বিগত ৫০ বছরে, বিশ্বব্যাপী বিদ্যুতের খরচগুলিতে অবিচ্ছিন্নভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, ২০২১ সালে প্রায় ২৫,৩০০ টেরওয়াট-ঘন্টা প্রায় ব্যবহার করে। শিল্প ৪.০ এর দিকে রূপান্তরিত হওয়ার সাথে সাথে বিশ্বজুড়ে জ্বালানি চাহিদা বৃদ্ধি পেয়েছে। এই সংখ্যাগুলি প্রতি বছর বৃদ্ধি পাচ্ছে, শিল্প ও অন্যান্য অর্থনৈতিক খাতের বিদ্যুতের প্রয়োজনীয়তা সহ নয়। গ্রিনহাউস গ্যাসের অতিরিক্ত নির্গমনজনিত কারণে এই শিল্প স্থানান্তর এবং উচ্চ-শক্তি গ্রহণের সাথে আরও স্পষ্ট জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবগুলির সাথে মিলিত হয়। বর্তমানে, বেশিরভাগ বিদ্যুৎ উত্পাদনের উদ্ভিদ এবং সুবিধাগুলি এই জাতীয় দাবি পূরণের জন্য জীবাশ্ম জ্বালানী উত্স (তেল ও গ্যাস) এর উপর প্রচুর নির্ভর করে। এই জলবায়ু উদ্বেগগুলি প্রচলিত পদ্ধতি ব্যবহার করে অতিরিক্ত শক্তি উত্পাদন নিষিদ্ধ করে। সুতরাং, পুনর্নবীকরণযোগ্য উত্সগুলি থেকে অবিচ্ছিন্ন এবং নির্ভরযোগ্য শক্তির সরবরাহ নিশ্চিত করার জন্য দক্ষ এবং নির্ভরযোগ্য শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেমগুলির বিকাশ ক্রমশ গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে।

শক্তি খাতটি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি বা "সবুজ" সমাধানের দিকে স্থানান্তরিত করে সাড়া দিয়েছে। এই রূপান্তরটি উন্নত উত্পাদন কৌশল দ্বারা সহায়তা করা হয়েছে, উদাহরণস্বরূপ বায়ু টারবাইন ব্লেডগুলির আরও দক্ষ উত্পাদন করতে পরিচালিত করে। এছাড়াও, গবেষকরা ফটোভোলটাইক কোষগুলির দক্ষতা উন্নত করতে সক্ষম হয়েছেন, যার ফলে ব্যবহারের ক্ষেত্রে আরও ভাল শক্তি উত্পাদন হয়। ২০২১ সালে, সৌর ফটোভোলটাইক (পিভি) উত্স থেকে বিদ্যুৎ উত্পাদন উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, রেকর্ডে পৌঁছেছে 179 টিডব্লিউএইচ এবং ২০২০ এর তুলনায় ২২% প্রবৃদ্ধির প্রতিনিধিত্ব করে। সৌর পিভি প্রযুক্তি এখন বৈশ্বিক বিদ্যুৎ উত্পাদনের ৩.6% এবং বর্তমানে তৃতীয় বৃহত্তম পুনর্নবীকরণযোগ্য জলবিদ্যুৎ এবং বাতাসের পরে শক্তির উত্স।

যাইহোক, এই যুগান্তকারীগুলি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সিস্টেমগুলির সহজাত কিছু ত্রুটিগুলি মূলত প্রাপ্যতা সমাধান করে না। এই পদ্ধতিগুলির বেশিরভাগই কয়লা এবং তেল বিদ্যুৎকেন্দ্র হিসাবে চাহিদার উপর শক্তি উত্পাদন করে না। সৌর শক্তি আউটপুটগুলি উদাহরণস্বরূপ সূর্য বিকিরণ কোণ এবং পিভি প্যানেল অবস্থানের উপর নির্ভর করে বিভিন্নতা সহ দিন জুড়ে উপলব্ধ। শীতের মৌসুমে এবং খুব মেঘলা দিনে এর আউটপুট উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে এমন রাতে এটি কোনও শক্তি উত্পাদন করতে পারে না। বায়ু শক্তি বাতাসের গতির উপর নির্ভর করে ওঠানামা থেকেও ভোগে। অতএব, কম আউটপুট সময়কালে শক্তি সরবরাহ বজায় রাখতে এই সমাধানগুলি শক্তি সঞ্চয়স্থানের সিস্টেমের সাথে মিলিত হওয়া দরকার।

এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমগুলি কী কী?

শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেমগুলি পরবর্তী পর্যায়ে ব্যবহার করার জন্য শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। কিছু ক্ষেত্রে, সঞ্চিত শক্তি এবং সরবরাহিত শক্তির মধ্যে শক্তি রূপান্তর একটি ফর্ম থাকবে। সর্বাধিক সাধারণ উদাহরণ হ'ল বৈদ্যুতিক ব্যাটারি যেমন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বা সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি। তারা বৈদ্যুতিন এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির মাধ্যমে বৈদ্যুতিক শক্তি সরবরাহ করে।

ব্যাটারি, বা বেস (ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম), দৈনন্দিন জীবনের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত সর্বাধিক সাধারণ শক্তি সঞ্চয় পদ্ধতি উপস্থাপন করে। অন্যান্য স্টোরেজ সিস্টেম বিদ্যমান যেমন জলবিদ্যুৎ উদ্ভিদ যা বাঁধে সঞ্চিত জলের সম্ভাব্য শক্তি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে। নিচে পড়ে যাওয়া জলটি একটি টারবাইনের ফ্লাইওহিলকে ঘুরিয়ে দেবে যা বৈদ্যুতিক শক্তি উত্পাদন করে। আরেকটি উদাহরণ হ'ল সংকুচিত গ্যাস, প্রকাশের পরে গ্যাসটি টারবাইন উত্পাদনকারী বিদ্যুতের চাকাটি ঘুরিয়ে দেবে।

অন্যান্য স্টোরেজ পদ্ধতি থেকে ব্যাটারিগুলি কী আলাদা করে তা হ'ল তাদের অপারেশনের সম্ভাব্য ক্ষেত্রগুলি। ছোট ডিভাইস এবং গৃহস্থালি অ্যাপ্লিকেশন এবং বৃহত সৌর খামারগুলিতে অটোমোবাইল বিদ্যুৎ সরবরাহ থেকে, ব্যাটারিগুলি কোনও অফ-গ্রিড স্টোরেজ অ্যাপ্লিকেশনটিতে নির্বিঘ্নে সংহত করা যেতে পারে। অন্যদিকে, জলবিদ্যুৎ এবং সংকুচিত বায়ু পদ্ধতির জন্য স্টোরেজের জন্য খুব বড় এবং জটিল অবকাঠামো প্রয়োজন। এটি খুব উচ্চ ব্যয়ের দিকে পরিচালিত করে যার পক্ষে এটি ন্যায়সঙ্গত হওয়ার জন্য খুব বড় অ্যাপ্লিকেশনগুলির প্রয়োজন।

অফ-গ্রিড স্টোরেজ সিস্টেমের জন্য কেসগুলি ব্যবহার করুন।

পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, অফ-গ্রিড স্টোরেজ সিস্টেমগুলি সৌর এবং বায়ু শক্তির মতো পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি পদ্ধতির উপর ব্যবহার এবং নির্ভরতা সহজতর করতে পারে। তবুও, অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে যা এই জাতীয় সিস্টেমগুলি থেকে ব্যাপকভাবে উপকৃত হতে পারে

