جمع کرنے والے پودے، برقی توانائی کو ذخیرہ کرنے کے لیے بیٹریوں کا استعمال
برقی توانائی کو ذخیرہ کرنے کے سب سے زیادہ موثر اور امید افزا طریقوں میں سے ایک، اس کے ذخیرہ کرنے کی کثافت کے لحاظ سے، بیٹریوں پر مبنی اسٹوریج پلانٹس کا استعمال ہے، جو کیمیائی شکل میں توانائی کو ذخیرہ کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔
بیٹری پاور پلانٹس خاص طور پر اس وقت مفید ہوتے ہیں جب معاون قلیل مدتی چوٹی بجلی فراہم کرنا ضروری ہو، اس طرح صارفین کو بجلی کی ہنگامی بندش کو روکا جا سکتا ہے۔
اس طرح، بیٹری پاور پلانٹس، ان کے آپریشن کے اصول کے مطابق، روایتی مسلسل توانائی کے ذرائع کے ساتھ بہت سی خصوصیات مشترک ہیں، تاہم، ساخت کے بڑے سائز میں مختلف ہیں۔ اسٹیشن کی بیٹریاں رکھنے کے لیے ایک الگ کمرہ الگ رکھا گیا ہے، جیسے کہ ایک بڑے گودام یا کئی کنٹینرز۔
بلاتعطل بجلی کی فراہمی کی ٹیکنالوجی کی طرح، یہاں بھی ایک خصوصیت ہے، جو اس حقیقت پر مشتمل ہے کہ بیٹریوں میں ذخیرہ شدہ الیکٹرو کیمیکل توانائی کو براہ راست کرنٹ کی صورت میں خصوصی طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
لیکن چونکہ روایتی نیٹ ورکس کو حاصل کرنے کے لیے متبادل کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے بیٹریوں میں ذخیرہ شدہ توانائی کی اضافی تبدیلی کرنا ضروری ہے۔ اس لیے ہائی وولٹیج کرنٹ زیادہ موزوں ہے۔ فاصلے پر توانائی منتقل کرنے کے لئےطاقتور thyristor inverters کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیے جاتے ہیں، جو کہ لازمی طور پر پاور پلانٹس کا حصہ ہوتے ہیں۔
کسی خاص تنصیب میں استعمال ہونے والی بیٹریوں کی قسم کا تعین اس کی قیمت، کارکردگی کی ضروریات (ذخیرہ شدہ توانائی، دستیاب طاقت) اور متوقع سروس لائف سے ہوتا ہے۔ 1980 کی دہائی میں، سٹوریج پاور پلانٹس میں صرف لیڈ ایسڈ بیٹریاں ہی پائی جاتی تھیں۔ 1990 اور 2000 کی دہائی کے اوائل میں نکل کیڈیمیم اور سوڈیم سلفر بیٹریاں نمودار ہوئیں۔
آج، لتیم آئن بیٹریوں کی قیمت میں کمی کی وجہ سے (آٹو موٹیو انڈسٹری کی تیز رفتار ترقی کی وجہ سے)، لتیم آئن بنیادی طور پر استعمال ہوتا ہے۔ کچھ جگہوں پر فلو تھرو بیٹری سسٹم پہلے ہی نمودار ہو چکے ہیں۔ تاہم، لیڈ ایسڈ کے حل اب بھی کچھ بجٹ عمارتوں میں مل سکتے ہیں۔
پمپ پاور پلانٹس کے مقابلے میں بیٹری پاور پلانٹس کا فائدہ واضح ہے۔ کوئی مسلسل حرکت کرنے والے حصے نہیں ہیں، عملی طور پر شور کا کوئی ذریعہ نہیں ہے۔ بیٹری پاور پلانٹ کو شروع کرنے کے لیے چند دسیوں ملی سیکنڈز کافی ہیں، جس کے بعد یہ فوری طور پر پوری صلاحیت کے ساتھ کام کر سکتا ہے۔
یہ فائدہ بیٹری پلانٹس کو زیادہ سے زیادہ بوجھ کو آسانی سے برداشت کرنے کی اجازت دیتا ہے جو آلات کے ذریعہ بھی کسی اہم چیز کے طور پر نہیں سمجھا جاتا ہے، لہذا ایسا اسٹیشن گھنٹوں تک زیادہ سے زیادہ کام کرسکتا ہے۔
یہ کہنے کی ضرورت نہیں ہے کہ بیٹری اسٹیشن نیٹ ورک پر چوٹی کے بوجھ کی وجہ سے وولٹیج کے اتار چڑھاو کو کم کرنے کے کام سے آسانی سے نمٹتے ہیں۔ ان کی بدولت شہر اور پورے علاقے ٹریفک جام کی وجہ سے بجلی کی بندش سے محفوظ رہ سکتے ہیں۔
