الیکٹریکل انرجی سٹوریج سسٹمز (EESS) وہ ٹیکنالوجیز ہیں جنہیں بعد میں استعمال کرنے کے لیے برقی توانائی کو حاصل کرنے اور ذخیرہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جو بجلی کی فراہمی اور طلب کو متوازن کرنے میں اہم کردار ادا کرتی ہے، خاص طور پر شمسی اور ہوا جیسے قابل تجدید توانائی کے ذرائع کے تناظر میں۔
کو کریڈٹ EIA.ORG
EESS کیا ہیں؟
الیکٹریکل انرجی سٹوریج سسٹمز (EESS) جدید ٹیکنالوجیز ہیں جو مختلف ذرائع سے پیدا ہونے والی بجلی کو ذخیرہ کرنے کے قابل بناتی ہیں، بشمول قابل تجدید توانائی، بعد میں استعمال کے لیے۔ یہ نظام وقفے وقفے سے بجلی کی پیداوار اور طلب میں اتار چڑھاؤ کے چیلنجوں سے نمٹنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ برقی توانائی کو ذخیرہ کرنے والی توانائی کی دوسری شکلوں میں تبدیل کرکے اور پھر ضرورت پڑنے پر بجلی کی طرف واپس آکر، EESS برقی گرڈ کو مستحکم کرنے اور بجلی کی فراہمی کی بھروسے کو بڑھانے میں مدد کرتا ہے۔ یہ قابلیت قابل تجدید توانائی کے ذرائع جیسے شمسی اور ہوا کو مربوط کرنے کے لیے خاص طور پر اہم ہے، جو اپنی پیداوار میں فطری طور پر متغیر ہوتے ہیں، وسیع تر توانائی کے بنیادی ڈھانچے میں۔
EESS کے کلیدی کام
- چوٹی مونڈنا اور لوڈ لیولنگ: EESS کم مانگ والے ادوار کے دوران اضافی توانائی کو ذخیرہ کرتا ہے اور اسے چوٹی کے اوقات میں خارج کرتا ہے، بجلی کے بوجھ کے منحنی خطوط کو ہموار کرتا ہے اور گرڈ کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔
- گرڈ استحکام: یہ سسٹم تیز رفتار فریکوئنسی ریگولیشن اور وولٹیج سپورٹ فراہم کرتے ہیں، بجلی کے معیار اور گرڈ کی وشوسنییتا کو برقرار رکھتے ہیں۔
- قابل تجدید انضمام: EESS قابل تجدید ذرائع کے وقفے وقفے کو کم کرتا ہے جب پیداوار کم ہو تو استعمال کے لیے اضافی توانائی کو ذخیرہ کر کے صاف توانائی کی زیادہ رسائی کو آسان بناتا ہے۔
- لچک اور بیک اپ: بندش یا ہنگامی حالات کے دوران، EESS گرڈ کی مجموعی لچک کو بڑھاتے ہوئے، اہم بیک اپ پاور پیش کرتا ہے۔
- لاگت میں کمی: انرجی آربیٹریج کو فعال کرکے اور مہنگے پیکر پلانٹس پر انحصار کم کرکے، EESS صارفین اور یوٹیلیٹیز کے لیے توانائی کی مجموعی لاگت کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔
انرجی سٹوریج سسٹمز کی اقسام
توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام میں مختلف قسم کی ٹیکنالوجیز شامل ہیں، ہر ایک منفرد خصوصیات اور ایپلی کیشنز کے ساتھ:
- بیٹری انرجی سٹوریج سسٹمز (BESS): بنیادی طور پر لیتھیم آئن بیٹریوں کا استعمال کرتے ہوئے، یہ سسٹم اپنی اعلی توانائی کی کثافت اور کم ہوتی لاگت کی وجہ سے مارکیٹ پر حاوی ہیں۔ بیٹری کی دیگر اقسام میں سالڈ سٹیٹ اور فلو بیٹریاں شامل ہیں۔
- مکینیکل اسٹوریج: اس زمرے میں پمپ شدہ ہائیڈرو اسٹوریج شامل ہے، جو پانی کو اونچی جگہوں پر پمپ کرنے کے لیے اضافی بجلی استعمال کرتا ہے، اور کمپریسڈ ایئر انرجی اسٹوریج (CAES)، جہاں زیر زمین غاروں میں ہوا کو کمپریس کیا جاتا ہے۔
