ઊર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગના વિકાસ અને ઉપયોગની ઝાંખી.
૧. ઊર્જા સંગ્રહ ટેકનોલોજીનો પરિચય.
ઉર્જા સંગ્રહ એ ઉર્જાનો સંગ્રહ છે. તે એવી ટેકનોલોજીઓનો ઉલ્લેખ કરે છે જે ઉર્જાના એક સ્વરૂપને વધુ સ્થિર સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરે છે અને તેને સંગ્રહિત કરે છે. પછી જરૂર પડ્યે તેઓ તેને ચોક્કસ સ્વરૂપમાં મુક્ત કરે છે. વિવિધ ઉર્જા સંગ્રહ સિદ્ધાંતો તેને 3 પ્રકારોમાં વિભાજિત કરે છે: યાંત્રિક, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ. દરેક ઉર્જા સંગ્રહ પ્રકારનો પોતાનો પાવર રેન્જ, લક્ષણો અને ઉપયોગ હોય છે.
ઊર્જા સંગ્રહ પ્રકાર | રેટેડ પાવર | રેટેડ ઊર્જા | લાક્ષણિકતાઓ | અરજીના પ્રસંગો | |
યાંત્રિક ઊર્જા સંગ્રહ | 抽水 储能 | ૧૦૦-૨,૦૦૦ મેગાવોટ | ૪-૧૦ કલાક | મોટા પાયે, પરિપક્વ ટેકનોલોજી; ધીમી પ્રતિક્રિયા, ભૌગોલિક સંસાધનોની જરૂર છે | લોડ નિયમન, આવર્તન નિયંત્રણ અને સિસ્ટમ બેકઅપ, ગ્રીડ સ્થિરતા નિયંત્રણ. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | ૧-૨૦ કલાક | મોટા પાયે, પરિપક્વ ટેકનોલોજી; ધીમી પ્રતિક્રિયા, ભૌગોલિક સંસાધનોની જરૂરિયાત. | પીક શેવિંગ, સિસ્ટમ બેકઅપ, ગ્રીડ સ્થિરતા નિયંત્રણ | |
飞轮 储能 | kW-30MW | ૧૫ સેકંડ-૩૦ મિનિટ | ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ, ઊંચી કિંમત, ઉચ્ચ અવાજ સ્તર | ક્ષણિક/ગતિશીલ નિયંત્રણ, આવર્તન નિયંત્રણ, વોલ્ટેજ નિયંત્રણ, UPS અને બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ. | |
ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઊર્જા સંગ્રહ | 超导 储能 | kW-1MW | ૨ સેકન્ડ-૫ મિનિટ | ઝડપી પ્રતિભાવ, ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ; ઊંચી કિંમત, મુશ્કેલ જાળવણી | ક્ષણિક/ગતિશીલ નિયંત્રણ, આવર્તન નિયંત્રણ, પાવર ગુણવત્તા નિયંત્રણ, UPS અને બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ |
超级 电容 | kW-1MW | ૧-૩૦ સેકન્ડ | ઝડપી પ્રતિભાવ, ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ; ઊંચી કિંમત | પાવર ગુણવત્તા નિયંત્રણ, યુપીએસ અને બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ | |
ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઊર્જા સંગ્રહ | 铅酸 电池 | kW-50MW | ૧ મિનિટ-૩ h | પરિપક્વ ટેકનોલોજી, ઓછી કિંમત; ટૂંકી આયુષ્ય, પર્યાવરણીય સંરક્ષણની ચિંતાઓ | પાવર સ્ટેશન બેકઅપ, બ્લેક સ્ટાર્ટ, યુપીએસ, એનર્જી બેલેન્સ |
