बॅटरी एनर्जी स्टोरेज डिव्हाइस निवडताना तुम्हाला काय माहित असले पाहिजे?

२०२४ पर्यंत, जागतिक ऊर्जा साठवणूक बाजारपेठेत भरभराट होत असल्याने, त्याचे महत्त्वपूर्ण मूल्य हळूहळू ओळखले जाऊ लागले आहे.बॅटरी ऊर्जा साठवण प्रणालीविविध बाजारपेठांमध्ये, विशेषतः सौर ऊर्जा बाजारपेठेत, जी हळूहळू ग्रिडचा एक महत्त्वाचा भाग बनली आहे. सौर ऊर्जेच्या अधूनमधून येणाऱ्या स्वरूपामुळे, तिचा पुरवठा अस्थिर आहे आणि बॅटरी ऊर्जा साठवण प्रणाली वारंवारता नियमन प्रदान करण्यास सक्षम आहेत, ज्यामुळे ग्रिडच्या ऑपरेशनचे प्रभावीपणे संतुलन साधले जाते. पुढे जाऊन, ऊर्जा साठवण उपकरणे कमाल क्षमता प्रदान करण्यात आणि वितरण, प्रसारण आणि निर्मिती सुविधांमध्ये महागड्या गुंतवणुकीची आवश्यकता टाळण्यात आणखी महत्त्वाची भूमिका बजावतील.

गेल्या दशकात सौर आणि बॅटरी ऊर्जा साठवणूक प्रणालींच्या किमतीत लक्षणीय घट झाली आहे. अनेक बाजारपेठांमध्ये, अक्षय ऊर्जा अनुप्रयोग हळूहळू पारंपारिक जीवाश्म आणि अणुऊर्जा निर्मितीची स्पर्धात्मकता कमी करत आहेत. एकेकाळी असे मानले जात होते की अक्षय ऊर्जा निर्मिती खूप महाग आहे, परंतु आज काही जीवाश्म ऊर्जा स्रोतांचा खर्च अक्षय ऊर्जा निर्मितीच्या किमतीपेक्षा खूपच जास्त आहे.

याव्यतिरिक्त,सौर + साठवण सुविधांचे संयोजन ग्रीडला वीज पुरवू शकते.नैसर्गिक वायूवर चालणाऱ्या वीज प्रकल्पांची भूमिका बदलत आहे. सौर ऊर्जा सुविधांसाठी गुंतवणूकीचा खर्च लक्षणीयरीत्या कमी झाला आहे आणि त्यांच्या संपूर्ण जीवनचक्रात इंधन खर्च होत नाही, त्यामुळे हे संयोजन आधीच पारंपारिक ऊर्जा स्रोतांपेक्षा कमी किमतीत ऊर्जा प्रदान करत आहे. जेव्हा सौर ऊर्जा सुविधा बॅटरी स्टोरेज सिस्टमसह एकत्रित केल्या जातात, तेव्हा त्यांची वीज विशिष्ट कालावधीसाठी वापरली जाऊ शकते आणि बॅटरीचा जलद प्रतिसाद वेळ त्यांच्या प्रकल्पांना क्षमता बाजार आणि सहाय्यक सेवा बाजाराच्या गरजांना लवचिकपणे प्रतिसाद देण्यास अनुमती देतो.

सध्या,लिथियम आयर्न फॉस्फेट (LiFePO4) तंत्रज्ञानावर आधारित लिथियम-आयन बॅटरी ऊर्जा साठवणूक बाजारपेठेत वर्चस्व गाजवतात.या बॅटरी त्यांच्या उच्च सुरक्षिततेमुळे, दीर्घ सायकल आयुष्यामुळे आणि स्थिर थर्मल कामगिरीमुळे मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात. जरी ऊर्जा घनतालिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीइतर प्रकारच्या लिथियम बॅटरीपेक्षा किंचित कमी असूनही, त्यांनी उत्पादन प्रक्रिया ऑप्टिमायझ करून, उत्पादन कार्यक्षमता सुधारून आणि खर्च कमी करून लक्षणीय प्रगती केली आहे. २०३० पर्यंत, लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरीच्या किमती आणखी कमी होतील अशी अपेक्षा आहे, तर ऊर्जा साठवणूक बाजारपेठेत त्यांची स्पर्धात्मकता वाढतच राहील.