اسی طرح قابل تجدید خود مختار توانائی کے ذرائع کے سلسلے میں بیٹری پاور پلانٹس کے آپریشن پر لاگو ہوتا ہے، آج یہ ایک پوری صنعت ہے۔
قابل تجدید توانائی [قابل تجدید توانائی کی پیداوار (قابل تجدید توانائی)] - معاشیات، سائنس اور ٹیکنالوجی کا شعبہ جس میں قابل تجدید توانائی کے ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کی جانے والی برقی، تھرمل اور مکینیکل توانائی کی پیداوار، ترسیل، تبدیلی، جمع اور کھپت کا احاطہ کیا گیا ہے۔
میرے پاس مختلف قسم کی بیٹریاں فوائد اور نقصانات ہیں. کچھ (سوڈیم سلفر) مستقل موڈ میں اچھی طرح کام کرتے ہیں، مثال کے طور پر خود مختار توانائی کے ذرائع کے ساتھ مل کر، لیکن سنکنرن اور عمر بڑھنے کا خطرہ ہے، چاہے ان کا استعمال نہ کیا جائے۔ دوسرے صرف تیزی سے چارج ڈسچارج سائیکل کی زیادہ تعداد کی وجہ سے ٹوٹ پھوٹ کا شکار ہوتے ہیں۔
کچھ بیٹریوں کو باقاعدہ دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے (لیڈ ایسڈ بیٹریوں کو پانی سے دوبارہ چارج کیا جانا چاہیے)، دھماکے سے بچنے کے لیے گیس نکالنا وغیرہ۔
مزید جدید سیل شدہ لیتھیم آئن بیٹریاں بغیر دیکھ بھال کے طویل عرصے تک کام کر سکتی ہیں، ان کی حالت الیکٹرانکس کے ذریعے مانیٹر کی جاتی ہے اور اگر ضروری ہو تو سیل کو تبدیل کرنے کی ضرورت کا اشارہ دیتی ہے۔
ایک جدید مثال دنیا کے سب سے بڑے پاور پلانٹس میں سے ایک ہے — ہارنسڈیل پاور ریزرو، جو ہورنسڈیل ونڈ پاور پلانٹ کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے۔ ٹیسلا نے اسے 2017 کے آخر میں بنایا تھا۔
2018 کے اوائل میں، جب کہ جنوبی آسٹریلیا کو معاشی نقصان کا سامنا کرنا پڑا، اسٹیشن نے اپنے مالکان کو تقریباً ایک ملین ڈالر گرڈ کو A$14,000 فی میگا واٹ کے حساب سے بجلی فراہم کرنے کے لیے لائے۔ یہ پلانٹ مسلسل 30 میگاواٹ اور 10 منٹ تک 70 میگاواٹ بجلی فراہم کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔
پاور پلانٹ کی کل ڈیزائن کی گنجائش 100 میگاواٹ ہے۔ اسٹیشن کی پوری بیٹری کی صلاحیت، 129 میگاواٹ، کئی ملین سام سنگ 21700 لیتھیم آئن سیل (3000-5000 mAh) پر مشتمل ہے۔
یہ سسٹم قابل اعتماد طریقے سے بجلی کے صارفین کے گرڈ کو مستحکم حالت میں برقرار رکھتا ہے یہاں تک کہ ان صورتوں میں جہاں ہوا کی رفتار انتہائی کم ہو۔ 2020 میں، پلانٹ کی صلاحیت کو بڑھا کر 194 میگاواٹ کر دیا گیا ہے، اور ڈیزائن کی صلاحیت 150 میگاواٹ ہے۔
پرانی ٹیکنالوجی کی ایک مثال چینو، کیلیفورنیا میں 1988 سے 1997 تک بیٹری پاور پلانٹ ہے۔ پلانٹ میں دو ہالز میں واقع 8,256 لیڈ ایسڈ بیٹریاں شامل تھیں۔
ڈھانچہ جامد اخترتی مشترکہ کے طور پر کام کرتا ہے۔ رد عمل کی طاقت اور بجلی کی بندش کے دوران صارفین کو بجلی کی بندش سے بچانا۔ اس کی چوٹی کی طاقت 14 میگاواٹ تھی جس کی بیٹری 40 میگاواٹ کی کل صلاحیت تھی۔
بھی دیکھو:
صنعتی توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات کی سب سے عام اقسام
متحرک توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات بجلی کی صنعت کے لیے کیسے کام کرتے ہیں اور کیسے کام کرتے ہیں؟