ઉર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગના વિકાસ અને એપ્લિકેશનની ઝાંખી.
1. ઊર્જા સંગ્રહ તકનીકનો પરિચય.
ઉર્જા સંગ્રહ એ ઉર્જાનો સંગ્રહ છે. તે એવી તકનીકોનો ઉલ્લેખ કરે છે જે ઊર્જાના એક સ્વરૂપને વધુ સ્થિર સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરે છે અને તેને સંગ્રહિત કરે છે. પછી જ્યારે જરૂર પડે ત્યારે તેઓ તેને ચોક્કસ સ્વરૂપમાં મુક્ત કરે છે. વિવિધ ઊર્જા સંગ્રહ સિદ્ધાંતો તેને 3 પ્રકારોમાં વિભાજિત કરે છે: યાંત્રિક, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ. દરેક ઉર્જા સંગ્રહ પ્રકારની પોતાની શક્તિ શ્રેણી, લક્ષણો અને ઉપયોગો હોય છે.
ઊર્જા સંગ્રહ પ્રકાર | રેટેડ પાવર | રેટ કરેલ ઊર્જા | લાક્ષણિકતાઓ | અરજી પ્રસંગો | |
યાંત્રિક એનર્જી સ્ટોરેજ | 抽水 储能 | 100-2,000MW | 4-10 કલાક | મોટા પાયે, પરિપક્વ તકનીક; ધીમો પ્રતિભાવ, ભૌગોલિક સંસાધનોની જરૂર છે | લોડ નિયમન, આવર્તન નિયંત્રણ અને સિસ્ટમ બેકઅપ, ગ્રીડ સ્થિરતા નિયંત્રણ. |
压缩 空气储能 | IMW-300MW | 1-20 કલાક | મોટા પાયે, પરિપક્વ તકનીક; ધીમો પ્રતિભાવ, ભૌગોલિક સંસાધનોની જરૂરિયાત. | પીક શેવિંગ, સિસ્ટમ બેકઅપ, ગ્રીડ સ્થિરતા નિયંત્રણ | |
飞轮 储能 | kW-30MW | 15 સે.-30 મિનિટ | ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ, ઉચ્ચ કિંમત, ઉચ્ચ અવાજ સ્તર | ક્ષણિક/ગતિશીલ નિયંત્રણ, આવર્તન નિયંત્રણ, વોલ્ટેજ નિયંત્રણ, UPS અને બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ. | |
ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક એનર્જી સ્ટોરેજ | 超导 储能 | kW-1MW | 2 સે-5 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 | 1-30 સે | ઝડપી પ્રતિભાવ, ઉચ્ચ ચોક્કસ શક્તિ; ઊંચી કિંમત | પાવર ગુણવત્તા નિયંત્રણ, UPS અને બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ | |
ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ એનર્જી સ્ટોરેજ | 铅酸 电池 | kW-50MW | 1 મિનિટ-3 h | પરિપક્વ તકનીક, ઓછી કિંમત; ટૂંકા જીવનકાળ, પર્યાવરણીય સંરક્ષણની ચિંતાઓ | પાવર સ્ટેશન બેકઅપ, બ્લેક સ્ટાર્ટ, યુપીએસ, એનર્જી બેલેન્સ |
液流 电池 | kW-100MW | 1-20 કલાક | ઘણી બેટરી ચક્રોમાં ડીપ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ ભેગા કરવા માટે સરળ છે, પરંતુ ઓછી ઉર્જા ઘનતા ધરાવે 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 | 1kW-100MW | કલાક | ઉચ્ચ વિશિષ્ટ ઉર્જા, ઊંચી કિંમત, ઓપરેશનલ સલામતીના મુદ્દાઓને સુધારણાની જરૂર છે. | પાવર ગુણવત્તા એ એક વિચાર છે. બેકઅપ પાવર સપ્લાય અન્ય છે. પછી, પીક શેવિંગ અને વેલી ફિલિંગ છે. ઊર્જા વ્યવસ્થાપન બીજું છે. છેલ્લે, નવીનીકરણીય ઊર્જા સંગ્રહ છે. | |
锂离子 电池 | kW-100MW | કલાક | લિથિયમ-આયન બેટરીની કિંમત ઘટતી હોવાથી ઉચ્ચ ચોક્કસ ઊર્જા, કિંમત ઘટે છે | ક્ષણિક/ગતિશીલ નિયંત્રણ, આવર્તન નિયંત્રણ, વોલ્ટેજ નિયંત્રણ, UPS અને બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ. |
તેના ફાયદા છે. આમાં ભૂગોળની ઓછી અસરનો સમાવેશ થાય છે. તેમની પાસે ટૂંકા બાંધકામ સમય અને ઉચ્ચ ઊર્જા ઘનતા પણ છે. પરિણામે, ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઉર્જા સંગ્રહનો લવચીક રીતે ઉપયોગ કરી શકાય છે. તે ઘણી પાવર સ્ટોરેજ પરિસ્થિતિઓમાં કામ કરે છે. તે પાવર સ્ટોર કરવા માટેની ટેકનોલોજી છે. તે ઉપયોગની વિશાળ શ્રેણી અને વિકાસ માટે સૌથી વધુ સંભાવના ધરાવે છે. મુખ્ય છે લિથિયમ-આયન બેટરી. તેનો ઉપયોગ મિનિટોથી કલાકો સુધીના દૃશ્યોમાં થાય છે.