इलेक्ट्रिक वाहनांच्या मागणीत झपाट्याने वाढ होत असताना,निवासी ऊर्जा साठवण प्रणाली, सी अँड आय एनर्जी स्टोरेज सिस्टमआणि मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा साठवणूक प्रणाली, Li-FePO4 बॅटरीचे किंमत, आयुष्यमान आणि सुरक्षिततेच्या बाबतीत फायदे त्यांना एक विश्वासार्ह पर्याय बनवतात. जरी त्याचे ऊर्जा घनता लक्ष्य इतर रासायनिक बॅटरीइतके महत्त्वाचे नसले तरी, सुरक्षितता आणि दीर्घायुष्य यामधील त्याचे फायदे दीर्घकालीन विश्वासार्हतेची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये तिला स्थान देतात.

बॅटरी एनर्जी स्टोरेज उपकरणे तैनात करताना विचारात घेण्यासारखे घटक

ऊर्जा साठवण उपकरणे वापरताना विचारात घेण्यासारखे अनेक घटक आहेत. बॅटरी ऊर्जा साठवण प्रणालीची शक्ती आणि कालावधी प्रकल्पातील त्याच्या उद्देशावर अवलंबून असतो. प्रकल्पाचा उद्देश त्याच्या आर्थिक मूल्यावर अवलंबून असतो. त्याचे आर्थिक मूल्य ऊर्जा साठवण प्रणाली कोणत्या बाजारात भाग घेते यावर अवलंबून असते. बॅटरी ऊर्जा कशी वितरित करेल, चार्ज करेल किंवा डिस्चार्ज करेल आणि ती किती काळ टिकेल हे शेवटी हे बाजार ठरवते. म्हणून बॅटरीची शक्ती आणि कालावधी केवळ ऊर्जा साठवण प्रणालीच्या गुंतवणूकीचा खर्चच ठरवत नाही तर त्याचे ऑपरेशनल आयुष्य देखील ठरवते.

काही बाजारपेठांमध्ये बॅटरी ऊर्जा साठवण प्रणाली चार्ज आणि डिस्चार्ज करण्याची प्रक्रिया फायदेशीर ठरेल. इतर प्रकरणांमध्ये, फक्त चार्जिंगचा खर्च आवश्यक असतो आणि चार्जिंगचा खर्च हा ऊर्जा साठवण व्यवसाय चालवण्याचा खर्च असतो. चार्जिंगची रक्कम आणि दर डिस्चार्जिंगच्या रकमेसारखे नसतात.

उदाहरणार्थ, ग्रिड-स्केल सोलर+बॅटरी एनर्जी स्टोरेज इंस्टॉलेशन्समध्ये किंवा सौरऊर्जेचा वापर करणाऱ्या क्लायंट-साइड स्टोरेज सिस्टम अॅप्लिकेशन्समध्ये, बॅटरी स्टोरेज सिस्टम गुंतवणूक कर क्रेडिट्स (ITCs) साठी पात्र होण्यासाठी सौर जनरेटिंग सुविधेतील वीज वापरते. उदाहरणार्थ, प्रादेशिक ट्रान्समिशन ऑर्गनायझेशन्स (RTOs) मध्ये ऊर्जा साठवण प्रणालींसाठी पे-टू-चार्ज या संकल्पनेत काही बारकावे आहेत. गुंतवणूक कर क्रेडिट (ITC) उदाहरणात, बॅटरी स्टोरेज सिस्टम प्रकल्पाचे इक्विटी मूल्य वाढवते, ज्यामुळे मालकाचा अंतर्गत परतावा दर वाढतो. PJM उदाहरणात, बॅटरी स्टोरेज सिस्टम चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंगसाठी पैसे देते, म्हणून त्याची परतफेड भरपाई त्याच्या इलेक्ट्रिकल थ्रूपुटच्या प्रमाणात असते.

