ऊर्जा भंडारण प्रणालियों, या संक्षेप में ESS की मुख्य भूमिका हमारी बिजली की आपूर्ति विश्वसनीय बनाए रखने में होती है, ताकि बिजली की आपूर्ति वास्तव में लोगों की आवश्यकताओं के अनुरूप बनी रहे, खासकर उन गर्मी की दोपहरों में जब हर कोई एक साथ अपना एसी चालू कर देता है। उचित भंडारण समाधानों के बिना, हमें वर्तमान स्थिति की तुलना में कहीं अधिक बार बिजली की कटौती का सामना करना पड़ेगा, जो ऊर्जा मांग में दिन-प्रतिदिन होने वाले उतार-चढ़ाव के मद्देनजर ऊर्जा सेवा प्रदाताओं को चिंतित करता है। बाजार पूर्वानुमानों से पता चलता है कि वैश्विक ESS क्षेत्र 2032 तक लगभग 86.76 बिलियन डॉलर के आंकड़े को छू सकता है, जिससे यह स्पष्ट होता है कि यह क्षेत्र कितना बड़ा बन रहा है। ये प्रणालियां लिथियम-आयन बैटरियों, पुरानी पंपित जल व्यवस्था और यहां तक कि संपीड़ित वायु तकनीक सहित विभिन्न तरीकों के माध्यम से समस्या से निपटती हैं। जो इन्हें इतना मूल्यवान बनाता है, वह है यह लचीलापन जो ग्रिड प्रबंधकों को दिनभर में उपभोक्ता उपयोग के पैटर्न में आने वाली अप्रत्याशित चोटियों या गिरावटों के बावजूद भी स्थिर बिजली आपूर्ति बनाए रखने देता है।
सौर पैनलों और पवन टर्बाइनों की समस्या यह है कि वे हर समय बिजली उत्पन्न नहीं करते। इसलिए हमें किसी तरह की भंडारण प्रणाली की आवश्यकता होती है यदि हमें उस समय विश्वसनीय बिजली चाहिए जब सूर्य नहीं चमक रहा हो या हवा नहीं चल रही हो। जब ये नवीकरणीय स्रोत आवश्यकता से अधिक बिजली उत्पन्न करते हैं, तो अतिरिक्त बिजली कहीं संग्रहित कर दी जाती है। फिर बाद में, जब उत्पादन कम हो जाता है, तो उस संग्रहित ऊर्जा का उपयोग पुनः प्रणाली में किया जाता है। अध्ययनों से पता चला है कि बैटरी तकनीक, विशेष रूप से लिथियम आयन प्रकार, पूरे ग्रिड को नवीकरणीय ऊर्जा के साथ बेहतर ढंग से काम करने में मदद करती है। ये भंडारण समाधान हमें मौसम पर निर्भर बिजली उत्पादन के उतार-चढ़ाव को संतुलित करने की अनुमति देते हैं। अच्छे भंडारण विकल्पों के बिना, साफ ऊर्जा पर अपनी दैनिक आवश्यकताओं के अधिकांश भाग के लिए निर्भर रहना वास्तव में मुश्किल होगा।
लौह-वैनेडियम फ्लो बैटरी की तकनीक औद्योगिक उद्देश्यों के लिए ऊर्जा भंडारण के हमारे तरीके में वास्तविक प्रगति को दर्शाती है, मुख्य रूप से क्योंकि ये प्रणालियों को आसानी से बढ़ाया जा सकता है और अधिकांश वैकल्पिक तकनीकों की तुलना में अधिक समय तक चल सकती हैं। जो बात सबसे अधिक उभरकर सामने आती है, वह है कीमत - कंपनियां यह पाती हैं कि लिथियम-आयन या अन्य पारंपरिक विकल्पों की तुलना में प्रति किलोवाट घंटे भंडारण पर वे कम भुगतान कर रही हैं, जिससे यह तकनीक विशेष रूप से बड़े विनिर्माण संयंत्रों और ग्रिड भंडारण परियोजनाओं के लिए आकर्षक हो जाती है। एक अन्य प्रमुख सुविधा क्या है? इन बैटरियों में आमतौर पर 20,000 से अधिक चार्ज चक्रों तक चलने की क्षमता होती है, जिन्हें बदलने की आवश्यकता होती है, इसके जीवनकाल में लगातार अच्छी दक्षता बनाए रखी जाती है। साथ ही उत्पादन या निपटान में लगभग कोई विषाक्त कचरा शामिल नहीं होता है, जिससे यह स्पष्ट हो जाता है कि क्यों कई नवीकरणीय ऊर्जा स्थापनाएं इस तकनीक को अपनाना शुरू कर रही हैं, भले ही प्रारंभिक लागत अधिक हो। लंबे समय तक चलने, विश्वसनीयता और पर्यावरण संबंधी प्रमाणों का संयोजन आज के विकसित ऊर्जा बाजार के दृश्य में लौह-वैनेडियम फ्लो बैटरियों को एक गंभीर प्रतिद्वंद्वी बनाता है।