সিটি পাওয়ার গ্রিডগুলি প্রতিটি শহরের সরবরাহ এবং চাহিদার ভিত্তিতে সঠিক পরিমাণ বিদ্যুৎ সরবরাহ করার লক্ষ্য রাখে। প্রয়োজনীয় শক্তি সারা দিন ধরে ওঠানামা করতে পারে। অফ-গ্রিড স্টোরেজ সিস্টেমগুলি ওঠানামা কমাতে এবং শীর্ষ চাহিদার ক্ষেত্রে আরও স্থিতিশীলতা সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়েছে। ভিন্ন দৃষ্টিকোণ থেকে, অফ-গ্রিড স্টোরেজ সিস্টেমগুলি মূল পাওয়ার গ্রিডে বা নির্ধারিত রক্ষণাবেক্ষণের সময়কালে কোনও অপ্রত্যাশিত প্রযুক্তিগত ত্রুটি ক্ষতিপূরণ দিতে অত্যন্ত উপকারী হতে পারে। তারা বিকল্প শক্তির উত্স অনুসন্ধান না করে বিদ্যুতের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ 2023 সালের ফেব্রুয়ারির গোড়ার দিকে টেক্সাসের আইস ঝড়ের উদ্ধৃতিটি উল্লেখ করতে পারেন যা প্রায় 262,000 লোককে বিদ্যুৎবিহীন রেখে গেছে, যখন আবহাওয়ার কঠিন অবস্থার কারণে মেরামত বিলম্বিত হয়েছিল।

বৈদ্যুতিক যানবাহন অন্য অ্যাপ্লিকেশন। ব্যাটারিগুলির জীবনকাল এবং পাওয়ার ঘনত্বের পরিমাণের জন্য ব্যাটারি উত্পাদন এবং চার্জিং/স্রাবের কৌশলগুলি অনুকূল করার জন্য গবেষকরা প্রচুর প্রচেষ্টা করেছেন। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি এই ছোট বিপ্লবের শীর্ষে রয়েছে এবং নতুন বৈদ্যুতিন গাড়িগুলিতে তবে বৈদ্যুতিক বাসগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। এই ক্ষেত্রে আরও ভাল ব্যাটারিগুলি আরও বড় মাইলেজ হতে পারে তবে সঠিক প্রযুক্তিগুলির সাথে চার্জিংয়ের সময়ও হ্রাস করতে পারে।

অন্যান্য প্রযুক্তিগত অগ্রগতি ইউএভি পছন্দ করে এবং মোবাইল রোবটগুলি ব্যাটারি বিকাশ থেকে প্রচুর উপকৃত হয়েছে। সেখানে গতি কৌশল এবং নিয়ন্ত্রণের কৌশলগুলি প্রদত্ত ব্যাটারি ক্ষমতা এবং ক্ষমতার উপর প্রচুর নির্ভর করে।

একটি বেস কি

বেস বা ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম একটি শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেম যা শক্তি সঞ্চয় করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই শক্তি মূল গ্রিড থেকে বা পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি উত্স যেমন বায়ু শক্তি এবং সৌর শক্তি থেকে আসতে পারে। এটি বিভিন্ন কনফিগারেশনে সাজানো একাধিক ব্যাটারি (সিরিজ/সমান্তরাল) এবং প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে আকারের সমন্বয়ে গঠিত। এগুলি একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর সাথে সংযুক্ত থাকে যা ডিসি পাওয়ারকে ব্যবহারের জন্য এসি পাওয়ারে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়। ব্যাটারি শর্তাদি এবং চার্জিং/ডিসচার্জিং অপারেশন পর্যবেক্ষণ করতে একটি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) ব্যবহৃত হয়।

অন্যান্য শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেমের সাথে তুলনা করে, এগুলি স্থান/সংযোগের জন্য বিশেষত নমনীয় এবং একটি অত্যন্ত ব্যয়বহুল অবকাঠামো প্রয়োজন হয় না, তবে তারা এখনও যথেষ্ট ব্যয়ে আসে এবং ব্যবহারের ভিত্তিতে আরও নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়।

