બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ કેવી રીતે કામ કરે છે?

બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ, જેને સામાન્ય રીતે BESS તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે પછીના ઉપયોગ માટે ગ્રીડ અથવા નવીનીકરણીય સ્ત્રોતોમાંથી વધારાની વીજળીનો સંગ્રહ કરવા માટે રિચાર્જ કરી શકાય તેવી બેટરીની બેંકોનો ઉપયોગ કરે છે.રિન્યુએબલ એનર્જી અને સ્માર્ટ ગ્રીડ ટેક્નોલોજીઓ જેમ જેમ આગળ વધે છે તેમ, BESS સિસ્ટમ્સ પાવર સપ્લાયને સ્થિર કરવામાં અને ગ્રીન એનર્જીના મૂલ્યને મહત્તમ કરવામાં વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી રહી છે.તો આ સિસ્ટમો બરાબર કેવી રીતે કામ કરે છે?
પગલું 1: બેટરી બેંક
કોઈપણ BESS નો પાયો ઊર્જા સંગ્રહ માધ્યમ - બેટરી છે.બહુવિધ બેટરી મોડ્યુલ અથવા "સેલ" એકસાથે વાયર્ડ હોય છે અને "બેટરી બેંક" બનાવે છે જે જરૂરી સંગ્રહ ક્ષમતા પૂરી પાડે છે.તેમની ઉચ્ચ શક્તિની ઘનતા, લાંબી આયુષ્ય અને ઝડપી ચાર્જિંગ ક્ષમતાને કારણે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા કોષો લિથિયમ-આયન છે.અન્ય રસાયણશાસ્ત્ર જેમ કે લીડ-એસિડ અને ફ્લો બેટરીનો ઉપયોગ પણ કેટલીક એપ્લિકેશનોમાં થાય છે.
પગલું 2: પાવર કન્વર્ઝન સિસ્ટમ
બેટરી બેંક પાવર કન્વર્ઝન સિસ્ટમ અથવા PCS દ્વારા ઇલેક્ટ્રિકલ ગ્રીડ સાથે જોડાય છે.PCS માં પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે જેમ કે ઇન્વર્ટર, કન્વર્ટર અને ફિલ્ટર્સ જે પાવરને બેટરી અને ગ્રીડ વચ્ચે બંને દિશામાં વહેવા દે છે.ઇન્વર્ટર બેટરીમાંથી ડાયરેક્ટ કરંટ (DC) ને વૈકલ્પિક પ્રવાહ (AC) માં રૂપાંતરિત કરે છે જે ગ્રીડ વાપરે છે, અને કન્વર્ટર બેટરી ચાર્જ કરવા માટે રિવર્સ કરે છે.
પગલું 3: બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ
બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ, અથવા BMS, બેટરી બેંકની અંદર દરેક વ્યક્તિગત બેટરી સેલનું નિરીક્ષણ અને નિયંત્રણ કરે છે.BMS કોષોને સંતુલિત કરે છે, ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન વોલ્ટેજ અને વર્તમાનને નિયંત્રિત કરે છે અને ઓવરચાર્જિંગ, ઓવરકરન્ટ્સ અથવા ડીપ ડિસ્ચાર્જિંગથી થતા નુકસાન સામે રક્ષણ આપે છે.તે બેટરી પ્રદર્શન અને આયુષ્યને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે વોલ્ટેજ, વર્તમાન અને તાપમાન જેવા મુખ્ય પરિમાણોનું નિરીક્ષણ કરે છે.
પગલું 4: કૂલિંગ સિસ્ટમ
ઠંડક પ્રણાલી ઓપરેશન દરમિયાન બેટરીમાંથી વધારાની ગરમી દૂર કરે છે.કોષોને તેમની શ્રેષ્ઠ તાપમાન શ્રેણીમાં રાખવા અને ચક્ર જીવનને મહત્તમ બનાવવા માટે આ મહત્વપૂર્ણ છે.ઉપયોગમાં લેવાતા ઠંડકના સૌથી સામાન્ય પ્રકારો પ્રવાહી ઠંડક (બેટરી સાથેના સંપર્કમાં પ્લેટો દ્વારા શીતકનું પરિભ્રમણ કરીને) અને એર કૂલિંગ (બેટરી દ્વારા હવાને દબાણ કરવા માટે પંખાનો ઉપયોગ કરીને) છે.
