புதிய ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளின் வகைப்பாடு

2. இயந்திர ஆற்றல் சேமிப்பு
இயந்திர ஆற்றல் சேமிப்பில் முக்கியமாக அழுத்தப்பட்ட காற்று ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் சுழல்சக்கர ஆற்றல் சேமிப்பு ஆகியவை அடங்கும்.

அழுத்தப்பட்ட காற்று ஆற்றல் சேமிப்பு (CAES): CAES ஆனது, தேவை குறைவாக உள்ள காலங்களில் கிடைக்கும் உபரி மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி காற்றை அழுத்துகிறது. இந்த அழுத்தம் சேமிக்கப்பட்டு, பின்னர் தேவை அதிகமாக உள்ள காலங்களில் ஒரு வாயு விசையாழியை இயக்குவதன் மூலம் மின்சாரம் உற்பத்தி செய்ய வெளியிடப்படுகிறது. அதன் உச்சபட்ச தேவையைக் குறைக்கும் திறன்களின் காரணமாக, காற்றாலைப் பண்ணைகள் போன்ற பெரிய அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு CAES பொருத்தமானது, ஆனால் இதற்கு குறிப்பிட்ட புவியியல் நிலைமைகள் தேவைப்படுகின்றன.

சுழல்சக்கர ஆற்றல் சேமிப்பு: இந்த முறையில், வெற்றிடத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு சுழலியை மின் ஆற்றலைக் கொண்டு முடுக்கி, அந்த மின் ஆற்றலை இயக்க ஆற்றலாக மாற்றி சேமிக்கப்படுகிறது. சுழல்சக்கர ஆற்றல் சேமிப்பானது, குறுகிய வெளியேற்றக் காலங்கள் மற்றும் சிறிய கொள்ளளவுகளைக் கொண்டிருப்பதால், தடையற்ற மின்வழங்கிகள் (UPS) மற்றும் அதிர்வெண் ஒழுங்குமுறை போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு இது மிகவும் பொருத்தமானதாக அமைகிறது. இருப்பினும், இதன் ஆற்றல் அடர்த்தி ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக இருப்பதால், சில வினாடிகள் முதல் நிமிடங்கள் வரை மட்டுமே மின்சாரத்தைத் தக்கவைக்க முடியும்.

3. மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு
மின்வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு என்பது பல்வேறு வகையான மின்கலன்களை உள்ளடக்கிய ஒரு முக்கியத் துறையாகும்:

லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள்: மிகவும் முதிர்ச்சியடைந்த மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மின்வேதியியல் சேமிப்புத் தொழில்நுட்பம். தற்போது பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யப்பட்டு, அதிவேக வளர்ச்சியையும் அதிகபட்ச சந்தைப் பங்கையும் கொண்டுள்ளது.

ஈய-அமில மின்கலங்கள்: இந்த மின்கலங்கள், முதன்மையாக ஈயம் மற்றும் அதன் ஆக்சைடுகளால் ஆன மின்முனைகளையும், கந்தக அமில மின்பகுளியையும் கொண்டுள்ளன. இவை நிலையான செயல்திறன் கொண்ட ஒரு முதிர்ந்த தொழில்நுட்பமாக இருந்தாலும், நீண்ட மின்னேற்ற நேரம், அதிக மாசுபாடு மற்றும் குறுகிய ஆயுட்காலம் போன்ற குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன.

பாய்வு மின்கலங்கள்: இன்னும் செயல்விளக்கப் பயன்பாட்டுக் கட்டத்தில் உள்ள பாய்வு மின்கலங்களை, அவற்றின் மின்பகுளி அமைப்புகளின் அடிப்படையில் வனேடியம் ரிடாக்ஸ் பாய்வு மின்கலங்கள், துத்தநாக-இரும்பு பாய்வு மின்கலங்கள், துத்தநாக-புரோமின் பாய்வு மின்கலங்கள் மற்றும் இரும்பு-குரோமியம் பாய்வு மின்கலங்கள் என வகைப்படுத்தலாம். வனேடியம் ரிடாக்ஸ் பாய்வு மின்கலங்களே அதிகளவில் வணிகமயமாக்கப்பட்டுள்ளன, மற்றவை இன்னும் தொழில்மயமாக்கலை நோக்கி வேகமாக முன்னேறி வருகின்றன.

