বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা কী কী?

বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা (EESS) হল এমন প্রযুক্তি যা পরবর্তীতে ব্যবহারের জন্য বৈদ্যুতিক শক্তি সংগ্রহ এবং সংরক্ষণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা বিদ্যুৎ সরবরাহ এবং চাহিদার ভারসাম্য বজায় রাখতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, বিশেষ করে সৌর এবং বায়ুর মতো নবায়নযোগ্য শক্তির উৎসের প্রেক্ষাপটে।

ক্রেডিট EIA.ORG সম্পর্কে

EESS কি?

বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা (EESS) হল উদ্ভাবনী প্রযুক্তি যা পরবর্তী সময়ে ব্যবহারের জন্য পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সহ বিভিন্ন উৎস থেকে উৎপাদিত বিদ্যুৎ সংরক্ষণ করতে সক্ষম করে। এই ব্যবস্থাগুলি বিরতিহীন বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং চাহিদার ওঠানামার চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বৈদ্যুতিক শক্তিকে অন্যান্য ধরণের সঞ্চয়যোগ্য শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং প্রয়োজনে বিদ্যুতে ফিরিয়ে আনার মাধ্যমে, EESS বৈদ্যুতিক গ্রিডকে স্থিতিশীল করতে এবং বিদ্যুৎ সরবরাহের নির্ভরযোগ্যতা বাড়াতে সহায়তা করে। সৌর এবং বায়ুর মতো পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উৎসগুলিকে বৃহত্তর শক্তি অবকাঠামোতে একীভূত করার জন্য এই ক্ষমতা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যা তাদের উৎপাদনে সহজাতভাবে পরিবর্তনশীল।

EESS এর মূল কার্যাবলী

• পিক শেভিং এবং লোড লেভেলিং: EESS কম চাহিদার সময় অতিরিক্ত শক্তি সঞ্চয় করে এবং সর্বোচ্চ সময়ে তা নির্গমন করে, পাওয়ার লোড কার্ভগুলিকে মসৃণ করে এবং গ্রিডের দক্ষতা উন্নত করে।
• গ্রিড স্থিতিশীলতা: এই সিস্টেমগুলি দ্রুত ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ এবং ভোল্টেজ সহায়তা প্রদান করে, বিদ্যুতের মান এবং গ্রিড নির্ভরযোগ্যতা বজায় রাখে।
• নবায়নযোগ্য ইন্টিগ্রেশন: EESS উৎপাদন কম থাকাকালীন ব্যবহারের জন্য অতিরিক্ত শক্তি সঞ্চয় করে নবায়নযোগ্য উৎসের বিরতি কমিয়ে দেয়, যা পরিষ্কার শক্তির উচ্চতর অনুপ্রবেশকে সহজতর করে।
• স্থিতিস্থাপকতা এবং ব্যাকআপ: বিভ্রাট বা জরুরি অবস্থার সময়, EESS গুরুত্বপূর্ণ ব্যাকআপ পাওয়ার প্রদান করে, যা সামগ্রিক গ্রিড স্থিতিস্থাপকতা বৃদ্ধি করে।
• খরচ কমানো: জ্বালানি সালিশ সক্ষম করে এবং ব্যয়বহুল পিকার প্ল্যান্টের উপর নির্ভরতা হ্রাস করে, EESS গ্রাহক এবং ইউটিলিটিগুলির জন্য সামগ্রিক জ্বালানি খরচ কমাতে সহায়তা করে।

শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার প্রকারভেদ

শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা বিভিন্ন ধরণের প্রযুক্তিকে অন্তর্ভুক্ত করে, যার প্রতিটির অনন্য বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ রয়েছে:

• ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম (BESS): প্রাথমিকভাবে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ব্যবহার করে, এই সিস্টেমগুলি তাদের উচ্চ শক্তি ঘনত্ব এবং হ্রাসকারী খরচের কারণে বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে। অন্যান্য ব্যাটারির ধরণগুলির মধ্যে রয়েছে সলিড-স্টেট এবং ফ্লো ব্যাটারি।

• যান্ত্রিক সংগ্রহস্থল: এই বিভাগে পাম্পড হাইড্রো স্টোরেজ অন্তর্ভুক্ত, যা উচ্চতর উচ্চতায় জল পাম্প করার জন্য অতিরিক্ত বিদ্যুৎ ব্যবহার করে, এবং সংকুচিত বায়ু শক্তি সঞ্চয় (CAES), যেখানে ভূগর্ভস্থ গুহায় বায়ু সংকুচিত হয়।