बॅटरीची शक्ती आणि कालावधी तिचे आयुष्यमान ठरवतात असे म्हणणे उलट वाटते. शक्ती, कालावधी आणि आयुष्यमान यासारख्या अनेक घटकांमुळे बॅटरी स्टोरेज तंत्रज्ञान इतर ऊर्जा तंत्रज्ञानांपेक्षा वेगळे बनते. बॅटरी ऊर्जा साठवण प्रणालीचा केंद्रबिंदू बॅटरी आहे. सौर पेशींप्रमाणे, त्यांचे साहित्य कालांतराने खराब होते, ज्यामुळे कार्यक्षमता कमी होते. सौर पेशी पॉवर आउटपुट आणि कार्यक्षमता गमावतात, तर बॅटरी खराब झाल्यामुळे ऊर्जा साठवण क्षमता कमी होते.सौरऊर्जा यंत्रणा २०-२५ वर्षे टिकू शकतात, तर बॅटरी स्टोरेज सिस्टम साधारणपणे फक्त १० ते १५ वर्षे टिकतात.

कोणत्याही प्रकल्पासाठी बदली आणि बदलीचा खर्च विचारात घेतला पाहिजे. बदलीची क्षमता प्रकल्पाच्या थ्रूपुटवर आणि त्याच्या ऑपरेशनशी संबंधित परिस्थितीवर अवलंबून असते.

बॅटरीच्या कामगिरीत घट होण्यास कारणीभूत असलेले चार मुख्य घटक कोणते आहेत?

• बॅटरी ऑपरेटिंग तापमान
• बॅटरी करंट
• बॅटरीची सरासरी चार्ज स्थिती (SOC)
• सरासरी बॅटरी चार्ज स्थिती (SOC) चे 'दोलन', म्हणजेच, बॅटरी बहुतेक वेळेस सरासरी बॅटरी चार्ज स्थिती (SOC) च्या मध्यांतराशी संबंधित आहे. तिसरे आणि चौथे घटक संबंधित आहेत.

या प्रकल्पात बॅटरी लाइफ व्यवस्थापित करण्यासाठी दोन धोरणे आहेत.पहिली रणनीती म्हणजे जर प्रकल्पाला महसूल मिळाला तर बॅटरीचा आकार कमी करणे आणि भविष्यातील नियोजित बदली खर्च कमी करणे. अनेक बाजारपेठांमध्ये, नियोजित उत्पन्न भविष्यातील बदली खर्चाला आधार देऊ शकते. सर्वसाधारणपणे, भविष्यातील बदली खर्चाचा अंदाज लावताना घटकांमधील भविष्यातील खर्चात कपात करण्याचा विचार करणे आवश्यक आहे, जे गेल्या १० वर्षांच्या बाजारातील अनुभवाशी सुसंगत आहे. दुसरी रणनीती म्हणजे समांतर पेशी लागू करून बॅटरीचा एकूण प्रवाह (किंवा C-रेट, फक्त प्रति तास चार्जिंग किंवा डिस्चार्जिंग म्हणून परिभाषित) कमी करण्यासाठी त्याचा आकार वाढवणे. कमी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग करंट कमी तापमान निर्माण करतात कारण बॅटरी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग दरम्यान उष्णता निर्माण करते. जर बॅटरी स्टोरेज सिस्टममध्ये जास्त ऊर्जा असेल आणि कमी ऊर्जा वापरली गेली तर बॅटरीच्या चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंगचे प्रमाण कमी होईल आणि तिचे आयुष्य वाढेल.

