ऊर्जा भंडारण: Difference between revisions

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== इतिहास ==
== इतिहास ==
20वीं शताब्दी के संजाल में, विद्युत ऊर्जा बड़े पैमाने पर जीवाश्म ईंधन को जलाने से उत्पन्न हुई थी। जब कम ऊर्जा की आवश्यकता होती थी, तो कम ईंधन जलाया जाता था।<ref name="IEEE2019"/>जलविद्युत, एक यांत्रिक ऊर्जा भंडारण विधि है जो व्यापक रूप से स्वीकार की गई यांत्रिक ऊर्जा भंडारण है, और सदियों से उपयोग में है। बड़े जलविद्युत बांध एक सौ से अधिक वर्षों से ऊर्जा भंडारण स्थल रहे हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Hittinger|first1=Eric|last2=Ciez|first2=Rebecca E.|date=2020-10-17|title=मॉडलिंग लागत और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लाभ|journal=Annual Review of Environment and Resources|language=en|volume=45|issue=1|pages=445–469|doi=10.1146/annurev-environ-012320-082101|doi-access=free|issn=1543-5938}}</ref> वायु प्रदूषण, ऊर्जा आयात और [[जलवायु परिवर्तन]] से संबंधित चिंताओं ने अक्षय ऊर्जा जैसे सौर और पवन ऊर्जा के विकास को उत्पन्न किया है।<ref name="IEEE2019">{{cite book | chapter=Optimizing microgrid using demand response and electric vehicles connection to microgrid | date=2019-07-30 | doi=10.1109/SGC.2017.8308873 | isbn=978-1-5386-4279-5 | title=2017 स्मार्ट ग्रिड सम्मेलन (एसजीसी)| last1=Liasi | first1=Sahand Ghaseminejad | last2=Bathaee | first2=Seyed Mohammad Taghi | pages=1–7 | s2cid=3817521 }}</ref> पवन ऊर्जा अनियंत्रित है और ऐसे समय में उत्पन्न हो सकती है जब कोई अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता न हो। बादलों के आच्छादन के साथ सौर ऊर्जा परिवर्तित होती रहती है और सर्वोत्तम रूप से केवल दिन के प्रकाश के पर्यंत ही उपलब्ध होती है, जबकि मांग प्राय: सूर्यास्त के पश्चात उत्कर्ष पर होती है ([[बतख वक्र|डक वक्र]] देखें)। इन आंतरायिक स्रोतों से ऊर्जा के भंडारण में रुचि बढ़ती है क्योंकि नवीकरणीय ऊर्जा उद्योग समग्र ऊर्जा खपत का एक बड़ा अंश उत्पन्न करना प्रारम्भ कर देता है।<ref name= Renewable and Sustainable Energy Review 2017 pp. 292–312 >{{cite journal | title=पावर टू गैस प्रोजेक्ट्स रिव्यू: अक्षय ऊर्जा और CO2 के भंडारण के लिए लैब, पायलट और डेमो प्लांट| journal=Renewable and Sustainable Energy Reviews | volume=69 | date=2017-03-01 | issn=1364-0321 | doi=10.1016/j.rser.2016.11.130 | pages=292–312 | last1=Bailera | first1=Manuel | last2=Lisbona | first2=Pilar | last3=Romeo | first3=Luis M. | last4=Espatolero | first4=Sergio | url=http://zaguan.unizar.es/record/75731 | archive-url=https://web.archive.org/web/20200310124229/http://zaguan.unizar.es/record/75731 | url-status=dead | archive-date=2020-03-10 }}</ref>
20वीं शताब्दी के संजाल में, विद्युत ऊर्जा बड़े पैमाने पर जीवाश्म ईंधन को जलाने से उत्पन्न हुई थी। जब कम ऊर्जा की आवश्यकता होती थी, तो कम ईंधन जलाया जाता था।<ref name="IEEE2019"/>जलविद्युत, एक यांत्रिक ऊर्जा भंडारण विधि है जो व्यापक रूप से स्वीकार की गई यांत्रिक ऊर्जा भंडारण है, और सदियों से उपयोग में है। बड़े जलविद्युत बांध एक सौ से अधिक वर्षों से ऊर्जा भंडारण स्थल रहे हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Hittinger|first1=Eric|last2=Ciez|first2=Rebecca E.|date=2020-10-17|title=मॉडलिंग लागत और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लाभ|journal=Annual Review of Environment and Resources|language=en|volume=45|issue=1|pages=445–469|doi=10.1146/annurev-environ-012320-082101|doi-access=free|issn=1543-5938}}</ref> वायु प्रदूषण, ऊर्जा आयात और [[जलवायु परिवर्तन]] से संबंधित चिंताओं ने अक्षय ऊर्जा जैसे सौर और पवन ऊर्जा के विकास को उत्पन्न किया है।<ref name="IEEE2019">{{cite book | chapter=Optimizing microgrid using demand response and electric vehicles connection to microgrid | date=2019-07-30 | doi=10.1109/SGC.2017.8308873 | isbn=978-1-5386-4279-5 | title=2017 स्मार्ट ग्रिड सम्मेलन (एसजीसी)| last1=Liasi | first1=Sahand Ghaseminejad | last2=Bathaee | first2=Seyed Mohammad Taghi | pages=1–7 | s2cid=3817521 }}</ref> पवन ऊर्जा अनियंत्रित है और ऐसे समय में उत्पन्न हो सकती है जब कोई अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता न हो। बादलों के आच्छादन के साथ सौर ऊर्जा परिवर्तित होती रहती है और सर्वोत्तम रूप से केवल दिन के प्रकाश के पर्यंत ही उपलब्ध होती है, जबकि मांग प्राय: सूर्यास्त के पश्चात उत्कर्ष पर होती है ([[बतख वक्र|डक वक्र]] देखें)। इन आंतरायिक स्रोतों से ऊर्जा के भंडारण में रुचि बढ़ती है क्योंकि नवीकरणीय ऊर्जा उद्योग समग्र ऊर्जा खपत का एक बड़ा अंश उत्पन्न करना प्रारम्भ कर देता है।<ref name="Renewable and Sustainable Energy Reviews 2017 pp. 292–312">{{cite journal | title=Power to Gas projects review: Lab, pilot and demo plants for storing renewable energy and CO2 | journal=Renewable and Sustainable Energy Reviews | volume=69 | date=2017-03-01 | issn=1364-0321 | doi=10.1016/j.rser.2016.11.130 | pages=292–312 | last1=Bailera | first1=Manuel | last2=Lisbona | first2=Pilar | last3=Romeo | first3=Luis M. | last4=Espatolero | first4=Sergio | url=http://zaguan.unizar.es/record/75731 | archive-url=https://web.archive.org/web/20200310124229/http://zaguan.unizar.es/record/75731 | url-status=dead | archive-date=2020-03-10 }}</ref>
 
