बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ कैसे काम करती हैं?

एक बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली, जिसे आमतौर पर बीईएसएस के रूप में जाना जाता है, बाद में उपयोग के लिए ग्रिड या नवीकरणीय स्रोतों से अतिरिक्त बिजली संग्रहीत करने के लिए रिचार्जेबल बैटरी के बैंकों का उपयोग करती है।जैसे-जैसे नवीकरणीय ऊर्जा और स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियां आगे बढ़ रही हैं, बीईएसएस सिस्टम बिजली आपूर्ति को स्थिर करने और हरित ऊर्जा के मूल्य को अधिकतम करने में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहे हैं।तो ये सिस्टम वास्तव में कैसे काम करते हैं?
चरण 1: बैटरी बैंक
किसी भी BESS की नींव ऊर्जा भंडारण माध्यम - बैटरी है।कई बैटरी मॉड्यूल या "सेल" को एक साथ जोड़कर एक "बैटरी बैंक" बनाया जाता है जो आवश्यक भंडारण क्षमता प्रदान करता है।अपनी उच्च शक्ति घनत्व, लंबी उम्र और तेज़ चार्जिंग क्षमता के कारण सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली कोशिकाएँ लिथियम-आयन हैं।कुछ अनुप्रयोगों में अन्य रसायन जैसे सीसा-एसिड और फ्लो बैटरी का भी उपयोग किया जाता है।
चरण 2: विद्युत रूपांतरण प्रणाली
बैटरी बैंक विद्युत रूपांतरण प्रणाली या पीसीएस के माध्यम से विद्युत ग्रिड से जुड़ता है।पीसीएस में इन्वर्टर, कनवर्टर और फिल्टर जैसे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स घटक होते हैं जो बैटरी और ग्रिड के बीच दोनों दिशाओं में बिजली प्रवाहित करने की अनुमति देते हैं।इन्वर्टर बैटरी से प्रत्यक्ष धारा (डीसी) को ग्रिड द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रत्यावर्ती धारा (एसी) में परिवर्तित करता है, और कनवर्टर बैटरी को चार्ज करने के लिए रिवर्स करता है।
चरण 3: बैटरी प्रबंधन प्रणाली
एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली, या बीएमएस, बैटरी बैंक के भीतर प्रत्येक व्यक्तिगत बैटरी सेल की निगरानी और नियंत्रण करती है।बीएमएस कोशिकाओं को संतुलित करता है, चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान वोल्टेज और करंट को नियंत्रित करता है, और ओवरचार्जिंग, ओवरकरंट या डीप डिस्चार्जिंग से होने वाले नुकसान से बचाता है।यह बैटरी के प्रदर्शन और जीवनकाल को अनुकूलित करने के लिए वोल्टेज, करंट और तापमान जैसे प्रमुख मापदंडों की निगरानी करता है।
चरण 4: शीतलन प्रणाली
एक शीतलन प्रणाली ऑपरेशन के दौरान बैटरियों से अतिरिक्त गर्मी को हटा देती है।यह कोशिकाओं को उनकी इष्टतम तापमान सीमा के भीतर रखने और चक्र जीवन को अधिकतम करने के लिए महत्वपूर्ण है।उपयोग किए जाने वाले सबसे आम प्रकार के शीतलन तरल शीतलन (बैटरी के संपर्क में प्लेटों के माध्यम से शीतलक प्रसारित करके) और वायु शीतलन (बैटरी बाड़ों के माध्यम से हवा को मजबूर करने के लिए पंखे का उपयोग करना) हैं।
चरण 5: ऑपरेशन
कम बिजली की मांग या उच्च नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन की अवधि के दौरान, बीईएसएस बिजली रूपांतरण प्रणाली के माध्यम से अतिरिक्त बिजली को अवशोषित करता है और इसे बैटरी बैंक में संग्रहीत करता है।जब मांग अधिक होती है या नवीकरणीय ऊर्जा उपलब्ध नहीं होती है, तो संग्रहीत ऊर्जा को इन्वर्टर के माध्यम से ग्रिड में वापस भेज दिया जाता है।यह बीईएसएस को आंतरायिक नवीकरणीय ऊर्जा को "टाइम-शिफ्ट" करने, ग्रिड आवृत्ति और वोल्टेज को स्थिर करने और आउटेज के दौरान बैकअप पावर प्रदान करने की अनुमति देता है।
बैटरी प्रबंधन प्रणाली प्रत्येक सेल के चार्ज की स्थिति की निगरानी करती है और बैटरी की ओवरचार्जिंग, ओवरहीटिंग और डीप डिस्चार्जिंग को रोकने के लिए चार्ज और डिस्चार्ज की दर को नियंत्रित करती है - जिससे उनके उपयोग योग्य जीवन का विस्तार होता है।और शीतलन प्रणाली समग्र बैटरी तापमान को सुरक्षित संचालन सीमा के भीतर रखने के लिए काम करती है।
संक्षेप में, एक बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली अतिरिक्त बिजली को संग्रहित करने और मांग पर बिजली का निर्वहन करने के लिए एकीकृत तरीके से बैटरी, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स घटकों, बुद्धिमान नियंत्रण और थर्मल प्रबंधन का एक साथ लाभ उठाती है।यह बीईएसएस तकनीक को नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के मूल्य को अधिकतम करने, पावर ग्रिड को अधिक कुशल और टिकाऊ बनाने और कम कार्बन ऊर्जा वाले भविष्य में संक्रमण का समर्थन करने की अनुमति देता है।

सौर और पवन ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के बढ़ने के साथ, बड़े पैमाने पर बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ (बीईएसएस) बिजली ग्रिड को स्थिर करने में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही हैं।एक बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली ग्रिड से या नवीकरणीय ऊर्जा से अतिरिक्त बिजली को संग्रहीत करने और जरूरत पड़ने पर उस बिजली को वापस वितरित करने के लिए रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग करती है।बीईएसएस तकनीक आंतरायिक नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग को अधिकतम करने में मदद करती है और समग्र ग्रिड विश्वसनीयता, दक्षता और स्थिरता में सुधार करती है।
BESS में आम तौर पर कई घटक होते हैं:
1) आवश्यक ऊर्जा भंडारण क्षमता प्रदान करने के लिए कई बैटरी मॉड्यूल या सेल से बने बैटरी बैंक।लिथियम-आयन बैटरियों का उपयोग उनकी उच्च शक्ति घनत्व, लंबी उम्र और तेज़ चार्जिंग क्षमताओं के कारण सबसे अधिक किया जाता है।अन्य रसायन जैसे सीसा-एसिड और फ्लो बैटरी का भी उपयोग किया जाता है।
2) पावर रूपांतरण प्रणाली (पीसीएस) जो बैटरी बैंक को बिजली ग्रिड से जोड़ती है।पीसीएस में एक इन्वर्टर, कनवर्टर और अन्य नियंत्रण उपकरण होते हैं जो बैटरी और ग्रिड के बीच दोनों दिशाओं में बिजली प्रवाहित करने की अनुमति देते हैं।
3) बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) जो व्यक्तिगत बैटरी कोशिकाओं की स्थिति और प्रदर्शन की निगरानी और नियंत्रण करती है।बीएमएस कोशिकाओं को संतुलित करता है, ओवरचार्जिंग या डीप डिस्चार्जिंग से होने वाले नुकसान से बचाता है और वोल्टेज, करंट और तापमान जैसे मापदंडों की निगरानी करता है।