ઔદ્યોગિક ઊર્જા સંગ્રહ ઉપકરણો

જૂના દિવસોમાં, હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક પ્લાન્ટ્સમાં મેળવેલી વિદ્યુત ઊર્જા તરત જ ગ્રાહકોને પહોંચાડવામાં આવી હતી: દીવા પ્રગટાવવામાં આવે છે, એન્જિન દોડે છે. આજે, જો કે, જેમ જેમ વીજ ઉત્પાદન ક્ષમતાઓ ખૂબ જ વિસ્તરી ગઈ છે, ઉત્પન્ન થયેલ ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવાની કાર્યક્ષમ રીતોનો પ્રશ્ન ઘણી રીતે ગંભીરતાથી ઉભો થયો છે, જેમાં વિવિધ નવીનીકરણીય સ્ત્રોતો.

જેમ તમે જાણો છો, દિવસ દરમિયાન માનવતા રાત્રે કરતાં ઘણી વધુ ઊર્જા ખર્ચે છે. શહેરોમાં પીક લોડના કલાકો સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત સવાર અને સાંજના કલાકોમાં આવે છે, જ્યારે ઉત્પાદન કરતા પ્લાન્ટ્સ (ખાસ કરીને સૌર, પવન, વગેરે) ચોક્કસ સરેરાશ શક્તિ ઉત્પન્ન કરે છે જે દિવસના જુદા જુદા સમયે અને હવામાન પરિસ્થિતિઓના આધારે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે.

આવા સંજોગોમાં, પાવર પ્લાન્ટ્સ માટે કોઈ પ્રકારનો બેક-અપ વીજળીનો સંગ્રહ હોય જે દિવસના કોઈપણ સમયે જરૂરી શક્તિ પ્રદાન કરી શકે તે ખરાબ વિચાર નથી. ચાલો આ સમસ્યાને હલ કરવા માટે કેટલીક શ્રેષ્ઠ તકનીકો પર એક નજર કરીએ.

હાઇડ્રોલિક ઊર્જા સંગ્રહ

સૌથી જૂની પદ્ધતિ જે આજ સુધી તેની સુસંગતતા ગુમાવી નથી. પાણીની બે મોટી ટાંકીઓ એક બીજાની ઉપર આવેલી છે. ઉપરની ટાંકીનું પાણી, ઊંચાઈ સુધી ઉભેલા કોઈપણ પદાર્થની જેમ, નીચલા ટાંકીના પાણી કરતાં વધુ સંભવિત ઊર્જા ધરાવે છે.

જ્યારે પાવર પ્લાન્ટનો વીજ વપરાશ ઓછો હોય છે, તે સમયે પંપ દ્વારા પાણીને ઉપરના જળાશયમાં પમ્પ કરવામાં આવે છે. પીક અવર્સ દરમિયાન, જ્યારે પ્લાન્ટને ગ્રીડમાં વધુ પાવર આપવા માટે ફરજ પાડવામાં આવે છે, ત્યારે ઉપરની ટાંકીમાંથી પાણી વાળવામાં આવે છે. હાઇડ્રોજનરેટરના ટર્બાઇન દ્વારા, ત્યાં વધેલી શક્તિ પેદા કરે છે.

જર્મનીમાં, આ પ્રકારના હાઇડ્રોએક્યુમ્યુલેટરના પ્રોજેક્ટ્સ તેમના અનુગામી ઉત્થાન માટે જૂની કોલસાની ખાણોના સ્થળોએ તેમજ સમુદ્રના તળિયે ગોળાકાર વેરહાઉસીસમાં ખાસ આ હેતુ માટે બનાવવામાં આવી રહ્યા છે.

સંકુચિત હવાના સ્વરૂપમાં ઊર્જા સંગ્રહ

કોમ્પ્રેસ્ડ સ્પ્રિંગની જેમ, સિલિન્ડરમાં ઇન્જેક્ટ કરાયેલ કોમ્પ્રેસ્ડ એર સંભવિત સ્વરૂપમાં ઊર્જા સંગ્રહિત કરવામાં સક્ષમ છે. ઇજનેરો દ્વારા આ ટેક્નોલોજીને લાંબા સમયથી હેચ કરવામાં આવી હતી, પરંતુ તેની ઊંચી કિંમતને કારણે તેનો અમલ કરવામાં આવ્યો ન હતો. પરંતુ ખાસ કોમ્પ્રેસર સાથે એડિબેટિક ગેસ કમ્પ્રેશન દરમિયાન પહેલેથી જ ખૂબ જ ઉચ્ચ સ્તરની ઊર્જા સાંદ્રતા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

વિચાર આ છે: સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન, પંપ હવાને ટાંકીમાં પમ્પ કરે છે, અને પીક લોડ દરમિયાન, દબાણ હેઠળ ટાંકીમાંથી સંકુચિત હવા છોડવામાં આવે છે અને જનરેટરના ટર્બાઇનને ફેરવે છે. વિશ્વમાં ઘણી સમાન સિસ્ટમો છે, જેમાંથી એક કેનેડિયન કંપની હાઇડ્રોસ્ટાર છે.

