ऊर्जा भंडारण-वैश्विक ऊर्जा संक्रमण के लिए गिट्टी

  दुनिया भर के देशों में "कार्बन तटस्थता" प्राप्त करने की प्रक्रिया धीरे-धीरे पारंपरिक जीवाश्म ऊर्जा की जगह स्वच्छ ऊर्जा की संक्रमण प्रक्रिया है, जिसमें पानी, हवा और सौर ऊर्जा सबसे अधिक आशाजनक होने की उम्मीद है।

  वैश्विक दृष्टिकोण से, ऊर्जा भंडारण मुख्य रूप से पारंपरिक ऊर्जा भंडारण और नई ऊर्जा भंडारण में प्रतिष्ठित है, पूर्व मुख्य रूप से पंप ऊर्जा भंडारण को संदर्भित करता है, जबकि बाद में विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण और संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण आदि शामिल हैं।

  रूसी-यूक्रेनी संघर्ष के परिणामस्वरूप, यूरोप में ऊर्जा की कीमतों में इस वर्ष वृद्धि जारी रही है, जिससे आवासीय बिजली की कीमतों में तेजी से वृद्धि हुई है, जिसने आवासीय ऊर्जा भंडारण की मांग में वृद्धि को बढ़ावा दिया है, साथ ही साथ ऊर्जा की तीव्र वृद्धि अमेरिकी बाजार, विदेशी ऊर्जा भंडारण बाजार में उच्च उछाल बना रहा है। तदनुसार; ब्लूमबर्ग न्यू एनर्जी फाइनेंस (बीएनईएफ) ने नवीनतम पूर्वानुमान लगाया, 2030 के अंत तक स्थापित ऊर्जा भंडारण पैमाने की वैश्विक संचयी तैनाती में वृद्धि होगी, जबकि बीएनईएफ ने जोर देकर कहा कि 20वीं सदी "ऊर्जा भंडारण का युग" होगी।

  दुनिया भर के देश "कार्बन न्यूट्रल" प्रक्रिया को प्राप्त करने के लिए एक स्वच्छ ऊर्जा है जो धीरे-धीरे पारंपरिक जीवाश्म ऊर्जा संक्रमण प्रक्रिया को प्रतिस्थापित करती है, जिसमें जल, पवन और सौर ऊर्जा सबसे अधिक आशा है, लेकिन जल संसाधनों पर कुल अड़चन की कमी है, इसलिए हवा और सौर ऊर्जा पारंपरिक थर्मल पावर को कमजोर करने और हरित ऊर्जा के भविष्य को बनाने में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगी।

  हालाँकि, प्रकाश ऊर्जा और पवन ऊर्जा अस्थिर शक्ति स्रोत हैं, जैसे कि पवन ऊर्जा शक्ति इंट्रा-डे में 80% तक उतार-चढ़ाव, शक्ति का चरम सुबह में दिखाई देता है, दोपहर के बाद सबसे कम बिंदु, "रिवर्स लोड" विशेषताएँ बहुत स्पष्ट हैं। प्रकाश ऊर्जा का इंट्रा-डे उतार-चढ़ाव 100% तक है, जो दोपहर में दिन के चरम पर पहुंचता है, दोपहर से पहले और बाद में समान रूप से गिरने की प्रवृत्ति, रात की शक्ति 0, चोटी और घाटी की विशेषताएं अलग हैं। इसके अलावा, प्रकाश ऊर्जा भी मौसम के लिए अतिसंवेदनशील होती है, मौसम बादल छाए रहते हैं या प्रकाश ऊर्जा की वास्तविक सक्रिय शक्ति रिलीज पर धूप बहुत स्पष्ट होती है।

  यह हवा और प्रकाश ऊर्जा की अस्थिर, आंतरायिक और यादृच्छिक विशेषताएं हैं जो बिजली उत्पादन पक्ष पर अस्थिर बिजली उत्पादन की ओर ले जाती हैं, और ग्रिड पक्ष पर वितरण संतुलन हासिल करना भी मुश्किल बना देती हैं, जबकि ग्राहक पक्ष की मांग को सही ढंग से पूरा नहीं किया जा सकता है। और समय पर प्रतिक्रिया और संतुष्ट, और पूरी बिजली व्यवस्था की अस्थिरता स्पष्ट है।

