे लोकांचे राहणीमान सतत सुधारत आहे, ऊर्जेची मागणीही वाढत आहे, ज्यामुळे जीवाश्म ऊर्जेचा मोठ्या प्रमाणात वापर होत असून, पर्यावरणाचे प्रदूषण वाढत आहे.
अलिकडच्या वर्षांत, ग्रामीण भागातील ऊर्जा संरचना अनुकूलित आणि अद्ययावत करण्यात आली असून, स्वच्छ ऊर्जेच्या वापराची पातळी आणि प्रमाण यामध्ये लक्षणीय वाढ झाली आहे.
१). ग्रामीण भागांची भार क्षमता कमी असते आणि ग्रामीण भागातील रहिवाशांचा वीज वापर कमी असतो व ते प्रामुख्याने कमी क्षमतेची विद्युत उपकरणे वापरतात.
२). ग्रामीण भागांमध्ये इलेक्ट्रिक वाहनांची (EVS) संख्या वाढत आहे. EVS प्रामुख्याने विद्युत ऊर्जेवर चालतात आणि पूरक ऊर्जा पुरवण्यासाठी विद्युत प्रणालीचा वापर करतात. EVS च्या संख्येत होणाऱ्या वाढीमुळे विद्युत भारात वाढ होणे अपरिहार्य आहे.
३). ग्रामीण भागातील वीजपुरवठ्याची रचना अव्यवहार्य आहे. कमी वीज वापर, एकाधिकारशाही वीजपुरवठा रचना आणि शास्त्रीय व तर्कसंगत नियोजन आणि आराखड्याच्या अभावामुळे ग्रामीण भागातील विजेची मागणी पूर्ण करणे अवघड आहे.
४). ग्रामीण भागात गंभीर अतिभार आहे, त्यापैकी काहींना कमी व्होल्टेज आणि जुन्या तारांच्या समस्या आहेत, ज्यामुळे वीज प्रणालीच्या सुरक्षित आणि स्थिर कार्यावर गंभीर परिणाम होतो.

टाउनशिप क्षेत्रातील वितरण नेटवर्कची वीज गुणवत्ता
वीज गुणवत्ता हा ग्रामीण रहिवाशांच्या जीवनमानावर परिणाम करणाऱ्या महत्त्वाच्या घटकांपैकी एक आहे आणि विद्युत कंपन्यांनी सोडवल्या पाहिजेत अशा मुख्य समस्यांपैकी एक आहे. सध्या, ग्रामीण भागातील वितरण नेटवर्कच्या वीज गुणवत्तेला प्रामुख्याने खालील तीन पैलूंच्या समस्येचा सामना करावा लागत आहे.
१). ग्रामीण वीज नेटवर्कमधील व्होल्टेजचे विचलन मोठे आहे आणि काही वापरकर्त्यांच्या व्होल्टेजमध्ये नकारात्मक विचलन दिसून येते.
२). काही गावांमध्ये आणि शहरांमध्ये वितरण नेटवर्कच्या तीन-फेज व्होल्टेजमधील असंतुलनाची पातळी राष्ट्रीय मानकांच्या मर्यादेपलीकडे आहे.
३). ग्रामीण भागातील वितरण नेटवर्कमध्ये गंभीर तीन-फेज असंतुलनाची घटना घडते, ज्यामुळे वापरकर्त्यांना वीज गुणवत्तेची समस्या निर्माण होते.

एकात्मिक ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग स्टेशनच्या उभारणीवरील केस स्टडी
ग्रामीण भागांच्या आर्थिक विकासाला अधिक चांगल्या प्रकारे चालना देण्यासाठी, शासन नवीन ऊर्जा चार्जिंग स्टेशनच्या उभारणीला जोरदार प्रोत्साहन देते. सध्या, आपल्या देशात नवीन ऊर्जा चार्जिंग स्टेशनच्या उभारणीत अजूनही काही समस्या आहेत, उदाहरणार्थ, चार्जिंग स्टेशनच्या जागेची अडचण, चार्जिंग सुविधांचा कमी वापर आणि कमी चार्जिंग कार्यक्षमता.