সাউথওয়েস্ট রিসার্চ ইনস্টিটিউট মেকানিক্যাল স্টোরেজ প্রকল্প

• তাপীয় শক্তি সঞ্চয়: এই সিস্টেমগুলি তাপের আকারে শক্তি সঞ্চয় করে, যেমন গলিত লবণ, অথবা ঠান্ডা, যেমন বরফ, যা পরবর্তীতে গরম বা শীতলকরণের কাজে ব্যবহারের জন্য ব্যবহৃত হয়।

• ফ্লাইহুইল শক্তি সঞ্চয়: এই প্রযুক্তিটি ঘূর্ণায়মান ভরের মধ্যে গতিশক্তি সঞ্চয় করে, যা দ্রুত শক্তি নির্গমনের প্রয়োজন এমন স্বল্প-মেয়াদী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

চীনের শেনজেনে ফ্লাইহুইল এনার্জি স্টোরেজ প্রকল্প

স্টোরেজ সিস্টেমের তুলনা

ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম (BESS) অন্যান্য পাওয়ার স্টোরেজ সিস্টেমের তুলনায় স্বতন্ত্র সুবিধা প্রদান করে, বিশেষ করে শক্তি ঘনত্ব এবং বহুমুখীতার দিক থেকে। BESS, বিশেষ করে লিথিয়াম-আয়ন প্রযুক্তি ব্যবহারকারীরা, সুপারক্যাপাসিটরের মতো বিকল্পগুলির তুলনায় উচ্চ শক্তি ঘনত্ব প্রদান করে, যা আরও কমপ্যাক্ট এবং দক্ষ স্টোরেজ সমাধানের সুযোগ করে দেয়। পাম্পড হাইড্রো বা কম্প্রেসড এয়ার স্টোরেজের মতো যান্ত্রিক সিস্টেমের বিপরীতে, BESS সহজেই স্কেল করা যায় এবং আবাসিক থেকে শুরু করে ইউটিলিটি-স্কেল অ্যাপ্লিকেশন পর্যন্ত বিভিন্ন সেটিংসে স্থাপন করা যায়।

তবে, কিছু বিকল্পের তুলনায় BESS-এর চক্র জীবনকাল এবং দীর্ঘমেয়াদী স্টোরেজের ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হতে হয়। উদাহরণস্বরূপ, ফ্লো ব্যাটারিগুলি দীর্ঘ জীবনকাল এবং ক্ষতি ছাড়াই গভীরভাবে ডিসচার্জ করার ক্ষমতা প্রদান করে, যা দীর্ঘ-মেয়াদী পরিষেবার জন্য উপযুক্ত করে তোলে। সুপারক্যাপাসিটরগুলির শক্তি ঘনত্ব কম থাকলেও দ্রুত চার্জ এবং ডিসচার্জ ক্ষমতায় উৎকৃষ্ট, যা তাদেরকে উচ্চ-শক্তি, স্বল্প-মেয়াদী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ করে তোলে। BESS এবং অন্যান্য স্টোরেজ সিস্টেমের মধ্যে পছন্দ শেষ পর্যন্ত নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে, যার মধ্যে রয়েছে শক্তি ক্ষমতা, পাওয়ার আউটপুট, প্রতিক্রিয়া সময় এবং খরচ বিবেচনা।

BESS সম্পর্কে আরও জানুন

শক্তি সঞ্চয় মাধ্যম

বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় মাধ্যমগুলিতে পরবর্তী ব্যবহারের জন্য বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করার জন্য ডিজাইন করা বিভিন্ন প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। সবচেয়ে সাধারণ প্রকারগুলির মধ্যে রয়েছে:

• ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ব্যাটারি: এর মধ্যে রয়েছে লিথিয়াম-আয়ন, সীসা-অ্যাসিড এবং ফ্লো ব্যাটারি। উচ্চ শক্তি ঘনত্ব এবং ক্রমহ্রাসমান খরচের কারণে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে।
• ক্যাপাসিটার এবং সুপারক্যাপাসিটর: এই ডিভাইসগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে শক্তি সঞ্চয় করে এবং দ্রুত চার্জ এবং স্রাব প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত।
• অতিপরিবাহী চৌম্বকীয় শক্তি সঞ্চয় (SMES): এই প্রযুক্তিটি একটি অতিপরিবাহী কয়েলে সরাসরি বিদ্যুৎ প্রবাহের ফলে সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রে শক্তি সঞ্চয় করে।
• তাপীয় সঞ্চয়স্থান: গলিত লবণ বা বরফ সংরক্ষণের মতো সিস্টেমগুলি পরবর্তী ব্যবহারের জন্য বৈদ্যুতিক শক্তিকে তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত করে।