2. ઊર્જા સંગ્રહ એપ્લિકેશન દૃશ્યો
પાવર સિસ્ટમમાં એનર્જી સ્ટોરેજ એપ્લીકેશન દૃશ્યોની સંપત્તિ ધરાવે છે. એનર્જી સ્ટોરેજમાં 3 મુખ્ય ઉપયોગો છે: પાવર જનરેશન, ગ્રીડ અને યુઝર્સ. તેઓ છે:
નવી ઊર્જા વીજ ઉત્પાદન પરંપરાગત પ્રકારોથી અલગ છે. તે કુદરતી પરિસ્થિતિઓથી પ્રભાવિત છે. તેમાં પ્રકાશ અને તાપમાનનો સમાવેશ થાય છે. પાવર આઉટપુટ મોસમ અને દિવસ પ્રમાણે બદલાય છે. માંગ સાથે શક્તિને સમાયોજિત કરવું અશક્ય છે. તે એક અસ્થિર શક્તિ સ્ત્રોત છે. જ્યારે સ્થાપિત ક્ષમતા અથવા વીજ ઉત્પાદન પ્રમાણ ચોક્કસ સ્તરે પહોંચે છે. તે પાવર ગ્રીડની સ્થિરતાને અસર કરશે. પાવર સિસ્ટમને સુરક્ષિત અને સ્થિર રાખવા માટે, નવી એનર્જી સિસ્ટમ એનર્જી સ્ટોરેજ પ્રોડક્ટ્સનો ઉપયોગ કરશે. પાવર આઉટપુટને સરળ બનાવવા માટે તેઓ ગ્રીડ સાથે ફરીથી કનેક્ટ થશે. તેનાથી નવી ઉર્જા શક્તિની અસર ઓછી થશે. આમાં ફોટોવોલ્ટેઇક અને વિન્ડ પાવરનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ તૂટક તૂટક અને અસ્થિર છે. તે પવન અને પ્રકાશનો ત્યાગ જેવી વીજ વપરાશની સમસ્યાઓને પણ સંબોધિત કરશે.
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 તે જ થાય છે. સાધનોએ મહત્તમ લોડને ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે. આનાથી ઊંચા ખર્ચ અને ઓછી સંપત્તિનો ઉપયોગ થશે. ગ્રીડ-સાઇડ એનર્જી સ્ટોરેજનો વધારો મૂળ મહત્તમ લોડ પદ્ધતિને તોડી શકે છે. નવી ગ્રીડ બનાવતી વખતે અથવા જૂનાને વિસ્તૃત કરતી વખતે, તે ગ્રીડની ભીડ ઘટાડી શકે છે. તે સાધનોના વિસ્તરણ અને અપગ્રેડિંગને પણ પ્રોત્સાહન આપે છે. આનાથી ગ્રીડ રોકાણ ખર્ચમાં બચત થાય છે અને સંપત્તિનો ઉપયોગ સુધરે છે. ઊર્જા સંગ્રહ મુખ્ય વાહક તરીકે કન્ટેનરનો ઉપયોગ કરે છે. તેનો ઉપયોગ પાવર જનરેશન અને ગ્રીડ બાજુઓ પર થાય છે. તે મુખ્યત્વે 30kW કરતાં વધુની શક્તિ ધરાવતી એપ્લિકેશનો માટે છે. તેમને ઉચ્ચ ઉત્પાદન ક્ષમતાની જરૂર છે.