यासाठी, आपल्या देशाने इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग स्टेशनच्या बांधकामाला गती देण्यास सुरुवात केली आहे. ग्रामीण भागातील इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंगची समस्या सोडवण्यासाठी, ग्रामीण भागात ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंगचे एकात्मिक चार्जिंग स्टेशन उभारले जाऊ शकते.
एकात्मिक चार्जिंग स्टेशनमध्ये तीन भाग असतात: फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली, ऊर्जा साठवण प्रणाली आणि चार्जिंग स्टेशन. बांधकामाच्या प्रक्रियेत, सर्वप्रथम फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली उभारणे आवश्यक असते आणि त्यानंतर इलेक्ट्रिक वाहनांच्या चार्जिंगचे व्यवस्थापन करण्यासाठी ऊर्जा साठवण प्रणालीचा वापर केला जातो.
याव्यतिरिक्त, इलेक्ट्रिक वाहनांच्या चार्जिंगसाठी सोय उपलब्ध करून देण्यासाठी चार्जिंग स्टेशनमध्ये एसी चार्जिंग पोस्ट आणि डीसी चार्जिंग पोस्ट स्थापित करणे आवश्यक आहे.
एकंदरीत, ग्रामीण भागांचा आर्थिक विकास स्तर तुलनेने कमी असतो, त्यामुळे ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग एकत्रित करणारी केंद्रे उभारण्याचा खर्चही तुलनेने कमी असतो. एका शहराचे उदाहरण घेतल्यास, त्या शहराचा आर्थिक स्तर देशात मध्यम पातळीवर आहे आणि तिथे ऑप्टिकल स्टोरेज व चार्जिंग एकत्रित करणाऱ्या केंद्राच्या उभारणीतून चांगला आर्थिक फायदा मिळू शकतो.
१). शहरामध्येच पुरेसे प्रकाश स्रोत आणि जमीन संसाधने आहेत, ज्यांचा पूर्णपणे वापर करून प्रकाश साठवण आणि चार्जिंगचे एकात्मिक चार्जिंग स्टेशन उभारले जाऊ शकते.
एकात्मिक ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग स्टेशनच्या डिझाइनमध्ये, सर्वप्रथम योग्य बांधकाम साहित्य आणि संरचनात्मक स्वरूप निवडले पाहिजे आणि त्यानंतर स्थानिक भौगोलिक स्थान व हवामान परिस्थितीचा विचार करून डिझाइन केले पाहिजे.
उदाहरणार्थ, थंड हवामान, पुरेसा प्रकाश आणि तुलनेने अधिक जमीन संसाधने असलेल्या शहरात, एकात्मिक साठवणूक आणि चार्जिंग स्टेशन उभारण्यासाठी फोटोव्होल्टेइक पॅनेलचा पर्याय निवडता येतो.
२). पीव्ही प्रणाली प्रामुख्याने इलेक्ट्रिक वाहने चार्ज करण्यासाठी जबाबदार असते, तर ऊर्जा साठवण प्रणाली वीज साठवण्यासाठी जबाबदार असते. बांधकामादरम्यान पीव्ही प्रणाली आणि ऊर्जा साठवण प्रणाली यांची योग्य प्रकारे सांगड घातली पाहिजे.
याव्यतिरिक्त, ऊर्जा साठवण प्रणालीमधील ऊर्जा साठवण बॅटरी आणि स्टोरेज बॅटरीची क्षमता आणि संख्या योग्यरित्या निश्चित करणे आवश्यक आहे. बॅटरीची क्षमता इलेक्ट्रिक वाहनाच्या चार्जिंगच्या मागणीनुसार निश्चित केली पाहिजे. सर्वसाधारणपणे, बॅटरीची क्षमता इलेक्ट्रिक वाहनाच्या वापराची परिस्थिती, ठिकाण आणि बाजारपेठेतील मागणीनुसार निश्चित केली जाऊ शकते. या आधारावर, इलेक्ट्रिक वाहनाचा चार्जिंग वेळ आणि चार्जिंग कार्यक्षमता योग्यरित्या डिझाइन केली पाहिजे.
३). ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग एकत्रित करणाऱ्या चार्जिंग स्टेशनमध्ये चार्जिंग स्टेशनच्या विविध उपकरणांची योग्यरित्या मांडणी करणे देखील आवश्यक आहे.
एकात्मिक चार्ज स्टेशनच्या उभारणीत, उपकरणांमधील बिघाड टाळण्यासाठी आणि चार्जिंग स्टेशनच्या सामान्य कामकाजात अडथळा येऊ नये यासाठी, चांगल्या दर्जाची आणि स्थिर कार्यक्षमतेची उपकरणे निवडण्याचा प्रयत्न केला पाहिजे.
याव्यतिरिक्त, चार्जिंग स्टेशनची बुद्धिमानता वाढवून ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग एकात्मिक चार्जिंग स्टेशनचे बुद्धिमान व्यवस्थापन साकारता येते.
४). एकात्मिक चार्जिंग स्टेशनच्या बांधकामानंतर, स्टेशनची स्वीकृती आणि चाचणी संचालन करणे आवश्यक आहे:
① ते स्वीकृतीसाठी राष्ट्रीय मानके आणि उद्योग मानकांनुसार असले पाहिजे;
② त्याचे बांधकाम स्थानिक धोरणात्मक आवश्यकता आणि स्वीकृतीसाठीच्या वापरकर्त्याच्या आवश्यकतांशी सुसंगत आहे की नाही;
③ ते त्याच्या सामान्य कार्यासाठी स्वीकारले पाहिजे. चाचणी कार्यामध्ये मुख्यत्वे खालील दोन बाबींचा समावेश होतो: ① चार्जिंग स्टेशन चार्जिंग मानके आणि संबंधित नियमांनुसार आहे की नाही याची चाचणी केली पाहिजे; ② चार्जिंग स्टेशन सुरक्षा नियम आणि संबंधित मानकांनुसार आहे की नाही याची चाचणी केली पाहिजे.

ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग एकात्मिक चार्जिंग पाइल क्षमता कॉन्फिगरेशन
इलेक्ट्रिक वाहनाचा चार्जिंग वेळ हा प्रामुख्याने वाहनाची शक्ती आणि चार्जिंग वेळ, म्हणजेच बॅटरीचा चार्जिंग वेळ आणि विद्युत प्रवाहाचा चार्जिंग वेळ यावर अवलंबून असतो.
त्यामुळे, इलेक्ट्रिक वाहनाच्या पॉवरनुसार चार्जिंग वेळेचा अंदाज लावणे आवश्यक आहे. सध्या आपल्या देशात चार्जिंग पाइल्ससाठी कोणतेही एकसमान मानक नाही आणि वेगवेगळ्या ब्रँडच्या चार्जिंग पाइल्सची चार्जिंग वेळ बरीच वेगळी आहे, म्हणून आपण चार्जिंग पाइल्सच्या चार्जिंग वेळेचा अंदाज लावण्यासाठी काही पद्धती वापरू शकतो. चार्जिंग पाइल्सचे वर्गीकरण अनुक्रमे ४ तास, १२ तास आणि १६ तासांनुसार करण्यात आले.
वरील पद्धतीनुसार, चार्जिंग पाइलच्या चार्जिंग वेळेचा अंदाज लावता येतो आणि वेगवेगळ्या क्षमतेच्या संरचनेनुसार चार्जिंग पाइलची चार्जिंग वेळ मिळवता येते. चार्जिंग पाइलच्या क्षमतेचे वाटप करताना, ग्रामीण रहिवाशांची वैशिष्ट्ये आणि इलेक्ट्रिक वाहनांच्या चार्जिंगच्या गरजा यांचाही पूर्णपणे विचार केला पाहिजे.
इलेक्ट्रिक वाहनांच्या वेगवेगळ्या व्होल्टेज पातळ्यांना वेगवेगळ्या पॉवरची आवश्यकता असते, त्यामुळे चार्जिंग स्टेशनच्या उपकरणांच्या संरचनेची गरज असते.
सामान्य परिस्थितीत, ग्रामीण भागातील रहिवाशांकडे २२०V आणि ११०V व्होल्टेज पातळी असते, त्यामुळे चार्जिंग स्टेशनच्या उभारणीत संबंधित व्होल्टेज पातळीचे चार्जिंग पाइल्स बसवणे आवश्यक आहे.
