ઊર્જા સંગ્રહ તકનીક અને સામાન્ય ઊર્જા સંગ્રહ પદ્ધતિઓના સિદ્ધાંત અને લાક્ષણિકતાઓનો પરિચય

1. ઊર્જા સંગ્રહ તકનીકના સિદ્ધાંત અને લાક્ષણિકતાઓ
એનર્જી સ્ટોરેજ કમ્પોનન્ટ્સનું બનેલું એનર્જી સ્ટોરેજ ડિવાઈસ અને પાવર ગ્રીડ એક્સેસ ડિવાઈસ પાવર ઈલેક્ટ્રોનિક ડિવાઈસનું બનેલું એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમના બે મુખ્ય ભાગ બની જાય છે.ઊર્જા સંગ્રહ, પ્રકાશન અથવા ઝડપી પાવર એક્સચેન્જની અનુભૂતિ કરવા માટે ઊર્જા સંગ્રહ ઉપકરણ મહત્વપૂર્ણ છે.પાવર ગ્રીડ એક્સેસ ડિવાઇસ એનર્જી સ્ટોરેજ ડિવાઇસ અને પાવર ગ્રીડ વચ્ચે દ્વિ-માર્ગી ઉર્જા ટ્રાન્સફર અને રૂપાંતરણને અનુભવે છે અને પાવર પીક રેગ્યુલેશન, એનર્જી ઓપ્ટિમાઇઝેશન, પાવર સપ્લાય વિશ્વસનીયતા અને પાવર સિસ્ટમ સ્થિરતાના કાર્યોને સમજે છે.

ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીમાં દસ કિલોવોટથી લઈને સેંકડો મેગાવોટ સુધીની ક્ષમતાની વિશાળ શ્રેણી છે;ડિસ્ચાર્જ સમય ગાળો મોટો છે, મિલીસેકન્ડથી કલાક સુધી;વ્યાપક એપ્લિકેશન શ્રેણી, સમગ્ર વીજ ઉત્પાદન, ટ્રાન્સમિશન, વિતરણ, વીજળી સિસ્ટમમાં;મોટા પાયે પાવર એનર્જી સ્ટોરેજ ટેક્નોલોજીનું સંશોધન અને એપ્લીકેશન હમણાં જ શરૂ થઈ રહ્યું છે, જે એકદમ નવો વિષય છે અને દેશ-વિદેશમાં એક ગરમ સંશોધન ક્ષેત્ર પણ છે.
2. સામાન્ય ઊર્જા સંગ્રહ પદ્ધતિઓ
હાલમાં, મહત્વપૂર્ણ ઊર્જા સંગ્રહ તકનીકોમાં ભૌતિક ઊર્જા સંગ્રહ (જેમ કે પમ્પ્ડ એનર્જી સ્ટોરેજ, કોમ્પ્રેસ્ડ એર એનર્જી સ્ટોરેજ, ફ્લાયવ્હીલ એનર્જી સ્ટોરેજ, વગેરે), રાસાયણિક ઉર્જા સંગ્રહ (જેમ કે તમામ પ્રકારની બેટરીઓ, રિન્યુએબલ ફ્યુઅલ પાવર બેટરી, પ્રવાહી પ્રવાહનો સમાવેશ થાય છે. બેટરી, સુપરકેપેસિટર્સ, વગેરે) અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઊર્જા સંગ્રહ (જેમ કે સુપરકન્ડક્ટિંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઊર્જા સંગ્રહ, વગેરે).

