सागरी उर्जा संचयन प्रणालींसाठी बॅटरी तंत्रज्ञानातील प्रगती

प्रस्तावना

जसजसे जग हरित उर्जा सोल्यूशन्सकडे वळते, लिथियम बॅटरीने लक्ष वेधले आहे. इलेक्ट्रिक वाहने एका दशकापासून स्पॉटलाइटमध्ये असताना, सागरी सेटिंग्जमधील इलेक्ट्रिक एनर्जी स्टोरेज सिस्टमच्या संभाव्यतेकडे दुर्लक्ष केले गेले आहे. तथापि, स्टोरेज लिथियम बॅटरी वापर ऑप्टिमाइझ करण्यावर आणि वेगवेगळ्या बोट अनुप्रयोगांसाठी चार्जिंग प्रोटोकॉलवर लक्ष केंद्रित करणार्‍या संशोधनात एक वाढ झाली आहे. या प्रकरणात लिथियम-आयन फॉस्फेट खोल चक्र बॅटरी विशेषत: आकर्षक आहेत कारण त्यांच्या उच्च उर्जा घनता, चांगली रासायनिक स्थिरता आणि सागरी प्रोपल्शन सिस्टमच्या कठोर आवश्यकतेनुसार दीर्घकाळ चक्र जीवन

स्टोरेज लिथियम बॅटरीच्या स्थापनेमुळे वेग वाढला आहे, तसेच सुरक्षा सुनिश्चित करण्यासाठी नियमांची अंमलबजावणी देखील करते. आयएसओ/टीएस 23625 अशी एक नियमन आहे जी बॅटरीची निवड, स्थापना आणि सुरक्षिततेवर लक्ष केंद्रित करते. जेव्हा लिथियम बॅटरीचा वापर केला जातो तेव्हा विशेषत: अग्निशामक धोक्यांविषयी सुरक्षा ही सर्वोच्च आहे हे लक्षात घेणे महत्त्वपूर्ण आहे.

सागरी उर्जा संचय प्रणाली

जग अधिक टिकाऊ आणि पर्यावरणास अनुकूल भविष्याकडे वळत असताना सागरी उर्जा संचयन प्रणाली सागरी उद्योगात वाढत्या लोकप्रिय समाधान बनत आहेत. नावानुसार, या प्रणाली सागरी सेटिंगमध्ये उर्जा साठवण्यासाठी डिझाइन केल्या आहेत आणि आपत्कालीन परिस्थितीत बॅकअप पॉवर प्रदान करण्यापर्यंत जहाजे आणि बोटींपासून ते बॅकअप पॉवर प्रदान करण्यापर्यंत विविध हेतूंसाठी वापरल्या जाऊ शकतात.

उच्च उर्जा घनता, विश्वासार्हता आणि सुरक्षिततेमुळे सागरी उर्जा संचयन प्रणालीचा सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे लिथियम-आयन बॅटरी. वेगवेगळ्या सागरी अनुप्रयोगांच्या विशिष्ट उर्जा आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी लिथियम-आयन बॅटरी देखील तयार केल्या जाऊ शकतात.

सागरी उर्जा संचयन प्रणालीचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे डिझेल जनरेटर पुनर्स्थित करण्याची त्यांची क्षमता. लिथियम-आयन बॅटरीचा वापर करून, या सिस्टम विविध अनुप्रयोगांसाठी विश्वासार्ह आणि टिकाऊ उर्जा स्त्रोत ऑफर करू शकतात. यात जहाज किंवा पात्रात सहाय्यक शक्ती, प्रकाशयोजना आणि इतर विद्युत गरजा समाविष्ट आहेत. या अनुप्रयोगांव्यतिरिक्त, सागरी उर्जा संचयन प्रणाली देखील इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन सिस्टमला उर्जा देण्यासाठी वापरली जाऊ शकते, ज्यामुळे ते पारंपारिक डिझेल इंजिनला एक व्यवहार्य पर्याय बनतात. ते विशेषतः तुलनेने मर्यादित क्षेत्रात कार्यरत लहान जहाजांना अनुकूल आहेत.

एकंदरीत, सागरी उर्जा संचयन प्रणाली सागरी उद्योगातील अधिक टिकाऊ आणि पर्यावरणास अनुकूल भविष्यातील संक्रमणाचा एक महत्त्वाचा घटक आहे.

लिथियम बॅटरीचे फायदे

डिझेल जनरेटरच्या तुलनेत स्टोरेज लिथियम बॅटरी वापरण्याचा सर्वात स्पष्ट फायदा म्हणजे विषारी आणि ग्रीनहाऊस गॅस उत्सर्जनाचा अभाव. जर बॅटरी सौर पॅनेल किंवा पवन टर्बाइन्स सारख्या स्वच्छ स्त्रोतांचा वापर करून आकारल्या गेल्या तर ती 100% स्वच्छ उर्जा असू शकते. कमी घटकांसह देखभाल करण्याच्या बाबतीतही ते कमी खर्चिक आहेत. ते खूपच कमी आवाज देतात, ज्यामुळे ते निवासी किंवा लोकसंख्या असलेल्या क्षेत्राजवळील डॉकिंगच्या परिस्थितीसाठी आदर्श बनवतात.