  हालाँकि, ऊर्जा भंडारण स्वच्छ ऊर्जा को हरित ऊर्जा में बदलने की चिंताओं को पूरी तरह से समाप्त कर सकता है। एक ओर, अधिशेष ऊर्जा को एकत्र किया जाएगा और उस समय के दौरान संग्रहीत किया जाएगा जब हवा और सौर ऊर्जा प्रचुर मात्रा में हो या जब बिजली की खपत कम हो, जबकि आरक्षित ऊर्जा तब जारी की जाएगी जब बिजली ऊर्जा कम ज्वार में प्रवेश करेगी या जब बिजली की खपत अपने स्तर पर होगी। शिखर, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि स्वच्छ ऊर्जा की प्रत्येक इकाई का पूर्ण उपयोग और विकास हो, और पवन और प्रकाश ऊर्जा खपत के प्रभाव को अधिकतम किया जा सके; दूसरी ओर, पवन और प्रकाश ऊर्जा का भंडारण मौसम के कारकों के बाद के अप्रत्याशित हस्तक्षेप को बहुत कम और ढाल कर सकता है, इस प्रकार उत्पादन पक्ष पर बिजली संचरण की निरंतरता और स्थिरता को बढ़ाता है।

  एक ही समय में, ऊर्जा भंडारण की मदद से, पावर ग्रिड पक्ष (उद्यम) पीक के बिजली आपूर्ति पक्ष में हो सकता है जब बिजली खरीदने के लिए कम कीमत, उच्च मांग के बिजली पक्ष जब बिजली बेचने के लिए उच्च कीमत , चोटी में और एक ही समय में घाटी को भरें, लेकिन पावर ग्रिड सिस्टम की लचीलापन में भी काफी सुधार करें; इसके अलावा, चाहे वह बिजली उत्पादन पक्ष हो या पावर ग्रिड पक्ष या उपयोगकर्ता पक्ष, ऊर्जा भंडारण शक्ति का उपयोग बिजली की कमी और उच्च बिजली की कीमतों के माध्यम से हो सकता है, बिजली व्यापार बाजार के माध्यम से बाहर देने के लिए और इसके अलावा, चाहे चालू हो बिजली उत्पादन की तरफ या ग्रिड की तरफ या ग्राहक की तरफ, ऊर्जा भंडारण का उपयोग करके उत्पन्न बिजली को शुल्क के लिए दूर किया जा सकता है और बिजली की कमी और कीमत अधिक होने पर बिजली व्यापार बाजार से लाभान्वित किया जा सकता है।

  व्यापक मूल्यांकन, जीवाश्म ऊर्जा के लिए स्वच्छ ऊर्जा का प्रतिस्थापन जितना मजबूत होगा, बिजली की आपूर्ति और मांग का संतुलन उतना ही कठिन होगा, लेकिन ऊर्जा भंडारण का उपयोग स्वच्छ ऊर्जा प्रतिस्थापन के जोखिम के दौरान हो सकता है, और यहां तक कि ऊर्जा भंडारण को भी देखा जा सकता है। ऊर्जा संक्रमण की गिट्टी।

  वैश्विक दृष्टिकोण से, ऊर्जा भंडारण मुख्य रूप से पारंपरिक ऊर्जा भंडारण और नई ऊर्जा भंडारण में प्रतिष्ठित है, पूर्व मुख्य रूप से पंपिंग ऊर्जा भंडारण को संदर्भित करता है, जबकि बाद में विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण और संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण शामिल है। पम्पिंग ऊर्जा भंडारण जल विद्युत उत्पादन के लिए आवश्यक होने पर पानी को निम्न से उच्च तक पंप करने के लिए यांत्रिक पम्पिंग उपकरण का उपयोग होता है; जबकि इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण बिजली को स्टोर और डिस्चार्ज करने के लिए उच्च-शक्ति और उच्च-प्रदर्शन बैटरी सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड का उपयोग होता है, संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण मुख्य रूप से ग्रिड लोड कम होने पर शेष बिजली को संपीड़ित करने के लिए उपयोग किया जाता है, और इसमें संग्रहीत किया जाएगा। बिजली पैदा करने के लिए गैस टर्बाइन चलाने के लिए बिजली की खपत के चरम पर जारी उच्च दबाव वाली सीलबंद सुविधाएं।