液流 电池 | kW-100MW | ૧-૨૦ કલાક | ઘણા બેટરી ચક્રમાં ડીપ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગનો સમાવેશ થાય છે. તેમને જોડવામાં સરળ છે, પરંતુ તેમની ઉર્જા ઘનતા ઓછી છે. | તે પાવર ગુણવત્તાને આવરી લે છે. તે બેકઅપ પાવરને પણ આવરી લે છે. તે પીક શેવિંગ અને વેલી ફિલિંગને પણ આવરી લે છે. તે ઊર્જા વ્યવસ્થાપન અને નવીનીકરણીય ઊર્જા સંગ્રહને પણ આવરી લે છે. | |
钠硫 电池 | ૧ કિલોવોટ-૧૦૦ મેગાવોટ | કલાકો | ઉચ્ચ ચોક્કસ ઊર્જા, ઊંચી કિંમત, કાર્યકારી સલામતીના મુદ્દાઓમાં સુધારાની જરૂર છે. | પાવર ગુણવત્તા એક વિચાર છે. બેકઅપ પાવર સપ્લાય બીજો વિચાર છે. પછી, પીક શેવિંગ અને વેલી ફિલિંગ છે. ઉર્જા વ્યવસ્થાપન બીજી બાબત છે. છેલ્લે, નવીનીકરણીય ઉર્જા સંગ્રહ છે. | |
锂离子 电池 | kW-100MW | કલાકો | લિથિયમ-આયન બેટરીની કિંમત ઘટતાં ઉચ્ચ ચોક્કસ ઊર્જા, ખર્ચ ઘટે છે | ક્ષણિક/ગતિશીલ નિયંત્રણ, આવર્તન નિયંત્રણ, વોલ્ટેજ નિયંત્રણ, UPS અને બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ. |
તેના ફાયદા છે. આમાં ભૂગોળનો ઓછો પ્રભાવ શામેલ છે. તેમનો બાંધકામ સમય ઓછો અને ઊર્જા ઘનતા પણ ઊંચી છે. પરિણામે, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઊર્જા સંગ્રહનો ઉપયોગ લવચીક રીતે કરી શકાય છે. તે ઘણી પાવર સ્ટોરેજ પરિસ્થિતિઓમાં કાર્ય કરે છે. તે પાવર સ્ટોરેજ માટેની તકનીક છે. તેમાં ઉપયોગની વિશાળ શ્રેણી અને વિકાસ માટે સૌથી વધુ સંભાવના છે. મુખ્ય લિથિયમ-આયન બેટરી છે. તેનો ઉપયોગ મિનિટોથી કલાકો સુધીના દૃશ્યોમાં થાય છે.
2. ઊર્જા સંગ્રહ એપ્લિકેશન દૃશ્યો
પાવર સિસ્ટમમાં ઊર્જા સંગ્રહના ઘણા બધા ઉપયોગો છે. ઊર્જા સંગ્રહના 3 મુખ્ય ઉપયોગો છે: વીજળી ઉત્પાદન, ગ્રીડ અને વપરાશકર્તાઓ. તે છે:
નવી ઉર્જા વીજ ઉત્પાદન પરંપરાગત પ્રકારોથી અલગ છે. તે કુદરતી પરિસ્થિતિઓથી પ્રભાવિત થાય છે. આમાં પ્રકાશ અને તાપમાનનો સમાવેશ થાય છે. વીજ ઉત્પાદન ઋતુ અને દિવસ પ્રમાણે બદલાય છે. માંગ અનુસાર વીજળીનું સમાયોજન કરવું અશક્ય છે. તે એક અસ્થિર વીજ સ્ત્રોત છે. જ્યારે સ્થાપિત ક્ષમતા અથવા વીજ ઉત્પાદન પ્રમાણ ચોક્કસ સ્તર સુધી પહોંચે છે. તે પાવર ગ્રીડની સ્થિરતાને અસર કરશે. પાવર સિસ્ટમને સુરક્ષિત અને સ્થિર રાખવા માટે, નવી ઉર્જા સિસ્ટમ ઊર્જા સંગ્રહ ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ કરશે. તેઓ પાવર આઉટપુટને સરળ બનાવવા માટે ગ્રીડ સાથે ફરીથી કનેક્ટ થશે. આ નવી ઉર્જા શક્તિની અસર ઘટાડશે. આમાં ફોટોવોલ્ટેઇક અને પવન શક્તિનો સમાવેશ થાય છે. તે તૂટક તૂટક અને અસ્થિર છે. તે પવન અને પ્રકાશ ત્યાગ જેવી વીજ વપરાશ સમસ્યાઓને પણ સંબોધશે.
