ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण के हो?

A ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण प्रणाली(BESS) एक प्रणाली हो जसले ब्याट्रीहरूलाई ऊर्जा भण्डारण वाहकको रूपमा प्रयोग गर्दछ विद्युत ऊर्जा भण्डारण गर्न र जारी गर्न। यसले निश्चित समयको लागि विद्युतीय ऊर्जा भण्डारण गर्न र माग अनुसार उपयुक्त समयमा विद्युतीय ऊर्जा आपूर्ति गर्न सक्छ। यसमा चिकनी ट्रान्जिसन, पीक शेभिङ र भ्याली फिलिंग, फ्रिक्वेन्सी रेगुलेसन र भोल्टेज रेगुलेसन जस्ता कार्यहरू छन्।

 

A ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण प्रणालीयसमा समावेश हुन्छन्: ब्याट्रीहरू, विद्युतीय घटकहरू, मेकानिकल समर्थन, तताउने र शीतलन प्रणालीहरू (थर्मल व्यवस्थापन प्रणाली), एक द्विदिश शक्ति रूपान्तरण प्रणाली, ऊर्जा व्यवस्थापन प्रणाली, र ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली।

 

नयाँ ऊर्जा भण्डारणको लागि प्रमुख प्रविधिहरू मध्ये एकको रूपमा, ऊर्जा भण्डारण ब्याट्रीहरूले नवीकरणीय ऊर्जा खपतको अनुपात बढाउन र ऊर्जा प्रणालीको सुरक्षित र स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू, ऊर्जा भण्डारणका मुख्य घटकहरूका रूपमा, इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भण्डारणको प्रगति निर्धारण गर्ने "केन्द्रीय हब" हुन्। लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूलाई तिनीहरूको क्याथोड सामग्री अनुसार लिथियम आइरन फस्फेट ब्याट्री र टर्नरी लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा वर्गीकृत गरिन्छ। ऊर्जा भण्डारण बजार मुख्यतया लिथियम फलाम फास्फेट ब्याट्री द्वारा प्रभुत्व छ। दिनको-रातको शिखर-उपत्यकाको भिन्नता हटाउनु ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको लागि मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्य हो, र उत्पादनको प्रयोग समयले परियोजनाको नाफालाई प्रत्यक्ष असर गर्छ। एक ऊर्जा भण्डारण एकाइ, सामान्यतया ब्याट्रीलाई बुझाउँछ, ऊर्जा भण्डारण प्रणालीमा आधारभूत उपकरण हो जुन विद्युत ऊर्जा भण्डारण गर्न र रिलीज गर्न प्रयोग गरिन्छ।

ब्याट्री संरचना:

सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री: ब्याट्रीको भाग जहाँ अक्सीकरण प्रतिक्रिया हुन्छ। सामान्य सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीहरूमा लिथियम कोबाल्ट अक्साइड (LiCoO2), लिथियम आइरन फास्फेट (LiFePO4), र लिथियम निकल म्यांगनीज कोबाल्ट अक्साइड (NMC) समावेश छन्।

नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री: ब्याट्री को भाग जहाँ कटौती प्रतिक्रिया हुन्छ। सामान्य नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री ग्रेफाइट, सिलिकन, र टिन समावेश गर्दछ।

