औद्योगिक ऊर्जा साठवण उपकरणे

जुन्या दिवसांमध्ये, जलविद्युत संयंत्रांमध्ये प्राप्त केलेली विद्युत उर्जा त्वरित ग्राहकांना दिली गेली: दिवे पेटले, इंजिन धावले. आज, तथापि, वीजनिर्मिती क्षमता मोठ्या प्रमाणात वाढल्याने, व्युत्पन्न ऊर्जा साठवण्याच्या कार्यक्षम मार्गांचा प्रश्न अनेक मार्गांनी गंभीरपणे उपस्थित झाला आहे, ज्यात विविध अक्षय स्रोत.

तुम्हाला माहिती आहेच, दिवसा माणुसकी रात्रीपेक्षा जास्त ऊर्जा खर्च करते. शहरांमधील कमाल भाराचे तास काटेकोरपणे परिभाषित केलेल्या सकाळ आणि संध्याकाळच्या तासांमध्ये मोडतात, तर वनस्पती (विशेषतः सौर, वारा, इ.) निर्माण करताना विशिष्ट सरासरी उर्जा निर्माण करतात जी दिवसाच्या वेगवेगळ्या वेळी आणि हवामानाच्या परिस्थितीनुसार लक्षणीय बदलते.

अशा परिस्थितीत, वीज प्रकल्पांसाठी काही प्रकारचे बॅक-अप वीज संचयन असणे ही वाईट कल्पना नाही जी दिवसाच्या कोणत्याही वेळी आवश्यक वीज पुरवू शकते. या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी काही सर्वोत्तम तंत्रज्ञानावर एक नजर टाकूया.

हायड्रोलिक ऊर्जा साठवण

सर्वात जुनी पद्धत ज्याने आजपर्यंत त्याची प्रासंगिकता गमावली नाही. पाण्याच्या दोन मोठ्या टाक्या एकावर एक आहेत. वरच्या टाकीतील पाण्यामध्ये, उंचीवर वाढवलेल्या कोणत्याही वस्तूप्रमाणे, खालच्या टाकीतील पाण्यापेक्षा जास्त संभाव्य ऊर्जा असते.

जेव्हा पॉवर प्लांटचा वीज वापर कमी असतो, त्या वेळी पंपांद्वारे पाणी वरच्या जलाशयात टाकले जाते. पीक अवर्समध्ये, जेव्हा प्लांटला ग्रीडला जास्त पॉवर पुरवायला लावले जाते, तेव्हा वरच्या टाकीतून पाणी वळवले जाते हायड्रोजनरेटरच्या टर्बाइनद्वारे, ज्यामुळे वाढीव शक्ती निर्माण होते.

जर्मनीमध्ये, या प्रकारच्या हायड्रोअॅक्युम्युलेटरचे प्रकल्प त्यांच्या नंतरच्या उभारणीसाठी जुन्या कोळशाच्या खाणींच्या ठिकाणी तसेच समुद्राच्या तळाशी गोलाकार गोदामांमध्ये विकसित केले जात आहेत.

संकुचित हवेच्या स्वरूपात ऊर्जा साठवण

संकुचित स्प्रिंगप्रमाणे, सिलेंडरमध्ये इंजेक्ट केलेली संकुचित हवा संभाव्य स्वरूपात ऊर्जा साठवण्यास सक्षम असते. हे तंत्रज्ञान बर्याच काळापासून अभियंत्यांनी तयार केले होते, परंतु त्याच्या उच्च किंमतीमुळे ते लागू केले गेले नाही. परंतु विशेष कंप्रेसरसह अॅडियाबॅटिक गॅस कॉम्प्रेशन दरम्यान आधीच उच्च पातळीची ऊर्जा एकाग्रता प्राप्त करता येते.

कल्पना अशी आहे: सामान्य ऑपरेशन दरम्यान, पंप हवा टाकीमध्ये पंप करतो आणि कमाल भार दरम्यान, दाबाने टाकीमधून संकुचित हवा सोडली जाते आणि जनरेटरची टर्बाइन वळते. जगात अनेक समान प्रणाली आहेत, त्यापैकी सर्वात मोठ्या विकासकांपैकी एक कॅनेडियन कंपनी हायड्रोस्टार आहे.

थर्मल संचयक म्हणून वितळलेले मीठ

सौरपत्रे सूर्याच्या तेजस्वी उर्जेचे रूपांतर करण्याचे हे एकमेव साधन नाही.सौर इन्फ्रारेड रेडिएशन, जेव्हा योग्यरित्या केंद्रित केले जाते तेव्हा ते मीठ आणि अगदी धातू देखील गरम आणि वितळवू शकते.

