ऊर्जा भंडारण बाजार हममें से अधिकांश लोगों की समझ से कहीं अधिक तेजी से आगे बढ़ रहा है। और बिल्कुल यही समस्या है. हर महीने एक नया बैटरी रसायन क्रांति का वादा करता है, एक और उपयोगिता बड़े पैमाने पर तैनाती की घोषणा करती है, या कुछ स्टार्टअप दावा करते हैं कि उन्होंने ग्रिड स्केल स्टोरेज पर कोड क्रैक कर लिया है। यदि आप इसकी समीक्षा नहीं कर रहे हैं कि वास्तव में वहां क्या काम कर रहा है{{4}और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि क्या विफल हो रहा है{{5}तो आप मूल रूप से अंधे हो रहे हैं।
सवाल यह नहीं है कि आपचाहिएऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों पर ध्यान दें। यह है कि क्या आप इसे बर्दाश्त नहीं कर सकते।
पैसे का प्रश्न (क्योंकि आइए ईमानदार बनें)
इस समय ऊर्जा भंडारण में अरबों डॉलर डाले जा रहे हैं। ब्लूमबर्गएनईएफ ने अकेले 2023 में वैश्विक निवेश $36 बिलियन से अधिक होने का अनुमान लगाया है, और यह आंकड़ा बढ़ता जा रहा है। लेकिन यहाँ वह है जो चमकदार रिपोर्टें आपको नहीं बताती हैं: इन परियोजनाओं की एक चौंका देने वाली संख्या खराब प्रदर्शन करती है। कुछ एकदम असफल हो जाते हैं। दक्षिण ऑस्ट्रेलिया में हॉर्न्सडेल पावर रिजर्व? भारी सफलता. कैलिफोर्निया में एईएस अलामिटोस बैटरी में आग? इतना नहीं।
समझक्योंकुछ अनुप्रयोग सफल होते हैं जबकि अन्य टैंक अकादमिक नहीं होते हैं, यह अस्तित्व का मामला होता है। चाहे आप एक उपयोगितावादी हों जो यह पता लगाने की कोशिश कर रहा हो कि क्या आपको अपने गैस पीकर्स को बदलना चाहिए, एक निवेशक जो भंडारण स्टार्टअप का मूल्यांकन कर रहा है, या एक ग्रिड ऑपरेटर जो यह सोच रहा है कि आपको वास्तव में कितनी आवृत्ति विनियमन क्षमता की आवश्यकता है, इन निर्णयों के वास्तविक परिणाम होते हैं।
इसे गलत करने की कीमत? हम करोड़ों की बात कर रहे हैं, कभी-कभी करोड़ों की भी। वह एकाधिकार का पैसा नहीं है.
प्रौद्योगिकी का चयन जितना दिखता है उससे कहीं अधिक कठिन है
एक बात जो मैंने उद्योग की बातचीत में देखी है वह यह है कि लोग कितनी बार "ऊर्जा भंडारण" को इस अखंड श्रेणी के रूप में मानते हैं। यह। निश्चित रूप से, लिथियम आयन सुर्खियों में हावी है, लेकिन मौसमी भंडारण के लिए लिथियम बैटरी का उपयोग करने का प्रयास करें, आप भुगतान अवधि की गणना करने की तुलना में अधिक तेजी से चक्र चलाएंगे। इस बीच, फ्लो बैटरियां उबाऊ लगती हैं लेकिन उन अनुप्रयोगों में मूल्य बढ़ाती हैं जिनके लिए 4+ घंटे के डिस्चार्ज की आवश्यकता होती है। पंप किया गया हाइड्रो? यह अभी भी वैश्विक भंडारण क्षमता का लगभग 90% है, और अधिकांश लोग भूल जाते हैं कि इसका अस्तित्व है।
मुद्दा यह है: प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग से मिलान ही सब कुछ है। एक फ्लाईव्हील प्रणाली जो आवृत्ति विनियमन के लिए एकदम सही है, समय-समय पर उपयोग के लिए बेतुकी होगी। थर्मल भंडारण कुछ औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए ही उपयुक्त है और लगभग कहीं और नहीं। यदि आप यह नहीं समझ पा रहे हैं कि क्या पहले ही तैनात किया जा चुका है और उसका प्रदर्शन कैसा रहा, तो आप यह नहीं जान सकते कि क्या तैनात किया जाए।
यह बुनियादी उचित परिश्रम है. लेकिन आश्चर्यजनक रूप से कुछ ही संगठन इसे अच्छी तरह से करते हैं।
ग्रिड स्थिरता: जहां चीजें जटिल हो जाती हैं