પરંપરાગત ગ્રીડ ડિઝાઇન અને બાંધકામ મહત્તમ લોડ પદ્ધતિને અનુસરે છે. તેઓ ગ્રીડ બાજુ પર આવું કરે છે. નવી ગ્રીડ બનાવતી વખતે અથવા ક્ષમતા ઉમેરતી વખતે પણ આવું જ થાય છે. સાધનોએ મહત્તમ લોડ ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ. આનાથી ઊંચા ખર્ચ અને ઓછી સંપત્તિનો ઉપયોગ થશે. ગ્રીડ-બાજુ ઊર્જા સંગ્રહમાં વધારો મૂળ મહત્તમ લોડ પદ્ધતિને તોડી શકે છે. નવી ગ્રીડ બનાવતી વખતે અથવા જૂની ગ્રીડને વિસ્તૃત કરતી વખતે, તે ગ્રીડ ભીડ ઘટાડી શકે છે. તે સાધનોના વિસ્તરણ અને અપગ્રેડિંગને પણ પ્રોત્સાહન આપે છે. આ ગ્રીડ રોકાણ ખર્ચમાં બચત કરે છે અને સંપત્તિનો ઉપયોગ સુધારે છે. ઊર્જા સંગ્રહ કન્ટેનરનો મુખ્ય વાહક તરીકે ઉપયોગ કરે છે. તેનો ઉપયોગ વીજ ઉત્પાદન અને ગ્રીડ બાજુઓ પર થાય છે. તે મુખ્યત્વે 30kW થી વધુ શક્તિ ધરાવતા એપ્લિકેશનો માટે છે. તેમને ઉચ્ચ ઉત્પાદન ક્ષમતાની જરૂર છે.
વપરાશકર્તા બાજુની નવી ઉર્જા પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે વીજળી ઉત્પન્ન કરવા અને સંગ્રહ કરવા માટે થાય છે. આ વીજળીના ખર્ચમાં ઘટાડો કરે છે અને વીજળીને સ્થિર કરવા માટે ઊર્જા સંગ્રહનો ઉપયોગ કરે છે. તે જ સમયે, વપરાશકર્તાઓ કિંમતો ઓછી હોય ત્યારે વીજળી સંગ્રહ કરવા માટે ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીનો પણ ઉપયોગ કરી શકે છે. આનાથી તેઓ કિંમતો ઊંચી હોય ત્યારે ગ્રીડ વીજળીનો ઉપયોગ ઘટાડી શકે છે. તેઓ ટોચ અને ખીણના ભાવોમાંથી પૈસા કમાવવા માટે સંગ્રહ પ્રણાલીમાંથી વીજળી પણ વેચી શકે છે. વપરાશકર્તા બાજુની ઉર્જા સંગ્રહ મુખ્ય વાહક તરીકે કેબિનેટનો ઉપયોગ કરે છે. તે ઔદ્યોગિક અને વાણિજ્યિક ઉદ્યાનો અને વિતરિત ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર સ્ટેશનોમાં એપ્લિકેશનોને અનુકૂળ છે. આ 1kW થી 10kW પાવર રેન્જમાં છે. ઉત્પાદન ક્ષમતા પ્રમાણમાં ઓછી છે.
૩. "સોર્સ-ગ્રીડ-લોડ-સ્ટોરેજ" સિસ્ટમ એ ઉર્જા સંગ્રહનો વિસ્તૃત એપ્લિકેશન દૃશ્ય છે.