થર્મલ સંચયક તરીકે પીગળેલું મીઠું

સૌર પેનલ્સ સૂર્યની તેજસ્વી ઊર્જાને રૂપાંતરિત કરવા માટે તે એકમાત્ર સાધન નથી.સૌર ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશન, જ્યારે યોગ્ય રીતે કેન્દ્રિત હોય છે, ત્યારે તે મીઠું અને તે પણ ધાતુને ગરમ કરી શકે છે અને પીગળી શકે છે.

આ રીતે સૌર ટાવર કામ કરે છે, જ્યાં ઘણા રિફ્લેક્ટર સૂર્યની ઊર્જાને સ્ટેશનની મધ્યમાં ઉભા કરાયેલા ટાવરની ટોચ પર લગાવેલી મીઠાની ટાંકી તરફ નિર્દેશિત કરે છે. પછી પીગળેલું મીઠું પાણીમાં ગરમી છોડે છે, જે વરાળમાં ફેરવાય છે જે જનરેટરની ટર્બાઇનને ફેરવે છે.

તેથી, વીજળીમાં ફેરવાતા પહેલા, ગરમીને પ્રથમ પીગળેલા મીઠાના આધારે થર્મલ સંચયકમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે. આ તકનીકનો અમલ કરવામાં આવ્યો છે, ઉદાહરણ તરીકે, સંયુક્ત આરબ અમીરાતમાં. જ્યોર્જિયા ટેકએ પીગળેલી ધાતુના થર્મલ સ્ટોરેજ માટે વધુ કાર્યક્ષમ ઉપકરણ વિકસાવ્યું છે.

કેમિકલ બેટરી

લિથિયમ બેટરી વિન્ડ પાવર પ્લાન્ટ્સ માટે — આ સ્માર્ટફોન અને લેપટોપની બેટરી જેવી જ ટેકનોલોજી છે, પાવર પ્લાન્ટના સ્ટોરેજમાં આવી હજારો "બેટરી" જ હશે. ટેક્નોલોજી નવી નથી, આજે યુ.એસ.માં તેનો ઉપયોગ થાય છે. આવા 4 MWh પ્લાન્ટનું તાજેતરનું ઉદાહરણ ઓસ્ટ્રેલિયામાં ટેસ્લા દ્વારા તાજેતરમાં બનાવવામાં આવેલ છે. સ્ટેશન લોડમાં મહત્તમ 100 મેગાવોટ પાવર પહોંચાડવામાં સક્ષમ છે.

રાસાયણિક સંચયકો લીક

જો પરંપરાગત બેટરીઓમાં ઇલેક્ટ્રોડ્સ ખસેડતા નથી, તો ફ્લો બેટરીમાં ચાર્જ થયેલ પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે કાર્ય કરે છે. બે પ્રવાહી પટલના બળતણ કોષમાંથી પસાર થાય છે જેમાં પ્રવાહી ઇલેક્ટ્રોડની આયનીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા થાય છે અને પ્રવાહીને મિશ્રિત કર્યા વિના કોષમાં વિવિધ ચિહ્નોના ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ઉત્પન્ન થાય છે. આ રીતે લોડ થયેલ વિદ્યુત ઉર્જા લોડને સપ્લાય કરવા માટે કોષમાં સ્થિર ઇલેક્ટ્રોડ લગાવવામાં આવે છે.

તેથી, જર્મનીમાં brine4power પ્રોજેક્ટના ભાગ રૂપે, ભૂગર્ભમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ (વેનેડિયમ, મીઠું પાણી, ક્લોરિન અથવા ઝીંક સોલ્યુશન) સાથેની ટાંકીઓ સ્થાપિત કરવાની યોજના છે, અને સ્થાનિક ગુફાઓમાં 700 MWh ની ફ્લો બેટરી ઊભી કરવામાં આવશે. આ પ્રોજેક્ટનો મુખ્ય ધ્યેય પવનની અછત અથવા વાદળછાયું વાતાવરણને કારણે વીજ આઉટેજને ટાળવા માટે સમગ્ર દિવસ દરમિયાન નવીનીકરણીય ઊર્જાના વિતરણને સંતુલિત કરવાનો છે.

સુપર ફ્લાયવ્હીલ ડાયનેમિક સ્ટોરેજ

સિદ્ધાંત પ્રથમ કન્વર્ટિંગ વીજળી પર આધારિત છે - સુપર ફ્લાયવ્હીલના પરિભ્રમણની ગતિ ઊર્જાના સ્વરૂપમાં, અને, જો જરૂરી હોય તો, પાછા વિદ્યુત ઊર્જામાં (ફ્લાયવ્હીલ જનરેટરને ફેરવે છે).

શરૂઆતમાં, ફ્લાયવ્હીલ લો-પાવર મોટર દ્વારા ત્વરિત થાય છે જ્યાં સુધી લોડ વપરાશ ટોચ પર ન હોય, અને જ્યારે લોડ ટોચ પર આવે છે, ત્યારે ફ્લાયવ્હીલ દ્વારા સંગ્રહિત ઊર્જા અનેક ગણી વધુ શક્તિ સાથે પહોંચાડી શકાય છે. આ ટેક્નોલોજીને વ્યાપક ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન મળી નથી, પરંતુ શક્તિશાળી અવિરત પાવર સ્ત્રોતોમાં ઉપયોગ માટે આશાસ્પદ માનવામાં આવે છે.