ساؤتھ ویسٹ ریسرچ انسٹی ٹیوٹ مکینیکل سٹوریج پروجیکٹ
- حرارتی توانائی کا ذخیرہ: یہ نظام توانائی کو گرمی کی شکل میں ذخیرہ کرتے ہیں، جیسے پگھلا ہوا نمک، یا ٹھنڈا، جیسے برف، بعد میں حرارت یا ٹھنڈک کے استعمال میں استعمال کرنے کے لیے۔
- فلائی وہیل توانائی کا ذخیرہ: یہ ٹکنالوجی حرکی توانائی کو گھومنے والے بڑے پیمانے پر ذخیرہ کرتی ہے، جو مختصر مدت کے ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے جس کے لیے فوری توانائی کے اخراج کی ضرورت ہوتی ہے۔
شینزین چین میں فلائی وہیل انرجی سٹوریج پروجیکٹ
اسٹوریج سسٹم کا موازنہ
بیٹری انرجی سٹوریج سسٹمز (BESS) دوسرے پاور سٹوریج سسٹمز پر خاص طور پر توانائی کی کثافت اور استعداد کے لحاظ سے الگ فائدے پیش کرتے ہیں۔ BESS، خاص طور پر وہ لوگ جو لیتھیم آئن ٹیکنالوجی استعمال کرتے ہیں، سوپر کیپیسیٹرز جیسے متبادل کے مقابلے میں زیادہ توانائی کی کثافت فراہم کرتے ہیں، جس سے زیادہ کمپیکٹ اور موثر سٹوریج کے حل کی اجازت ملتی ہے۔ مکینیکل سسٹمز جیسے پمپڈ ہائیڈرو یا کمپریسڈ ایئر سٹوریج کے برعکس، BESS کو رہائشی سے لے کر یوٹیلیٹی اسکیل ایپلی کیشنز تک مختلف سیٹنگز میں آسانی سے سکیل اور تعینات کیا جا سکتا ہے۔
تاہم، BESS کو کچھ متبادلات کے مقابلے سائیکل کی زندگی اور طویل مدتی اسٹوریج کے حوالے سے چیلنجز کا سامنا ہے۔ مثال کے طور پر، فلو بیٹریاں طویل عمر اور بغیر کسی نقصان کے گہرائی سے خارج ہونے کی صلاحیت پیش کرتی ہیں، جو انہیں طویل مدتی خدمات کے لیے موزوں بناتی ہیں۔ سپر کیپیسیٹرز، کم توانائی کی کثافت کے ساتھ، تیز رفتار چارج اور خارج ہونے کی صلاحیتوں میں سبقت لے جاتے ہیں، جو انہیں اعلیٰ طاقت، قلیل مدتی ایپلی کیشنز کے لیے مثالی بناتے ہیں۔ BESS اور دیگر سٹوریج سسٹمز کے درمیان انتخاب بالآخر مخصوص درخواست کی ضروریات پر منحصر ہوتا ہے، بشمول توانائی کی گنجائش، بجلی کی پیداوار، رسپانس ٹائم، اور لاگت کے تحفظات۔
BESS کے بارے میں مزید دریافت کریں۔
انرجی سٹوریج میڈیا
الیکٹریکل انرجی سٹوریج میڈیا مختلف قسم کی ٹیکنالوجیز کو گھیرے ہوئے ہے جو بعد میں استعمال کے لیے برقی توانائی کو ذخیرہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ سب سے عام اقسام میں شامل ہیں:
- الیکٹرو کیمیکل بیٹریاں: ان میں لتیم آئن، لیڈ ایسڈ اور فلو بیٹریاں شامل ہیں۔ لیتھیم آئن بیٹریاں اپنی اعلی توانائی کی کثافت اور گرتی ہوئی لاگت کی وجہ سے مارکیٹ پر حاوی ہیں۔
- Capacitors اور supercapacitors: یہ آلات توانائی کو برقی میدان میں ذخیرہ کرتے ہیں اور تیز رفتار چارج اور خارج ہونے والی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں۔
- سپر کنڈکٹنگ مقناطیسی توانائی ذخیرہ (SMES): یہ ٹیکنالوجی مقناطیسی میدان میں توانائی کو ذخیرہ کرتی ہے جو سپر کنڈکٹنگ کوائل میں براہ راست کرنٹ کے بہاؤ سے پیدا ہوتی ہے۔
- تھرمل اسٹوریج: پگھلا ہوا نمک یا برف ذخیرہ کرنے والے نظام برقی توانائی کو بعد میں استعمال کے لیے تھرمل توانائی میں تبدیل کرتے ہیں۔