சோடியம்-அயன் மின்கலங்கள்: இந்த மின்கலங்கள் மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கத்திற்காக நேர்மின்வாய்க்கும் எதிர்மின்வாய்க்கும் இடையில் சோடியம் அயனிகளின் இடைச்செருகல் மற்றும் வெளியேற்றத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. சோடியம்-அயன் தொழில்நுட்பம் இன்னும் சோதனை நிலையில் உள்ளது, மேலும் இது தொடர்பான மேலதிக ஆராய்ச்சிகளும் சோதனைகளும் நடைபெற்று வருகின்றன.

4. மின்காந்த ஆற்றல் சேமிப்பு
மின்காந்த ஆற்றல் சேமிப்பில், விரைவான மின்னிறக்கம் மற்றும் அதிக சக்தி தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற மீக்கடத்தி காந்த ஆற்றல் சேமிப்பு (SMES) மற்றும் சூப்பர் மின்தேக்கி ஆற்றல் சேமிப்பு ஆகியவை அடங்கும்.

மீக்கடத்தும் காந்த ஆற்றல் சேமிப்பு (SMES): இது ஒரு காந்தப்புலத்தில் மின் ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது, மேலும் விரைவான மின்னேற்றம்/மின்னிறக்கத் திறன்களையும் உயர் திறன் அடர்த்தியையும் கொண்டுள்ளது. வணிக ரீதியான குறைந்த வெப்பநிலை மற்றும் உயர் வெப்பநிலை SMES தயாரிப்புகள் கிடைத்தபோதிலும், மீக்கடத்தும் பொருட்களின் அதிக விலை மற்றும் சிக்கலான பராமரிப்பு காரணமாக, மின் கட்டமைப்புகளில் அவற்றின் பயன்பாடு குறைவாகவே உள்ளது, இதனால் அவை சோதனைக் கட்டத்திலேயே இருக்கின்றன.

சூப்பர்கேபாசிட்டர்கள்: நிலைமின்னியல் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்தி மின் ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன, மேலும் இவற்றின் மின்காப்புப் பொருள் குறைந்த மின்னழுத்தத்தைத் தாங்கும் திறன் கொண்டது. எனவே, சூப்பர்கேபாசிட்டர்கள் வரையறுக்கப்பட்ட ஆற்றல் சேமிப்புத் திறன், குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் அதிக முதலீட்டுச் செலவுகள் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன.

5. வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு
வேதியியல் ஆற்றல் சேமிப்பு என்பது முக்கியமாக ஹைட்ரஜன் சேமிப்புத் தொழில்நுட்பங்களைக் குறிக்கிறது. இவை, இடைப்பட்ட அல்லது உபரி மின்சாரத்தை மின்னாற்பகுப்பு மூலம் ஹைட்ரஜனாக மாற்றிச் சேமிக்கின்றன; தேவைப்படும்போது இந்த ஹைட்ரஜனை எரிபொருள் மின்கலங்கள் அல்லது பிற உற்பத்தி சாதனங்களைப் பயன்படுத்தி மீண்டும் மின் சக்தியாக மாற்றிக்கொள்ளலாம்.

போலாரிஸின் "ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் சேமிப்பு உச்சநிலை குறைப்பு நிலையங்களின் வளர்ச்சிப் பாதை ஆராய்ச்சி" அறிக்கையின்படி, ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கல அமைப்புகளின் தற்போதைய மின் உற்பத்தித் திறன் சுமார் 45% ஆகும். நீர் மின்னாற்பகுப்பின் போது ஏற்படும் ஆற்றல் இழப்பைக் கருத்தில் கொண்டால், ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு மின் உற்பத்தியின் ஒட்டுமொத்த அமைப்புத் திறன் தோராயமாக 35% ஆகும். ஆற்றல் மாற்றத் திறனை மேம்படுத்துவது ஒரு முக்கியமான சவாலாகும், மேலும் ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் சேமிப்பின் பெரிய அளவிலான தொழில்துறை வளர்ச்சிக்குக் கணிசமான நேரம் தேவைப்படுகிறது.