बॅटरी चार्ज/डिस्चार्ज हा एक महत्त्वाचा शब्द आहे.ऑटोमोटिव्ह उद्योग सामान्यतः बॅटरी आयुष्य मोजण्यासाठी 'सायकल' वापरतो. स्थिर ऊर्जा साठवण अनुप्रयोगांमध्ये, बॅटरी अंशतः सायकल चालवल्या जाण्याची शक्यता जास्त असते, म्हणजेच त्या अंशतः चार्ज किंवा अंशतः डिस्चार्ज केल्या जाऊ शकतात, प्रत्येक चार्ज आणि डिस्चार्ज अपुरा असतो.

उपलब्ध बॅटरी ऊर्जा.ऊर्जा साठवण प्रणाली अनुप्रयोग दिवसातून एकापेक्षा कमी वेळा सायकल चालवू शकतात आणि बाजारातील अनुप्रयोगानुसार, हे मेट्रिक ओलांडू शकतात. म्हणून, कर्मचाऱ्यांनी बॅटरी थ्रूपुटचे मूल्यांकन करून बॅटरीचे आयुष्य निश्चित करावे.

ऊर्जा साठवण उपकरणाचे आयुष्य आणि पडताळणी

ऊर्जा साठवण उपकरण चाचणीमध्ये दोन मुख्य क्षेत्रे असतात.प्रथम, बॅटरी ऊर्जा साठवण प्रणालीच्या आयुष्याचे मूल्यांकन करण्यासाठी बॅटरी सेल चाचणी अत्यंत महत्त्वाची आहे.बॅटरी सेल चाचणी बॅटरी सेलची ताकद आणि कमकुवतपणा प्रकट करते आणि ऑपरेटरना ऊर्जा साठवण प्रणालीमध्ये बॅटरी कशा एकत्रित करायच्या आणि हे एकत्रीकरण योग्य आहे का हे समजण्यास मदत करते.

बॅटरी सेल्सच्या मालिका आणि समांतर कॉन्फिगरेशनमुळे बॅटरी सिस्टम कशी कार्य करते आणि ती कशी डिझाइन केली जाते हे समजण्यास मदत होते.मालिकेत जोडलेले बॅटरी सेल बॅटरी व्होल्टेज स्टॅक करण्यास अनुमती देतात, याचा अर्थ असा की अनेक मालिका-कनेक्टेड बॅटरी सेल असलेल्या बॅटरी सिस्टमचा सिस्टम व्होल्टेज सेलच्या संख्येने गुणाकार केलेल्या वैयक्तिक बॅटरी सेल व्होल्टेजइतका असतो. मालिका-कनेक्टेड बॅटरी आर्किटेक्चर खर्चाचे फायदे देतात, परंतु काही तोटे देखील आहेत. जेव्हा बॅटरी मालिकेत जोडल्या जातात, तेव्हा वैयक्तिक सेल बॅटरी पॅकप्रमाणेच प्रवाह काढतात. उदाहरणार्थ, जर एका सेलमध्ये जास्तीत जास्त व्होल्टेज 1V आणि कमाल प्रवाह 1A असेल, तर मालिकेतील 10 सेलमध्ये जास्तीत जास्त व्होल्टेज 10V असतो, परंतु तरीही त्यांच्याकडे जास्तीत जास्त प्रवाह 1A असतो, एकूण शक्ती 10V * 1A = 10W असते. मालिकेत जोडलेले असताना, बॅटरी सिस्टमला व्होल्टेज मॉनिटरिंगचे आव्हान असते. खर्च कमी करण्यासाठी मालिका-कनेक्टेड बॅटरी पॅकवर व्होल्टेज मॉनिटरिंग केले जाऊ शकते, परंतु वैयक्तिक पेशींचे नुकसान किंवा क्षमता कमी होणे शोधणे कठीण आहे.

