विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणाली का उदाहरण क्या है?

परिचय

विद्युत भंडारण प्रणालियाँ पवन और सौर जैसे परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के कुशल और विश्वसनीय एकीकरण के लिए महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकियाँ हैं। विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ कम मांग की अवधि के दौरान नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से उत्पन्न बिजली को संग्रहीत कर सकती हैं और उस बिजली को उच्च मांग की अवधि के दौरान या जब नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत पर्याप्त बिजली पैदा नहीं कर रहे हों तब जारी कर सकती हैं। यह लेख विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियों, उनके महत्व और ऐसी प्रणालियों के उदाहरणों पर चर्चा करेगा।

विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणाली

विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ ऐसी व्यवस्थाएँ हैं जिनका उपयोग बिजली उत्पन्न होने पर उसे संग्रहीत करने और आवश्यकता पड़ने पर जारी करने के लिए किया जाता है। ये प्रणालियाँ यह सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण हैं कि नवीकरणीय स्रोतों से उत्पन्न ऊर्जा का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाए और जरूरत पड़ने पर बिजली उपलब्ध रहे।

विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ विभिन्न प्रकारों और आकारों में आती हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशिष्ट विशेषताएं और लाभ हैं। इन भंडारण प्रणालियों को उपयोग किए गए ऊर्जा भंडारण माध्यम के आधार पर चार मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है। इन श्रेणियों में केमिकल, मैकेनिकल, इलेक्ट्रोकेमिकल और थर्मल शामिल हैं।

रासायनिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली

रासायनिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ ऊर्जा को रासायनिक बंधों के रूप में संग्रहित करती हैं। इन प्रणालियों का व्यापक रूप से स्थिर और पोर्टेबल अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। रासायनिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली का एक उदाहरण लेड-एसिड बैटरी है। इसकी कम लागत और विश्वसनीयता के कारण इस प्रकार की बैटरी का कारों, ट्रकों और यूपीएस इकाइयों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

रासायनिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली का एक अन्य उदाहरण लिथियम-आयन बैटरी है। लिथियम-आयन बैटरियों का व्यापक रूप से मोबाइल उपकरणों, इलेक्ट्रिक वाहनों और ग्रिड अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। ये बैटरियां उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबे चक्र जीवन और तेज़ चार्जिंग क्षमताएं प्रदान करती हैं।

यांत्रिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ

यांत्रिक ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ यांत्रिक साधनों का उपयोग करके ऊर्जा का भंडारण करती हैं। यांत्रिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली का एक उदाहरण फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण प्रणाली है। यह प्रणाली एक घूमते हुए द्रव्यमान में ऊर्जा संग्रहीत करती है। जब द्रव्यमान का घूर्णन धीमा हो जाता है तो ऊर्जा निकलती है।

यांत्रिक ऊर्जा भंडारण प्रणाली का एक अन्य उदाहरण संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण प्रणाली है। यह प्रणाली एक कंटेनर में हवा को संपीड़ित करके ऊर्जा संग्रहीत करती है। बिजली पैदा करने के लिए जरूरत पड़ने पर संपीड़ित हवा को छोड़ा जाता है।

इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण प्रणाली

इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं का उपयोग करके ऊर्जा का भंडारण करती हैं। इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण प्रणाली का एक उदाहरण प्रवाह बैटरी है। फ्लो बैटरियां ऊर्जा को तरल इलेक्ट्रोलाइट्स में संग्रहित करती हैं। इलेक्ट्रोलाइट्स बैटरी के इलेक्ट्रोड के माध्यम से प्रवाहित होकर चार्ज और डिस्चार्ज होते हैं।

इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण प्रणाली का एक अन्य उदाहरण रेडॉक्स प्रवाह बैटरी है। रेडॉक्स फ्लो बैटरी ऊर्जा भंडारण के लिए तरल इलेक्ट्रोलाइट्स का भी उपयोग करती है। बैटरी के इलेक्ट्रोडों को एक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है, जो इलेक्ट्रोलाइट्स को उनके बीच स्वतंत्र रूप से प्रवाहित करने की अनुमति देता है।

