समुद्री ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूको लागि ब्याट्री प्रविधिमा प्रगति

प्रस्तावना

विश्व हरियाली ऊर्जा समाधानहरू तर्फ सर्दै जाँदा, लिथियम ब्याट्रीहरूले बढ्दो ध्यान प्राप्त गरेको छ। विद्युतीय सवारी साधनहरू एक दशकभन्दा बढी समयदेखि चर्चामा छन्, तर समुद्री सेटिङहरूमा विद्युतीय ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको सम्भावनालाई बेवास्ता गरिएको छ। यद्यपि, भण्डारण लिथियम ब्याट्रीको प्रयोगलाई अनुकूलन गर्ने र विभिन्न डुङ्गा अनुप्रयोगहरूको लागि प्रोटोकल चार्ज गर्नमा केन्द्रित अनुसन्धानमा वृद्धि भएको छ। यस अवस्थामा लिथियम-आयन फास्फेट गहिरो चक्र ब्याट्रीहरू तिनीहरूको उच्च ऊर्जा घनत्व, राम्रो रासायनिक स्थिरता, र समुद्री प्रणोदन प्रणालीहरूको कडा आवश्यकताहरू अन्तर्गत लामो चक्र जीवनको कारण विशेष गरी आकर्षक छन्।

भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरूको स्थापनाले गति प्राप्त गर्दछ, त्यसैगरी सुरक्षा सुनिश्चित गर्न नियमहरूको कार्यान्वयन पनि हुन्छ। ISO/TS 23625 एउटा यस्तो नियम हो जसले ब्याट्री चयन, स्थापना र सुरक्षामा केन्द्रित हुन्छ। यो नोट गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि सुरक्षा सर्वोपरि छ जब यो लिथियम ब्याट्री को प्रयोग को लागी आउँदछ, विशेष गरी आगो खतराहरु को बारे मा।

समुद्री ऊर्जा भण्डारण प्रणाली

सामुद्रिक ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरू समुद्री उद्योगमा बढ्दो लोकप्रिय समाधान बन्दै गएको छ किनभने संसार अझ दिगो र पर्यावरण-मैत्री भविष्यतर्फ अघि बढिरहेको छ। नामले सुझाव दिए जस्तै, यी प्रणालीहरू समुद्री सेटिङमा ऊर्जा भण्डारण गर्न डिजाइन गरिएको हो र विभिन्न उद्देश्यका लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जहाज र डुङ्गाहरू प्रोपेलिंगदेखि लिएर आपतकालीन अवस्थामा ब्याकअप पावर प्रदान गर्न।

सबैभन्दा सामान्य प्रकारको समुद्री ऊर्जा भण्डारण प्रणाली भनेको लिथियम-आयन ब्याट्री हो, यसको उच्च ऊर्जा घनत्व, विश्वसनीयता र सुरक्षाको कारण। लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू पनि विभिन्न समुद्री अनुप्रयोगहरूको विशिष्ट शक्ति आवश्यकताहरू पूरा गर्न अनुरूप गर्न सकिन्छ।

समुद्री ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूको मुख्य फाइदाहरू मध्ये एक डिजेल जेनरेटरहरू प्रतिस्थापन गर्ने क्षमता हो। लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू प्रयोग गरेर, यी प्रणालीहरूले विभिन्न प्रकारका अनुप्रयोगहरूको लागि भरपर्दो र दिगो शक्ति स्रोत प्रदान गर्न सक्छन्। यसमा सहायक शक्ति, प्रकाश, र जहाज वा जहाजमा अन्य विद्युतीय आवश्यकताहरू समावेश छन्। यी एप्लिकेसनहरूको अतिरिक्त, समुद्री ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरू पनि विद्युतीय प्रोपल्सन प्रणालीहरूलाई पावर गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, तिनीहरूलाई पारम्परिक डिजेल इन्जिनहरूको व्यवहार्य विकल्प बनाउन। तिनीहरू विशेष गरी अपेक्षाकृत सीमित क्षेत्रमा काम गर्ने साना जहाजहरूको लागि उपयुक्त छन्।

समग्रमा, समुद्री ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरू सामुद्रिक उद्योगमा थप दिगो र पर्यावरण-मैत्री भविष्यमा संक्रमणको प्रमुख घटक हुन्।

लिथियम ब्याट्री को लाभ

डिजेल जेनेरेटरको तुलनामा भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरू प्रयोग गर्ने सबैभन्दा स्पष्ट फाइदाहरू मध्ये एक विषाक्त र हरितगृह ग्यास उत्सर्जनको कमी हो। यदि ब्याट्रीहरू सौर्य प्यानल वा वायु टर्बाइनहरू जस्ता स्वच्छ स्रोतहरू प्रयोग गरेर चार्ज गरिन्छ भने, यसले 100% स्वच्छ ऊर्जा गठन गर्न सक्छ। तिनीहरू कम कम्पोनेन्टहरूको साथ मर्मतका सन्दर्भमा पनि कम खर्चिलो हुन्छन्। तिनीहरूले धेरै कम शोर उत्पादन गर्छन्, तिनीहरूलाई आवासीय वा जनसंख्या क्षेत्रहरू नजिक डकिङ परिस्थितिहरूको लागि आदर्श बनाउँछ।

भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरू मात्र प्रयोग गर्न सकिने ब्याट्रीहरू होइनन्। वास्तवमा, समुद्री ब्याट्री प्रणालीहरूलाई प्राथमिक ब्याट्रीहरू (जसलाई रिचार्ज गर्न सकिँदैन) र दोस्रो ब्याट्रीहरू (जसलाई निरन्तर रिचार्ज गर्न सकिन्छ) मा विभाजन गर्न सकिन्छ। पछिल्लो एक दीर्घकालीन अनुप्रयोगमा अधिक आर्थिक रूपमा लाभदायक छ, क्षमता गिरावट विचार गर्दा पनि। लिड-एसिड ब्याट्रीहरू सुरुमा प्रयोग गरिन्थ्यो, र भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरू नयाँ उदीयमान ब्याट्रीहरू मानिन्छ। यद्यपि, अनुसन्धानले देखाएको छ कि तिनीहरूले उच्च ऊर्जा घनत्व र लामो जीवन प्रदान गर्छन्, यसको मतलब तिनीहरू लामो-दायरा अनुप्रयोगहरू, र उच्च भार र उच्च-गति मागहरूको लागि उपयुक्त छन्।

यी फाइदाहरूको बावजुद, अन्वेषकहरूले सन्तुष्टिको कुनै संकेत देखाएका छैनन्। वर्षौंको दौडान, धेरै डिजाइन र अध्ययनहरूले भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरूको प्रदर्शन सुधार गर्न तिनीहरूको समुद्री अनुप्रयोग सुधार गर्नमा ध्यान केन्द्रित गरेको छ। यसमा इलेक्ट्रोडका लागि नयाँ रासायनिक मिश्रणहरू र आगो र थर्मल भाग्नेहरूबाट जोगाउनको लागि परिमार्जित इलेक्ट्रोलाइटहरू समावेश छन्।

लिथियम ब्याट्री को चयन

समुद्री भण्डारण लिथियम ब्याट्री प्रणालीको लागि भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरू चयन गर्दा विचार गर्न धेरै विशेषताहरू छन्। क्षमता समुद्री ऊर्जा भण्डारणको लागि ब्याट्री चयन गर्दा विचार गर्नको लागि एक महत्वपूर्ण विशिष्टता हो। यसले कति ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्छ र पछि, रिचार्ज गर्नु अघि उत्पादन गर्न सकिने कामको मात्रा निर्धारण गर्दछ। यो प्रोपल्सन अनुप्रयोगहरूमा एक आधारभूत डिजाइन प्यारामिटर हो जहाँ क्षमताले डुङ्गाले यात्रा गर्न सक्ने माइलेज वा दूरी निर्धारण गर्दछ। समुद्री सन्दर्भमा, जहाँ ठाउँ प्रायः सीमित हुन्छ, उच्च ऊर्जा घनत्व भएको ब्याट्री फेला पार्नु महत्त्वपूर्ण छ। उच्च ऊर्जा घनत्व ब्याट्रीहरू अधिक कम्प्याक्ट र हल्का हुन्छन्, जुन विशेष गरी डुङ्गाहरूमा महत्त्वपूर्ण छ जहाँ ठाउँ र वजन प्रिमियममा छ।

भोल्टेज र हालको मूल्याङ्कनहरू समुद्री ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूको लागि भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरू चयन गर्दा विचार गर्न महत्त्वपूर्ण विशिष्टताहरू हुन्। यी विनिर्देशहरूले ब्याट्रीले कति चाँडो चार्ज र डिस्चार्ज गर्न सक्छ भनेर निर्धारण गर्दछ, जुन अनुप्रयोगहरूको लागि महत्त्वपूर्ण छ जहाँ पावर मागहरू द्रुत रूपमा भिन्न हुन सक्छ।

यो एक ब्याट्री छनोट गर्न महत्त्वपूर्ण छ जुन विशेष गरी समुद्री प्रयोगको लागि डिजाइन गरिएको हो। समुद्री वातावरण कठोर छ, नुनपानी, आर्द्रता, र चरम तापमानको जोखिम संग। समुद्री प्रयोगको लागि डिजाइन गरिएको भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरूमा सामान्यतया वाटरप्रूफिङ र जंग प्रतिरोध, साथै अन्य सुविधाहरू जस्तै कम्पन प्रतिरोध र झटका प्रतिरोध जस्ता चुनौतीपूर्ण परिस्थितिहरूमा विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित गर्न।

