फोटोव्होल्टेइकची वाढती ग्रिड-कनेक्टेड क्षमता आणि त्यामुळे होणाऱ्या ग्रिड परिणामामुळे ऊर्जा साठवणुकीच्या विकासासाठी अधिक अनुकूल परिस्थिती निर्माण झाली आहे.
फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा साठवणूक ही ग्रिड-कनेक्टेड वीज निर्मितीपेक्षा वेगळी आहे, कारण यामध्ये साठवणुकीसाठी बॅटरी आणि बॅटरी चार्ज व डिस्चार्ज करण्यासाठी उपकरणांचा वापर केला जातो; यासाठी सुरुवातीची गुंतवणूक जास्त असेल, परंतु संभाव्य उपयोगांची व्याप्ती लक्षणीयरीत्या अधिक व्यापक असेल. या लेखात, आम्ही विविध उपयोगांशी संबंधित असलेले चार पीव्ही + ऊर्जा साठवणूक अनुप्रयोग परिदृश्य सादर करत आहोत: पीव्ही ऑन-ग्रिड ऊर्जा साठवणूक अनुप्रयोग परिदृश्य, पीव्ही ऑफ-ग्रिड ऊर्जा साठवणूक अनुप्रयोग परिदृश्य, हायब्रीड-ग्रिड ऊर्जा साठवणूक प्रणाली अनुप्रयोग परिदृश्य, आणि पीव्ही मायक्रो-ग्रिड ऊर्जा साठवणूक अनुप्रयोग परिदृश्य.
१. पीव्ही ऑफ-ग्रिड ऊर्जा साठवण अनुप्रयोगांसाठी परिदृश्य
फोटोव्होल्टेइक ऑफ-ग्रिड ऊर्जा साठवण आणि वीज निर्मिती प्रणालींचा वापर दुर्गम डोंगराळ प्रदेश, वीजपुरवठा नसलेले भाग, बेटे, दळणवळण बेस स्टेशन आणि रस्त्यावरील दिव्यांसारख्या ठिकाणी वाढत्या प्रमाणात केला जात आहे, जिथे त्या पॉवर ग्रिडवर अवलंबून न राहता स्वायत्तपणे कार्य करू शकतात.
या प्रणालीमध्ये पीव्ही अॅरे, पीव्ही इन्व्हर्टर, बॅटरी स्टोरेज आणि पॉवर लोड यांचा समावेश असतो. जेव्हा प्रकाश असतो, तेव्हा फोटोव्होल्टेइक अॅरे सौर ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर करतो आणि त्याच वेळी इन्व्हर्स कंट्रोल इंटिग्रेटेड मशीनद्वारे लोडला वीज पुरवतो व बॅटरी पॅक चार्ज करतो; जेव्हा प्रकाश नसतो, तेव्हा बॅटरी इन्व्हर्टरद्वारे एसी लोडला वीज पुरवते.
ऑफ-ग्रिड फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली विशेषतः अशा प्रदेशांमध्ये स्थापित करण्यासाठी तयार केल्या जातात, जिथे वीज ग्रीडचा अभाव असतो किंवा जिथे वारंवार वीजपुरवठा खंडित होतो. या प्रणाली "साठवण आणि वापर" किंवा "आधी साठवण आणि मग वापर" या पद्धतीने काम करतात, अगदी ज्याप्रमाणे कोळसा बर्फातून पाठवला जातो, त्याप्रमाणे. "कोळशात बर्फ रुतलेला असतो". ज्या भागांमध्ये वीज ग्रीड नाही किंवा जिथे कुटुंबांवर परिणाम करणारे वारंवार वीज खंडित होते, तिथे ऑफ-ग्रिड प्रणाली अत्यंत व्यावहारिक ठरतात.
२. पीव्ही हायब्रीड-ग्रीड ऊर्जा साठवण अनुप्रयोगांसाठीचे परिदृश्य
वारंवार होणाऱ्या वीज खंडित होण्याच्या काळात पीव्ही हायब्रीड-ग्रीड ऊर्जा साठवण प्रणाली सामान्यतः वापरल्या जातात. उच्च स्व-वापर दरांमुळे इंटरनेटला अतिरिक्त ऊर्जा पुरवता येत नाही; पीक दर हे व्हॅली दरांपेक्षा आणि पर्यायी अनुप्रयोगांसाठीच्या दरांपेक्षा लक्षणीयरीत्या अधिक महाग असतात.