1) સૌથી વધુ પરિપક્વ અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતો ભૌતિક ઉર્જા સંગ્રહ એ પમ્પ્ડ સ્ટોરેજ છે, જે પીક રેગ્યુલેશન, ગ્રેઇન ફિલિંગ, ફ્રીક્વન્સી મોડ્યુલેશન, ફેઝ રેગ્યુલેશન અને પાવર સિસ્ટમના ઇમરજન્સી રિઝર્વ માટે મહત્વપૂર્ણ છે.પમ્પ્ડ સ્ટોરેજનો પ્રકાશન સમય થોડા કલાકોથી લઈને થોડા દિવસો સુધીનો હોઈ શકે છે, અને તેની ઊર્જા રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા 70% થી 85% ની રેન્જમાં છે.પમ્પ્ડ સ્ટોરેજ પાવર સ્ટેશનના નિર્માણનો સમયગાળો લાંબો અને ભૂપ્રદેશ દ્વારા મર્યાદિત છે.જ્યારે પાવર સ્ટેશન પાવર વપરાશ વિસ્તારથી દૂર હોય, ત્યારે ટ્રાન્સમિશન લોસ મોટી હોય છે.કમ્પ્રેસ્ડ એર એનર્જી સ્ટોરેજ 1978ની શરૂઆતમાં લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ ભૂપ્રદેશ અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પરિસ્થિતિઓના પ્રતિબંધને કારણે તેનો વ્યાપકપણે પ્રચાર કરવામાં આવ્યો નથી.ફ્લાયવ્હીલ એનર્જી સ્ટોરેજ ફ્લાયવ્હીલને વધુ ઝડપે ફેરવવા માટે મોટરનો ઉપયોગ કરે છે, જે વિદ્યુત ઊર્જાને યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે અને તેને સંગ્રહિત કરે છે.જ્યારે જરૂરી હોય ત્યારે, ફ્લાયવ્હીલ વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે જનરેટરને ચલાવે છે.ફ્લાયવ્હીલ એનર્જી સ્ટોરેજ લાંબા આયુષ્ય, કોઈ પ્રદૂષણ, થોડી જાળવણી, પરંતુ ઓછી ઉર્જા ઘનતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેનો ઉપયોગ બેટરી સિસ્ટમના પૂરક તરીકે થઈ શકે છે.
2) વિવિધ તકનીકી વિકાસ સ્તરો અને એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ સાથે, રાસાયણિક ઊર્જા સંગ્રહના ઘણા પ્રકારો છે:
(1) બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ એ હાલમાં સૌથી પરિપક્વ અને વિશ્વસનીય એનર્જી સ્ટોરેજ ટેકનોલોજી છે.ઉપયોગમાં લેવાતા વિવિધ રાસાયણિક પદાર્થો અનુસાર, તેને લીડ-એસિડ બેટરી, નિકલ-કેડમિયમ બેટરી, નિકલ-મેટલ હાઇડ્રાઇડ બેટરી, લિથિયમ-આયન બેટરી, સોડિયમ સલ્ફર બેટરી, વગેરેમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. લીડ-એસિડ બેટરી એક પરિપક્વ તકનીક ધરાવે છે, જે કરી શકે છે. સામૂહિક સંગ્રહ પ્રણાલીમાં બનાવવામાં આવે છે, અને એકમ ઊર્જા ખર્ચ અને સિસ્ટમની કિંમત ઓછી, સલામત અને વિશ્વસનીય છે અને પુનઃઉપયોગ એ લાક્ષણિકતા માટે સારી રાહ છે, હાલમાં સૌથી વ્યવહારુ ઊર્જા સંગ્રહ સિસ્ટમ છે, એક નાની પવન ઊર્જા, ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર જનરેશન સિસ્ટમમાં છે. , તેમજ વિતરિત જનરેશન સિસ્ટમમાં નાના અને મધ્યમનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ સીસું ભારે ધાતુનું પ્રદૂષણ હોવાથી, લીડ-એસિડ બેટરીઓ ભવિષ્ય નથી.લિથિયમ-આયન, સોડિયમ-સલ્ફર અને નિકલ-મેટલ હાઈડ્રાઈડ બેટરી જેવી અદ્યતન બેટરીની કિંમત ઊંચી હોય છે, અને મોટી-ક્ષમતા ધરાવતી ઉર્જા સંગ્રહ તકનીક પરિપક્વ નથી.ઉત્પાદનોનું પ્રદર્શન હાલમાં ઊર્જા સંગ્રહની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકતું નથી, અને અર્થતંત્રનું વ્યાપારીકરણ થઈ શકતું નથી.
(2) મોટા પાયે પુનઃપ્રાપ્ય બળતણ પાવર બેટરીમાં ઊંચું રોકાણ, ઊંચી કિંમત અને ઓછી ચક્ર રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા હોય છે, તેથી તે હાલમાં વાણિજ્યિક ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી તરીકે ઉપયોગમાં લેવા માટે યોગ્ય નથી.
(3) લિક્વિડ ફ્લો એનર્જી સ્ટોરેજ બેટરીમાં ઉચ્ચ ઉર્જા રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા, નીચા સંચાલન અને જાળવણી ખર્ચના ફાયદા છે અને તે ઊર્જા સંગ્રહ અને કાર્યક્ષમ અને મોટા પાયે ગ્રીડ-જોડાયેલ વીજ ઉત્પાદનના નિયમન માટેની તકનીકોમાંની એક છે.લિક્વિડ ફ્લો એનર્જી સ્ટોરેજ ટેક્નોલોજી યુએસએ, જર્મની, જાપાન અને યુકે જેવા પ્રદર્શનકારી દેશોમાં લાગુ કરવામાં આવી છે, પરંતુ તે હજુ પણ ચીનમાં સંશોધન અને વિકાસના તબક્કામાં છે.