औद्योगिक ऊर्जा भंडारण उपकरण
पुराने दिनों में, जलविद्युत संयंत्रों में प्राप्त विद्युत ऊर्जा को तुरंत उपभोक्ताओं तक पहुँचाया जाता था: दीपक जलाए जाते थे, इंजन चलते थे। आज, हालांकि, जैसा कि बिजली उत्पादन क्षमताओं में काफी विस्तार हुआ है, उत्पन्न ऊर्जा को स्टोर करने के कुशल तरीकों का सवाल कई तरीकों से गंभीरता से उठाया गया है, जिनमें शामिल हैं विभिन्न नवीकरणीय स्रोत.
जैसा कि आप जानते हैं, दिन के दौरान मानवता रात की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा खर्च करती है। शहरों में पीक लोड के घंटे सख्ती से परिभाषित सुबह और शाम के घंटों में आते हैं, जबकि पौधों (विशेष रूप से सौर, पवन, आदि) का उत्पादन एक निश्चित औसत शक्ति उत्पन्न करता है जो दिन के अलग-अलग समय और मौसम की स्थिति के आधार पर महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होता है।
ऐसी परिस्थितियों में, बिजली संयंत्रों के लिए किसी प्रकार के बैक-अप बिजली भंडारण का होना एक बुरा विचार नहीं है जो दिन के किसी भी समय आवश्यक बिजली प्रदान कर सके। आइए इस समस्या को हल करने के लिए कुछ बेहतरीन तकनीकों पर नज़र डालें।
हाइड्रोलिक ऊर्जा भंडारण
सबसे पुराना तरीका जिसने आज तक अपनी प्रासंगिकता नहीं खोई है। दो बड़े पानी के टैंक एक के ऊपर एक स्थित हैं। ऊपरी टैंक में पानी, ऊंचाई पर उठाए गए किसी भी वस्तु की तरह, निचले टैंक में पानी की तुलना में उच्च क्षमता वाली ऊर्जा होती है।
जब बिजली संयंत्र की बिजली की खपत कम होती है, उस समय पंपों द्वारा ऊपरी जलाशय में पानी डाला जाता है। पीक आवर्स के दौरान, जब संयंत्र को ग्रिड को उच्च शक्ति देने के लिए मजबूर किया जाता है, तो ऊपरी टैंक से पानी को मोड़ दिया जाता है हाइड्रोजनरेटर के टरबाइन के माध्यम से, जिससे बढ़ी हुई शक्ति पैदा होती है।
जर्मनी में, पुरानी कोयला खदानों के साथ-साथ इस उद्देश्य के लिए विशेष रूप से बनाए गए गोलाकार गोदामों में समुद्र के तल पर उनके बाद के निर्माण के लिए इस प्रकार के जलकुंभी की परियोजनाएँ विकसित की जा रही हैं।
संपीड़ित हवा के रूप में ऊर्जा भंडारण
एक संपीड़ित वसंत की तरह, एक सिलेंडर में इंजेक्ट की गई संपीड़ित हवा ऊर्जा को संभावित रूप में संग्रहीत करने में सक्षम है। इस तकनीक को इंजीनियरों ने लंबे समय तक रचा था, लेकिन इसकी उच्च लागत के कारण इसे लागू नहीं किया गया था। लेकिन विशेष कंप्रेशर्स के साथ एडियाबेटिक गैस संपीड़न के दौरान पहले से ही उच्च स्तर की ऊर्जा एकाग्रता प्राप्त की जा सकती है।
विचार यह है: सामान्य ऑपरेशन के दौरान, एक पंप हवा को टैंक में पंप करता है, और पीक लोड के दौरान, संपीड़ित हवा को टैंक से दबाव में छोड़ा जाता है और जनरेटर के टरबाइन को घुमाता है। दुनिया में कई समान प्रणालियां हैं, जिनमें से सबसे बड़ी डेवलपर्स में से एक कनाडाई कंपनी हाइड्रोस्टार है।
थर्मल संचायक के रूप में पिघला हुआ नमक