मुझे इस पर अधिक समय बिताने दीजिए क्योंकि यह वास्तव में आकर्षक है{{0}और अधिकाधिक आलोचनात्मक है। आधुनिक विद्युत ग्रिड पूर्वानुमानित आवृत्तियों पर घूमने वाले बड़े, केंद्रीकृत जनरेटर के आसपास डिजाइन किए गए थे। कोयला संयंत्र, परमाणु रिएक्टर, संयुक्त चक्र गैस टर्बाइन। इन मशीनों में बड़े पैमाने पर घूमने वाला द्रव्यमान (जड़त्व) होता है जो स्वाभाविक रूप से आवृत्ति के उतार-चढ़ाव को स्थिर करता है। जब मांग अचानक बढ़ जाती है, तो वह घूमता हुआ द्रव्यमान आपका समय खरीद लेता है।
नवीकरणीय ऊर्जा समीकरण को पूरी तरह से बदल देती है। सौर पैनल और पवन टरबाइन एक ही तरह से नहीं घूमते। वे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के माध्यम से जुड़े हुए हैं जो अलग-अलग प्रतिक्रिया देते हैं। चूँकि नवीकरणीय ऊर्जाएँ पारंपरिक उत्पादन क्षमता को ख़त्म कर रही हैं, इसलिए जर्मनी ने 2023 में 59% नवीकरणीय बिजली हासिल कर ली है, ग्रिड ऑपरेटरों को मौलिक रूप से अलग स्थिरता की चुनौती का सामना करना पड़ रहा है।
यह वह जगह है जहां भंडारण अनुप्रयोग तकनीकी दृष्टिकोण से वास्तव में दिलचस्प हो जाते हैं। बैटरी सिस्टम मिलीसेकेंड में प्रतिक्रिया दे सकता है। सेकंड नहीं-मिलीसेकंड. यह किसी भी यांत्रिक जनरेटर से तेज़ है। यूके का नेशनल ग्रिड "उन्नत आवृत्ति प्रतिक्रिया" सेवाओं के साथ प्रयोग कर रहा है जो बैटरी सिस्टम पर पूरी तरह हावी हैं। पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका में पीजेएम इंटरकनेक्शन ने देखा कि बैटरियों ने लगभग रातोंरात अपने आवृत्ति विनियमन बाजार के एक बड़े हिस्से पर कब्जा कर लिया।
लेकिन{{0}और यह एक बड़ी बात है, लेकिन{{1}तेज़ प्रतिक्रिया ही सब कुछ नहीं है। सतत प्रतिक्रिया भी मायने रखती है. और अवधि. और ग्रिड पर स्थान. और लागत वसूली तंत्र. इन कारकों के बीच परस्पर क्रिया अत्यधिक जटिल हो सकती है, यही कारण है कि मौजूदा अनुप्रयोगों की समीक्षा करना मायने रखता है। सिद्धांत ही आपको अभी तक ले जाता है।
नियामक सिरदर्द
मैं ईमानदार रहूँगा: मुझे विनियामक मुद्दों के बारे में लिखना कम दिलचस्प लगता है, लेकिन वे यकीनन तकनीक से भी अधिक महत्वपूर्ण हैं। भंडारण परिसंपत्तियां अक्सर पारंपरिक नियामक श्रेणियों के बीच आती हैं। क्या बैटरी एक जनरेटर है? भार? ट्रांसमिशन इंफ्रास्ट्रक्चर? उत्तर समय-सीमा की अनुमति से लेकर राजस्व संचय के अवसरों तक हर चीज़ को प्रभावित करता है।
संयुक्त राज्य अमेरिका में एफईआरसी आदेश 841 ने थोक बाजारों को भंडारण को समायोजित करने की आवश्यकता के द्वारा चीजों को स्पष्ट करने का प्रयास किया। यूरोप के स्वच्छ ऊर्जा पैकेज ने एक अलग दृष्टिकोण अपनाया। ऑस्ट्रेलिया के राष्ट्रीय बिजली बाज़ार की अपनी विशिष्टताएँ हैं। यह समझने के लिए कि विनियम विभिन्न न्यायक्षेत्रों में अनुप्रयोग व्यवहार्यता को कैसे आकार देते हैं, वास्तविक तैनाती का अध्ययन करने की आवश्यकता है {{4}क्या स्वीकृत हुआ, क्या अस्वीकृत हुआ, क्या अधर में लटका हुआ है।
असफलताओं से सीखना (सिर्फ सफलताएँ नहीं)
हर कोई टेस्ला की बड़ी बैटरी या मॉस लैंडिंग सुविधा के बारे में बात करना पसंद करता है। बिल्कुल सही-ये वास्तविक उपलब्धियाँ हैं। लेकिन मैं तर्क दूंगा कि आप उन परियोजनाओं से अधिक सीखें जो किनारे हो गईं।