• इलेक्ट्रोलाइट: ब्याट्रीमा आयन ढुवानीको लागि माध्यम। यो तरल वा ठोस (ठोस इलेक्ट्रोलाइट) हुन सक्छ। इलेक्ट्रोलाइटले आयनहरूलाई सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरू बीच सार्न अनुमति दिन्छ, चार्ज र डिस्चार्ज प्रक्रिया पूरा गर्दै।
• विभाजक: सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरू बीच स्थित, यसको कार्य सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरू बीचको प्रत्यक्ष सम्पर्कलाई रोक्न हो, जसले आयनहरू पार गर्न अनुमति दिँदा सर्ट सर्किट हुन सक्छ।
• वर्तमान कलेक्टर: सामान्यतया धातुबाट बनेको (जस्तै तामा र एल्युमिनियम), कोषबाट प्रवाहलाई बाह्य सर्किटरीमा स्थानान्तरण गर्न प्रयोग गरिन्छ।
• ब्याट्री आवरण: ब्याट्रीको बाह्य संरचना, आन्तरिक कम्पोनेन्टहरू सुरक्षित गर्न र मेकानिकल समर्थन प्रदान गर्न प्रयोग गरिन्छ।
• ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS): ब्याट्रीको चार्जिङ र डिस्चार्जिङ प्रक्रियाको अनुगमन र व्यवस्थापन गर्न, सुरक्षित ब्याट्री सञ्चालन सुनिश्चित गर्न र यसको कार्यसम्पादन र आयुलाई अनुकूलन गर्न जिम्मेवार।

ऊर्जा भण्डारण ब्याट्री को कार्य सिद्धान्त

थर्मल व्यवस्थापन अवयवहरू

• सेन्सरहरू: तापक्रम सेन्सरहरू, दबाव सेन्सरहरू, इत्यादि, तापक्रम र ब्याट्रीको दबाव र वास्तविक समयमा वातावरण जस्ता मापदण्डहरू निगरानी गर्न प्रयोग गरिन्छ।
• नियन्त्रण इकाई: सामान्यतया एक माइक्रोकन्ट्रोलर वा कम्प्युटर प्रणाली, सेन्सर डेटा र पूर्व निर्धारित एल्गोरिदमहरूमा आधारित थर्मल व्यवस्थापन उपकरणहरूको सञ्चालन नियन्त्रण।
• चिसो उपकरण:
• एयर कूलिङ सिस्टम: पंखा, हावा च्यानलहरू, तातो एक्सचेन्जरहरू, इत्यादि समावेश गर्दछ, वायु प्रवाहको माध्यमबाट ताप फैलाउने।
• तरल शीतलन प्रणाली: पम्पहरू, शीतलक, रेडिएटरहरू, कूलिंग प्लेटहरू, आदि समावेश गर्दछ, कूलेंट परिसंचरण मार्फत तातो हटाउने।
• तताउने उपकरण: जस्तै बिजुली हिटर, फेज परिवर्तन सामग्री हिटर, आदि, कम तापक्रम वातावरणमा ब्याट्री तताउन प्रयोग गरिन्छ।
• इन्सुलेशन सामग्री: ब्याट्री तापक्रममा बाह्य वातावरणको प्रभाव कम गर्न र आन्तरिक तापक्रम स्थिरता कायम राख्न प्रयोग गरिन्छ।
• एक्चुएटरहरू: शीतलक वा हावाको प्रवाहलाई नियन्त्रण गर्न प्रयोग गरिने भल्भ, पम्प आदि।
• जडानकर्ताहरू: सामान्य प्रणाली सञ्चालन सुनिश्चित गर्न विभिन्न कम्पोनेन्टहरू जडान गरी पाइप, केबलहरू, आदि समावेश गर्दछ।