বেস সাইজিং এবং ব্যবহারের অভ্যাস

ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম ইনস্টল করার সময় মোকাবেলা করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্টটি আকার নির্ধারণ করা হয়। কত ব্যাটারি প্রয়োজন? কোন কনফিগারেশনে? কিছু ক্ষেত্রে, ব্যাটারির ধরণ ব্যয় সাশ্রয় এবং দক্ষতার দিক থেকে দীর্ঘমেয়াদে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা নিতে পারে

এটি কেস-কেস-কেস ভিত্তিতে করা হয় কারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলি ছোট পরিবার থেকে শুরু করে বৃহত শিল্প উদ্ভিদ পর্যন্ত হতে পারে।

ছোট পরিবারের জন্য সর্বাধিক সাধারণ পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্স, বিশেষত শহরাঞ্চলে, ফটোভোলটাইক প্যানেল ব্যবহার করে সৌর। প্রকৌশলী সাধারণভাবে পরিবারের গড় বিদ্যুৎ খরচ বিবেচনা করবেন এবং নির্দিষ্ট অবস্থানের জন্য সারা বছর জুড়ে সৌর বিকিরণকে মূল্যায়ন করবেন। পুরোপুরি ব্যাটারিগুলি না ফেলে বছরের সর্বনিম্ন সৌর বিদ্যুৎ সরবরাহের সময় পরিবারের চাহিদা মেলে ব্যাটারি এবং তাদের গ্রিড কনফিগারেশনটি বেছে নেওয়া হয়। এটি মূল গ্রিড থেকে সম্পূর্ণ ক্ষমতা স্বাধীনতার জন্য একটি সমাধান ধরে নিচ্ছে।

তুলনামূলকভাবে মধ্যপন্থী চার্জ রাখা বা ব্যাটারিগুলি পুরোপুরি স্রাব না করা এমন একটি বিষয় যা প্রথমে পাল্টা স্বজ্ঞাত হতে পারে। সর্বোপরি, আমরা যদি এটির সম্পূর্ণ সম্ভাবনাটি বের করতে না পারি তবে কেন স্টোরেজ সিস্টেমটি ব্যবহার করুন? তত্ত্বগতভাবে এটি সম্ভব, তবে এটি এমন কৌশল নাও হতে পারে যা বিনিয়োগের ক্ষেত্রে রিটার্নকে সর্বাধিক করে তোলে।

বেসের অন্যতম প্রধান অসুবিধা হ'ল ব্যাটারির তুলনামূলকভাবে উচ্চ ব্যয়। অতএব, একটি ব্যবহারের অভ্যাস বা চার্জিং/ডিসচার্জিং কৌশল বেছে নেওয়া যা ব্যাটারির জীবনকালকে সর্বাধিক করে তোলে তা প্রয়োজনীয়। উদাহরণস্বরূপ, সীসা অ্যাসিড ব্যাটারিগুলি অপরিবর্তনীয় ক্ষতির কারণে ভুগতে 50% ক্ষমতার নীচে স্রাব করা যায় না। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলির উচ্চতর শক্তি ঘনত্ব, দীর্ঘ চক্রের জীবন রয়েছে। এগুলি বৃহত্তর ব্যাপ্তি ব্যবহার করেও ছাড় দেওয়া যেতে পারে তবে এটি বর্ধিত দামের ব্যয়ে আসে। বিভিন্ন কেমিস্ট্রিগুলির মধ্যে ব্যয়ের একটি উচ্চতর বৈচিত্র রয়েছে, লিড অ্যাসিড ব্যাটারি একই আকারের লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির চেয়ে কয়েক হাজার থেকে হাজার হাজার ডলার কম হতে পারে। এ কারণেই তৃতীয় বিশ্বের দেশ এবং দরিদ্র সম্প্রদায়ের সৌর অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে লিড অ্যাসিড ব্যাটারি সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়।