યુઝર સાઇડ પર નવી એનર્જી સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે પાવર જનરેટ કરવા અને સ્ટોર કરવા માટે થાય છે. આ વીજળીના ખર્ચમાં ઘટાડો કરે છે અને પાવરને સ્થિર કરવા માટે ઊર્જા સંગ્રહનો ઉપયોગ કરે છે. તે જ સમયે, જ્યારે કિંમત ઓછી હોય ત્યારે વપરાશકર્તાઓ વીજળી સંગ્રહિત કરવા માટે ઊર્જા સંગ્રહ સિસ્ટમનો ઉપયોગ પણ કરી શકે છે. આનાથી તેઓ જ્યારે કિંમતો વધારે હોય ત્યારે તેમના ગ્રીડ વીજળીના વપરાશમાં ઘટાડો કરી શકે છે. તેઓ પીક અને વેલી કિંમતોમાંથી કમાણી કરવા માટે સ્ટોરેજ સિસ્ટમમાંથી વીજળી પણ વેચી શકે છે. યુઝર-સાઇડ એનર્જી સ્ટોરેજ મુખ્ય વાહક તરીકે કેબિનેટ્સનો ઉપયોગ કરે છે. તે ઔદ્યોગિક અને વ્યાપારી ઉદ્યાનો અને વિતરિત ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર સ્ટેશનોમાં એપ્લિકેશનને અનુકૂળ છે. આ 1kW થી 10kW પાવર રેન્જમાં છે. ઉત્પાદન ક્ષમતા પ્રમાણમાં ઓછી છે.
3. "સ્રોત-ગ્રીડ-લોડ-સ્ટોરેજ" સિસ્ટમ એ ઉર્જા સંગ્રહનું વિસ્તૃત એપ્લિકેશન દૃશ્ય છે
"સ્રોત-ગ્રીડ-લોડ-સ્ટોરેજ" સિસ્ટમ એ ઓપરેશન મોડ છે. તેમાં "પાવર સ્ત્રોત, પાવર ગ્રીડ, લોડ અને એનર્જી સ્ટોરેજ" નો ઉકેલ શામેલ છે. તે ઉર્જા વપરાશ કાર્યક્ષમતા અને ગ્રીડ સલામતીને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે. તે સ્વચ્છ ઉર્જા ઉપયોગમાં ગ્રીડ વોલેટિલિટી જેવી સમસ્યાઓને ઠીક કરી શકે છે. આ સિસ્ટમમાં, સ્ત્રોત ઊર્જા સપ્લાયર છે. તેમાં નવીનીકરણીય ઉર્જાનો સમાવેશ થાય છે, જેમ કે સૌર, પવન અને હાઇડ્રોપાવર. તેમાં પરંપરાગત ઉર્જાનો પણ સમાવેશ થાય છે, જેમ કે કોલસો, તેલ અને કુદરતી ગેસ. ગ્રીડ એ એનર્જી ટ્રાન્સમિશન નેટવર્ક છે. તેમાં ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને પાવર સિસ્ટમ સાધનોનો સમાવેશ થાય છે. ભાર એ ઊર્જાનો અંતિમ વપરાશકાર છે. તેમાં રહેવાસીઓ, સાહસો અને જાહેર સુવિધાઓનો સમાવેશ થાય છે. સંગ્રહ એ ઊર્જા સંગ્રહ તકનીક છે. તેમાં સ્ટોરેજ સાધનો અને ટેકનોલોજીનો સમાવેશ થાય છે.
જૂની પાવર સિસ્ટમમાં, થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ પાવર સ્ત્રોત છે. ઘરો અને ઉદ્યોગોનો ભાર છે. બંને ઘણા દૂર છે. પાવર ગ્રીડ તેમને જોડે છે. તે વિશાળ, સંકલિત નિયંત્રણ મોડનો ઉપયોગ કરે છે. તે રીઅલ-ટાઇમ બેલેન્સિંગ મોડ છે જ્યાં પાવર સ્ત્રોત લોડને અનુસરે છે.
"neue Leistungssystem" હેઠળ, સિસ્ટમે વપરાશકર્તાઓ માટે "લોડ" તરીકે નવા ઉર્જા વાહનોની ચાર્જિંગ માંગ ઉમેરી. આનાથી પાવર ગ્રીડ પર દબાણ ખૂબ વધી ગયું છે. નવી ઊર્જા પદ્ધતિઓ, જેમ કે ફોટોવોલ્ટેઇક્સ, વપરાશકર્તાઓને "પાવર સ્ત્રોત" બનવા દે છે. ઉપરાંત, નવા ઉર્જા વાહનોને ઝડપી ચાર્જિંગની જરૂર છે. અને, નવી ઊર્જા વીજ ઉત્પાદન અસ્થિર છે. તેથી, વપરાશકર્તાઓને તેમના પાવર જનરેશન અને ગ્રીડ પર ઉપયોગની અસરને સરળ બનાવવા માટે "એનર્જી સ્ટોરેજ" ની જરૂર છે. આ પીક પાવર યુઝ અને ટ્રફ પાવર સ્ટોરેજને સક્ષમ કરશે.