आगो सुरक्षा पनि महत्त्वपूर्ण छ। समुद्री अनुप्रयोगहरूमा, ब्याट्री भण्डारणको लागि सीमित मात्रामा ठाउँ हुन्छ र कुनै पनि आगो फैलिएमा विषाक्त धूवाँ रिलीज र महँगो क्षति हुन सक्छ। स्प्रेड सीमित गर्न स्थापना उपायहरू लिन सकिन्छ। RoyPow, एक चिनियाँ लिथियम-आयन ब्याट्री निर्माण कम्पनी, ब्याट्री प्याक फ्रेममा निर्मित माइक्रो एक्स्टिन्गुइसरहरू राखिएको एउटा उदाहरण हो। यी निभाउने यन्त्रहरू या त विद्युतीय संकेतद्वारा वा थर्मल लाइन जलाएर सक्रिय हुन्छन्। यसले एरोसोल जेनेरेटरलाई सक्रिय गर्नेछ जसले कूलेन्टलाई रेडक्स प्रतिक्रिया मार्फत रासायनिक रूपमा विघटन गर्छ र आगो फैलनु अघि छिटो निभाउन यसलाई फैलाउँछ। यो विधि द्रुत हस्तक्षेपहरूको लागि आदर्श हो, समुद्री भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरू जस्ता टाइट स्पेस अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ।

सुरक्षा र आवश्यकताहरू

समुद्री अनुप्रयोगहरूको लागि भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरूको प्रयोग बढ्दो छ, तर उचित डिजाइन र स्थापना सुनिश्चित गर्न सुरक्षालाई उच्च प्राथमिकतामा राख्नुपर्दछ। लिथियम ब्याट्रीहरू थर्मल रनअवे र आगोको खतराहरूको लागि कमजोर हुन्छन् यदि सही रूपमा ह्यान्डल गरिएन भने, विशेष गरी नुनिलो पानीको जोखिम र उच्च आर्द्रताको साथ कठोर समुद्री वातावरणमा। यी चिन्ताहरूलाई सम्बोधन गर्न, ISO मापदण्ड र नियमहरू स्थापना गरिएको छ। यी मापदण्डहरू मध्ये एक ISO/TS 23625 हो, जसले समुद्री अनुप्रयोगहरूमा लिथियम ब्याट्रीहरू छनोट र स्थापना गर्न दिशानिर्देशहरू प्रदान गर्दछ। यो मानकले ब्याट्रीको स्थायित्व र सुरक्षित सञ्चालन सुनिश्चित गर्न ब्याट्री डिजाइन, स्थापना, मर्मत, र निगरानी आवश्यकताहरू निर्दिष्ट गर्दछ। थप रूपमा, ISO 19848-1 ले समुद्री अनुप्रयोगहरूमा भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरू सहित ब्याट्रीहरूको परीक्षण र प्रदर्शनमा मार्गदर्शन प्रदान गर्दछ।

ISO 26262 ले समुद्री जहाजहरू, साथै अन्य सवारीहरू भित्र विद्युतीय र इलेक्ट्रोनिक प्रणालीहरूको कार्यात्मक सुरक्षामा पनि महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यो मानकले ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) लाई अन्य सुरक्षा आवश्यकताहरू बीच ब्याट्रीको पावर कम हुँदा अपरेटरलाई भिजुअल वा श्रव्य चेतावनीहरू प्रदान गर्न डिजाइन गरिएको हुनुपर्दछ भन्ने आदेश दिन्छ। जबकि ISO मापदण्डहरूको पालना स्वैच्छिक हो, यी दिशानिर्देशहरूको अनुपालनले ब्याट्री प्रणालीहरूको सुरक्षा, दक्षता र दीर्घायुलाई बढावा दिन्छ।

सारांश

भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरू तिनीहरूको उच्च ऊर्जा घनत्व र माग परिस्थितिहरूमा विस्तारित जीवनकालको कारण समुद्री अनुप्रयोगहरूको लागि एक प्राथमिकता ऊर्जा भण्डारण समाधानको रूपमा द्रुत रूपमा उभरिरहेका छन्। यी ब्याट्रीहरू बहुमुखी छन् र समुद्री अनुप्रयोगहरूको दायराका लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, विद्युतीय डुङ्गाहरू पावर गर्नेदेखि नेभिगेसन प्रणालीहरूको लागि ब्याकअप पावर प्रदान गर्न। यसबाहेक, नयाँ ब्याट्री प्रणालीहरूको निरन्तर विकासले गहिरो-समुद्र अन्वेषण र समावेश गर्न सम्भावित अनुप्रयोगहरूको दायरा विस्तार गरिरहेको छ। अन्य चुनौतीपूर्ण वातावरण। समुद्री उद्योगमा भण्डारण लिथियम ब्याट्रीहरू अपनाएर हरितगृह ग्यास उत्सर्जन घटाउने र रसद र यातायातमा क्रान्ति ल्याउने अपेक्षा गरिएको छ।