दुसरीकडे, समांतर बॅटरीज करंट स्टॅकिंगला परवानगी देतात, याचा अर्थ समांतर बॅटरी पॅकचा व्होल्टेज वैयक्तिक सेल व्होल्टेजच्या बरोबरीचा असतो आणि सिस्टम करंट समांतर असलेल्या सेलच्या संख्येने गुणाकार केलेल्या वैयक्तिक सेल करंटच्या बरोबरीचा असतो. उदाहरणार्थ, जर समान 1V, 1A बॅटरी वापरली असेल, तर दोन बॅटरी समांतर जोडल्या जाऊ शकतात, ज्यामुळे करंट अर्धा होईल आणि नंतर 1V व्होल्टेज आणि 1A करंटवर 10V मिळविण्यासाठी समांतर बॅटरीच्या 10 जोड्या मालिकेत जोडल्या जाऊ शकतात, परंतु समांतर कॉन्फिगरेशनमध्ये हे अधिक सामान्य आहे.

बॅटरी क्षमता हमी किंवा वॉरंटी धोरणांचा विचार करताना बॅटरी कनेक्शनच्या मालिका आणि समांतर पद्धतींमधील हा फरक महत्त्वाचा आहे. खालील घटक पदानुक्रमातून खाली येतात आणि शेवटी बॅटरीच्या आयुष्यावर परिणाम करतात:बाजार वैशिष्ट्ये ➜ चार्जिंग/डिस्चार्जिंग वर्तन ➜ सिस्टम मर्यादा ➜ बॅटरी मालिका आणि समांतर आर्किटेक्चर.म्हणून, बॅटरी नेमप्लेटची क्षमता बॅटरी स्टोरेज सिस्टममध्ये ओव्हरबिल्डिंग अस्तित्वात असल्याचे सूचक नाही. बॅटरी वॉरंटीसाठी ओव्हरबिल्डिंगची उपस्थिती महत्त्वाची आहे, कारण ती बॅटरी करंट आणि तापमान (SOC श्रेणीतील सेल डॅव्हल तापमान) ठरवते, तर दैनंदिन ऑपरेशन बॅटरीचे आयुष्य निश्चित करेल.

सिस्टम चाचणी ही बॅटरी सेल चाचणीला पूरक आहे आणि बहुतेकदा बॅटरी सिस्टमचे योग्य ऑपरेशन दर्शविणाऱ्या प्रकल्प आवश्यकतांना अधिक लागू होते.

करार पूर्ण करण्यासाठी, ऊर्जा साठवण बॅटरी उत्पादक सामान्यत: सिस्टम आणि सबसिस्टम कार्यक्षमता सत्यापित करण्यासाठी फॅक्टरी किंवा फील्ड कमिशनिंग चाचणी प्रोटोकॉल विकसित करतात, परंतु बॅटरी सिस्टमच्या कामगिरीचे बॅटरी आयुष्य ओलांडण्याचा धोका संबोधित करू शकत नाहीत. फील्ड कमिशनिंगबद्दल एक सामान्य चर्चा म्हणजे क्षमता चाचणी परिस्थिती आणि त्या बॅटरी सिस्टम अनुप्रयोगाशी संबंधित आहेत की नाही.

बॅटरी चाचणीचे महत्त्व

DNV GL ने बॅटरीची चाचणी केल्यानंतर, डेटा वार्षिक बॅटरी परफॉर्मन्स स्कोअरकार्डमध्ये समाविष्ट केला जातो, जो बॅटरी सिस्टम खरेदीदारांसाठी स्वतंत्र डेटा प्रदान करतो. स्कोअरकार्ड बॅटरी चार अनुप्रयोग परिस्थितींना कशी प्रतिसाद देते हे दर्शविते: तापमान, वर्तमान, सरासरी चार्ज स्थिती (SOC) आणि सरासरी चार्ज स्थिती (SOC) चढउतार.