"સોર્સ-ગ્રીડ-લોડ-સ્ટોરેજ" સિસ્ટમ એક ઓપરેશન મોડ છે. તેમાં "પાવર સોર્સ, પાવર ગ્રીડ, લોડ અને એનર્જી સ્ટોરેજ" નો ઉકેલ શામેલ છે. તે ઉર્જા ઉપયોગ કાર્યક્ષમતા અને ગ્રીડ સલામતીને વધારી શકે છે. તે સ્વચ્છ ઉર્જાના ઉપયોગમાં ગ્રીડ વોલેટિલિટી જેવી સમસ્યાઓને ઠીક કરી શકે છે. આ સિસ્ટમમાં, સ્ત્રોત ઉર્જા સપ્લાયર છે. તેમાં સૌર, પવન અને જળવિદ્યુત જેવી નવીનીકરણીય ઉર્જાનો સમાવેશ થાય છે. તેમાં કોલસો, તેલ અને કુદરતી ગેસ જેવી પરંપરાગત ઉર્જાનો પણ સમાવેશ થાય છે. ગ્રીડ એ ઉર્જા ટ્રાન્સમિશન નેટવર્ક છે. તેમાં ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને પાવર સિસ્ટમ સાધનોનો સમાવેશ થાય છે. લોડ એ ઉર્જાનો અંતિમ વપરાશકર્તા છે. તેમાં રહેવાસીઓ, સાહસો અને જાહેર સુવિધાઓનો સમાવેશ થાય છે. સંગ્રહ એ ઉર્જા સંગ્રહ ટેકનોલોજી છે. તેમાં સંગ્રહ સાધનો અને ટેકનોલોજીનો સમાવેશ થાય છે.
જૂની પાવર સિસ્ટમમાં, થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સ પાવર સ્ત્રોત છે. ઘરો અને ઉદ્યોગો લોડ છે. બંને એકબીજાથી દૂર છે. પાવર ગ્રીડ તેમને જોડે છે. તે એક મોટા, સંકલિત નિયંત્રણ મોડનો ઉપયોગ કરે છે. તે એક રીઅલ-ટાઇમ બેલેન્સિંગ મોડ છે જ્યાં પાવર સ્ત્રોત લોડને અનુસરે છે.
"neue Leistungssystem" હેઠળ, સિસ્ટમે વપરાશકર્તાઓ માટે "ભાર" તરીકે નવા ઉર્જા વાહનોની ચાર્જિંગ માંગ ઉમેરી. આનાથી પાવર ગ્રીડ પર દબાણ ખૂબ જ વધ્યું છે. ફોટોવોલ્ટેઇક્સ જેવી નવી ઉર્જા પદ્ધતિઓએ વપરાશકર્તાઓને "પાવર સ્ત્રોત" બનવા દીધા છે. ઉપરાંત, નવા ઉર્જા વાહનોને ઝડપી ચાર્જિંગની જરૂર છે. અને, નવી ઉર્જા પાવર ઉત્પાદન અસ્થિર છે. તેથી, વપરાશકર્તાઓને તેમના પાવર ઉત્પાદન અને ગ્રીડ પર ઉપયોગની અસરને સરળ બનાવવા માટે "ઊર્જા સંગ્રહ" ની જરૂર છે. આ પીક પાવર ઉપયોગ અને ટ્રફ પાવર સ્ટોરેજને સક્ષમ બનાવશે.
નવી ઉર્જાનો ઉપયોગ વૈવિધ્યસભર બની રહ્યો છે. વપરાશકર્તાઓ હવે સ્થાનિક માઇક્રોગ્રીડ બનાવવા માંગે છે. આ "પાવર સ્ત્રોતો" (પ્રકાશ), "ઊર્જા સંગ્રહ" (સંગ્રહ) અને "લોડ્સ" (ચાર્જિંગ) ને જોડે છે. તેઓ ઘણા ઉર્જા સ્ત્રોતોનું સંચાલન કરવા માટે નિયંત્રણ અને સંચાર તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે. તેઓ વપરાશકર્તાઓને સ્થાનિક રીતે નવી ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા અને તેનો ઉપયોગ કરવા દે છે. તેઓ બે રીતે મોટા પાવર ગ્રીડ સાથે પણ જોડાય છે. આ ગ્રીડ પર તેમની અસર ઘટાડે છે અને તેને સંતુલિત કરવામાં મદદ કરે છે. નાના માઇક્રોગ્રીડ અને ઉર્જા સંગ્રહ એક "ફોટોવોલ્ટેઇક સ્ટોરેજ અને ચાર્જિંગ સિસ્ટમ" છે. તે સંકલિત છે. આ "સોર્સ ગ્રીડ લોડ સ્ટોરેજ" નો એક મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગ છે.