ব্যাটারির পারফরম্যান্সটি তার জীবনকাল চলাকালীন অবক্ষয়ের দ্বারা ভারীভাবে প্রভাবিত হয়, এটির অবিচ্ছিন্ন পারফরম্যান্স নেই যা হঠাৎ ব্যর্থতার সাথে শেষ হয়। পরিবর্তে, ক্ষমতা এবং সরবরাহিত ক্রমান্বয়ে বিবর্ণ হতে পারে। অনুশীলনে, একটি ব্যাটারির জীবনকাল শেষ হয়ে গেছে বলে মনে করা হয় যখন এর ক্ষমতা তার মূল ক্ষমতার 80% এ পৌঁছায়। অন্য কথায়, যখন এটি 20% ক্ষমতা ম্লান হয়। অনুশীলনে, এর অর্থ কম পরিমাণে শক্তি সরবরাহ করা যেতে পারে। এটি সম্পূর্ণ স্বাধীন সিস্টেমগুলির জন্য ব্যবহারের সময়কালকে প্রভাবিত করতে পারে এবং কোনও ইভি কভার করতে পারে মাইলেজের পরিমাণ।

বিবেচনা করার জন্য আরেকটি বিষয় হ'ল সুরক্ষা। উত্পাদন ও প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাম্প্রতিক ব্যাটারিগুলি সাধারণভাবে রাসায়নিকভাবে আরও স্থিতিশীল ছিল। তবে অবক্ষয় এবং অপব্যবহারের ইতিহাসের কারণে কোষগুলি তাপীয় পালিয়ে যেতে পারে যা বিপর্যয়কর ফলাফলের দিকে নিয়ে যেতে পারে এবং কিছু ক্ষেত্রে গ্রাহকদের জীবনকে বিপদে ফেলেছে।

এ কারণেই সংস্থাগুলি ব্যাটারি ব্যবহার নিয়ন্ত্রণ করতে আরও ভাল ব্যাটারি মনিটরিং সফ্টওয়্যার (বিএমএস) তৈরি করেছে তবে সময়োপযোগী রক্ষণাবেক্ষণ সরবরাহ করতে এবং আরও ক্রমবর্ধমান পরিণতি এড়াতে স্বাস্থ্য রাষ্ট্রকেও পর্যবেক্ষণ করে।

উপসংহার

গ্রিড-এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমগুলির মধ্যে মূল গ্রিড থেকে শক্তি স্বাধীনতা অর্জনের জন্য দুর্দান্ত সুযোগ সরবরাহ করে তবে ডাউনটাইমস এবং পিক লোড পিরিয়ডের সময় ক্ষমতার একটি ব্যাকআপ উত্সও সরবরাহ করে। সেখানে উন্নয়ন সবুজ শক্তির উত্সগুলির দিকে পরিবর্তনের সুবিধার্থে, এইভাবে জলবায়ু পরিবর্তনের উপর শক্তি উত্পাদন প্রভাবকে সীমাবদ্ধ করে যখন এখনও সেবনের ধ্রুবক বৃদ্ধির সাথে শক্তির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমগুলি সর্বাধিক ব্যবহৃত হয় এবং বিভিন্ন দৈনন্দিন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য কনফিগার করা সহজ। তাদের উচ্চ নমনীয়তা তুলনামূলকভাবে উচ্চ ব্যয়ের দ্বারা মোকাবিলা করা হয়, যা যথাসম্ভব স্বতন্ত্র জীবনকাল দীর্ঘায়িত করার জন্য পর্যবেক্ষণ কৌশলগুলির বিকাশের দিকে পরিচালিত করে। বর্তমানে শিল্প ও একাডেমিয়া বিভিন্ন অবস্থার অধীনে ব্যাটারি অবক্ষয় তদন্ত এবং বোঝার জন্য প্রচুর প্রচেষ্টা চালাচ্ছে।