ही चाचणी बॅटरीच्या कामगिरीची तुलना त्याच्या मालिका-समांतर कॉन्फिगरेशन, सिस्टम मर्यादा, मार्केट चार्जिंग/डिस्चार्जिंग वर्तन आणि मार्केट फंक्शनॅलिटीशी करते. ही अनोखी सेवा स्वतंत्रपणे पडताळणी करते की बॅटरी उत्पादक जबाबदार आहेत आणि त्यांच्या वॉरंटींचे योग्य मूल्यांकन करतात जेणेकरून बॅटरी सिस्टम मालक तांत्रिक जोखमीच्या त्यांच्या संपर्काचे माहितीपूर्ण मूल्यांकन करू शकतील.

ऊर्जा साठवण उपकरण पुरवठादार निवड

बॅटरी स्टोरेज व्हिजन साकार करण्यासाठी,पुरवठादार निवड महत्त्वाची आहे- म्हणून, युटिलिटी-स्केल आव्हाने आणि संधींचे सर्व पैलू समजून घेणाऱ्या विश्वसनीय तांत्रिक तज्ञांसोबत काम करणे हा प्रकल्पाच्या यशाचा सर्वोत्तम मार्ग आहे. बॅटरी स्टोरेज सिस्टम पुरवठादार निवडताना ही सिस्टम आंतरराष्ट्रीय प्रमाणन मानकांची पूर्तता करत असल्याची खात्री करावी. उदाहरणार्थ, बॅटरी स्टोरेज सिस्टमची UL9450A नुसार चाचणी केली गेली आहे आणि चाचणी अहवाल पुनरावलोकनासाठी उपलब्ध आहेत. अतिरिक्त आग शोधणे आणि संरक्षण किंवा वायुवीजन यासारख्या इतर कोणत्याही स्थान-विशिष्ट आवश्यकता उत्पादकाच्या मूळ उत्पादनात समाविष्ट केल्या जाऊ शकत नाहीत आणि त्यांना आवश्यक अॅड-ऑन म्हणून लेबल करणे आवश्यक असेल.

थोडक्यात, युटिलिटी-स्केल एनर्जी स्टोरेज डिव्हाइसेसचा वापर विद्युत ऊर्जा साठवणूक प्रदान करण्यासाठी आणि पॉइंट-ऑफ-लोड, पीक डिमांड आणि अधूनमधून पॉवर सोल्यूशन्सना समर्थन देण्यासाठी केला जाऊ शकतो. या सिस्टीमचा वापर अशा अनेक क्षेत्रांमध्ये केला जातो जिथे जीवाश्म इंधन प्रणाली आणि/किंवा पारंपारिक अपग्रेड अकार्यक्षम, अव्यवहार्य किंवा महाग मानले जातात. अशा प्रकल्पांच्या यशस्वी विकासावर आणि त्यांच्या आर्थिक व्यवहार्यतेवर अनेक घटक परिणाम करू शकतात.

विश्वासार्ह बॅटरी स्टोरेज उत्पादकासोबत काम करणे महत्त्वाचे आहे.BSLBATT एनर्जी ही बुद्धिमान बॅटरी स्टोरेज सोल्यूशन्सची बाजारपेठेतील आघाडीची प्रदाता आहे, जी विशेषज्ञ अनुप्रयोगांसाठी प्रगत अभियांत्रिकी सोल्यूशन्स डिझाइन, उत्पादन आणि वितरित करते. कंपनीचे ध्येय ग्राहकांना त्यांच्या व्यवसायावर परिणाम करणाऱ्या अद्वितीय ऊर्जा समस्या सोडवण्यास मदत करण्यावर केंद्रित आहे आणि BSLBATT ची तज्ज्ञता ग्राहकांच्या उद्दिष्टांची पूर्तता करण्यासाठी पूर्णपणे सानुकूलित उपाय प्रदान करू शकते.