अन्हुई प्रांताचे उदाहरण घेतल्यास, सामान्य परिस्थितीत ग्रामीण निवासी व्होल्टेजची पातळी १० केव्ही आणि ३५ केव्ही असते. इलेक्ट्रिक वाहनांची शक्ती वाढल्याने आणि चार्जिंगचा वेळ कमी झाल्याने, सरासरी चार्जिंग वेळ हळूहळू कमी होईल.

एकात्मिक ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग स्टेशन प्रकल्प
आर्थिक लाभ विश्लेषण
१२०kW, २५०kW, ४००kW आणि ६००kW अशा ४ प्रकारच्या पॉवरसह एकात्मिक चार्जिंग स्टेशन उपलब्ध आहे. असे आढळून आले आहे की, १२०kW पॉवर असताना अंतर्गत परताव्याचा दर १०.२४% आहे आणि परताव्याचा कालावधी ३.६५ वर्षे आहे.
आपल्या देशात इलेक्ट्रिक वाहनांची संख्या कमी असल्यामुळे आणि चार्जिंगची मागणी कमी असल्यामुळे, सध्याच्या ग्रामीण भागातील इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंगची गरज पूर्ण करण्यासाठी, आपण एकात्मिक चार्जिंग स्टेशन उभारण्याकरिता कमी क्षमतेचा प्रकल्प निवडू शकतो.

एकात्मिक ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग स्टेशनचे बांधकाम
तांत्रिक अडचणी आणि उपाय
ग्रामीण भागांमध्ये एकात्मिक ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग स्टेशन्सच्या पुढील विकासासाठी खालील तांत्रिक अडचणी सोडवणे आवश्यक आहे.
१). वापरकर्ता-बाजूच्या ऊर्जा साठवण प्रणालीची रचना आणि बांधकाम. ग्रामीण भागांमध्ये एकात्मिक ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग स्टेशनच्या उभारणीसाठी वापरकर्ता-बाजूच्या ऊर्जा साठवण प्रणालीची रचना आणि बांधकाम ही गुरुकिल्ली आहे.
२). फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली आणि चार्जिंग प्रणालीचे समन्वित नियंत्रण. ग्रामीण भागात एकात्मिक चार्ज स्टेशन उभारताना फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली आणि चार्जिंग प्रणाली यांच्यातील समन्वय आणि नियंत्रणाचा पूर्णपणे विचार करणे आवश्यक आहे. फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली आणि चार्जिंग प्रणाली यांच्यातील समन्वित नियंत्रणामध्ये मुख्यत्वे दोन बाबींचा समावेश होतो:
एकीकडे, हे फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली आणि ऊर्जा साठवण प्रणाली यांच्यातील समन्वित नियंत्रण आहे, तर दुसरीकडे, हे फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली आणि चार्जिंग प्रणाली यांच्यातील समन्वित नियंत्रण आहे.
फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली आणि ऊर्जा साठवण प्रणाली यांच्यातील नियंत्रणाचा समन्वय साधण्यासाठी चार्ज आणि डिस्चार्ज कंट्रोलर, पॉवर रेग्युलेटर आणि इतर उपकरणांचा वापर केला जाऊ शकतो.
जेव्हा फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणालीची आउटपुट पॉवर अपुरी असते, तेव्हा चार्ज आणि डिस्चार्ज कंट्रोलरद्वारे अतिरिक्त वीज वेळेवर चार्जिंग स्टेशनला पुन्हा भरली जाऊ शकते, तसेच पॉवर रेग्युलेटरचा वापर करून फोटोव्होल्टेइक निर्मिती क्षमता कमी केली जाऊ शकते, ज्यामुळे ओव्हरचार्जिंग टाळता येते.
याव्यतिरिक्त, फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती उपकरणांचे चार्जिंग कार्य साध्य करण्यासाठी सुपर कपॅसिटरचा वापर केला जाऊ शकतो.