लिथियम-आयन तकनीक ने पिछले कुछ वर्षों में काफी तरक्की की है, लागत को कम करते हुए और अपने काम में बहुत बेहतर होते जा रही है। उद्योग की संख्यात्मक जानकारी वास्तव में कुछ आश्चर्यजनक बात दिखाती है - इन बैटरियों की कीमतों में 2010 के बाद से लगभग 89% की गिरावट आई है, जिसके कारण आज ये हर जगह दिखाई देती हैं। लागत में आई कमी ने ऊर्जा भंडारण के नए विचारों के लिए वास्तव में दरवाजे खोल दिए हैं, चाहे वह आज सड़कों पर दिखने वाली इलेक्ट्रिक कार हो या फिर विशाल प्रणालियां जो पूरे शहरों के लिए ऊर्जा का भंडारण करती हैं। यही कारण है कि लिथियम-आयन बैटरियां आज हमारे ऊर्जा भंडारण के विचार का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन चुकी हैं।
पोर्टेबल पावर स्टेशन लोगों के ऊर्जा तक पहुंच के तरीके को बदल रहे हैं, खासकर घरों और उन लोगों के लिए जो ऑफ-ग्रिड रहते हैं। ये छोटे लेकिन शक्तिशाली उपकरण घर के मालिकों को दिनभर में इकट्ठा किए गए सौर ऊर्जा को संग्रहीत करने देते हैं, फिर जब धूप नहीं होती या बिजली गायब होने पर उस संग्रहित ऊर्जा का उपयोग कर सकते हैं, जिससे उन्हें अपनी बिजली की आपूर्ति पर वास्तविक नियंत्रण मिलता है। जैसे-जैसे तकनीक में सुधार होता रहता है, ये बैटरी पैक अपना काम बेहतर तरीके से करने लगते हैं और साथ ही इनकी कीमत भी कम होती जाती है। ये केवल आपातकालीन स्थितियों में ही नहीं, बल्कि नियमित दैनिक ऊर्जा की मांगों को पूरा करने में भी बहुत अच्छा प्रदर्शन करते हैं।
अरामको अभी एक काफी अच्छी चीज़ पर काम कर रहा है - वे अपने गैस के कुओं को बेहतर ढंग से चलाने के लिए सौर ऊर्जा को ऊर्जा संग्रहण प्रणालियों (ईएसएस) के साथ मिला रहे हैं। जब उन्होंने सौर पैनलों को गैस निकालने की प्रक्रिया में शामिल करना शुरू किया, तो उन्होंने पाया कि वे डीजल ईंधन के उपयोग को काफी कम कर सकते हैं। डीजल कम होने का मतलब है कि उनके संचालन से उत्सर्जन कम हो जाता है, साथ ही समय के साथ ईंधन लागत पर बचत होती है। इन परियोजनाओं से मिले वास्तविक परिणामों को देखते हुए, अरामको को कई वर्षों के संचालन के बाद स्थायित्व संकेतकों में वास्तविक सुधार दिख रहा है। यहां तक कि यह दृष्टिकोण अन्य स्थानों पर भी कैसे काम कर सकता है, यह भी दिलचस्प है। अन्य कंपनियां जो अपने कार्बन फुटप्रिंट को कम करना चाहती हैं, लेकिन फिर भी कुशल संचालन चला रही हैं, उन्हें अरामको द्वारा अब तक हासिल किए गए परिणामों से काफी कुछ सीखने को मिल सकता है।