EESS کی درخواستیں
الیکٹریکل انرجی سٹوریج سسٹمز مختلف شعبوں میں متنوع ایپلی کیشنز تلاش کرتے ہیں۔ پاور گرڈ میں، وہ سپلائی اور ڈیمانڈ کو مستحکم کرنے میں ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں، خاص طور پر جب وقفے وقفے سے قابل تجدید توانائی کے ذرائع کو مربوط کرتے ہیں۔ EESS توانائی کی کھپت کے وقت کی تبدیلی کو قابل بناتا ہے، جس سے صارفین کو زیادہ مانگ کے دوران استعمال کے لیے آف پیک اوقات میں بجلی ذخیرہ کرنے کی اجازت ملتی ہے۔ یہ سسٹمز مائیکرو گرڈز میں بھی اہم اجزاء ہیں، بندش کے دوران بیک اپ پاور فراہم کرتے ہیں اور گرڈ کی مجموعی لچک کو بڑھاتے ہیں۔ نقل و حمل کے شعبے میں، EESS ٹیکنالوجیز، خاص طور پر بیٹری کے نظام، الیکٹرک گاڑیوں کو چلانے کے لیے بنیادی حیثیت رکھتے ہیں۔ مزید برآں، EESS صنعتی اور تجارتی ایپلی کیشنز کی مدد کرتا ہے جس سے چوٹی کے بوجھ کو منظم کرنے اور توانائی کے اخراجات کو کم کرنے میں مدد ملتی ہے۔
EESS کے فوائد
الیکٹریکل انرجی سٹوریج سسٹم کا نفاذ توانائی کے انتظام اور پائیداری کے لیے بے شمار فوائد پیش کرتا ہے۔ یہ نظام طلب اور رسد میں توازن پیدا کرکے، مہنگے چوٹی والے پاور پلانٹس کی ضرورت کو کم کرکے گرڈ کے استحکام میں اپنا حصہ ڈالتے ہیں۔ EESS قابل تجدید توانائی کے ذرائع کے زیادہ سے زیادہ انضمام کی سہولت فراہم کرتا ہے، جس سے شمسی اور ہوا کی طاقت سے وابستہ وقفے وقفے کے مسائل کو کم کرنے میں مدد ملتی ہے۔ صارفین کو کم لاگت کے ادوار کے دوران توانائی ذخیرہ کرنے اور زیادہ مانگ کے اوقات میں استعمال کرنے کے قابل بنا کر، EESS لاگت میں نمایاں بچت کا باعث بن سکتا ہے۔ مزید برآں، یہ نظام بندش کے دوران بیک اپ فراہم کرکے بجلی کی بھروسے کو بڑھاتے ہیں اور قابل تجدید وسائل کے استعمال کو بہتر بنا کر اور گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم کرکے ماحولیاتی پائیداری میں اپنا حصہ ڈالتے ہیں۔
مائیکرو گرڈ سپورٹ میں EESS
انرجی سٹوریج سسٹمز (ESS) مائیکرو گرڈز کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو بڑھانے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ وہ بجلی کے معیار میں بہتری، فریکوئنسی ریگولیشن، اور وولٹیج سپورٹ جیسی ضروری خدمات فراہم کرتے ہیں، جو رکاوٹوں کے دوران گرڈ کو مستحکم کرتے ہیں اور بندش کو جھڑنے سے روکتے ہیں۔ ESS مائیکرو گرڈز کو قابل تجدید توانائی کے ذرائع کو مؤثر طریقے سے مربوط کرنے کے قابل بناتا ہے جب پیداوار زیادہ ہو تو اضافی توانائی کو ذخیرہ کر کے اور ضرورت پڑنے پر اسے خارج کر دیتا ہے، اس طرح وقفے وقفے کے مسائل پر قابو پاتا ہے۔
مائیکرو گرڈ ایپلی کیشنز میں، ESS کئی اہم فوائد پیش کرتا ہے:
- بہتر لچک: ESS ایک بفر کے طور پر کام کرتا ہے، بندش کے دوران بیک اپ پاور فراہم کرتا ہے اور جزیرے کی صلاحیتوں کو فعال کرتا ہے۔
- بہتر توانائی کا انتظام: یہ چوٹی مونڈنے، لوڈ لیولنگ، اور توانائی کے ثالثی کی اجازت دیتا ہے، توانائی کے اخراجات کو بہتر بناتا ہے۔
