توانائی ذخیرہ کرنے کی ٹیکنالوجی اور توانائی ذخیرہ کرنے کے عام طریقوں کے اصول اور خصوصیات کا تعارف

1. توانائی ذخیرہ کرنے کی ٹیکنالوجی کے اصول اور خصوصیات
انرجی سٹوریج ڈیوائس جو انرجی سٹوریج کے اجزاء پر مشتمل ہے اور پاور گرڈ ایکسیس ڈیوائس جو پاور الیکٹرانک ڈیوائسز پر مشتمل ہے انرجی اسٹوریج سسٹم کے دو بڑے حصے بن جاتے ہیں۔توانائی ذخیرہ کرنے والا آلہ توانائی ذخیرہ کرنے، رہائی یا تیز رفتار پاور ایکسچینج کا احساس کرنے کے لیے اہم ہے۔پاور گرڈ تک رسائی کا آلہ توانائی کے ذخیرہ کرنے والے آلے اور پاور گرڈ کے درمیان دو طرفہ توانائی کی منتقلی اور تبدیلی کا احساس کرتا ہے، اور پاور چوٹی ریگولیشن، توانائی کی اصلاح، بجلی کی فراہمی کی وشوسنییتا اور پاور سسٹم کے استحکام کے افعال کو محسوس کرتا ہے۔

توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام میں دسیوں کلو واٹ سے لے کر سینکڑوں میگاواٹ تک وسیع گنجائش ہے۔خارج ہونے کا وقت بڑا ہے، ملی سیکنڈ سے گھنٹہ تک؛وسیع درخواست کی حد، پوری بجلی کی پیداوار، ترسیل، تقسیم، بجلی کے نظام میں؛بڑے پیمانے پر پاور انرجی سٹوریج ٹیکنالوجی کی تحقیق اور اطلاق ابھی شروع ہو رہا ہے، جو کہ ایک بالکل نیا موضوع ہے اور اندرون و بیرون ملک ایک گرم تحقیقی میدان بھی ہے۔
2. توانائی ذخیرہ کرنے کے عام طریقے
اس وقت توانائی ذخیرہ کرنے کی اہم ٹیکنالوجیز میں جسمانی توانائی کا ذخیرہ (جیسے پمپ شدہ توانائی کا ذخیرہ، کمپریسڈ ایئر انرجی اسٹوریج، فلائی وہیل انرجی اسٹوریج وغیرہ)، کیمیائی توانائی کا ذخیرہ (جیسے تمام قسم کی بیٹریاں، قابل تجدید فیول پاور بیٹریاں، مائع بہاؤ) شامل ہیں۔ بیٹریاں، سپر کیپیسیٹرز، وغیرہ) اور برقی مقناطیسی توانائی کا ذخیرہ (جیسے سپر کنڈکٹنگ برقی مقناطیسی توانائی کا ذخیرہ، وغیرہ)۔

