పారిశ్రామిక శక్తి నిల్వ పరికరాలు
పాత రోజుల్లో, జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లలో పొందిన విద్యుత్ శక్తి వెంటనే వినియోగదారులకు పంపిణీ చేయబడింది: దీపాలు వెలిగించి, ఇంజిన్లు నడిచాయి. అయితే, నేడు, విద్యుత్ ఉత్పాదక సామర్థ్యాలు బాగా విస్తరించినందున, ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తిని నిల్వ చేయడానికి సమర్థవంతమైన మార్గాల ప్రశ్న అనేక విధాలుగా తీవ్రంగా లేవనెత్తబడింది. వివిధ పునరుత్పాదక వనరులు.
మీకు తెలిసినట్లుగా, పగటిపూట మానవత్వం రాత్రి కంటే ఎక్కువ శక్తిని ఖర్చు చేస్తుంది. నగరాల్లో గరిష్ట లోడ్ల గంటలు ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన ఉదయం మరియు సాయంత్రం వేళల్లోకి వస్తాయి, అయితే ప్లాంట్లు (ముఖ్యంగా సౌర, గాలి మొదలైనవి) ఒక నిర్దిష్ట సగటు శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇది రోజులోని వివిధ సమయాల్లో మరియు వాతావరణ పరిస్థితులపై ఆధారపడి గణనీయంగా మారుతుంది.
అటువంటి పరిస్థితులలో, పవర్ ప్లాంట్లకు రోజులో ఏ సమయంలోనైనా అవసరమైన విద్యుత్ను అందించగల ఒక రకమైన బ్యాకప్ విద్యుత్ నిల్వను కలిగి ఉండటం చెడ్డ ఆలోచన కాదు. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి కొన్ని అత్యుత్తమ సాంకేతికతలను పరిశీలిద్దాం.
హైడ్రాలిక్ శక్తి నిల్వ
ఈ రోజు వరకు దాని ఔచిత్యాన్ని కోల్పోని పురాతన పద్ధతి. రెండు పెద్ద నీటి ట్యాంకులు ఒకదానిపై ఒకటి ఉన్నాయి. ఎగువ ట్యాంక్లోని నీరు, ఎత్తుకు పెంచబడిన ఏదైనా వస్తువు వలె, దిగువ ట్యాంక్లోని నీటి కంటే ఎక్కువ సంభావ్య శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.
పవర్ ప్లాంట్ యొక్క విద్యుత్ వినియోగం తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఆ సమయంలో నీటిని పంపుల ద్వారా ఎగువ రిజర్వాయర్లోకి పంప్ చేస్తారు. పీక్ అవర్స్ సమయంలో, ప్లాంట్ గ్రిడ్కు అధిక శక్తిని అందించవలసి వచ్చినప్పుడు, ఎగువ ట్యాంక్ నుండి నీరు మళ్లించబడుతుంది. హైడ్రోజెనరేటర్ యొక్క టర్బైన్ ద్వారా, తద్వారా పెరిగిన శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
జర్మనీలో, ఈ రకమైన హైడ్రోక్యుమ్యులేటర్ల ప్రాజెక్టులు పాత బొగ్గు గనుల ప్రదేశాలలో, అలాగే సముద్రపు దిగువన ప్రత్యేకంగా సృష్టించబడిన గోళాకార గిడ్డంగులలో వాటి తదుపరి నిర్మాణం కోసం అభివృద్ధి చేయబడుతున్నాయి.
సంపీడన గాలి రూపంలో శక్తి నిల్వ
కంప్రెస్డ్ స్ప్రింగ్ లాగా, సిలిండర్లోకి చొప్పించిన సంపీడన గాలి సంభావ్య రూపంలో శక్తిని నిల్వ చేయగలదు. సాంకేతికత చాలా కాలంగా ఇంజనీర్లచే పొదిగించబడింది, కానీ దాని అధిక ధర కారణంగా అమలు చేయబడలేదు. ప్రత్యేక కంప్రెషర్లతో అడియాబాటిక్ గ్యాస్ కంప్రెషన్ సమయంలో ఇప్పటికే చాలా ఎక్కువ శక్తి ఏకాగ్రత సాధించవచ్చు.
ఆలోచన ఇది: సాధారణ ఆపరేషన్ సమయంలో, ఒక పంపు ట్యాంక్లోకి గాలిని పంపుతుంది మరియు పీక్ లోడ్ల సమయంలో, సంపీడన గాలి ట్యాంక్ నుండి ఒత్తిడిలో విడుదల చేయబడుతుంది మరియు జనరేటర్ యొక్క టర్బైన్ను మారుస్తుంది. ప్రపంచంలో అనేక సారూప్య వ్యవస్థలు ఉన్నాయి, వీటిలో అతిపెద్ద డెవలపర్లలో కెనడియన్ కంపెనీ హైడ్రోస్టార్ ఒకటి.
థర్మల్ అక్యుమ్యులేటర్గా కరిగిన ఉప్పు
సౌర ఫలకాలు సూర్యుని ప్రకాశించే శక్తిని మార్చడానికి ఇది ఏకైక సాధనం కాదు.సౌర పరారుణ వికిరణం, సరిగ్గా కేంద్రీకరించబడినప్పుడు, ఉప్పు మరియు లోహాన్ని కూడా వేడి చేసి కరిగిస్తుంది.