३). चार्जिंग स्टेशन ग्रिड-कनेक्टेड नियंत्रण धोरण. सामान्य परिस्थितीत, ग्रामीण भागातील लहान पॉवर ग्रिडमुळे ग्रिड-कनेक्टेड अस्थिरतेची समस्या निर्माण होते. ग्रामीण भागातील वीज वापराची सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यासाठी, पॉवर ग्रिडमधील मोठ्या प्रमाणातील वितरित वीज पुरवठ्यावर ग्रिड-कनेक्टेड कंट्रोलरद्वारे नियंत्रण आणि व्यवस्थापन केले पाहिजे.
त्याच वेळी, वितरित वीज पुरवठा ग्रिड-साइड कन्व्हर्टरद्वारे पॉवर ग्रिडला जोडला जाऊ शकतो.
याव्यतिरिक्त, वितरित वीज पुरवठ्याचे समन्वित नियंत्रण साध्य करण्यासाठी बॅटरी, सुपर कपॅसिटर आणि इतर उपकरणांचा वापर करणे आवश्यक आहे.
४). चार्जिंग स्टेशनचे वीज वितरण नियंत्रण डिझाइन. सर्वसाधारणपणे, जेव्हा वापरकर्त्याकडील ऊर्जा साठवण क्षमता अपुरी असते, तेव्हा अतिरिक्त वीज द्विदिश कन्व्हर्टरद्वारे चार्जिंग स्टेशनमध्ये जोडली जाऊ शकते, आणि जेव्हा वापरकर्त्याकडील ऊर्जा साठवण क्षमता पुरेशी असते, तेव्हा फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती उपकरणांना चार्ज आणि डिस्चार्ज करण्यासाठी सुपर-कॅपॅसिटरचा वापर केला जाऊ शकतो.
५). ऑप्टिकल स्टोरेज आणि चार्जिंग एकात्मिक चार्जिंग स्टेशनचे संचालन, देखभाल आणि व्यवस्थापन. विशेषतः, त्यात खालील सात बाबींचा समावेश आहे: ① एक सुयोग्य कार्य योजना तयार करणे; ② संबंधित कर्मचाऱ्यांचे प्रशिक्षण अधिक मजबूत करणे; ③ उपकरणांची नियमित तपासणी आणि देखभाल करणे; ④ चार्जिंग स्टेशन संचालन व्यवस्थापन प्रणाली स्थापित करणे आणि सुधारणे; ⑤ विविध प्रशिक्षण उपक्रमांचे नियमितपणे आयोजन आणि अंमलबजावणी करणे; ⑥ चार्जिंग स्टेशन संचालन आणि देखभाल यंत्रणा स्थापित करणे आणि सुधारणे; ⑦ उपकरणांमधील बिघाड वेळेवर हाताळणे, इत्यादी.

या शोधनिबंधात फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती आणि ऊर्जा साठवण प्रकल्पांच्या तंत्रज्ञान आणि अर्थशास्त्राचे विश्लेषण केले आहे, आणि ग्रामीण भागात एकात्मिक चार्जिंग स्टेशन उभारणे व्यवहार्य आहे असा निष्कर्ष काढला आहे.
या योजनेचे चांगले आर्थिक आणि सामाजिक फायदे आहेत, आणि ती चीनमधील “डबल कार्बन” लक्ष्यांतर्गत नवीन ऊर्जा निर्मिती उद्योगाच्या विकासाच्या गरजा पूर्ण करते. नवीन ऊर्जा निर्मिती तंत्रज्ञानाच्या सततच्या प्रगतीमुळे, फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती तंत्रज्ञानाचा वापर अधिक व्यापक होईल, तसेच ऊर्जा साठवण तंत्रज्ञानाचा वापरही अधिक व्यापकपणे केला जाईल.
त्यामुळे, नवीन ऊर्जा निर्मिती उद्योगाच्या विकासाला अधिक पाठिंबा देण्यासाठी आपल्या देशाने नवीन ऊर्जा साठवण तंत्रज्ञान आणि फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती तंत्रज्ञान यांसारख्या प्रगत नवीन ऊर्जा निर्मिती तंत्रज्ञानावरील संशोधन वाढवले ​​पाहिजे.