20वीं शताब्दी में ऑफ ग्रिड विद्युत उपयोग एक कर्मस्थिति बाजार था, लेकिन 21वीं सदी में इसका विस्तार हुआ है। सुवाह्य साधन सम्पूर्ण विश्व में उपयोग में हैं। सौर पट्टिका अब विश्व भर में ग्रामीण समायोजन में सामान्य हैं। ऊर्जा तक पहुंच अब अर्थशास्त्र और वित्तीय व्यवहार्यता का प्रश्न है। [[Off-the-grid|Off grid electrical]]  धीरे-धीरे दहन यन्त्र  वाहनों का स्थान ले रहे हैं। हालांकि, ईंधन जलाए बिना लंबी दूरी की परिवहन ऊर्जा विकास में बनी हुई है।
 
 
 
 
 
 
 
 


20वीं शताब्दी में ऑफ ग्रिड विद्युत उपयोग एक कर्मस्थिति बाजार था, लेकिन 21वीं सदी में इसका विस्तार हुआ है। सुवाह्य साधन सम्पूर्ण विश्व में उपयोग में हैं। सौर पट्टिका अब विश्व भर में ग्रामीण समायोजन में सामान्य हैं। ऊर्जा तक पहुंच अब अर्थशास्त्र और वित्तीय व्यवहार्यता का प्रश्न है। [[बिजली के वाहन|विद्युत वाहन]] धीरे-धीरे दहन यन्त्र  वाहनों का स्थान ले रहे हैं। हालांकि, ईंधन जलाए बिना लंबी दूरी की परिवहन ऊर्जा विकास में बनी हुई है।


== कार्यविधि ==
== कार्यविधि ==
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{{Main|पंपित-भंडारण जलविद्युतीय}}
{{Main|पंपित-भंडारण जलविद्युतीय}}