- قابل تجدید انضمام میں اضافہ: ESS متغیر قابل تجدید ذرائع جیسے شمسی اور ہوا کی اعلی رسائی کی سہولت فراہم کرتا ہے۔
- گرڈ استحکام: یہ فریکوئنسی ریگولیشن اور وولٹیج سپورٹ کے لیے تیز رفتار ردعمل فراہم کرتا ہے، بجلی کے معیار کو برقرار رکھتا ہے۔
- آپریشنل لچک: ESS مائیکرو گرڈ کو آزادانہ طور پر یا مین گرڈ کے ساتھ مل کر کام کرنے کے قابل بناتا ہے، جس سے سسٹم کی مجموعی اعتباریت کو بہتر بنایا جاتا ہے۔
عالمی استعمال کے لیے EESS اسکیلنگ میں چیلنجز
عالمی استعمال کے لیے الیکٹریکل انرجی سٹوریج سسٹمز (EESS) کو بڑھانے میں کئی اہم چیلنجز کا سامنا ہے:
- اعلی نفاذ کے اخراجات: بیٹری کی قیمتوں میں کمی کے باوجود، بڑے پیمانے پر EESS کے لیے ابتدائی سرمایہ کاری کافی باقی ہے۔ یہ خاص طور پر ترقی پذیر ممالک اور چھوٹی افادیت کے لیے مشکل ہے۔
- تکنیکی حدود: موجودہ سٹوریج ٹیکنالوجیز میں صلاحیت کی رکاوٹیں ہیں، جو ان کی توسیع پذیری میں رکاوٹ ہیں۔ موجودہ پاور گرڈز کے ساتھ بڑے پیمانے پر اسٹوریج سسٹم کا انضمام تکنیکی رکاوٹیں بھی پیش کرتا ہے۔
- مواد کی کمی: توانائی ذخیرہ کرنے کے لیے بیٹریوں کی پیداوار نایاب زمینی معدنیات پر انحصار کرتی ہے، جس سے وسائل کی دستیابی اور ماحولیاتی اثرات کے بارے میں خدشات پیدا ہوتے ہیں۔
- ریگولیٹری رکاوٹیں: تمام خطوں میں متضاد پالیسیاں اور مارکیٹ کے ڈھانچے EESS کی تعیناتی کو پیچیدہ بناتے ہیں، جس سے سرمایہ کاروں اور ڈویلپرز کے لیے غیر یقینی صورتحال پیدا ہوتی ہے۔
ان چیلنجوں پر قابو پانے کے لیے EESS کو عالمی سطح پر مزید قابل رسائی اور موثر بنانے کے لیے مسلسل تکنیکی جدت، معاون پالیسیوں، اور تحقیق اور ترقی میں بڑھتی ہوئی سرمایہ کاری کی ضرورت ہے۔
EESS تعیناتی کے اخراجات
الیکٹریکل انرجی سٹوریج سسٹمز (EESS) کی تعیناتی کی لاگت ٹیکنالوجی، پیمانے اور اطلاق کی بنیاد پر نمایاں طور پر مختلف ہوتی ہے۔ گرڈ پیمانے پر بیٹری سٹوریج سسٹمز کے لیے، 2021 میں نصب شدہ کل لاگت $356/kWh سے $449/kWh تک 100 میگاواٹ، 10 گھنٹے کے سسٹمز کے لیے، بیٹری کیمسٹری پر منحصر ہے۔ 2030 کے لیے تخمینہ لاگت میں ممکنہ کمی کو ظاہر کرتا ہے، جس میں لیتھیم آئرن فاسفیٹ (LFP) بیٹریاں 100 میگاواٹ، 4 گھنٹے کے نظام کے لیے $291/kWh تک پہنچنے کی توقع رکھتی ہیں۔
EESS کی تعیناتی کے اخراجات کو متاثر کرنے والے اہم عوامل میں شامل ہیں:
- ہارڈ ویئر کے اخراجات (بیٹریز، انورٹرز، سسٹم کے اجزاء کا توازن)
- تنصیب اور کمیشن کے اخراجات
- جاری آپریشن اور دیکھ بھال کے اخراجات
- زندگی کے اختتامی اخراجات، جس کا تخمینہ ابتدائی نظام لاگت کا 5-10% ہے۔
جیسے جیسے ٹیکنالوجی ترقی کرتی ہے اور پیداوار میں اضافہ ہوتا ہے، EESS کی لاگت میں مزید کمی کی توقع ہے، ممکنہ طور پر اسٹوریج کی مجموعی لاگت کے لیے $200-$500/MWh کی حد تک پہنچ جائے گی۔ تاہم، یہ لاگت قابل تجدید ذرائع سے بجلی کی پیداوار کے عام سطحی اخراجات سے زیادہ رہتی ہے، جو توانائی کے ذخیرہ کو بڑے پیمانے پر اقتصادی طور پر مسابقتی بنانے کے جاری چیلنج کو نمایاں کرتی ہے۔