स्टोरेज लिथियम बॅटरी वापरल्या जाणार्‍या केवळ बॅटरी नसतात. खरं तर, सागरी बॅटरी सिस्टमला प्राथमिक बॅटरी (ज्यास रीचार्ज करता येणार नाही) आणि दुय्यम बॅटरी (ज्यास सतत रिचार्ज केले जाऊ शकते) मध्ये विभागले जाऊ शकते. नंतरचे दीर्घकालीन अनुप्रयोगात अधिक आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर आहे, जरी क्षमता कमी होण्याचा विचार केला तरी. सुरुवातीला लीड- acid सिड बॅटरी वापरल्या गेल्या आणि स्टोरेज लिथियम बॅटरी नव्याने उदयोन्मुख बॅटरी मानल्या जातात. तथापि, संशोधनात असे दिसून आले आहे की ते उच्च उर्जा घनता आणि दीर्घकाळ आयुष्य प्रदान करतात, म्हणजे ते दीर्घ-श्रेणी अनुप्रयोगांसाठी आणि उच्च भार आणि उच्च-गती मागण्यांसाठी अधिक उपयुक्त आहेत.

या फायद्यांकडे दुर्लक्ष करून, संशोधकांनी आत्मसंतुष्टतेची कोणतीही चिन्हे दर्शविली नाहीत. बर्‍याच वर्षांमध्ये, असंख्य डिझाईन्स आणि अभ्यासानुसार त्यांचे सागरी अनुप्रयोग सुधारण्यासाठी स्टोरेज लिथियम बॅटरीची कार्यक्षमता सुधारण्यावर लक्ष केंद्रित केले आहे. यात आग आणि थर्मल रनवेपासून बचाव करण्यासाठी इलेक्ट्रोड्स आणि सुधारित इलेक्ट्रोलाइट्ससाठी नवीन रासायनिक मिश्रण समाविष्ट आहे.

लिथियम बॅटरीची निवड

सागरी स्टोरेज लिथियम बॅटरी सिस्टमसाठी स्टोरेज लिथियम बॅटरी निवडताना विचार करण्याची अनेक वैशिष्ट्ये आहेत. सागरी उर्जा संचयनासाठी अ‍ॅबॅटरी निवडताना क्षमता विचारात घेणे ही एक गंभीर तपशील आहे. हे निश्चित करते की ते किती ऊर्जा संचयित करू शकते आणि त्यानंतर रिचार्ज करण्यापूर्वी किती काम केले जाऊ शकते हे निश्चित करते. प्रोपल्शन अनुप्रयोगांमध्ये हे एक मूलभूत डिझाइन पॅरामीटर आहे जेथे क्षमता मायलेजचे निर्देश देते किंवा बोट प्रवास करू शकते. सागरी संदर्भात, जेथे जागा बर्‍याचदा मर्यादित असते, उच्च उर्जा घनतेसह बॅटरी शोधणे महत्वाचे आहे. उच्च उर्जेची घनता बॅटरी अधिक कॉम्पॅक्ट आणि हलके असतात, जे जागा आणि वजन प्रीमियमवर असलेल्या बोटींवर विशेषतः महत्वाचे आहे.

सागरी उर्जा संचयन प्रणालींसाठी स्टोरेज लिथियम बॅटरी निवडताना व्होल्टेज आणि सद्य रेटिंग्ज देखील विचारात घेतात. ही वैशिष्ट्ये बॅटरी किती द्रुतगतीने चार्ज आणि डिस्चार्ज करू शकतात हे निर्धारित करतात, जे अनुप्रयोगांसाठी महत्वाचे आहे जेथे वीज मागणी वेगाने बदलू शकते.

विशेषत: सागरी वापरासाठी डिझाइन केलेली बॅटरी निवडणे महत्वाचे आहे. खारट पाण्याचे, आर्द्रता आणि अत्यंत तापमानाच्या संपर्कात असलेल्या सागरी वातावरण कठोर आहेत. सागरी वापरासाठी डिझाइन केलेल्या स्टोरेज लिथियम बॅटरीमध्ये सामान्यत: वॉटरप्रूफिंग आणि गंज प्रतिरोध, तसेच आव्हानात्मक परिस्थितीत विश्वसनीय कामगिरी सुनिश्चित करण्यासाठी कंपन प्रतिरोध आणि शॉक प्रतिरोध यासारख्या इतर वैशिष्ट्ये दर्शविली जातील.

