بجلی کی صنعت کے لیے متحرک توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات

توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کا موضوع شاید کبھی بھی اپنی مطابقت نہیں کھوئے گا۔ اس حقیقت کی وجہ سے، آج بہت سے ادارے زیادہ موثر توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات تیار کر رہے ہیں۔ اور اس علاقے میں ایک امید افزا حل ہائی انرجی فلائی وہیلز پر مبنی کائینیٹک (حرکت میں) توانائی کے ذخیرہ کا استعمال ہے۔

ان کے اطلاق کے شعبے نجی گھرانوں کے لیے چھوٹے آزاد بلاتعطل بجلی کی فراہمی سے لے کر بڑی صنعتی تنصیبات تک مختلف ہو سکتے ہیں جو فلائی وہیل کی گردش کے دوران توانائی جمع کرتی ہے اور صحیح وقت پر اسے مطلوبہ پاور لیول پر چھوڑ دیتی ہے، نیٹ ورک کو وولٹیج کے اضافے سے بچاتی ہے۔

اس طرح کے یونٹوں کا فائدہ یہ ہے کہ بڑے پیمانے پر فلائی وہیل جمع شدہ حرکی توانائی کو فوری طور پر برقی توانائی میں تبدیل کرنے کے قابل ہے، اس طرح صارفین کو ضروری طاقت فراہم کرتا ہے۔

اس طرح کے آلات میں کم سے کم آپریٹنگ اخراجات، اعلی درجے کی آٹومیشن اور باقاعدہ دیکھ بھال کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔

چند منٹوں میں پوری صلاحیت پر چارج ہونے کے بعد، فلائی وہیل چند سیکنڈ کے لیے ضرورت پڑنے پر ذخیرہ شدہ توانائی کو چھوڑ دے گا، جب کہ نیٹ ورک کے عام آپریٹنگ پیرامیٹرز اونچی چوٹی کے کرنٹ کو برداشت نہیں کر سکتے۔

یہ کیسے کام کرتا ہے

فلائی وہیل الیکٹرک مشین سے شافٹ کے ذریعے یا کسی اور ٹرانسمیشن میکانزم کے ذریعے گردش حاصل کرتی ہے اور اگر ضروری ہو تو شافٹ کے ذریعے جنریٹر موڈ میں جمع ہونے والی توانائی فراہم کرتی ہے، اور وہ مشین جو فلائی وہیل کو خود گھماتی ہے وہ اس وقت جنریٹر کے طور پر کام کر سکتی ہے۔

پیرامیٹرز کو کنٹرول کرنے کے لیے سینسر کے ساتھ ایک خودکار کنٹرول سسٹم رفتار حاصل کرنے کے عمل کو محفوظ بنائے گا اور ایک نازک صورتحال میں فلائی وہیل کی گردش کی خطرناک رفتار کے حصول اور فوری طور پر واپسی کے موڈ پر سوئچ کرنے کی ضرورت پر رد عمل ظاہر کرے گا۔ جمع حرکی توانائی

خصوصیات اور صلاحیتیں۔

اس طرح، کائنیٹک سٹوریج آلات انتہائی غیر معیاری پیرامیٹرز کے باوجود، بہترین آلات کے پاور موڈز کو یقینی بنانے کے لیے جمع ہونے، عارضی اسٹوریج اور بعد میں توانائی کی تبدیلی کے مسائل کو حل کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ نتیجے کے طور پر، اس تکنیکی حل کے ممکنہ ایپلی کیشنز کی وسیع ترین رینج کا احاطہ کیا گیا ہے۔

اس قسم کے الیکٹرو مکینیکل کنورٹر کے بہت سے فوائد ہیں۔ حرکی ذخیرہ کرنے والے آلات کی مخصوص توانائی کی شدت کیپسیٹرز سے زیادہ ہوتی ہے، اور بوجھ تک پہنچائی جانے والی مخصوص طاقت (موجودہ) کے لحاظ سے، وہ تیزابی بیٹریوں اور ایندھن کے خلیوں دونوں سے آگے ہیں۔