विश्व भर में, पंपित-भंडारण जलविद्युतीय (PSH) सक्रिय संजाल ऊर्जा भंडारण की सबसे बड़ी क्षमता उपलब्ध है, और मार्च 2012 तक, [[इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट|विद्युत ऊर्जा अनुसंधान संस्थान]] (EPRI) का विवरण है कि थोक भंडारण क्षमता का 99% से अधिक पीएसएच खाता है। विश्व भर में, लगभग 127,000 [[मेगावाट]] का प्रतिनिधित्व करती है।<ref name="EconomistPSH" />PSH [[ऊर्जा रूपांतरण दक्षता]] 87% तक के अनुरोधों के साथ 70% और 80% के मध्य व्यवहार में भिन्न होती है,<ref name="EconomistPSH" /><ref name="thier" /><ref name="Levine" /><ref name="yang" />।<ref name="heco" />
विश्व भर में, पंपित-भंडारण जलविद्युतीय (PSH) सक्रिय संजाल ऊर्जा भंडारण की सबसे बड़ी क्षमता उपलब्ध है, और मार्च 2012 तक, [[इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट|विद्युत ऊर्जा अनुसंधान संस्थान]] (EPRI) का विवरण है कि थोक भंडारण क्षमता का 99% से अधिक पीएसएच खाता है। विश्व भर में, लगभग 127,000 [[मेगावाट]] का प्रतिनिधित्व करती है।<ref name="EconomistPSH" />पीएसएच [[ऊर्जा रूपांतरण दक्षता]] 87% तक के अनुरोधों के साथ 70% और 80% के मध्य व्यवहार में भिन्न होती है,<ref name="EconomistPSH" /><ref name="thier" /><ref name="Levine" /><ref name="yang" />।<ref name="heco" />


कम ऊर्जा की मांग के समय, अतिरिक्त उत्पादन क्षमता का उपयोग निचले स्रोत से जल को उच्च जलाशय में पंपित करने के लिए किया जाता है। जब मांग बढ़ती है, तो ऊर्जा उत्पन्न करने वाली टर्बाइनों के माध्यम से जल को निचले जलाशय (या जलमार्ग या जल समिति) में वापस छोड़ दिया जाता है। प्रतिवर्ती टरबाइन-जनित्र समन्वायोजन एक पंपित और टरबाइन (सामान्यतः एक [[फ्रांसिस टर्बाइन]] प्रारुप) दोनों के रूप में कार्य करती हैं। लगभग सभी सुविधाएं दो जल निकायों के मध्य ऊंचाई के अंतर का उपयोग करती हैं। शुद्ध पंपित-भंडारण संयंत्र जलाशयों के मध्य जल को स्थानांतरित करती हैं, जबकि पंपित-पार्श्व दृष्टिकोण पंपित किए गए भंडारण और परंपरागत [[पनबिजली संयंत्र|जलविद्युतीय संयंत्रों]] का एक संयोजन है जो प्राकृतिक धारा-प्रवाह का उपयोग करती हैं।
कम ऊर्जा की मांग के समय, अतिरिक्त उत्पादन क्षमता का उपयोग निचले स्रोत से जल को उच्च जलाशय में पंपित करने के लिए किया जाता है। जब मांग बढ़ती है, तो ऊर्जा उत्पन्न करने वाली टर्बाइनों के माध्यम से जल को निचले जलाशय (या जलमार्ग या जल समिति) में वापस छोड़ दिया जाता है। प्रतिवर्ती टरबाइन-जनित्र समन्वायोजन एक पंपित और टरबाइन (सामान्यतः एक [[फ्रांसिस टर्बाइन]] प्रारुप) दोनों के रूप में कार्य करती हैं। लगभग सभी सुविधाएं दो जल निकायों के मध्य ऊंचाई के अंतर का उपयोग करती हैं। शुद्ध पंपित-भंडारण संयंत्र जलाशयों के मध्य जल को स्थानांतरित करती हैं, जबकि पंपित-पार्श्व दृष्टिकोण पंपित किए गए भंडारण और परंपरागत [[पनबिजली संयंत्र|जलविद्युतीय संयंत्रों]] का एक संयोजन है जो प्राकृतिक धारा-प्रवाह का उपयोग करती हैं।
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एक पुनःआवेशनीय बैटरी में एक या एक से अधिक [[विद्युत रासायनिक सेल]] होते हैं। इसे 'द्वितीयक सेल' के रूप में जाना जाता है क्योंकि इसकी [[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री|विद्युत]] [[रासायनिक प्रतिक्रिया|रासायनिक प्रतिक्रियाएँ]] विद्युत रूप से उत्क्रमणीय होती है। पुनःआवेशनीय बैटरी कई आकृतियों और आकारों में प्राप्त हैं, जिनमें बटन सेल से लेकर मेगावाट संजाल प्रणाली तक सम्मिलित हैं।
एक पुनःआवेशनीय बैटरी में एक या एक से अधिक [[विद्युत रासायनिक सेल]] होते हैं। इसे 'द्वितीयक सेल' के रूप में जाना जाता है क्योंकि इसकी [[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री|विद्युत]] [[रासायनिक प्रतिक्रिया|रासायनिक प्रतिक्रियाएँ]] विद्युत रूप से उत्क्रमणीय होती है। पुनःआवेशनीय बैटरी कई आकृतियों और आकारों में प्राप्त हैं, जिनमें बटन सेल से लेकर मेगावाट संजाल प्रणाली तक सम्मिलित हैं।