फिनलैंड में 140 MWh ग्रिड स्थिरीकरण परियोजना बिजली ग्रिड को संतुलित रखने के लिए बैटरी ऊर्जा भंडारण समाधानों के मामले में काफी विशेष कुछ प्रस्तुत करती है। इस पहल का मुख्य उद्देश्य उन कठिनाइयों से निपटना था, जहां आपूर्ति मांग के साथ मेल नहीं खाती, यह सुनिश्चित करना कि ग्रिड भरोसेमंद बना रहे, भले ही हम अधिक नवीकरणीय ऊर्जा को एकीकृत कर रहे हों। अब तक हमारे द्वारा देखे गए परिणामों से पता चलता है कि बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण ग्रिड को स्थिर करने के लिए वास्तव में काम करता है। फिनलैंड ने अपने देश भर में ऐसी प्रणालियों को लागू करना शुरू कर दिया है, जो उन्हें स्वच्छ ऊर्जा के सभी प्रकारों को संभालने वाले स्मार्ट पावर नेटवर्क की ओर बढ़ने में मदद करता है।
जॉर्जिया ने हाल ही में अपने बिजली नेटवर्क में 765 मेगावॉट की एक प्रमुख बैटरी प्रणाली तैनात की है ताकि ऊर्जा का बेहतर प्रबंधन किया जा सके और आवश्यकता पड़ने पर क्षमता में वृद्धि की जा सके। इस परियोजना में नवीनतम संग्रहण तकनीक का उपयोग किया गया है जो मिश्रण में अधिक पवन और सौर ऊर्जा को शामिल करने में सहायता करती है, जो कि अन्य राज्यों के लिए अनुकरणीय हो सकती है। प्रारंभिक परिणामों से पता चलता है कि ये बैटरियां ग्रिड को संचालित करने वालों के लिए जीवन को आसान बना रही हैं, पीक समय के दौरान समस्याओं को कम कर रही हैं और अप्रत्याशित लागतों में कमी ला रही हैं। जॉर्जिया द्वारा यहां किया गया कार्य वास्तव में दूसरों के लिए एक आदर्श बन सकता है जो अपने विद्युत नेटवर्क को मजबूत करने और स्वच्छ स्रोतों की ओर बढ़ने की योजना बना रहे हैं। बैटरियों के पिछले साल शुरू होने के बाद से हम पहले से ही विश्वसनीयता में कुछ महसूस करने योग्य सुधार देख रहे हैं।
भंडारण प्रौद्योगिकी अब पावर ग्रिड को संतुलित रखने और उनकी आवृत्तियों को स्थिर रखने के लिए आवश्यक है। ये उन्नत सिस्टम जल्दी से ग्रिड में बिजली डाल सकते हैं या जरूरत पड़ने पर इसे बाहर निकाल सकते हैं, जिससे बिजली की मांग और आपूर्ति के बीच होने वाले अनियमित उतार-चढ़ाव से निपटने में मदद मिलती है। कुछ आंकड़े यह भी दर्शाते हैं कि उचित भंडारण समाधान से आवृत्ति समस्याओं को लगभग आधा कम किया जा सकता है, जिससे पूरा सिस्टम सुचारु रूप से काम करता है। जब ग्रिड लगातार और भरोसेमंद तरीके से काम करते हैं, तो बिजली गायब होने की संभावना कम रहती है, खासकर उन समयों में जब हर कोई बिजली का ज्यादा उपयोग कर रहा हो, जैसे कि गर्मियों की शाम या सर्दियों की सुबह।
विश्वसनीय ऊर्जा भंडारण की बढ़ती आवश्यकता ने कई विशेषज्ञों का ध्यान मॉड्यूलर डिज़ाइन दृष्टिकोण की ओर आकर्षित किया है, विशेष रूप से इस बात पर कि वे कठिन जलवायु परिस्थितियों का सामना कैसे करते हैं। कठोर वातावरण का सामना करने वाली सामग्रियों से निर्मित और प्रकृति के हर हमले का सामना करने के लिए अभियांत्रिकृत, ये सिस्टम तब भी काम करते रहते हैं जब अन्य विफल हो सकते हैं। फ़ील्ड परीक्षणों से भी इनके उत्कृष्ट प्रदर्शन का पता चलता है - कुछ स्थापनाएँ भीषण तूफानों या गर्मी की लहरों के दौरान भी 95% से अधिक दक्षता बनाए रखती हैं। इसकी अमूल्यता इस बात में निहित है कि इसके कारण बिजली उस समय भी उपलब्ध रहती है जब इसकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है, जिससे अप्रत्याशित मौसमी पैटर्न का सामना कर रहे विभिन्न क्षेत्रों में नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों पर भरोसा बनाने में मदद मिलती है।