अग्निसुरक्षा देखील महत्त्वपूर्ण आहे. सागरी अनुप्रयोगांमध्ये, बॅटरी स्टोरेजसाठी मर्यादित प्रमाणात जागा आहे आणि कोणत्याही आगीच्या प्रसारामुळे विषारी धुके रिलीझ आणि महागडे नुकसान होऊ शकते. प्रसार मर्यादित करण्यासाठी स्थापना उपाययोजना केल्या जाऊ शकतात. रॉयपो ही चिनी लिथियम-आयन बॅटरी मॅन्युफॅक्चरिंग कंपनी आहे, हे एक उदाहरण आहे जेथे बॅटरी पॅक फ्रेममध्ये अंगभूत मायक्रो उपकरणे ठेवली जातात. हे उपकरण एकतर इलेक्ट्रिकल सिग्नलद्वारे किंवा थर्मल लाइन बर्न करून सक्रिय केले जाते. हे एक एरोसोल जनरेटर सक्रिय करेल जे रासायनिकदृष्ट्या रेडॉक्स प्रतिक्रियेद्वारे शीतलकांना विघटित करते आणि आग पसरण्यापूर्वी द्रुतगतीने विझवण्यासाठी ते पसरवते. ही पद्धत वेगवान हस्तक्षेपांसाठी आदर्श आहे, सागरी स्टोरेज लिथियम बॅटरी सारख्या घट्ट स्पेस अनुप्रयोगांसाठी योग्य आहे.

सुरक्षा आणि आवश्यकता

सागरी अनुप्रयोगांसाठी स्टोरेज लिथियम बॅटरीचा वापर वाढत आहे, परंतु योग्य डिझाइन आणि स्थापना सुनिश्चित करण्यासाठी सुरक्षितता एक सर्वोच्च प्राधान्य असणे आवश्यक आहे. लिथियम बॅटरी थर्मल पळून जाण्यास असुरक्षित आहेत आणि योग्यरित्या हाताळल्या गेल्या नाहीत तर, विशेषत: खार्या पाण्याचे प्रदर्शन आणि उच्च आर्द्रता असलेल्या कठोर सागरी वातावरणात. या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी, आयएसओ मानके आणि नियम स्थापित केले गेले आहेत. यापैकी एक मानक आयएसओ/टीएस 23625 आहे, जे सागरी अनुप्रयोगांमध्ये लिथियम बॅटरी निवडण्यासाठी आणि स्थापित करण्यासाठी मार्गदर्शक तत्त्वे प्रदान करते. हे मानक बॅटरीची टिकाऊपणा आणि सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी बॅटरी डिझाइन, स्थापना, देखभाल आणि देखरेखीची आवश्यकता निर्दिष्ट करते. याव्यतिरिक्त, आयएसओ 19848-1 सागरी अनुप्रयोगांमध्ये स्टोरेज लिथियम बॅटरीसह बॅटरीच्या चाचणी आणि कामगिरीबद्दल मार्गदर्शन प्रदान करते.

आयएसओ 26262 सागरी जहाजांमधील इलेक्ट्रिकल आणि इलेक्ट्रॉनिक सिस्टमच्या कार्यात्मक सुरक्षेमध्ये तसेच इतर वाहनांमध्ये देखील महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. या मानक आदेशानुसार, बॅटरी मॅनेजमेंट सिस्टम (बीएमएस) ऑपरेटरला व्हिज्युअल किंवा ऐकण्यायोग्य चेतावणी प्रदान करण्यासाठी डिझाइन केलेले असणे आवश्यक आहे जेव्हा बॅटरी पॉवरवर कमी असेल तेव्हा इतर सुरक्षा आवश्यकतांमध्ये. आयएसओ मानकांचे पालन करणे ऐच्छिक आहे, परंतु या मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन केल्याने बॅटरी सिस्टमची सुरक्षा, कार्यक्षमता आणि दीर्घायुष्यास प्रोत्साहन मिळते.

सारांश

स्टोरेज लिथियम बॅटरी त्यांच्या उच्च उर्जा घनतेमुळे आणि मागणीच्या परिस्थितीत विस्तारित आयुष्यामुळे सागरी अनुप्रयोगांसाठी पसंतीच्या उर्जा साठवण सोल्यूशनच्या रूपात वेगाने उदयास येत आहेत. या बॅटरी अष्टपैलू आहेत आणि सागरी अनुप्रयोगांच्या श्रेणीसाठी वापरल्या जाऊ शकतात, इलेक्ट्रिक बोट्स पॉवरिंगपासून ते नेव्हिगेशन सिस्टमसाठी बॅकअप पॉवर प्रदान करण्यापर्यंत. इतर आव्हानात्मक वातावरण. ग्रीनहाऊस गॅस उत्सर्जन कमी करण्यासाठी आणि लॉजिस्टिक्स आणि वाहतुकीत क्रांती घडवून आणण्यासाठी सागरी उद्योगात स्टोरेज लिथियम बॅटरीचा अवलंब केल्याने अपेक्षित आहे.