  वैश्विक स्थापित पैमाने और बाजार हिस्सेदारी से, पंप ऊर्जा भंडारण का वर्तमान संचयी स्थापित पैमाने सबसे बड़ा है, इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण का संचयी स्थापित पैमाने दूसरे स्थान पर है, और संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं का लैंडेड लेआउट तीसरे स्थान पर है।

  यद्यपि पंप ऊर्जा भंडारण वर्तमान में ऊर्जा भंडारण का सबसे महत्वपूर्ण तरीका है, और प्रौद्योगिकी संचय और व्यवसाय मॉडल दोनों अधिक परिपक्व हैं, लेकिन पंप ऊर्जा भंडारण भौगोलिक संभावित स्थान द्वारा कड़ाई से सीमित है, न केवल धीमी शुरुआत, लंबे निर्माण चक्र, और सीमित संसाधन बंदोबस्ती और उच्च लागत।

  इसके विपरीत, विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण मूल रूप से बाहरी परिस्थितियों, तेजी से प्रतिक्रिया समय, लचीली निर्माण परियोजनाओं, और अधिक महत्वपूर्ण रूप से विद्युत ऊर्जा भंडारण की सबसे व्यापक रूप से निर्धारित किस्मों के रूप में परेशान नहीं है, लिथियम भंडारण न केवल एक परिपक्व प्रक्रिया है, और सीमांत लागत में कमी की प्रवृत्ति अधिक से अधिक महत्वपूर्ण होती जा रही है, इस प्रकार पूरे लिथियम ऊर्जा भंडारण की लागत कम हो रही है।

  बीएनईएफ के अनुमान के अनुसार, लिथियम भंडारण की वैश्विक लागत 2022 में लगभग $1.66/वाट-घंटा है और 2025 में लगभग $1.29/वाट-घंटा तक गिरने की उम्मीद है। इस प्रकार, यह अपरिहार्य प्रतीत होता है कि विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण अंततः पंप किए गए ऊर्जा भंडारण के प्रभुत्व को बदलें।

  आंकड़े बताते हैं कि 2021 के अंत तक, वैश्विक पंप किए गए ऊर्जा भंडारण के संचयी स्थापित आकार में साल-दर-साल 4.1% की गिरावट आई है, जबकि इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण की हिस्सेदारी 25.4GW के संचयी स्थापित आकार के साथ बढ़कर 12.2% हो गई है। साल-दर-साल 67.7% की वृद्धि।

  इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण के संदर्भ में, लिथियम-आयन बैटरी का वर्तमान में 90% से अधिक का बाजार हिस्सा है, हालांकि एक अन्य सोडियम बैटरी, जो ऊर्जा भंडारण वाहक के रूप में कार्य करती है, बाद में ले सकती है।

  डेटा से पता चलता है कि सोडियम पृथ्वी की पपड़ी के 2.75% तक खाता है और दुनिया भर में वितरित किया जाता है, जबकि लिथियम केवल 0.0065% की तुलना में मुख्य रूप से अमेरिका में है। कीमत में भी परिलक्षित होता है, सोडियम की कीमत केवल $0.29 / किग्रा है, जबकि लिथियम की कीमत वर्तमान में लगभग $21.5 / किग्रा है, लिथियम बैटरी की तुलना में सोडियम बैटरी के लिए कच्चे माल की लागत 30% - 40% कम है।