సౌర టవర్లు ఈ విధంగా పని చేస్తాయి, ఇక్కడ అనేక రిఫ్లెక్టర్లు సూర్యుని శక్తిని స్టేషన్ మధ్యలో నిర్మించిన టవర్ పైన అమర్చిన ఉప్పు ట్యాంక్కు మళ్లిస్తాయి. కరిగిన ఉప్పు నీటికి వేడిని విడుదల చేస్తుంది, ఇది జనరేటర్ యొక్క టర్బైన్ను మార్చే ఆవిరిగా మారుతుంది.
కాబట్టి, విద్యుత్తుగా మారడానికి ముందు, వేడిని మొదట కరిగిన ఉప్పు ఆధారంగా థర్మల్ అక్యుమ్యులేటర్లో నిల్వ చేస్తారు.ఈ సాంకేతికత అమలు చేయబడింది, ఉదాహరణకు, యునైటెడ్ అరబ్ ఎమిరేట్స్లో. జార్జియా టెక్ కరిగిన లోహం యొక్క ఉష్ణ నిల్వ కోసం మరింత సమర్థవంతమైన పరికరాన్ని అభివృద్ధి చేసింది.
రసాయన బ్యాటరీలు
లిథియం బ్యాటరీలు పవన విద్యుత్ ప్లాంట్ల కోసం — ఇది స్మార్ట్ఫోన్లు మరియు ల్యాప్టాప్ల కోసం బ్యాటరీల వలె అదే సాంకేతికత, పవర్ ప్లాంట్ కోసం నిల్వలో ఇటువంటి వేలాది "బ్యాటరీలు" మాత్రమే ఉంటాయి. సాంకేతికత కొత్తది కాదు, ఇది నేడు USలో ఉపయోగించబడుతుంది. అటువంటి 4 MWh ప్లాంట్కు ఇటీవలి ఉదాహరణ ఆస్ట్రేలియాలో టెస్లా ఇటీవల నిర్మించినది. ఈ స్టేషన్ గరిష్టంగా 100 మెగావాట్ల విద్యుత్ను లోడ్కు సరఫరా చేయగలదు.
రసాయన సంచితాలు కారుతున్నాయి
సంప్రదాయ బ్యాటరీలలో ఎలక్ట్రోడ్లు కదలకపోతే, ఫ్లో బ్యాటరీలలో చార్జ్ చేయబడిన ద్రవాలు ఎలక్ట్రోడ్లుగా పనిచేస్తాయి. రెండు ద్రవాలు మెమ్బ్రేన్ ఇంధన ఘటం ద్వారా కదులుతాయి, దీనిలో ద్రవ ఎలక్ట్రోడ్ల అయానిక్ పరస్పర చర్య జరుగుతుంది మరియు ద్రవాలను కలపకుండా సెల్లో వివిధ సంకేతాల విద్యుత్ ఛార్జీలు ఉత్పన్నమవుతాయి. ఆ విధంగా లోడ్ చేయబడిన విద్యుత్ శక్తిని లోడ్కు సరఫరా చేయడానికి సెల్లో స్టేషనరీ ఎలక్ట్రోడ్లు అమర్చబడి ఉంటాయి.
కాబట్టి, జర్మనీలోని ఉప్పునీరు 4 పవర్ ప్రాజెక్ట్లో భాగంగా, భూగర్భంలో ఎలక్ట్రోలైట్లతో (వెనాడియం, ఉప్పునీరు, క్లోరిన్ లేదా జింక్ ద్రావణం) ట్యాంకులను వ్యవస్థాపించడానికి ప్రణాళిక చేయబడింది మరియు స్థానిక గుహలలో 700 MWh ప్రవాహ బ్యాటరీని ఏర్పాటు చేస్తారు. గాలి లేకపోవడం లేదా మేఘావృతమైన వాతావరణం కారణంగా విద్యుత్తు అంతరాయాలను నివారించడానికి రోజంతా పునరుత్పాదక శక్తి పంపిణీని సమతుల్యం చేయడం ప్రాజెక్ట్ యొక్క ప్రధాన లక్ష్యం.
సూపర్ ఫ్లైవీల్ డైనమిక్ స్టోరేజ్
సూత్రం మొదట విద్యుత్తును మార్చడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది - సూపర్ ఫ్లైవీల్ యొక్క భ్రమణం యొక్క గతి శక్తి రూపంలో, మరియు, అవసరమైతే, తిరిగి విద్యుత్ శక్తి (ఫ్లైవీల్ జనరేటర్ను మారుస్తుంది).
ప్రారంభంలో, లోడ్ వినియోగం గరిష్ట స్థాయికి చేరుకునే వరకు ఫ్లైవీల్ తక్కువ-పవర్ మోటార్ ద్వారా వేగవంతం చేయబడుతుంది మరియు లోడ్ గరిష్ట స్థాయికి చేరుకున్నప్పుడు, ఫ్లైవీల్ ద్వారా నిల్వ చేయబడిన శక్తి అనేక రెట్లు ఎక్కువ శక్తితో పంపిణీ చేయబడుతుంది. ఈ సాంకేతికత విస్తృత పారిశ్రామిక అనువర్తనాన్ని కనుగొనలేదు, కానీ శక్తివంతమైన నిరంతర విద్యుత్ వనరులలో ఉపయోగం కోసం ఆశాజనకంగా పరిగణించబడుతుంది.