પગલું 5: ઓપરેશન
ઓછી વીજળીની માંગ અથવા ઉચ્ચ નવીનીકરણીય ઉર્જા ઉત્પાદનના સમયગાળા દરમિયાન, BESS પાવર કન્વર્ઝન સિસ્ટમ દ્વારા વધારાની શક્તિને શોષી લે છે અને તેને બેટરી બેંકમાં સંગ્રહિત કરે છે.જ્યારે માંગ વધારે હોય અથવા રિન્યુએબલ અનુપલબ્ધ હોય, ત્યારે સંગ્રહિત ઊર્જાને ઇન્વર્ટર દ્વારા ગ્રીડમાં પાછી મોકલવામાં આવે છે.આ BESS ને તૂટક તૂટક રિન્યુએબલ એનર્જી, ગ્રીડ ફ્રીક્વન્સી અને વોલ્ટેજને સ્થિર કરવા અને આઉટેજ દરમિયાન બેકઅપ પાવર પ્રદાન કરવા માટે "ટાઇમ-શિફ્ટ" કરવાની મંજૂરી આપે છે.
બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ દરેક કોષની ચાર્જની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે અને બેટરીના વધુ પડતા ચાર્જિંગ, ઓવરહિટીંગ અને ડીપ ડિસ્ચાર્જિંગને રોકવા માટે ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જના દરને નિયંત્રિત કરે છે - તેમના ઉપયોગી જીવનને વિસ્તૃત કરે છે.અને કુલિંગ સિસ્ટમ બેટરીના એકંદર તાપમાનને સુરક્ષિત ઓપરેટિંગ રેન્જમાં રાખવા માટે કામ કરે છે.
સારાંશમાં, બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ બેટરી, પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઘટકો, ઇન્ટેલિજન્ટ કંટ્રોલ અને થર્મલ મેનેજમેન્ટનો એકસાથે એકીકૃત રીતે વધારાની વીજળીનો સંગ્રહ કરવા અને માંગ પર ડિસ્ચાર્જ પાવરનો ઉપયોગ કરે છે.આ BESS ટેક્નોલોજીને નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોના મૂલ્યને મહત્તમ કરવા, પાવર ગ્રીડને વધુ કાર્યક્ષમ અને ટકાઉ બનાવવા અને ઓછી કાર્બન ઊર્જાના ભાવિમાં સંક્રમણને સમર્થન આપવા માટે પરવાનગી આપે છે.

સૌર અને પવન ઉર્જા જેવા નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોના ઉદય સાથે, મોટા પાયે બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ (BESS) પાવર ગ્રીડને સ્થિર કરવામાં વધુને વધુ મહત્વની ભૂમિકા ભજવી રહી છે.બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ ગ્રીડમાંથી અથવા રિન્યુએબલમાંથી વધારાની વીજળીનો સંગ્રહ કરવા માટે રિચાર્જેબલ બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે અને જ્યારે જરૂર પડે ત્યારે તે પાવર પાછી પહોંચાડે છે.BESS ટેકનોલોજી તૂટક તૂટક નવીનીકરણીય ઉર્જાનો મહત્તમ ઉપયોગ કરવામાં મદદ કરે છે અને સમગ્ર ગ્રીડની વિશ્વસનીયતા, કાર્યક્ષમતા અને ટકાઉપણું સુધારે છે.
BESS સામાન્ય રીતે બહુવિધ ઘટકો ધરાવે છે:
1) જરૂરી ઉર્જા સંગ્રહ ક્ષમતા પૂરી પાડવા માટે બહુવિધ બેટરી મોડ્યુલો અથવા કોષોથી બનેલી બેટરી બેંક.લિથિયમ-આયન બેટરીનો ઉપયોગ તેમની ઉચ્ચ શક્તિની ઘનતા, લાંબી આયુષ્ય અને ઝડપી ચાર્જિંગ ક્ષમતાઓને કારણે થાય છે.અન્ય રસાયણશાસ્ત્ર જેમ કે લીડ-એસિડ અને ફ્લો બેટરીનો પણ ઉપયોગ થાય છે.
2) પાવર કન્વર્ઝન સિસ્ટમ (PCS) જે બેટરી બેંકને વીજળી ગ્રીડ સાથે જોડે છે.પીસીએસમાં ઇન્વર્ટર, કન્વર્ટર અને અન્ય કંટ્રોલ સાધનોનો સમાવેશ થાય છે જે બેટરી અને ગ્રીડ વચ્ચે બંને દિશામાં પાવર વહેવા દે છે.
3) બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS) જે વ્યક્તિગત બેટરી કોષોની સ્થિતિ અને કામગીરીનું નિરીક્ષણ અને નિયંત્રણ કરે છે.BMS કોષોને સંતુલિત કરે છે, ઓવરચાર્જિંગ અથવા ડીપ ડિસ્ચાર્જિંગથી થતા નુકસાન સામે રક્ષણ આપે છે અને વોલ્ટેજ, કરંટ અને તાપમાન જેવા પરિમાણોને મોનિટર કરે છે.