ایک ہی وقت میں، کائنیٹک اسٹوریج ڈیوائسز کمپیکٹ، ماحول دوست، تقریباً 90 فیصد کارکردگی کے حامل ہوتے ہیں، 10 سال سے زیادہ طویل سروس لائف رکھتے ہیں، برقرار رکھنے میں آسان ہوتے ہیں، اور کام کرنے والے وسائل عملی طور پر لامحدود ہوتے ہیں، اس کے علاوہ، کولنگ سسٹم سپر کنڈکٹنگ انڈکشن اسٹوریج ڈیوائسز (SPINs) کے مقابلے میں سو گنا سستا ہے۔ …

طبی مراکز، جوہری سہولیات، ڈیٹا ذخیرہ کرنے والے مراکز، بینک کے گودام، کیمیائی صنعتیں — جہاں بھی اہم صارفین کو طاقت دینے کے لیے انرجی بیک اپ کی ضرورت ہو، کائینیٹک اسٹوریج ڈیوائسز کام آئیں گی۔ ہم بڑے پاور سسٹمز کے لیے چوٹی کے بوجھ کو ختم کرنے کے بارے میں کیا کہہ سکتے ہیں، جس کی وجہ سے پورے شہری علاقوں میں بجلی کی بندش ہے۔

اب کیا استعمال کیا جاتا ہے

دس سالوں سے، دنیا کے کئی خطوں میں، خاص طور پر امریکہ اور جرمنی میں، اور روس میں حالیہ برسوں میں، کائینیٹک اسٹوریج ڈیوائسز کی ترقی نہیں رکی ہے۔

جرمنی کا ATZ 20 MJ ڈرائیوز تیار کرتا ہے جو 250 kW تک بجلی فراہم کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے، جو ایک گرڈ سنکرونائزیشن سسٹم سے لیس ہے۔ اس کے علاوہ، آلہ کے طول و عرض 1.5 میٹر سے زیادہ نہیں ہے.

ڈرائیو فلائی وہیل اعلیٰ طاقت والے کاربن فائبر سے بنی ہے اور اسے HTSC سیرامک ​​سسپنشن پر نصب کیا گیا ہے۔ الیکٹرک مشین جو ATZ کے فلائی وہیل کو تیز کرتی ہے اور بجلی پیدا کرتی ہے۔ مستقل نایاب زمین کے میگنےٹ پر مبنی.

امریکن بیکن پاور 6 kWh اور 25 kWh کے لیے سلنڈرکل اسٹوریج ڈیوائسز تیار کرتا ہے جو ملک کے صنعتی الیکٹرک گرڈز میں موجودہ پیرامیٹرز کے استحکام کو یقینی بنانے کے لیے کلسٹرز میں استعمال کیے جا سکتے ہیں۔

KNE ڈیزائن کے مراحل

کائینیٹک اسٹوریج ڈیوائس ڈیزائن کرتے وقت، ڈویلپر مندرجہ ذیل انجینئرنگ کے مسائل حل کرتے ہیں: موٹر جنریٹر کا حساب لگائیں، بیرنگ کا انتخاب کریں، فلائی وہیل کے ساتھ ساتھ کولنگ، مانیٹرنگ اور کنٹرول سسٹم کا حساب لگائیں، اور پھر پروڈکشن کے لیے آگے بڑھیں۔

ایک مخصوص ڈرائیو ماڈل کے مقصد کی بنیاد پر، ان میں مربوط الیکٹرک مشینیں اصولی طور پر مختلف ہو سکتی ہیں۔ تاہم، ایک ناقابل تردید فائدہ ہے ہم وقت ساز برقی مشینیںہم وقت ساز مشینوں میں، کوئی برش نہیں ہوتے، اور روٹر کے مستقل میگنےٹ موٹر جنریٹر کی اعلیٰ مخصوص طاقت حاصل کرنا ممکن بناتے ہیں۔

بیرنگ اور سسپنشن غیر رابطہ بیرنگ کے لیے بہترین موزوں ہیں، جیسے کہ ہائی ٹمپریچر سپر کنڈکٹرز (HTSC) پر مبنی۔

اگرچہ اس طرح کے نظاموں کو خصوصی ٹھنڈک کی ضرورت ہوتی ہے، تاہم وہ بجلی کی فراہمی کے بغیر بالکل مستحکم ہوتے ہیں: مستقل میگنےٹ کے سیٹ کا ایک انڈکٹر ایک سپر کنڈکٹنگ حالت میں HTSP میٹرکس کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ کوئی رگڑ کے نقصانات نہیں ہیں، یہاں تک کہ ہوا میں بھی، تیز رفتاری پر بھی کمپن کم سے کم ہوتی ہے، اور آپریشن کے دوران ڈھانچہ خود بخود مرکز میں ہوتا ہے۔