EESS এর প্রয়োগ

বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিভিন্ন ধরণের প্রয়োগ খুঁজে পায়। পাওয়ার গ্রিডে, সরবরাহ এবং চাহিদা স্থিতিশীল করতে, বিশেষ করে যখন মাঝে মাঝে নবায়নযোগ্য শক্তির উৎসগুলিকে একীভূত করা হয়, তারা গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। EESS শক্তি ব্যবহারের সময় পরিবর্তন করতে সক্ষম করে, যা ব্যবহারকারীদের চাহিদার সময় ব্যবহারের জন্য অফ-পিক আওয়ারে বিদ্যুৎ সঞ্চয় করতে দেয়। এই সিস্টেমগুলি মাইক্রোগ্রিডের গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, যা বিভ্রাটের সময় ব্যাকআপ পাওয়ার প্রদান করে এবং সামগ্রিক গ্রিড স্থিতিস্থাপকতা বৃদ্ধি করে। পরিবহন খাতে, EESS প্রযুক্তি, বিশেষ করে ব্যাটারি সিস্টেম, বৈদ্যুতিক যানবাহন পরিচালনার জন্য মৌলিক। উপরন্তু, EESS পিক লোড পরিচালনা এবং শক্তি খরচ কমাতে সাহায্য করে শিল্প ও বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে সমর্থন করে।

EESS এর সুবিধা

বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা বাস্তবায়নের ফলে শক্তি ব্যবস্থাপনা এবং স্থায়িত্বের জন্য অসংখ্য সুবিধা রয়েছে। এই ব্যবস্থাগুলি সরবরাহ এবং চাহিদার ভারসাম্য বজায় রেখে গ্রিড স্থিতিশীলতায় অবদান রাখে, ব্যয়বহুল পিক পাওয়ার প্ল্যান্টের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে। EESS নবায়নযোগ্য শক্তির উৎসগুলির বৃহত্তর সংহতকরণকে সহজতর করে, সৌর এবং বায়ু বিদ্যুতের সাথে সম্পর্কিত বিরতিহীন সমস্যাগুলি হ্রাস করতে সহায়তা করে। ব্যবহারকারীদের কম খরচের সময় শক্তি সঞ্চয় করতে এবং উচ্চ চাহিদার সময়ে এটি ব্যবহার করতে সক্ষম করে, EESS উল্লেখযোগ্য খরচ সাশ্রয় করতে পারে। উপরন্তু, এই ব্যবস্থাগুলি বিদ্যুৎ বিভ্রাটের সময় ব্যাকআপ প্রদান করে বিদ্যুতের নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি করে এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য সম্পদের ব্যবহার অপ্টিমাইজ করে এবং গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হ্রাস করে পরিবেশগত স্থায়িত্বে অবদান রাখে।

মাইক্রোগ্রিড সাপোর্টে EESS

এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম (ESS) মাইক্রোগ্রিডের কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তারা বিদ্যুৎ মানের উন্নতি, ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ এবং ভোল্টেজ সহায়তার মতো প্রয়োজনীয় পরিষেবা প্রদান করে, যা ব্যাঘাতের সময় গ্রিডকে স্থিতিশীল করে এবং ক্যাসকেডিং থেকে বিভ্রাট রোধ করে। ESS মাইক্রোগ্রিডগুলিকে উৎপাদন বেশি হলে অতিরিক্ত শক্তি সঞ্চয় করে এবং প্রয়োজনে তা নিষ্কাশন করে দক্ষতার সাথে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উৎসগুলিকে একীভূত করতে সক্ষম করে, যার ফলে বিরতিহীন সমস্যাগুলি কাটিয়ে ওঠে।

মাইক্রোগ্রিড অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, ESS বেশ কয়েকটি মূল সুবিধা প্রদান করে:

• উন্নত স্থিতিস্থাপকতা: ESS একটি বাফার হিসেবে কাজ করে, বিভ্রাটের সময় ব্যাকআপ পাওয়ার প্রদান করে এবং দ্বীপে থাকার ক্ষমতা সক্ষম করে।
• উন্নত শক্তি ব্যবস্থাপনা: এটি পিক শেভিং, লোড লেভেলিং এবং এনার্জি আরবিট্রেজের সুযোগ করে দেয়, যা এনার্জি খরচ অপ্টিমাইজ করে।
• বর্ধিত নবায়নযোগ্য একীকরণ: ESS সৌর এবং বায়ুর মতো পরিবর্তনশীল নবায়নযোগ্য উৎসের উচ্চতর অনুপ্রবেশকে সহজতর করে।
• গ্রিড স্থিতিশীলতা: এটি ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ এবং ভোল্টেজ সহায়তার জন্য দ্রুত প্রতিক্রিয়া প্রদান করে, বিদ্যুতের মান বজায় রাখে।
• কর্মক্ষম নমনীয়তা: ESS মাইক্রোগ্রিডগুলিকে স্বাধীনভাবে বা মূল গ্রিডের সাথে একত্রে পরিচালনা করতে সক্ষম করে, সামগ্রিক সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে।