थर्मल व्यवस्थापन कार्य सिद्धान्त

1. तापक्रम निगरानी: सेन्सरहरूले ब्याट्री र वातावरणको तापक्रमलाई निरन्तर निगरानी गर्दछ, डेटालाई नियन्त्रण इकाईमा पठाउँदै।
2. डेटा विश्लेषण: नियन्त्रण इकाईले कूलिङ वा तताउने उपकरणहरू सक्रिय गर्न आवश्यक छ कि भनेर निर्धारण गर्न डेटाको विश्लेषण गर्दछ।
3. शीतलन प्रक्रिया:-एयर कूलिङ: जब तापक्रम एक सेट थ्रेसहोल्ड नाघ्छ, फ्यान सुरु हुन्छ, ताप हटाउन ब्याट्रीको सतहमा हावा धकेल्छ।-लिक्विड कूलिङ: पम्पले शीतलकलाई कूलिङ प्लेट वा ब्याट्रीसँग सिधै सम्पर्कमा धकेल्छ, तातो आदानप्रदानको लागि रेडिएटरमा फर्किनुअघि तातो सोस्छ।
4. तताउने प्रक्रिया: कम तापक्रम वातावरणमा, ताप उपकरण सक्रिय हुन्छ, ब्याट्रीको तापक्रम बढाउन विद्युतीय उर्जा वा चरण परिवर्तन सामग्री मार्फत तातो छोड्छ।
5. तापक्रम नियमन: नियन्त्रण इकाईले ब्याट्रीको तापक्रम यसको इष्टतम परिचालन दायरा भित्र रहेको सुनिश्चित गर्नको लागि वास्तविक समय डेटाको आधारमा चिसो वा तापको तीव्रता समायोजन गर्दछ।
6. तातो वितरण एकरूपता: राम्रोसँग डिजाइन गरिएको वायुप्रवाह मार्ग वा शीतलक प्रवाह मार्गले ब्याट्री प्याक भित्र समान तापक्रम वितरण सुनिश्चित गर्दछ।
7. सुरक्षा संरक्षण: सम्भावित सुरक्षा खतराहरू रोक्नको लागि प्रणालीले अति ताप सुरक्षा, चुहावट पत्ता लगाउने र अन्य सुरक्षा कार्यहरू पनि समावेश गर्दछ।
8. बौद्धिक अप्टिमाइजेसन: आधुनिक थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीहरूले नियन्त्रण रणनीतिहरू अनुकूलन गर्न, ऊर्जा दक्षता सुधार गर्न, र प्रतिक्रिया गति बढाउन कृत्रिम बुद्धिमत्ता एल्गोरिदमहरू एकीकृत गर्न सक्छ।
9. रिमोट निगरानी: प्रणालीले रिमोट निगरानी र नियन्त्रण कार्यहरूलाई समर्थन गर्न सक्छ, मर्मत कर्मचारीहरूलाई वास्तविक समयमा प्रणाली स्थिति बुझ्न र समायोजन गर्न अनुमति दिन्छ।

ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS)

ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको मुख्य भाग हो, यसको सुरक्षा, विश्वसनीयता, र कुशल सञ्चालन सुनिश्चित गर्न ब्याट्री प्याकको सञ्चालन स्थितिको व्यवस्थापन र अनुगमन गर्न जिम्मेवार हुन्छ। निम्न आधारभूत अवयवहरू, कार्य सिद्धान्तहरू, र BMS का मुख्य कार्यहरू छन्:

ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS): आधारभूत अवयवहरू

हार्डवेयर अवयवहरू:

• सेन्सरहरू: ब्याट्रीको भौतिक मापदण्डहरू जस्तै भोल्टेज, वर्तमान, र तापमान निगरानी गर्न प्रयोग गरिन्छ।
• सर्किट बोर्डहरू: मुख्य नियन्त्रण सर्किट बोर्ड र संचार सर्किट बोर्डहरू समावेश गर्दछ, डेटा प्रशोधन र सञ्चारको लागि जिम्मेवार।
• प्रोसेसर: कोर नियन्त्रण इकाई, जसले ब्याट्री स्थितिको विश्लेषण र गणना गर्दछ र सम्बन्धित नियन्त्रण रणनीतिहरू कार्यान्वयन गर्दछ।
• रिले र संरक्षण सर्किटहरू: ब्याट्रीको चार्जिङ र डिस्चार्जिङ सर्किटहरू असामान्य परिस्थितिहरूमा विच्छेद गर्न प्रयोग गरिन्छ, ब्याट्रीलाई क्षतिबाट बचाउन।
• सञ्चार इन्टरफेस: बाह्य प्रणालीहरू (जस्तै वाहन नियन्त्रण प्रणाली, सर्भर, आदि) सँग डाटा संचारको लागि प्रयोग गरिन्छ।

ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) कार्य सिद्धान्त:

1. डाटा अधिग्रहण: BMS ले सेन्सरहरू मार्फत वास्तविक समयमा भोल्टेज, वर्तमान, र तापमान जस्ता ब्याट्री प्यारामिटरहरू सङ्कलन गर्दछ।
2. डाटा प्रशोधन: प्रोसेसरले ब्याट्रीको चार्ज/डिस्चार्ज अवस्था, बाँकी रहेको क्षमता, र आन्तरिक प्रतिरोध जस्ता मुख्य जानकारीहरू गणना गर्दै, प्राप्त डाटालाई प्रशोधन गर्दछ।
3. नियन्त्रण रणनीति कार्यान्वयन: डेटा प्रशोधन परिणामहरूमा आधारित, BMS ले चार्ज/डिस्चार्ज वर्तमान समायोजन र ब्याट्री सन्तुलन प्रदर्शन जस्ता सम्बन्धित नियन्त्रण रणनीतिहरू कार्यान्वयन गर्दछ।
4. सञ्चार र प्रतिक्रिया: BMS ले संचार इन्टरफेस मार्फत बाह्य प्रणालीहरूसँग डाटा आदान प्रदान गर्दछ, बाह्य आदेशहरू प्राप्त गर्दछ, र बाह्य प्रणालीहरूमा ब्याट्री स्थिति जानकारी फिड ब्याक गर्दछ।

 

ऊर्जा भण्डारण कन्भर्टर (PCS) लाई "ओभरसाइज चार्जर" सँग तुलना गर्न सकिन्छ, ऊर्जा भण्डारण प्रणालीमा एक प्रमुख घटक। यसमा द्विदिशात्मक रूपान्तरण क्षमताहरू छन् र प्रणालीमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यसले ऊर्जा भण्डारण ब्याट्री र ग्रिड बीच ऊर्जा रूपान्तरण र द्विदिश प्रवाह सक्षम गर्दछ। यसले प्रत्यक्ष प्रवाह (DC) लाई वैकल्पिक वर्तमान (AC) मा रूपान्तरण गर्न सक्छ वा ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको ग्रिडको चार्जिङ र डिस्चार्ज आवश्यकताहरू पूरा गर्न यसको विपरीत। PCS ले ऊर्जा भण्डारण प्रणालीमा "ब्रिज" को रूपमा कार्य गर्दछ, ऊर्जा भण्डारण ब्याट्री र ग्रिड जडान गर्दै, प्रणालीको कुशल र स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्दछ।

 

ऊर्जा व्यवस्थापन प्रणाली (ईएमएस) ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको मुख्य भाग हो। यो सम्पूर्ण प्रणालीको ऊर्जा प्रवाह र परिचालन दक्षता अनुगमन, नियन्त्रण, र अनुकूलनको लागि जिम्मेवार छ।

"एक राम्रो समाधान शीर्ष स्तरको डिजाइनबाट उत्पन्न हुन्छ, र राम्रो प्रणाली EMS बाट उत्पन्न हुन्छ," ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूमा EMS को महत्त्वलाई हाइलाइट गर्दै।

EMS ऊर्जा भण्डारण प्रणाली भित्र सबै उपप्रणालीहरूबाट जानकारी जम्मा गर्न, समग्र प्रणाली सञ्चालनको व्यापक रूपमा निगरानी गर्न, र सुरक्षित प्रणाली सञ्चालन सुनिश्चित गर्न सान्दर्भिक निर्णयहरू गर्न अवस्थित छ। EMS ले क्लाउडमा डाटा अपलोड गर्दछ, अपरेटरको पछाडि-अन्त व्यवस्थापन कर्मचारीहरूको लागि परिचालन उपकरणहरू प्रदान गर्दछ। एकै साथ, EMS प्रयोगकर्ताहरूसँग प्रत्यक्ष अन्तरक्रियाको लागि जिम्मेवार छ। प्रयोगकर्ता मर्मत कर्मचारीहरूले ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको वास्तविक समय सञ्चालन- हेर्न र अनुगमन लागू गर्न EMS प्रयोग गर्न सक्छन्।