二. ઊર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગની એપ્લિકેશન સંભાવનાઓ અને બજાર ક્ષમતા
CNESA ના અહેવાલમાં જણાવાયું છે કે 2023 ના અંત સુધીમાં, ઉર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ્સની કુલ ક્ષમતા 289.20GW હતી. આ 2022 ના અંતમાં 237.20GW થી 21.92% વધુ છે. નવી ઉર્જા સંગ્રહની કુલ સ્થાપિત ક્ષમતા 91.33GW પર પહોંચી ગઈ છે. આ પાછલા વર્ષ કરતા 99.62% વધુ છે.
2023 ના અંત સુધીમાં, ચીનમાં ઊર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ્સની કુલ ક્ષમતા 86.50GW સુધી પહોંચી ગઈ. તે 2022 ના અંતમાં 59.80GW થી 44.65% વધી ગઈ. તેઓ હવે વૈશ્વિક ક્ષમતાના 29.91% બનાવે છે, જે 2022 ના અંત કરતા 4.70% વધુ છે. તેમાંથી, પમ્પ્ડ સ્ટોરેજમાં સૌથી વધુ ક્ષમતા છે. તે 59.40% હિસ્સો ધરાવે છે. બજાર વૃદ્ધિ મુખ્યત્વે નવા ઊર્જા સંગ્રહથી આવે છે. આમાં લિથિયમ-આયન બેટરી, લીડ-એસિડ બેટરી અને કોમ્પ્રેસ્ડ એરનો સમાવેશ થાય છે. તેમની કુલ ક્ષમતા 34.51GW છે. ગયા વર્ષ કરતા આ 163.93% નો વધારો છે. 2023 માં, ચીનના નવા ઊર્જા સંગ્રહમાં 21.44GW નો વધારો થશે, જે વાર્ષિક ધોરણે 191.77% નો વધારો છે. નવા ઊર્જા સંગ્રહમાં લિથિયમ-આયન બેટરી અને કોમ્પ્રેસ્ડ એરનો સમાવેશ થાય છે. બંને પાસે સેંકડો ગ્રીડ-કનેક્ટેડ, મેગાવોટ-લેવલ પ્રોજેક્ટ્સ છે.
નવા ઉર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ્સના આયોજન અને નિર્માણ પરથી જોવા મળે છે કે, ચીનના નવા ઉર્જા સંગ્રહ મોટા પાયે બન્યા છે. 2022 માં, 1,799 પ્રોજેક્ટ્સ છે. તે આયોજિત, બાંધકામ હેઠળ અથવા કાર્યરત છે. તેમની કુલ ક્ષમતા લગભગ 104.50GW છે. કાર્યરત કરવામાં આવેલા મોટાભાગના નવા ઉર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ્સ નાના અને મધ્યમ કદના છે. તેમનો સ્કેલ 10MW કરતા ઓછો છે. તેઓ કુલના લગભગ 61.98% હિસ્સો બનાવે છે. આયોજન અને બાંધકામ હેઠળના ઉર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ્સ મોટાભાગે મોટા છે. તે 10MW અને તેથી વધુ છે. તેઓ કુલના 75.73% હિસ્સો બનાવે છે. 402 થી વધુ 100-મેગાવોટ પ્રોજેક્ટ્સ કામમાં છે. તેમની પાસે પાવર ગ્રીડ માટે ઊર્જા સંગ્રહ કરવા માટેનો આધાર અને શરતો છે.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૨૨-૨૦૨૪