सौर सेल मॉड्यूल, ऑफ-ग्रीड आणि ग्रीड-कनेक्टेड सौर ऊर्जा एकात्मिक यंत्रसामग्री, बॅटरी पॅक, लोड आणि इतर घटकांनी बनलेले फोटोव्होल्टेइक अॅरे या प्रणालीमध्ये समाविष्ट आहेत. प्रकाशाच्या उपस्थितीत, फोटोव्होल्टेइक अॅरे सौर ऊर्जेचे विद्युत ऊर्जेमध्ये रूपांतर करतो आणि सोलर कंट्रोल इन्व्हर्टरद्वारे लोडला वीजपुरवठा करताना बॅटरी बँक चार्ज करतो; जेव्हा प्रकाश नसतो, तेव्हा बॅटरी सोलर कंट्रोल इन्व्हर्टरला चार्ज करते आणि त्यानंतर एसी लोडला वीजपुरवठा करते.
ग्रिड-कनेक्टेड आणि ऑफ-ग्रिड प्रणालीमध्ये चार्ज/डिस्चार्ज कंट्रोलर्स आणि बॅटरींचा समावेश केल्याने, ग्रिड-कनेक्टेड वीज निर्मिती प्रणालीच्या तुलनेत एकूण खर्च अंदाजे ३०% ते ५०% ने वाढतो. तथापि, या वाढीमुळे प्रणालीच्या संभाव्य उपयोगांचा विस्तार होतो. पहिले म्हणजे, विजेचा खर्च कमी करण्यासाठी, विजेची मागणी जास्त असताना पीव्ही प्रणालीला तिच्या निर्धारित क्षमतेनुसार वीज निर्माण करण्यासाठी कॉन्फिगर करणे शक्य होते. दुसरे म्हणजे, मागणीच्या उच्च आणि निम्न स्तरांमधील दरांच्या फरकाचा फायदा घेऊन, ऑफ-ग्रिड कार्य मोडमध्ये पीव्ही प्रणालीला चार्ज करणे आणि विजेच्या सर्वाधिक मागणीच्या काळात तिला डिस्चार्ज करणे शक्य होते. तिसरे म्हणजे, ग्रिड उपलब्ध नसल्यास, पीव्ही प्रणाली बॅकअप वीज पुरवठा म्हणून काम करते आणि इन्व्हर्टरला ऑफ-ग्रिड मोडमध्ये चालवण्यासाठी निष्क्रिय केले जाऊ शकते. सध्या, ही पद्धत परदेशातील विकसित राष्ट्रांमध्ये अधिक प्रमाणात राबवली जात आहे.
३. ऑन-ग्रीड फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा साठवण प्रणालींच्या वापरासाठीची परिदृश्ये
ऑन-ग्रीड ऊर्जा साठवणूक फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली, जी प्रामुख्याने फोटोव्होल्टेइक आणि ऊर्जा साठवणूक घटकांचा वापर करून एसी कपलिंग मोडमध्ये कार्य करते. स्व-निर्मित आणि स्व-वापराचे प्रमाण वाढवणे, जमिनीवर आधारित फोटोव्होल्टेइक वितरण साठवणूक, औद्योगिक आणि व्यावसायिक फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा साठवणूक, आणि इतर संभाव्य उपयोगांव्यतिरिक्त, या प्रणालीमध्ये अतिरिक्त वीज निर्मिती साठवण्याची क्षमता आहे.
सौर सेल मॉड्यूल्स मिळून फोटोव्होल्टेइक अॅरे तयार होतो, ज्याला बॅटरी पॅक, चार्ज/डिस्चार्ज कंट्रोलर (PCS) आणि वीज वापरणारा लोड जोडलेला असतो. ज्या परिस्थितीत सौर ऊर्जा लोडच्या क्षमतेपेक्षा कमी पडते, तेव्हा प्रणालीला अंशतः सौर ऊर्जा आणि ग्रीडद्वारे वीजपुरवठा केला जातो. याउलट, जेव्हा सौर ऊर्जा लोडच्या क्षमतेपेक्षा जास्त असते, तेव्हा सौर ऊर्जेचा काही भाग लोडला वीजपुरवठा करण्यासाठी वापरला जातो, तर उर्वरित भाग कंट्रोलरद्वारे साठवला जातो. याव्यतिरिक्त, प्रणालीच्या नफा मॉडेलमध्ये वाढ करण्यासाठी मागणी व्यवस्थापन, पीक आणि व्हॅली आर्बिट्राज आणि इतर परिस्थितींमध्ये ऊर्जा साठवण प्रणालीचा वापर केला जाऊ शकतो.
चीनच्या नवीन ऊर्जा बाजारपेठेत, पीव्ही ग्रिड-कनेक्टेड ऊर्जा साठवण प्रणालीने एक उदयोन्मुख नवीकरणीय ऊर्जा अनुप्रयोग परिदृश्य म्हणून लक्षणीय रस निर्माण केला आहे. ऊर्जा साठवण उपकरण, फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती आणि एसी ग्रिड यांचे एकत्रीकरण करून, ही प्रणाली नवीकरणीय ऊर्जेचा वापर कमाल पातळीवर पोहोचवते.