روسی MAI میں تیار کردہ ڈیوائس کی ایک مثال

مستقل میگنےٹ کا مقناطیسی میدان متحرک HTSP بلاکس کے ساتھ تعامل کرتا ہے، اور سپورٹ کو انسٹال کرنے کے بعد، فلائی وہیل صرف کریوسٹیٹ پر ٹیک لگاتا ہے (1 سینٹی میٹر سے کم فاصلے پر اس کے اوپر لیویٹیٹ کرتا ہے)، جبکہ ریڈیل سمت میں حرکت نہیں کرتا۔

اسٹیٹر اور روٹر کے کھمبوں کا برقی مقناطیسی تعامل نتیجے میں ٹارک پیدا کرتا ہے جو فلائی وہیل کو تیز کرتا ہے اور اس طرح ڈرائیو کو توانائی بخشتا ہے۔اور چونکہ حرکی شکل میں جمع ہونے والے سپورٹ میں کوئی نقصان نہیں ہوتا، اس لیے توانائی کو طویل عرصے تک ذخیرہ کیا جاتا ہے اور اگر ضروری ہو تو جنریٹر موڈ میں تبدیل کرکے استعمال کیا جاتا ہے۔

مکمل برائے نام 500 kJ توانائی جمع کرنے کے عمل میں، فلائی وہیل 300 سیکنڈ سے 6000 ریوول فی منٹ میں تیز ہو جاتی ہے۔ یہ باآسانی 25 سیکنڈ کے لیے 10 کلو واٹ کی بجلی فراہم کر سکتا ہے، چونکہ پلانٹ سے لی گئی ریٹیڈ پاور بالترتیب 250 kJ ہے، اس لیے 4 منٹ کے لیے 1 کلو واٹ کے لوڈ کی فراہمی کی ضمانت دی جا سکتی ہے۔

چارج کرتے وقت ان پٹ وولٹیج کی فریکوئنسی 220-240 وولٹ کے معیاری مین وولٹیج پر 50 Hz ہوتی ہے۔ فلائی وہیل کا وزن 100 کلوگرام ہے اور جڑتا کا لمحہ تقریباً 3.6 کلوگرام * ایم 2 ہے۔

جہاں تک جنریٹر موڈ کا تعلق ہے، انتخاب کے دوران موجودہ فریکوئنسی 160 سے 240 وولٹ کے وولٹیجز پر تین مرحلوں پر 200 ہرٹز ہے۔ انتخاب کے لیے زیادہ سے زیادہ ریٹیڈ پاور 11 کلو واٹ ہے۔

روس اور سی آئی ایس کے امکانات

ابھی حال ہی میں، روسی کمپنی کائنیٹک پاور نے سپر فلائی وہیلز پر مبنی اسٹیشنری کائنیٹک انرجی اسٹوریج ڈیوائسز کا اپنا ورژن بنایا ہے۔ ایسا ہی ایک سٹوریج ڈیوائس 100 کلو واٹ تک توانائی ذخیرہ کرنے اور 300 کلو واٹ تک کی قلیل مدتی بجلی فراہم کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔

روسی مارکیٹ کے حالات میں، اس طرح کے کئی ذخیرہ کرنے والے آلات کا ایک گروپ مہنگے اور بڑے پمپ والے پاور پلانٹس کی جگہ لے کر پورے خطے کے برقی بوجھ کی روزمرہ کی نسبت کو برابر کرنے کے قابل ہے۔

مزید برآں، جیسا کہ شروع میں بتایا گیا ہے، کائینیٹک اسٹوریج ڈیوائسز کا استعمال اعلیٰ ترین ذمہ داری والے آلات کو بلاتعطل بجلی فراہم کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ان پیشرفتوں کی منفرد خصوصیات ایک سیکنڈ کے سوویں حصے کی سطح پر ڈیوائس کے ردعمل کو یقینی بناتی ہیں، جو صارفین کو ایک سیکنڈ کے لیے بھی بجلی کی فراہمی میں خلل نہیں ڈالنے دیتی ہے۔