सौर पेनल्स यह सूर्य की विकिरण ऊर्जा को परिवर्तित करने का एकमात्र साधन नहीं है।सौर अवरक्त विकिरण, जब ठीक से केंद्रित होता है, नमक और यहां तक कि धातु को गर्म और पिघला सकता है।
इस तरह सौर टावर काम करते हैं, जहां कई परावर्तक सूर्य की ऊर्जा को स्टेशन के केंद्र में खड़े एक टावर के शीर्ष पर लगे नमक के टैंक में निर्देशित करते हैं। पिघला हुआ नमक तब पानी में गर्मी छोड़ता है, जो भाप में बदल जाता है जो जनरेटर की टरबाइन को घुमाता है।
इसलिए, बिजली में बदलने से पहले, गर्मी पहले पिघले हुए नमक पर आधारित एक ताप संचायक में संग्रहित की जाती है। इस तकनीक को लागू किया गया है, उदाहरण के लिए, संयुक्त अरब अमीरात में। जॉर्जिया टेक ने पिघली हुई धातु के थर्मल स्टोरेज के लिए और भी अधिक कुशल उपकरण विकसित किया है।
रासायनिक बैटरी
लिथियम बैटरी पवन ऊर्जा संयंत्रों के लिए — यह स्मार्टफोन और लैपटॉप के लिए बैटरी जैसी ही तकनीक है, केवल पावर प्लांट के स्टोरेज में ऐसी हजारों "बैटरी" होंगी। तकनीक कोई नई नहीं है, आज अमेरिका में इसका इस्तेमाल होता है। इस तरह के 4 MWh प्लांट का एक ताजा उदाहरण हाल ही में ऑस्ट्रेलिया में टेस्ला द्वारा बनाया गया है। स्टेशन लोड करने के लिए अधिकतम 100 मेगावाट की बिजली देने में सक्षम है।
रासायनिक संचयकों को लीक करना
यदि पारंपरिक बैटरियों में इलेक्ट्रोड नहीं चलते हैं, प्रवाह बैटरियों में आवेशित तरल पदार्थ इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करते हैं। दो तरल एक झिल्ली ईंधन सेल के माध्यम से चलते हैं जिसमें तरल इलेक्ट्रोड की आयनिक बातचीत होती है और तरल पदार्थ को मिलाए बिना सेल में विभिन्न संकेतों के विद्युत आवेश उत्पन्न होते हैं। इस प्रकार लोड की गई विद्युत ऊर्जा को लोड करने के लिए सेल में स्थिर इलेक्ट्रोड लगाए जाते हैं।
इसलिए, जर्मनी में Brine4power परियोजना के हिस्से के रूप में, यह भूमिगत इलेक्ट्रोलाइट्स (वैनेडियम, खारे पानी, क्लोरीन या जस्ता समाधान) के साथ टैंक स्थापित करने की योजना है, और स्थानीय गुफाओं में 700 MWh प्रवाह बैटरी स्थापित की जाएगी। परियोजना का मुख्य लक्ष्य पूरे दिन नवीकरणीय ऊर्जा के वितरण को संतुलित करना है ताकि हवा या बादलों के मौसम की कमी के कारण बिजली कटौती से बचा जा सके।
सुपर फ्लाईव्हील डायनेमिक स्टोरेज
सिद्धांत पहले परिवर्तित बिजली पर आधारित है - सुपर चक्का के घूर्णन की गतिज ऊर्जा के रूप में, और, यदि आवश्यक हो, तो वापस विद्युत ऊर्जा में (चक्का जनरेटर को घुमाता है)।
प्रारंभ में, चक्का को एक कम-शक्ति मोटर द्वारा त्वरित किया जाता है जब तक कि भार की खपत चरम पर न हो, और जब भार चरम पर हो जाता है, तो चक्का द्वारा संग्रहीत ऊर्जा को कई गुना अधिक शक्ति के साथ वितरित किया जा सकता है। इस तकनीक को व्यापक औद्योगिक अनुप्रयोग नहीं मिला है, लेकिन शक्तिशाली निर्बाध बिजली स्रोतों में उपयोग के लिए आशाजनक माना जाता है।