નવી ઉર્જાનો ઉપયોગ વૈવિધ્યીકરણ કરી રહ્યો છે. વપરાશકર્તાઓ હવે સ્થાનિક માઇક્રોગ્રીડ બનાવવા માંગે છે. આ "પાવર સ્ત્રોતો" (પ્રકાશ), "ઊર્જા સંગ્રહ" (સ્ટોરેજ), અને "લોડ" (ચાર્જિંગ) ને જોડે છે. તેઓ ઘણા ઊર્જા 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 મોટા પાવર ગ્રીડ સાથે પણ બે રીતે જોડાય છે. આ ગ્રીડ પર તેમની અસર ઘટાડે છે અને તેને સંતુલિત કરવામાં મદદ કરે છે. નાના માઇક્રોગ્રીડ અને એનર્જી સ્ટોરેજ એ "ફોટોવોલ્ટેઇક સ્ટોરેજ અને ચાર્જિંગ સિસ્ટમ" છે. તે સંકલિત છે. આ "સોર્સ ગ્રીડ લોડ સ્ટોરેજ" ની મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન છે.
二. ઉર્જા સંગ્રહ ઉદ્યોગની એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ અને બજાર ક્ષમતા
CNESA નો અહેવાલ જણાવે છે કે 2023 ના અંત સુધીમાં ઊર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટની કુલ ક્ષમતા 289.20GW હતી. આ 2022 ના અંતે 237.20GW થી 21.92% વધુ છે. નવી ઊર્જા સંગ્રહની કુલ સ્થાપિત ક્ષમતા 91.33GW પર પહોંચી છે. જે ગત વર્ષની સરખામણીએ 99.62% વધારે છે.
2023 ના અંત સુધીમાં, ચીનમાં ઊર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ્સની કુલ ક્ષમતા 86.50GW સુધી પહોંચી ગઈ છે. તે 2022 ના અંતે 59.80GW થી 44.65% વધ્યું હતું. તે હવે વૈશ્વિક ક્ષમતાના 29.91% છે, જે 2022 ના અંતથી 4.70% વધારે છે. તેમાંથી, પમ્પ્ડ સ્ટોરેજ સૌથી વધુ ક્ષમતા ધરાવે છે. તેનો હિસ્સો 59.40% છે. બજારની વૃદ્ધિ મુખ્યત્વે નવી ઊર્જા સંગ્રહમાંથી આવે છે. આમાં લિથિયમ-આયન બેટરી, લીડ-એસિડ બેટરી અને કોમ્પ્રેસ્ડ એરનો સમાવેશ થાય છે. તેમની કુલ ક્ષમતા 34.51GW છે. જે ગયા વર્ષની સરખામણીમાં 163.93% વધારે છે. 2023 માં, ચીનના નવા ઊર્જા સંગ્રહમાં 21.44GW નો વધારો થશે, જે વાર્ષિક ધોરણે 191.77% નો વધારો થશે. નવી ઊર્જા સંગ્રહમાં લિથિયમ-આયન બેટરી અને કોમ્પ્રેસ્ડ એરનો સમાવેશ થાય છે. બંને પાસે સેંકડો ગ્રીડ-કનેક્ટેડ, મેગાવોટ-સ્તરના પ્રોજેક્ટ્સ છે.
નવા ઉર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ્સના આયોજન અને નિર્માણને ધ્યાનમાં રાખીને, ચીનનો નવો ઊર્જા સંગ્રહ મોટા પાયે બન્યો છે. 2022માં 1,799 પ્રોજેક્ટ છે. તેઓ આયોજિત, બાંધકામ હેઠળ અથવા કાર્યરત છે. તેમની કુલ ક્ષમતા લગભગ 104.50GW છે. મોટા ભાગના નવા ઉર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ નાના અને મધ્યમ કદના છે. તેમનો સ્કેલ 10MW કરતા ઓછો છે. તેઓ કુલના લગભગ 61.98% બનાવે છે. આયોજન અને નિર્માણાધીન ઊર્જા સંગ્રહ પ્રોજેક્ટ મોટાભાગે મોટા છે. તેઓ 10MW અને તેથી વધુ છે. તેઓ કુલ 75.73% બનાવે છે. 402 થી વધુ 100-મેગાવોટ પ્રોજેક્ટ્સ પર કામ ચાલી રહ્યું છે. તેમની પાસે પાવર ગ્રીડ માટે ઉર્જાનો સંગ્રહ કરવાનો આધાર અને શરતો છે.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-22-2024