  इसके अलावा, सोडियम आयन बैटरी -20 ℃ के कम तापमान वातावरण में 90% से अधिक की निर्वहन प्रतिधारण दर प्राप्त कर सकती है, -40 ℃ कम तापमान क्षमता के 70% से अधिक जारी कर सकती है, उच्च तापमान 80 ℃ का उपयोग चक्रीय के लिए भी किया जा सकता है चार्जिंग और डिस्चार्जिंग, प्रोजेक्ट लैंडिंग और परिदृश्य अनुप्रयोग अधिक लचीले होते हैं, इसलिए लिथियम बैटरी को बदलने के लिए सोडियम बैटरी का चलन होगा, यही निष्कर्ष लंबे जीवन, उच्च सुरक्षा और संसाधन संपन्न वैनेडियम बैटरी पर भी लागू होता है। यही निष्कर्ष नई बैटरी पर भी लागू होता है जैसे लंबे जीवन, उच्च सुरक्षा और प्रचुर संसाधनों के साथ वैनेडियम बैटरी के रूप में।

  विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण की तुलना में, हालांकि संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण का पैमाना बहुत कम है, लेकिन जर्मनी, संयुक्त राज्य अमेरिका ने वास्तव में व्यावसायिक विकास और अनुप्रयोग शुरू कर दिया है, कम-घाटी कम-गुणवत्ता वाली बिजली, वायु संपीड़न और भंडारण का प्रारंभिक मुख्य उपयोग बड़ी भंडारण गुफाएं, बिजली की चोटी में, भंडारण गुफा रिलीज से उच्च दबाव वाली हवा, बिजली उत्पन्न करने के लिए विस्तार मशीन चलाने के लिए एक ही ईंधन दहन, लेकिन जीवाश्म ईंधन पर निर्भर पारंपरिक संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण, की कमियों पर निर्भर प्राकृतिक गैस भंडारण गुफाएं विस्तार स्थान को प्रतिबंधित करती हैं। प्रासंगिक अड़चन कारकों के लिए, दुनिया भर के देश सक्रिय रूप से नई संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण तकनीक विकसित कर रहे हैं, जैसे थर्मल स्टोरेज संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण प्रणाली, इज़ोटेर्मल संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण प्रणाली और तरलीकृत वायु ऊर्जा भंडारण प्रणाली।

  वर्तमान में, कार्य, लागत, जीवन और प्रदर्शन के मामले में नया संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण मूल रूप से पंप किए गए ऊर्जा भंडारण के बराबर है, लेकिन यह बड़े पैमाने पर, लंबे जीवन, गैर-प्रदूषण, लंबी अवधि और लचीलेपन के लाभों पर भी प्रकाश डालता है। ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी का एक बहुत ही उच्च संभावित विकास।

  चाहे वह पंप ऊर्जा भंडारण, विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण या संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण हो, ये सभी एक निकट से संबंधित और पूर्ण औद्योगिक श्रृंखला बनाते हैं। अपस्ट्रीम में कच्चे माल और उत्पादन उपकरण हैं; मिडस्ट्रीम में बैटरी पैक, बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बैटरी स्थिति के प्रभारी), ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली (ऊर्जा प्रेषण के प्रभारी) और ऊर्जा भंडारण कन्वर्टर्स (वर्तमान रूपांतरण के प्रभारी) आदि से युक्त ऊर्जा भंडारण परियोजना निर्माण और एकीकरण प्रणाली हैं। , और डाउनस्ट्रीम में ऊर्जा भंडारण उत्पाद स्थापना और अंतिम उपयोगकर्ता आदि हैं।

  प्रमुख वैश्विक अर्थव्यवस्थाओं के लिए, न केवल उन्हें उद्योग श्रृंखला के उच्च-स्तरीय प्रवचन के लिए प्रतिस्पर्धा करना पड़ता है, जैसे कि उत्पादों और परियोजनाओं के मानक नियंत्रण, बल्कि उद्योग श्रृंखला के मूल्य वर्धित व्यापार के लिए भी, जैसे कि उत्पादों और तकनीकी सेवाओं को निर्यात करने की क्षमता, और उनके उद्योगों और उत्पादों की सुरक्षा के लिए पहुंच बाधाओं की स्थापना आदि। इसलिए, नई ऊर्जा भंडारण, जो मानव की "कार्बन तटस्थता" की सामान्य दृष्टि पर आधारित प्रतीत होती है, अनिवार्य रूप से है प्रतियोगिता द्वारा चिह्नित। इसलिए, नया ऊर्जा भंडारण, जो "कार्बन तटस्थता" की सामान्य दृष्टि पर आधारित प्रतीत होता है, अनिवार्य रूप से प्रतिस्पर्धी प्रतीकों के साथ चिह्नित है।