1) سب سے زیادہ پختہ اور وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا فزیکل انرجی اسٹوریج پمپڈ سٹوریج ہے، جو چوٹی ریگولیشن، اناج بھرنے، فریکوئنسی ماڈیولیشن، فیز ریگولیشن اور پاور سسٹم کے ایمرجنسی ریزرو کے لیے اہم ہے۔پمپ شدہ اسٹوریج کی ریلیز کا وقت چند گھنٹوں سے چند دنوں تک ہوسکتا ہے، اور اس کی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی 70% سے 85% کی حد میں ہے۔پمپڈ سٹوریج پاور سٹیشن کی تعمیر کی مدت طویل اور خطوں کے لحاظ سے محدود ہے۔جب پاور سٹیشن بجلی کی کھپت کے علاقے سے بہت دور ہوتا ہے، تو ٹرانسمیشن کا نقصان زیادہ ہوتا ہے۔کمپریسڈ ایئر انرجی اسٹوریج کو 1978 کے اوائل میں لاگو کیا گیا تھا، لیکن خطوں اور ارضیاتی حالات کی پابندی کی وجہ سے اسے بڑے پیمانے پر فروغ نہیں دیا گیا ہے۔فلائی وہیل توانائی کا ذخیرہ فلائی وہیل کو تیز رفتاری سے گھومنے کے لیے چلانے کے لیے ایک موٹر کا استعمال کرتا ہے، جو برقی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کر کے اسے ذخیرہ کرتا ہے۔جب ضروری ہو، فلائی وہیل بجلی پیدا کرنے کے لیے جنریٹر چلاتا ہے۔فلائی وہیل انرجی سٹوریج کی خصوصیت لمبی زندگی، کوئی آلودگی، کم دیکھ بھال، لیکن کم توانائی کی کثافت ہے، جسے بیٹری سسٹم کے اضافی کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
2) مختلف تکنیکی ترقی کی سطحوں اور اطلاق کے امکانات کے ساتھ کیمیائی توانائی ذخیرہ کرنے کی بہت سی قسمیں ہیں:
(1) بیٹری انرجی سٹوریج اس وقت سب سے زیادہ پختہ اور قابل اعتماد توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی ہے۔استعمال ہونے والے مختلف کیمیائی مادوں کے مطابق، اسے لیڈ ایسڈ بیٹری، نکل کیڈمیم بیٹری، نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹری، لتیم آئن بیٹری، سوڈیم سلفر بیٹری وغیرہ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ لیڈ ایسڈ بیٹری ایک پختہ ٹیکنالوجی رکھتی ہے، بڑے پیمانے پر ذخیرہ کرنے کے نظام میں بنایا جائے، اور یونٹ توانائی کی لاگت اور نظام کی لاگت کم، محفوظ اور قابل اعتماد ہے اور دوبارہ استعمال ایک خصوصیت کے لیے اچھا انتظار ہے، فی الحال سب سے زیادہ عملی توانائی ذخیرہ کرنے کا نظام ہے، ایک چھوٹی ونڈ پاور، فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹم میں رہا ہے۔ تقسیم شدہ نسل کے نظام میں چھوٹے اور درمیانے درجے کے ساتھ ساتھ بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے، لیکن چونکہ سیسہ بھاری دھات کی آلودگی ہے، لیڈ ایسڈ بیٹریاں مستقبل نہیں ہیں۔اعلی درجے کی بیٹریاں جیسے لیتھیم آئن، سوڈیم سلفر اور نکل میٹل ہائیڈرائیڈ بیٹریوں کی قیمت زیادہ ہے، اور بڑی صلاحیت والی توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی پختہ نہیں ہے۔مصنوعات کی کارکردگی اس وقت توانائی کے ذخیرے کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتی، اور معیشت کو تجارتی نہیں بنایا جا سکتا۔
(2) بڑے پیمانے پر قابل تجدید ایندھن پاور بیٹری میں اعلی سرمایہ کاری، زیادہ قیمت اور کم سائیکل کی تبدیلی کی کارکردگی ہے، لہذا یہ فی الحال تجارتی توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام کے طور پر استعمال کرنے کے لیے موزوں نہیں ہے۔
(3) مائع بہاؤ توانائی ذخیرہ کرنے والی بیٹری میں اعلی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی، کم آپریشن اور دیکھ بھال کے اخراجات کے فوائد ہیں، اور یہ توانائی کے ذخیرہ کرنے اور موثر اور بڑے پیمانے پر گرڈ سے منسلک پاور جنریشن کے ریگولیشن کے لیے ایک ٹیکنالوجی ہے۔مائع بہاؤ توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی کا اطلاق امریکہ، جرمنی، جاپان اور برطانیہ جیسے مظاہرے کرنے والے ممالک میں کیا گیا ہے، لیکن یہ ابھی تک چین میں تحقیق اور ترقی کے مرحلے میں ہے۔