पुनःआवेशनीय बैटरी में उपयोग की कुल लागत और गैर-पुनःआवेशनीय (प्रयोज्य) बैटरी की तुलना में पर्यावरणीय प्रभाव कम होता है। कुछ पुनःआवेशनीय बैटरी प्रकार प्रयोज्य के रूप में समान रूप से उपलब्ध हैं। पुनःआवेशनीय बैटरी की प्रारंभिक लागत अधिक होती है परन्तु इसे बहुत सस्ते में पुनः आवेशन किया जा सकता है और कई बार उपयोग में लाया जा सकता है।
पुनःआवेशनीय बैटरी में उपयोग की कुल लागत और गैर-पुनःआवेशनीय (प्रयोज्य) बैटरी की तुलना में पर्यावरणीय प्रभाव कम होता है। कुछ पुनःआवेशनीय बैटरी प्रकार प्रयोज्य के रूप में समान रूप से उपलब्ध हैं। पुनःआवेशनीय बैटरी की प्रारंभिक लागत अधिक होती है परन्तु इसे बहुत अल्पमूल्य में पुनः आवेशन किया जा सकता है और कई बार उपयोग में लाया जा सकता है।


सामान्य पुनःआवेशनीय बैटरी रसायनशास्त्र में सम्मिलित हैं:
सामान्य पुनःआवेशनीय बैटरी रसायनशास्त्र में सम्मिलित हैं:
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* निकल-[[कैडमियम]] बैटरी (NiCd): [[इलेक्ट्रोड|विद्युतग्र]] के रूप में [[निकल ऑक्साइड हाइड्रोक्साइड]] और धात्विक कैडमियम का उपयोग करती है। कैडमियम एक विषैला तत्व है, और 2004 में यूरोपीय संघ द्वारा अधिकांश उपयोगों के लिए प्रतिबंधित कर दिया गया था। निकेल-कैडमियम बैटरी लगभग पूर्णतया से निकल-धातु हाइड्राइड (NiMH) बैटरी से परिवर्तित कर दी गई हैं।
* निकल-[[कैडमियम]] बैटरी (NiCd): [[इलेक्ट्रोड|विद्युतग्र]] के रूप में [[निकल ऑक्साइड हाइड्रोक्साइड]] और धात्विक कैडमियम का उपयोग करती है। कैडमियम एक विषैला तत्व है, और 2004 में यूरोपीय संघ द्वारा अधिकांश उपयोगों के लिए प्रतिबंधित कर दिया गया था। निकेल-कैडमियम बैटरी लगभग पूर्णतया से निकल-धातु हाइड्राइड (NiMH) बैटरी से परिवर्तित कर दी गई हैं।
* निकेल-धातु हाइड्राइड बैटरी (NiMH): प्रथम व्यावसायिक प्रकार 1989 में उपलब्ध थी।<ref name="Aifantis et al" />ये अब एक सामान्य उपभोक्ता और औद्योगिक प्रकार हैं। बैटरी में कैडमियम के स्थान पर ऋणात्मक विद्युतग्र के लिए हाइड्रोजन-अवशोषित [[मिश्र धातु]] है।
* निकेल-धातु हाइड्राइड बैटरी (NiMH): प्रथम व्यावसायिक प्रकार 1989 में उपलब्ध थी।<ref name="Aifantis et al" />ये अब एक सामान्य उपभोक्ता और औद्योगिक प्रकार हैं। बैटरी में कैडमियम के स्थान पर ऋणात्मक विद्युतग्र के लिए हाइड्रोजन-अवशोषित [[मिश्र धातु]] है।
* [[लिथियम आयन बैटरी]]: कई उपभोक्ताओ का ऊर्जा चयन और सर्वोत्तम विशिष्ट ऊर्जा में से एक है | ऊर्जा-से-द्रव्यमान अनुपात और उपयोग में नहीं होने पर बहुत धीमी गति से स्व-निर्वहन होता है।
* [[लिथियम आयन बैटरी]]: कई उपभोक्ताओ का ऊर्जा में चयन और सर्वोत्तम विशिष्ट ऊर्जा में से एक है। ऊर्जा-से-द्रव्यमान अनुपात और उपयोग में नहीं होने पर बहुत धीमी गति से स्व-निर्वहन होता है।
* [[लिथियम-आयन पॉलिमर बैटरी]]: ये बैटरी भार में हल्की होती हैं और इन्हें किसी भी आकार में बनाया जा सकता है।
* [[लिथियम-आयन पॉलिमर बैटरी|लिथियम-आयन बहुलक बैटरी]]: ये बैटरी भार में हल्की होती हैं और इन्हें किसी भी आकार में बनाया जा सकता है।
* इलेक्ट्रोलाइट के रूप में खनिज लवण मणिभ के साथ [[अल्युमीनियम|एल्यूमीनियम]]-सल्फर बैटरी: एल्यूमीनियम और सल्फर पृथ्वी में प्रचुर मात्रा में हैं और पारंपरिक लिथियम की तुलना में बहुत अधिक सस्ते हैं।<ref>{{cite web|url=https://news.mit.edu/2022/aluminum-sulfur-battery-0824|title=कम लागत वाली बैटरी के लिए एक नई अवधारणा|date=August 24, 2022|author=David L. Chandler}}</ref>
* विद्युत् अपघट्य के रूप में खनिज लवण स्फटिक के साथ [[अल्युमीनियम|एल्यूमीनियम]]-सल्फर बैटरी: एल्यूमीनियम और सल्फर पृथ्वी में प्रचुर मात्रा में हैं और परम्परागत लिथियम की तुलना में बहुत अधिक अल्पमूल्य हैं।<ref>{{cite web|url=https://news.mit.edu/2022/aluminum-sulfur-battery-0824|title=कम लागत वाली बैटरी के लिए एक नई अवधारणा|date=August 24, 2022|author=David L. Chandler}}</ref>




