توانائي اسٽوريج جي مختلف شڪلن جي بنياد تي،توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجيونپنجن ڀاڱن ۾ ورهائي سگھجي ٿو: ميڪيڪل توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي، برقي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي، برقي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي، ڪيميائي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي، ۽ حرارتي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي.
◇برقي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي
◇ڪيميائي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي
مشيني توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي
جيئن چڱيءَ طرح معلوم ٿئي ٿو، فطرت ۾ متحرڪ ۽ امڪاني توانائي جا مختلف روپ موجود آهن، جهڙوڪ وهندڙ پاڻي، قدرتي واءُ، لهرون ۽ موجون؛ انساني سرگرميون پڻ متحرڪ ۽ امڪاني توانائي جو وڏو معاملو پيدا ڪن ٿيون، جهڙوڪ حرڪت ڪندڙ ماڻهو، گاڏيون، ٻيڙيون، ۽ سيال. اهي سڀئي توانائيون، جيڪي فطرت ۾ پيدا ٿين ٿيون ۽ جيڪي انساني سرگرمين جي ڪري پيدا ٿين ٿيون، قابل تجديد توانائي جا ذريعا آهن. مشيني توانائي متحرڪ ۽ امڪاني توانائي جو مجموعو آهي، هڪ جسماني مقدار جيڪو ڪنهن شئي جي حرڪت ۽ اونچائي جي حالت جي نمائندگي ڪري ٿو. ڪنهن شئي جي متحرڪ ۽ امڪاني توانائي هڪ ٻئي ۾ تبديل ٿي سگهي ٿي؛ متحرڪ ۽ امڪاني توانائي جي وچ ۾ باهمي تبديليءَ جي عمل ۾، مشيني توانائيءَ جو ڪل مقدار مستقل رهي ٿو، يعني ميڪانياتي توانائي محفوظ رهي ٿي.
مشيني توانائي اسٽوريج هڪ ٽيڪنالاجي آهي جيڪا توانائي کي ميخانياتي توانائي ۾ تبديل ڪري ٿي اسٽوريج لاءِ ۽ پوءِ ان کي واپس برقي توانائي ۾ تبديل ڪري ٿي جڏهن ضرورت هجي. عام ميخانياتي توانائي اسٽوريج طريقن ۾ شامل آهن پمپ ٿيل هائيڊرو اسٽوريج، کمپريسڊ ايئر اسٽوريج، ۽ فلائي ويل توانائي اسٽوريج. مشيني توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجيون عام طور تي اعلي طاقت جي کثافت، تيز جوابي صلاحيتون، ۽ ڊگهي خدمت زندگي، انهن کي گرڊ ريگيوليشن ۽ ايمرجنسي پاور سپلائي لاءِ موزون بڻائي ٿي. انهن جي اسٽوريج جو وقت ۽ ماپ مختلف هوندا آهن مخصوص ٽيڪنالاجي جي بنياد تي، منٽن کان ڏينهن تائين، ۽ مختلف توانائي جي اسٽوريج جي ضرورتن کي پورا ڪري سگهن ٿا.
پمپ ٿيل هائيڊرو اسٽوريج:
پمپ ٿيل هائيڊرو اسٽوريج هن وقت سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيل وڏي-پيماني تي توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي آهي. اهو بجليءَ جو استعمال ڪري ٿو پاڻي پمپ ڪرڻ لاءِ هڪ هيٺين-سطح جي ذخيري کان هڪ اعليٰ-سطح جي ذخيري تائين، ان جي امڪاني توانائي کي محفوظ ڪري ٿو. بجلي جي گهرج جي چوٽي جي عرصي دوران، پاڻي ٽربائن ذريعي بجلي پيدا ڪرڻ لاء ڇڏيا ويندا آهن. ھن طريقي ۾ نسبتاً اعليٰ تبادلي جي ڪارڪردگي آھي (عام طور تي 70%–85%)، پاور گرڊ ۾ چوٽي-وادي فرقن کي منظم ڪرڻ لاءِ موزون آھي، ۽ وڏي ذخيري جي گنجائش ۽ مستحڪم آپريشن پيش ڪري ٿو.