2019 में एरिज़ोना में मैकमिकन बैटरी विस्फोट में दो अग्निशामकों की मौत हो गई और कई अन्य घायल हो गए। जांच में थर्मल प्रबंधन, वेंटिलेशन डिजाइन और आपातकालीन प्रतिक्रिया प्रोटोकॉल में विफलताओं का पता चला। ये विदेशी जोखिम नहीं थे, पूर्व घटनाओं की उचित समीक्षा से इनका पूर्वानुमान लगाया जा सकता था। 2017 में दक्षिण कोरियाई बैटरी में आग लगने की घटना (23 आग!) को उद्योग-व्यापी पुनर्मूल्यांकन के लिए प्रेरित किया जाना चाहिए था। आख़िरकार ऐसा हुआ, लेकिन महत्वपूर्ण क्षति से पहले नहीं।
व्यावसायिक पक्ष पर, मीटर भंडारण प्रतिष्ठानों के पीछे के कई लोगों ने अपनी अनुमानित बचत से कम प्रदर्शन किया है क्योंकि मांग चार्ज संरचनाओं को गलत समझा गया था, या सौर ऊर्जा {{2}प्लस {{3}भंडारण आकार को गलत पीक अवधि के लिए अनुकूलित किया गया था। ये इंजीनियरिंग विफलताएं नहीं हैं-ये एप्लिकेशन समीक्षा विफलताएं हैं।
मीटर जटिलता के पीछे
वाणिज्यिक और औद्योगिक ग्राहकों को विशेष रूप से कठिन विचारों का सामना करना पड़ता है। मांग शुल्क, उपयोग दर का समय, इंटरकनेक्शन नियम, बैकअप पावर आवश्यकताएं, स्थान की कमी, अग्नि सुरक्षा अनुपालन, वित्तपोषण विकल्प, ये सभी साइट पर विशिष्ट तरीकों से बातचीत करते हैं, जो कुकी समाधान को जोखिम भरा बनाते हैं।
सख्त अपटाइम आवश्यकताओं वाला एक फार्मास्युटिकल प्लांट जलवायु नियंत्रण चलाने वाले गोदाम की तुलना में भंडारण को अलग तरह से महत्व देगा। एक डेटा सेंटर में पहले से ही बैकअप डीजल जेनरेटर होते हैं -क्या भंडारण पूरक या प्रतिस्पर्धा करता है? खुदरा दुकानों में बहुत अधिक भार होता है लेकिन पूंजी बजट सीमित होता है। प्रत्येक एप्लिकेशन अलग दिखता है.
इन प्रणालियों को बेचने वाले विक्रेता स्पष्ट रूप से सर्वोत्तम परिदृश्यों पर जोर देते हैं। स्वतंत्र अनुप्रयोग समीक्षाएँ आवश्यक सुधार प्रदान करती हैं।
देखने लायक उभरते अनुप्रयोग
आभासी बिजली संयंत्र. वाहन-से-ग्रिड एकीकरण। मौसमी संतुलन के लिए लंबी अवधि का भंडारण। ये अभी भी विकसित हो रहे हैं, और ईमानदारी से कहूं तो मेरे पास अभी तक कोई ठोस निष्कर्ष नहीं है। लेकिन यह एक ऐसी बात है कि परिदृश्य बदलने के साथ-साथ चल रही समीक्षा आपको वर्तमान में बनाए रखती है।
तो आपको वास्तव में क्या करना चाहिए?
ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों की व्यवस्थित रूप से समीक्षा करें। एक बार के अभ्यास के रूप में नहीं, बल्कि निरंतर अभ्यास के रूप में। घटना डेटाबेस की सदस्यता लें. नियामक दस्तावेज़ों का पालन करें. उद्योग सम्मेलनों में भाग लें जहां ऑपरेटर विपणन अनुमानों के बजाय वास्तविक प्रदर्शन डेटा साझा करते हैं। उन लोगों से बात करें जिन्होंने सिस्टम तैनात किया है और उनसे पूछें कि किस चीज़ ने उन्हें आश्चर्यचकित किया।
तकनीकी कागजात पढ़ें, हां, लेकिन पोस्टमॉर्टम भी पढ़ें। राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला उत्कृष्ट विश्लेषण प्रकाशित करती है। इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट भी ऐसा ही करता है। एनर्जी-Storage.news वैश्विक स्तर पर तैनाती को उचित निष्पक्षता के साथ कवर करता है।
अकेले वृत्ति पर ध्यान केंद्रित करने के लिए ऊर्जा परिवर्तन बहुत महत्वपूर्ण और बहुत महंगा है। व्यवस्थित एप्लिकेशन समीक्षा कोई ग्लैमरस काम नहीं है, लेकिन यह वह आधार है जिस पर बाकी सभी चीजें टिकी हुई हैं।
और वास्तव में, यदि आप पहले से ऐसा नहीं कर रहे हैं, तो संभवतः आपको शुरू कर देना चाहिए।