४. मायक्रोग्रिड ऊर्जा साठवण प्रणालीच्या अनुप्रयोगांसाठीची परिदृश्ये
ऊर्जा साठवणूक साधन म्हणून असलेल्या महत्त्वामुळे, चीनच्या ऊर्जा प्रणाली आणि नवीन ऊर्जा विकासामध्ये मायक्रोग्रीड ऊर्जा साठवणूक प्रणालीला अधिक प्रमुख स्थान मिळत आहे.
जसजशी नवीकरणीय ऊर्जा लोकप्रिय होत आहे आणि वैज्ञानिक व तांत्रिक प्रगती होत आहे, तसतसे मायक्रोग्रिड ऊर्जा साठवण प्रणालींच्या उपयोगाची क्षेत्रे वाढत आहेत. ही क्षेत्रे प्रामुख्याने खाली नमूद केलेल्या दोन बाबींशी संबंधित आहेत:
१). वितरित वीज निर्मिती आणि ऊर्जा साठवण प्रणाली: वितरित वीज निर्मितीमध्ये पवन ऊर्जा, सौर फोटोव्होल्टेइक आणि इतर स्रोतांचा वापर करून, अंतिम वापरकर्त्याच्या अगदी जवळ लहान आकाराची वीज निर्मिती उपकरणे स्थापित केली जातात. निर्माण झालेली कोणतीही अतिरिक्त वीज नंतर ऊर्जा साठवण प्रणालीमध्ये साठवली जाते, जी विजेची जास्त मागणी असताना किंवा ग्रीड बंद असताना पर्यायी वीज पुरवठा म्हणून काम करते.
२). मायक्रोग्रीड पॉवर बॅकअप: दुर्गम भागात, बेटांवर आणि ग्रीडपर्यंत पोहोचणे कठीण असलेल्या इतर ठिकाणी विश्वसनीय स्थानिक वीजपुरवठ्यासाठी, मायक्रोग्रीड ऊर्जा साठवण प्रणालींचा राखीव ऊर्जा स्रोत म्हणून उपयोग केला जाऊ शकतो.
बहु-ऊर्जा पूरकतेचा उपयोग करून, मायक्रोग्रिड्स वितरित स्वच्छ ऊर्जेच्या क्षमतेचा वापर इष्टतम करू शकतात. यामुळे त्यांना मर्यादित क्षमता, अविश्वसनीय वीज निर्मिती आणि अविश्वसनीय स्वतंत्र वीज पुरवठा यांसारख्या प्रतिकूल बाबी कमी करता येतात, तसेच मोठ्या पॉवर ग्रिडचे सुरक्षित कार्य सुनिश्चित करता येते. परिणामी, मायक्रोग्रिड्स मोठ्या पॉवर ग्रिडसाठी एक मौल्यवान पूरक म्हणून काम करतात. मायक्रोग्रिडच्या उपयोजन परिस्थितीची व्याप्ती बरीच मोठी आहे, जी काही किलोवॅटपासून ते अनेक मेगावॅटपर्यंत पसरलेली आहे, आणि संभाव्य अंमलबजावणीची विविधताही खूप व्यापक आहे.
फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा साठवणुकीच्या वापराचे प्रकार व्यापक आणि वैविध्यपूर्ण आहेत, ज्यामध्ये मायक्रोग्रिड, ऑफ-ग्रिड प्रणाली आणि ग्रिड-कनेक्टेड प्रणाली यांचा समावेश होतो. नवीकरणीय ऊर्जेच्या व्यावहारिक उपयोगांचे वैशिष्ट्य म्हणजे प्रत्येक प्रकारच्या परिस्थितीचे स्वतःचे असे खास फायदे आणि गुणधर्म, जे एकत्रितपणे वापरकर्त्यांना विश्वसनीय आणि प्रभावी वीजपुरवठा करतात.
जसजसे पीव्ही तंत्रज्ञान प्रगत होत जाईल आणि खर्च कमी होत जाईल, तसतसे भविष्यातील ऊर्जा प्रणालीमध्ये पीव्ही ऊर्जा साठवणुकीला अधिक महत्त्वपूर्ण स्थान प्राप्त होईल. त्याचबरोबर, विविध परिदृश्यांची प्रगती आणि अंमलबजावणी चीनच्या उदयोन्मुख ऊर्जा क्षेत्राच्या जलद प्रगतीस चालना देईल आणि ऊर्जा परिवर्तन तसेच कमी-कार्बन, पर्यावरणीयदृष्ट्या शाश्वत विकास साधण्यात मदत करेल.