پمپ ٿيل هائيڊرو اسٽوريج اڪثر ڪري استعمال ڪيو ويندو آهي قابل تجديد توانائي جي گرڊ انضمام، توازن جي فراهمي ۽ طلب جي وهڪري کي هٿي ڏيڻ لاء، ۽ ڊگهي اسٽوريج جي مدت ۽ مضبوط رزرو گنجائش رکي ٿو. ان جو اصول تصوير 1-1 ۾ ڏيکاريل آهي.
Compressed ايئر توانائي اسٽوريج:
کمپريسڊ ايئر انرجي اسٽوريج ۾ شامل آهي اليڪٽرڪ طور تي هلندڙ ڪمپريسر استعمال ڪندي هوا کي دٻائڻ ۽ ان کي زير زمين غار، ٽينڪ، يا پريشر ويسلز ۾ محفوظ ڪرڻ. جڏهن بجليءَ جي گهرج وڌي ٿي، ذخيرو ٿيل ٺهيل هوا کي آزاد ڪيو ويندو آهي، گرم ڪيو ويندو آهي ۽ بجلي پيدا ڪرڻ لاءِ ٽربائن هلائڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. Compressed Air Energy Storage عام طور تي وڏي-پيماني تي، ڊگھي-مواد توانائي اسٽوريج صلاحيتون پيش ڪري ٿو، جن ۾ ڪارڪردگي عام طور تي 50% کان 70% تائين هوندي آهي. اهي ڪارڪردگي وڌيڪ بهتر ٿي سگهن ٿيون جڏهن گرمي جي بحالي واري ٽيڪنالاجي سان گڏ. اهو گرڊ لچڪدار ۽ استحڪام کي وڌائڻ لاءِ وڏي-پيماني تي قابل تجديد توانائي جي پاور پلانٽس سان انضمام لاءِ موزون آهي.
Flywheel توانائي اسٽوريج:
Flywheel توانائي اسٽوريج تيز رفتار تي فلائي ويل کي هلائڻ لاء هڪ موٽر استعمال ڪري ٿو، اسٽوريج لاء برقي توانائي کي متحرڪ توانائي ۾ تبديل ڪري ٿو. جڏهن ضرورت هجي، فلائي ويل هڪ جنريٽر استعمال ڪري ٿو ته جيئن متحرڪ توانائي کي واپس برقي توانائي ۾ تبديل ڪري. Flywheel انرجي اسٽوريج ٽيڪنالاجي ان جي انتهائي تيز جوابي رفتار (خاص طور تي مليسيڪنڊ رينج ۾) ۽ اعليٰ چڪر واري زندگي (سوين هزارن سائيڪلن تائين) لاءِ سڃاتي وڃي ٿي، جيڪا ان کي مختصر-مدت، اعلي-پاور انرجي اسٽوريج منظرنامن لاءِ موزون بڻائي ٿي، جهڙوڪ گرڊ فريڪوئنسي ريگوليشن ۽ اڻ رڪاوٽ پاور سپلائيز (UPS). Flywheel انرجي اسٽوريج ۾ عام طور تي 85%–95% تائين پهچندي هڪ اعليٰ تبادلي جي ڪارڪردگي هوندي آهي، پر ان جي اسٽوريج جو وقت نسبتاً ننڍو هوندو آهي، عام طور تي استعمال ڪيو ويندو آهي مختصر مدت جي طاقت جي وهڪري کي توازن ڪرڻ لاءِ. شڪل 1-2 فلائي ويل انرجي اسٽوريج پاور سسٽم جي اسڪيمي ڊاگرام کي ڏيکاري ٿو.