बाजार के पूर्वानुमानों से पता चलता है कि वैश्विक ऊर्जा भंडारण क्षेत्र का मूल्य वर्ष 2032 तक लगभग 86.76 बिलियन डॉलर के आंकड़े को छू सकता है, जिससे यह स्पष्ट होता है कि जैसे-जैसे अधिक से अधिक नवीकरणीय ऊर्जा को पावर ग्रिड में शामिल किया जा रहा है और साथ ही साथ सरकारें स्वच्छ तकनीक को समर्थन दे रही हैं, इस क्षेत्र में ठोस विस्तार हो रहा है। उद्योग विशेषज्ञों ने भंडारण विकल्पों में बढ़ती रुचि का उल्लेख किया है, क्योंकि आवश्यकता के समय हमेशा वायु और सौर ऊर्जा उपलब्ध नहीं होती है, इसलिए विश्वसनीय बैकअप का होना आवश्यक हो जाता है। इस बाजार को आगे बढ़ाने वाला एक अन्य कारक क्या है? बैटरी तकनीक की लागत लगातार कम हो रही है, जबकि लोग घरों और कार्यस्थलों पर बिजली के उपयोग में दक्षता के प्रति अधिक सचेत हो रहे हैं। आने वाले वर्षों में ऊर्जा भंडारण क्षेत्र में काम करने वाली कंपनियों के लिए ये सभी प्रवृत्तियां मिलकर काफी उज्ज्वल तस्वीर पेश करती हैं।
ऊर्जा भंडारण की दिशा में एक बड़ा परिवर्तन आ रहा है, जिसमें हाइब्रिड प्रणालियाँ बढ़ती लोकप्रियता हासिल कर रही हैं। ये सेटअप सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा उत्पादन और बैटरी भंडारण को एक साथ मिला देते हैं, जिससे पूरी प्रणाली बेहतर ढंग से काम करे और अधिक समय तक चले। जब विभिन्न ऊर्जा स्रोतों को एक साथ मिलाया जाता है, तो वे बिजली की मांग का सामना एकल स्रोत पर निर्भरता की तुलना में कहीं अधिक स्मार्ट तरीके से करते हैं। यह विविधता वास्तव में हमारी ऊर्जा आपूर्ति को आउटेज या चरम मौसमी घटनाओं के दौरान अधिक विश्वसनीय बनाती है। हमारे पास पहले से कुछ कार्यात्मक हाइब्रिड परियोजनाएँ देश भर में स्थित हैं, जो यह दर्शाती हैं कि ये प्रणालियाँ छोटे समुदाय स्तरीय स्थापनाओं से लेकर बड़े ग्रिड स्तरीय संचालन तक कैसे बढ़ सकती हैं। इन वास्तविक दुनिया के परीक्षणों से प्राप्त ज्ञान राष्ट्रीय ऊर्जा बुनियादी ढांचे में हाइब्रिड ऊर्जा समाधानों के अगले चरण को आकार देने में मदद करेगा।
ऊर्जा संग्रहण प्रणालियों को स्थापित करने के लिए अधिक घरों को प्रोत्साहित करने में सरकारी नीतियों और वित्तीय प्रोत्साहन की भूमिका को कम नहीं आंका जा सकता। ये समर्थन कार्यक्रम वास्तव में इन प्रणालियों की लागत को कम करने और विभिन्न आय स्तरों के परिवारों के लिए उन्हें अधिक उपलब्ध बनाने में काफी हद तक कारगर हैं। वहां के स्थानों पर नज़र डालें जहां सरकारों ने अच्छे समर्थन पैकेज शुरू किए हैं और हम देखते हैं कि काफी अधिक घरों में ऊर्जा संग्रहण की स्थापना हुई है। आगे देखते हुए, कर छूट, नकद रियायतों और सामुदायिक स्तर की संग्रहण परियोजनाओं के लिए विशेष वित्त पोषण जैसी बातों को बढ़ाने की बात चल रही है। यह सामुदायिक स्तर पर साझा संसाधनों से होने वाले ठोस लाभों को देखते हुए घरेलू ऊर्जा संग्रहण विकल्पों में रुचि को बढ़ा सकता है।