थर्मल ऊर्जा भंडारण प्रणाली

तापीय ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में संग्रहित करती हैं। तापीय ऊर्जा भंडारण प्रणाली का एक उदाहरण गर्म पानी की टंकी है। कम मांग की अवधि के दौरान टैंक को गर्म किया जाता है और जरूरत पड़ने पर संग्रहीत गर्मी को छोड़ दिया जाता है।

तापीय ऊर्जा भंडारण प्रणाली का एक अन्य उदाहरण पिघला हुआ नमक ऊर्जा भंडारण प्रणाली है। यह प्रणाली पिघले हुए नमक में ऊष्मा स्थानांतरण द्वारा ऊर्जा संग्रहीत करती है, जो फिर बिजली उत्पन्न करने के लिए ऊष्मा छोड़ती है।

विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का महत्व

विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ यह सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण हैं कि नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाए। ये सिस्टम कम मांग की अवधि के दौरान उत्पन्न ऊर्जा को संग्रहीत करने और जरूरत पड़ने पर जारी करने में सक्षम बनाते हैं। इससे उच्च मांग की अवधि के दौरान जीवाश्म ईंधन से बिजली उत्पादन की आवश्यकता कम हो जाती है।

विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ आपूर्ति और मांग को संतुलित करके ग्रिड स्थिरता भी प्रदान करती हैं। इससे बिजली कटौती और ब्लैकआउट को कम करने में मदद मिलती है। सिस्टम पवन और सौर जैसे आंतरायिक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के एकीकरण में भी मदद करते हैं।

विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के उदाहरण

विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:

1. टेस्ला पावरवॉल - टेस्ला पावरवॉल एक लिथियम-आयन बैटरी है जो सौर पैनलों से उत्पन्न ऊर्जा को संग्रहीत करती है। संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग उच्च मांग की अवधि के दौरान या जब सौर पैनल पर्याप्त बिजली पैदा नहीं कर रहे होते हैं, तब किया जाता है।

2. पंप किए गए हाइड्रो स्टोरेज - पंप किए गए हाइड्रो स्टोरेज में कम मांग की अवधि के दौरान निचले जलाशय से उच्च जलाशय तक पानी पंप करना शामिल है। जब बिजली उत्पादन की आवश्यकता होती है तो पानी छोड़ा जाता है।

3. सॉलिड-स्टेट बैटरी - सॉलिड-स्टेट बैटरी एक प्रकार की लिथियम-आयन बैटरी होती है जो तरल इलेक्ट्रोलाइट के बजाय ठोस इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करती है। इन बैटरियों में पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों की तुलना में तेज़ चार्जिंग दर, लंबा चक्र जीवन और उच्च ऊर्जा घनत्व होता है।

4. वैनेडियम रेडॉक्स फ्लो बैटरी - वैनेडियम रेडॉक्स फ्लो बैटरी वैनेडियम आयन युक्त तरल इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करके ऊर्जा संग्रहीत करती है। इलेक्ट्रोलाइट्स बैटरी के इलेक्ट्रोड के माध्यम से प्रवाहित होकर चार्ज और डिस्चार्ज होते हैं।

5. पिघला हुआ नमक ऊर्जा भंडारण प्रणाली - पिघला हुआ नमक ऊर्जा भंडारण प्रणाली सौर पैनलों या अन्य स्रोतों से उत्पन्न गर्मी को संग्रहीत करने के लिए पिघले हुए नमक का उपयोग करती है। संग्रहित ऊष्मा का उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

निष्कर्ष

विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाए और जरूरत पड़ने पर बिजली उपलब्ध रहे। ये प्रणालियाँ विभिन्न प्रकार और आकारों में आती हैं, प्रत्येक की अपनी विशिष्ट विशेषताएँ और लाभ हैं। विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के उदाहरणों में रासायनिक, यांत्रिक, विद्युत रासायनिक और थर्मल भंडारण प्रणालियाँ शामिल हैं। जैसे-जैसे नवीकरणीय ऊर्जा को अपनाना बढ़ रहा है, वैसे-वैसे ऊर्जा मिश्रण में विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रणालियों का महत्व भी बढ़ेगा।