  दुनिया को स्कैन करते हुए, कुछ प्रमुख ऊर्जा भंडारण संवर्धन और अनुप्रयोग देश आम तौर पर अपने नीति तंत्र में सब्सिडी, निवेश कर क्रेडिट और अन्य उपाय प्रदान करके ऊर्जा भंडारण बाजार के विकास का समर्थन करते हैं।

  अमेरिका में, संघीय सरकार की निवेश कर क्रेडिट (ITC) नीति 5 kWh से ऊपर की ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए 30% तक की ITC छूट का समर्थन करती है, जबकि ग्राहक-पक्ष वितरित ऊर्जा भंडारण के लिए सेल्फ-जेनरेशन इंसेंटिव प्रोग्राम (SGIP) सब्सिडी को इसके माध्यम से बढ़ाया जाता है। 2026, और बेहतर ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी अधिनियम (BEST) अगले पांच वर्षों में अनुसंधान, विकास और ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों के प्रदर्शन में नवाचार के लिए $1 बिलियन प्रदान करता है। अरब की वित्तीय सहायता।

  जर्मनी में, न केवल नवीकरणीय ऊर्जा अधिनियम (ईईजी) ने स्थापित पीवी क्षमता की 52 जीडब्ल्यू की सब्सिडी सीमा को हटा दिया है, बल्कि स्वच्छ ऊर्जा प्रोत्साहन के लिए घरेलू बिजली उपभोक्ताओं द्वारा भुगतान किए गए ईईजी कर को 2021 से €0.25 प्रति किलोवाट घंटा कम किया जाएगा और 2023 में €0.0625 और गिर जाएगा। जापान में, अर्थव्यवस्था, व्यापार और उद्योग मंत्रालय ने घरों और व्यवसायों में लिथियम-आयन बैटरी स्थापित करने की लागत के 66% को सब्सिडी देने के लिए इस वर्ष लगभग $98.3 मिलियन का बजट अलग रखा है। ; यूके में, ऊर्जा भंडारण लाइसेंस पर 49 मेगावाट की सीमा को हटाने के अलावा, कुल £1.246 बिलियन के लिए औद्योगिक रणनीति चुनौती कोष और नेट जीरो इनोवेशन पोर्टफोलियो फंड की स्थापना की गई है। “यूके में, 49 मेगावाट लाइसेंस कैप को उठाने के अलावा, कुल 1.246 बिलियन पाउंड का इंडस्ट्रियल स्ट्रैटेजी चैलेंज फंड और नेट ज़ीरो इनोवेशन पोर्टफोलियो फंड स्थापित किया गया था ताकि ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों के लिए विशेष सहायता और सहायता प्रदान की जा सके।

  कई प्रतिस्पर्धी ताकतों के संग्रह और शिकार के अधीन, वैश्विक ऊर्जा भंडारण ने वॉल्यूम बढ़ाने के फास्ट ट्रैक में प्रवेश किया है। आंकड़ों के अनुसार, 2021 में, नई ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की वैश्विक स्थापित क्षमता 18.3GW होगी, जो साल-दर-साल 9% की वृद्धि होगी, और 2021 के अंत तक, परिचालन में ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की संचयी स्थापित क्षमता होगी 209.4GW। शोध फर्म एचआईएस मार्किट के अनुसार, दुनिया भर में तैनात ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की कुल स्थापित क्षमता 2022 में 12GW से अधिक हो जाएगी। उल्लेखनीय है कि वैश्विक ऊर्जा भंडारण पैटर्न में, संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन और यूरोप वर्ग के तीन प्रमुख प्रमुख हैं। जाहिर है, तीनों में 80% की वैश्विक ऊर्जा भंडारण स्थापित क्षमता शामिल है, और यह प्रवृत्ति भविष्य में और मजबूत होगी।