Electrochemical توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي
اليڪٽررو ڪيميڪل توانائي اسٽوريج هڪ ٽيڪنالاجي آهي جيڪا برقي توانائي کي ڪيميائي توانائي ۾ تبديل ڪري ٿي اليڪٽررو ڪيميڪل رد عمل ذريعي، ان کي ذخيرو ڪرڻ ۽ پوء ان کي واپس برقي توانائي ۾ تبديل ڪري ٿي جڏهن ضرورت هجي. ان جو بنيادي مقصد بيٽرين جي چارج ۽ خارج ٿيڻ واري عمل ذريعي توانائي جو ذخيرو ۽ ڇڏڻ آهي. اليڪٽررو ڪيميڪل انرجي اسٽوريج ٽيڪنالاجي جا فائدا آھن جھڙوڪ تيز ردعمل جي رفتار، اعليٰ ڪارڪردگي، لچڪدار تنصيب، ۽ ماڊلر ڊيزائن، ان کي منظرنامي لاءِ موزون بڻائي ٿي جھڙوڪ قابل تجديد توانائي گرڊ-منسلڪ فريڪوئنسي ريگيوليشن، چوٽي-وادي ريگيوليشن، ۽ ايمرجنسي پاور سپلائي. في الحال، مکيه اسٽريم اليڪٽرڪ ڪيميڪل انرجي اسٽوريج ٽيڪنالاجيز ۾ شامل آهن ليڊ-تيز بيٽريون، نڪل-ميٽيل هائيڊرائيڊ بيٽريون، ليٿيم-آئن بيٽريون، سوڊيم-آئن بيٽريون، ۽ فلو بيٽريون، هر هڪ پنهنجي منفرد ڪارڪردگي، ايپليڪيشن منظرنامن، ۽ ترقي جي صلاحيت سان. قابل تجديد توانائي جي وڌندڙ تناسب سان، اليڪٽررو ڪيميڪل انرجي اسٽوريج عالمي توانائي جي ڍانچي جي تبديلي ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿي ۽ هڪ صاف، گهٽ{10}} ڪاربن، ۽ محفوظ توانائي سسٽم حاصل ڪرڻ لاءِ هڪ اهم گارنٽي آهي.
ليڊ- تيزابي بيٽريون:
ليڊ-ايڊ بيٽريون هڪ ڊگھي-قائم ٿيل ۽ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ اليڪٽرڪ ڪيميڪل توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي آهن. انهن جي اصول ۾ شامل آهي ليڊ ۽ ان جي آڪسائيڊس کي مثبت ۽ منفي اليڪٽرروڊ مواد جي طور تي، ۽ سلفورڪ ايسڊ جي آبي محلول کي اليڪٽرولائيٽ جي طور تي، برقي ڪيميائي رد عمل ذريعي چارج ۽ خارج ڪرڻ لاء. ليڊ- تيزابي بيٽرين جا فائدا آھن جھڙوڪ گھٽ پيداواري لاڳت، بالغ ٽيڪنالاجي، اعليٰ اعتبار، ۽ وڌيڪ چارج ۽ ڊسچارج لاءِ مضبوط مزاحمت-، ۽ وڏي پيماني تي گاڏين جي شروعاتي بيٽرين، بيڪ اپ پاور سپلاءِ، ۽ توانائي اسٽوريج سسٽم ۾ استعمال ٿينديون آھن. بهرحال، ليڊ- تيزابي بيٽرين ۾ گھٽ توانائي جي کثافت، محدود چڪر واري زندگي، ۽ زهريلي ليڊ تي مشتمل هوندي آهي، جيڪا غلط طريقي سان ختم ڪرڻ جي صورت ۾ ماحول کي آلوده ڪري سگهي ٿي. ان جي باوجود، ليڊ-سيڊ بيٽريون اڃا تائين خاص شعبن ۾، خاص طور تي قيمتي{10}}حساس ايپليڪيشنن ۾ اهم پوزيشن تي قبضو ڪن ٿيون. مستقبل ۾، ماحول دوست ريسائڪلنگ ۽ ليڊ ايسڊ بيٽرين جي ڪارڪردگي بهتري هن ٽيڪنالاجي جي ترقي لاءِ اهم هدايتون هونديون.