अशा प्रकारे सौर टॉवर कार्य करतात, जेथे अनेक परावर्तक सूर्याची ऊर्जा स्टेशनच्या मध्यभागी उभारलेल्या टॉवरच्या वर बसवलेल्या मीठ टाकीकडे निर्देशित करतात. वितळलेले मीठ नंतर पाण्यात उष्णता सोडते, जे वाफेमध्ये बदलते जे जनरेटरचे टर्बाइन वळवते.

म्हणून, विजेमध्ये बदलण्यापूर्वी, उष्णता प्रथम वितळलेल्या मीठावर आधारित थर्मल संचयकामध्ये साठवली जाते. हे तंत्रज्ञान लागू केले गेले आहे, उदाहरणार्थ, संयुक्त अरब अमिरातीमध्ये. जॉर्जिया टेकने वितळलेल्या धातूच्या थर्मल स्टोरेजसाठी आणखी कार्यक्षम उपकरण विकसित केले आहे.

रासायनिक बॅटरी

लिथियम बॅटरी पवन ऊर्जा संयंत्रांसाठी - हे स्मार्टफोन आणि लॅपटॉपच्या बॅटरीसारखेच तंत्रज्ञान आहे, फक्त पॉवर प्लांटच्या स्टोरेजमध्ये अशा हजारो "बॅटरी" असतील. तंत्रज्ञान नवीन नाही, ते आज अमेरिकेत वापरले जाते. ऑस्ट्रेलियातील टेस्लाने नुकताच बांधलेला 4 MWh क्षमतेचा प्लांट आहे. हे स्टेशन लोडमध्ये जास्तीत जास्त 100 मेगावॅट वीज पोहोचवण्यास सक्षम आहे.

रासायनिक संचयकांना गळती

जर पारंपारिक बॅटरीमध्ये इलेक्ट्रोड हलत नाहीत, तर फ्लो बॅटरीमध्ये चार्ज केलेले द्रव इलेक्ट्रोड म्हणून काम करतात. दोन द्रवपदार्थ एका झिल्लीच्या इंधन सेलमधून फिरतात ज्यामध्ये द्रव इलेक्ट्रोडचा आयनिक परस्परसंवाद होतो आणि सेलमध्ये द्रव मिसळल्याशिवाय वेगवेगळ्या चिन्हांचे विद्युत शुल्क तयार केले जाते. अशा प्रकारे लोड केलेली विद्युत उर्जा लोडला पुरवण्यासाठी सेलमध्ये स्थिर इलेक्ट्रोड बसवले जातात.

त्यामुळे, जर्मनीतील brine4power प्रकल्पाचा एक भाग म्हणून, भूमिगत इलेक्ट्रोलाइट्स (व्हॅनेडियम, मीठ पाणी, क्लोरीन किंवा झिंक द्रावण) टाक्या बसवण्याची योजना आहे आणि स्थानिक गुहांमध्ये 700 MWh प्रवाही बॅटरी उभारली जाईल. वारा नसल्यामुळे किंवा ढगाळ हवामानामुळे वीज खंडित होऊ नये म्हणून दिवसभर अक्षय ऊर्जेचे वितरण संतुलित करणे हे प्रकल्पाचे मुख्य ध्येय आहे.

सुपर फ्लायव्हील डायनॅमिक स्टोरेज

तत्त्व प्रथम रूपांतरित वीजवर आधारित आहे - सुपर फ्लायव्हीलच्या रोटेशनच्या गतिज उर्जेच्या स्वरूपात, आणि आवश्यक असल्यास, विद्युत उर्जेमध्ये परत या (फ्लायव्हील जनरेटरला वळवते).

सुरुवातीला, फ्लायव्हीलला कमी-पॉवर मोटरद्वारे गती दिली जाते, जोपर्यंत लोडचा वापर कमाल आहे, आणि जेव्हा भार कमाल होतो, तेव्हा फ्लायव्हीलद्वारे साठवलेली ऊर्जा अनेक पटींनी अधिक शक्तीने वितरित केली जाऊ शकते. या तंत्रज्ञानास व्यापक औद्योगिक उपयोग आढळला नाही, परंतु शक्तिशाली अखंड उर्जा स्त्रोतांमध्ये वापरण्यासाठी ते आश्वासक मानले जाते.