বিশ্বব্যাপী ব্যবহারের জন্য EESS স্কেলিংয়ে চ্যালেঞ্জগুলি

বিশ্বব্যাপী ব্যবহারের জন্য বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা (EESS) বৃদ্ধি করা বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি:

• উচ্চ বাস্তবায়ন খরচ: ব্যাটারির দাম কমলেও, বৃহৎ আকারের EESS-এর জন্য প্রাথমিক বিনিয়োগ এখনও যথেষ্ট। এটি বিশেষ করে উন্নয়নশীল দেশ এবং ছোট ইউটিলিটিগুলির জন্য চ্যালেঞ্জিং।
• প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতা: বর্তমান স্টোরেজ প্রযুক্তির ধারণক্ষমতার সীমাবদ্ধতা রয়েছে, যা তাদের স্কেলেবিলিটিতে বাধা সৃষ্টি করে। বিদ্যমান পাওয়ার গ্রিডের সাথে বৃহৎ আকারের স্টোরেজ সিস্টেমের একীকরণও প্রযুক্তিগত বাধা তৈরি করে।
• উপাদানের অভাব: শক্তি সঞ্চয়ের জন্য ব্যাটারি উৎপাদন বিরল মাটির খনিজ পদার্থের উপর নির্ভর করে, যা সম্পদের প্রাপ্যতা এবং পরিবেশগত প্রভাব নিয়ে উদ্বেগ প্রকাশ করে।
• নিয়ন্ত্রক বাধা: অঞ্চল জুড়ে অসঙ্গত নীতি এবং বাজার কাঠামো EESS স্থাপনকে জটিল করে তোলে, বিনিয়োগকারী এবং বিকাশকারীদের জন্য অনিশ্চয়তা তৈরি করে।

এই চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে ওঠার জন্য EESS-কে বিশ্বব্যাপী আরও সহজলভ্য এবং দক্ষ করে তোলার জন্য ক্রমাগত প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন, সহায়ক নীতি এবং গবেষণা ও উন্নয়নে বর্ধিত বিনিয়োগ প্রয়োজন।

EESS স্থাপনার খরচ

ইলেকট্রিক্যাল এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম (EESS) স্থাপনের খরচ প্রযুক্তি, স্কেল এবং প্রয়োগের উপর নির্ভর করে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। গ্রিড-স্কেল ব্যাটারি স্টোরেজ সিস্টেমের জন্য, ২০২১ সালে মোট ইনস্টল করা খরচ ছিল ১০০ মেগাওয়াট, ১০-ঘন্টা সিস্টেমের জন্য ১TP4T356/kWh থেকে ১TP4T449/kWh পর্যন্ত, যা ব্যাটারির রসায়নের উপর নির্ভর করে। ২০৩০ সালের জন্য অনুমানগুলি সম্ভাব্য খরচ হ্রাস দেখায়, ১০০ মেগাওয়াট, ৪-ঘন্টা সিস্টেমের জন্য লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) ব্যাটারির $291/kWh পৌঁছানোর আশা করা হচ্ছে।

EESS স্থাপনার খরচকে প্রভাবিত করার মূল কারণগুলির মধ্যে রয়েছে:

• হার্ডওয়্যার খরচ (ব্যাটারি, ইনভার্টার, সিস্টেমের উপাদানগুলির ভারসাম্য)
• ইনস্টলেশন এবং কমিশনিং খরচ
• চলমান পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ
• জীবনের শেষের খরচ, প্রাথমিক সিস্টেম খরচের 5-10% আনুমানিক।

প্রযুক্তির অগ্রগতি এবং উৎপাদন বৃদ্ধির সাথে সাথে, EESS খরচ আরও হ্রাস পাবে বলে আশা করা হচ্ছে, যা সামগ্রিক স্তরকৃত সঞ্চয় খরচের জন্য $200-$500/MWh পরিসরে পৌঁছাতে পারে। যাইহোক, এই খরচগুলি নবায়নযোগ্য উৎস থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদনের সাধারণ স্তরকৃত খরচের চেয়ে বেশি, যা বৃহৎ পরিসরে শক্তি সঞ্চয়কে অর্থনৈতিকভাবে প্রতিযোগিতামূলক করে তোলার চলমান চ্যালেঞ্জকে তুলে ধরে।