Nickel-Metal Hydride (NiMH) بيٽريون:
NiMH بيٽريون هڪ اليڪٽرڪ ڪيميڪل انرجي اسٽوريج ٽيڪنالاجي آهن جيڪي نڪل هائيڊروڪسائيڊ کي مثبت اليڪٽرروڊ ۽ نڪل هائيڊروڊ کي منفي اليڪٽرروڊ طور استعمال ڪنديون آهن. اهي فائدا پيش ڪن ٿا جهڙوڪ اعلي توانائي جي کثافت، ماحولياتي دوستي، ۽ ڊگهي چڪر واري زندگي. روايتي بيٽرين جي مقابلي ۾، NiMH بيٽرين ۾ ڪيڊميم ۽ مولبيڊينم سان لاڳاپيل ڪيميائي خطرا نه هوندا آهن، انهن کي وڌيڪ ماحول دوست بڻائيندو آهي. تنهن ڪري، اهي وڏي پيماني تي پاور اوزار، هائبرڊ گاڏيون، ۽ پورٽبل اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۾ استعمال ٿيندا آهن. انهن وٽ پڻ اعلي چارج-ڊسچارج ڪارڪردگي آهي ۽ مختلف ماحول ۾ مستحڪم طور تي ڪم ڪري سگهن ٿيون. نڪل بيٽرين جي هڪ اهم خصوصيت انهن جي مضبوط اوور چارج ۽ مٿان- ڊسچارج برداشت آهي، انهن کي انهن ايپليڪيشنن ۾ شاندار بڻائيندي آهي جن کي بار بار چارج ۽ ڊسچارج جي ضرورت هوندي آهي. جيتوڻيڪ تازو سالن ۾ ليٿيم- آئن بيٽرين جو اڀار NiMH بيٽرين جي مارڪيٽ شيئر ۾ گهٽتائي جو سبب بڻيو آهي، پر اهي اڃا تائين مخصوص ايپليڪيشن وارن علائقن ۾ هڪ جڳهه برقرار رکن ٿيون.
ليٿيم- آئن بيٽريون:
ليٿيم- آئن بيٽريون هڪ اليڪٽرڪ ڪيميڪل انرجي اسٽوريج ٽيڪنالاجي آهي جيڪا مثبت ۽ منفي اليڪٽروڊس جي وچ ۾ ليٿيم آئن جي داخل ۽ اخراج ذريعي چارج ۽ ڊسچارج حاصل ڪري ٿي. ليٿيم جو هلڪو وزن ۽ اعلي توانائي جي کثافت پورٽبل اليڪٽرانڪ ڊوائيسز، برقي گاڏين، ۽ قابل تجديد توانائي جي اسٽوريج ۾ ليٿيم آئن بيٽرين جي وسيع استعمال جو سبب بڻيا آهن. ليٿيم-آئن بيٽريون فائدا پيش ڪن ٿيون جهڙوڪ ڊگھي چڪر واري زندگي ۽ ڪو به ميموري اثر نه، پر انهن ۾ ڪجهه حفاظتي خدشا به آهن، جيئن ته وڌيڪ چارج ٿيڻ ۽ وڌيڪ-ڊسچارج ٿيڻ سبب گرميءَ جو ڀڄڻ. ٽيڪنيڪي ترقين سان، ليٿيم- آئن بيٽرين جي حفاظت ۽ اليڪٽرڪ ڪيميڪل ڪارڪردگي مسلسل بهتر ٿي رهي آهي، جڏهن ته قيمتون گهٽجي ويون آهن، انهن کي اڄ مارڪيٽ ۾ سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ توانائي اسٽوريج بيٽرين مان هڪ بڻائي ڇڏيو آهي. مستقبل ۾، ٽيڪنالاجيز جي ترقي جهڙوڪ سولڊ-اسٽٽ اليڪٽرولائٽس ۽ سلڪون{10}}بنياد انوڊز کي وڌيڪ بهتر ڪرڻ جي اميد آهي ته ليٿيم-آئن بيٽرين جي اليڪٽرڪ ڪيميڪل ڪارڪردگي ۽ حفاظت کي.
سوڊيم- آئن بيٽريون:
سوڊيم-آئن بيٽريون تازو سالن ۾ تيزيءَ سان ترقي ڪندڙ نئين اليڪٽرڪ ڪيميڪل توانائي اسٽوريج ٽيڪنالاجي آهن. انهن جو ڪم ڪرڻ وارو اصول ليٿيم-آئن بيٽرين سان ملندڙ جلندڙ آهي، جتي ليٿيم آئنز چارجنگ ۽ ڊسچارج ڪرڻ لاءِ مثبت ۽ منفي اليڪٽروڊس جي وچ ۾ وچڙندا ۽ ختم ڪن ٿا. سوڊيم-آئن بيٽرين جا فائدا سوڊيم وسيلن جي ڪثرت ۽ گھٽ قيمت ۾ آهن، ۽ ليٿيم وسيلن جي حدن کان انهن جي آزادي، انهن کي خاص طور تي وڏي-پيماني تي توانائي اسٽوريج ايپليڪيشنن لاءِ موزون بڻائي ٿي. جيتوڻيڪ انهن جي توانائي جي کثافت ليٿيم-آئن بيٽرين جي ڀيٽ ۾ گهٽ آهي، سوڊيم-آئن بيٽريون سٺي ڪارڪردگي ڏيکارينديون آهن سائيڪل جي استحڪام، گهٽ-درجه حرارت جي ڪارڪردگي، ۽ حفاظت جي لحاظ کان، مستقبل جي ترقي لاءِ وڏو واعدو ڏيکاريندي. في الحال، سوڊيم-آئن بيٽرين تي تحقيق تي ڌيان ڏئي ٿو توانائي جي کثافت کي بهتر ڪرڻ، چڪر جي زندگي وڌائڻ، ۽ پيداوار جي خرچن کي گهٽائڻ. مسلسل ٽيڪنالاجي ترقيءَ سان، مستقبل ۾ سوڊيم-آئن بيٽريون وڏي پيماني تي توانائيءَ جي ذخيري لاءِ هڪ اهم حل بڻجي وينديون.
فلو بيٽري:
فلو بيٽريون هڪ اليڪٽررو ڪيميڪل انرجي اسٽوريج ٽيڪنالاجي آهي جتي اليڪٽرولائٽ هڪ خارجي ٽينڪ ۾ محفوظ ڪئي ويندي آهي. انهن جو اصول بيٽري جي اندر ٻن مختلف الیکٹرولائٽس جي وچ ۾ برقي ڪيميائي رد عمل ذريعي توانائي جي اسٽوريج ۽ ڇڏڻ شامل آهي. وهڪري جي بيٽرين جي هڪ اهم خصوصيت انهن جي آزاديء سان ترتيب ڏيڻ واري توانائي ۽ پاور آئوٽ آهي؛ اسٽوريج جي گنجائش وڌائي سگھجي ٿي اليڪٽرولائٽ جي مقدار کي وڌائيندي، ان کي خاص طور تي وڏي-پيماني تي، ڊگھي-انرجي اسٽوريج ايپليڪيشنن لاءِ مناسب بڻائي ٿي. عام قسم جي فلو بيٽرين ۾ شامل آهن وينڊيم ريڊڪس فلو بيٽريون ۽ زنڪ/برومين فلو بيٽريون. فلو بيٽريون ڊگھي عمر، سٺي حفاظت ۽ ماحولياتي دوستي پيش ڪن ٿيون، پر انهن جي ابتدائي سيڙپڪاري تمام گهڻي آهي، ۽ بيٽري جو نظام پيچيده آهي. ٽيڪنيڪي ترقين سان، وڏي-پيماني تي توانائي جي ذخيري ۾ فلو بيٽرين جي صلاحيت آهستي آهستي اڀري رهي آهي، خاص ڪري قابل تجديد توانائي گرڊ انٽيگريشن ۽ گرڊ ريگيوليشن ايپليڪيشنن ۾.