===== प्रवाह बैटरी =====
===== धारा बैटरी =====
{{Main|प्रवाह बैटरी|वैनेडियम अपोपचयन बैटरी}}
{{Main|धारा बैटरी|वैनेडियम अपोपचयन बैटरी}}


एक प्रवाह बैटरी एक सेल पर एक उपाय पारित करके कार्य करती है जहां सेल को प्रभार या निर्वहन करने के लिए आयनों का आदान-प्रदान किया जाता है। सेल वोल्टता रासायनिक रूप से नेर्नस्ट समीकरण और सीमाओं द्वारा, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, 1.0 V से 2.2 V तक निर्धारित किया जाता है। भंडारण क्षमता विलयन की मात्रा पर निर्भर करती है। एक प्रवाह बैटरी प्रौद्योगिकी रूप से [[ईंधन सेल]] और विद्युत रासायनिक संचायक सेल दोनों के समान है। व्यावसायिक अनुप्रयोग लंबे आधे-चक्र भंडारण जैसे बैकअप संजाल ऊर्जा के लिए हैं।
एक धारा बैटरी एक सेल पर एक उपाय पारित करके कार्य करती है जहां सेल को प्रभार या निर्वहन करने के लिए आयनों का आदान-प्रदान किया जाता है। सेल वोल्टता रासायनिक रूप से नेर्नस्ट समीकरण और सीमाओं द्वारा, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, 1.0 V से 2.2 V तक निर्धारित की जाती है। भंडारण क्षमता विलयन की मात्रा पर निर्भर करती है। एक धारा बैटरी प्रौद्योगिकी रूप से [[ईंधन सेल]] और विद्युत रासायनिक संचायक सेल दोनों के समान है। व्यावसायिक अनुप्रयोग दीर्घ आधे-चक्र भंडारण जैसे बैकअप संजाल ऊर्जा के लिए हैं।


==== सुपरकैपेसिटर ====
==== सुपरकैपेसिटर ====
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{{main|सुपरकैपेसिटर}}
{{main|सुपरकैपेसिटर}}


सुपरकैपेसिटर, जिसे वैद्युत दोहरी परत संधारित्र (EDLC) या अल्ट्रासंधारित्र भी कहा जाता है, [[विद्युत रासायनिक संधारित्र]] का एक समूह है।<ref name="Conway" />जिसमें पारंपरिक ठोस अचालक नहीं होते हैं। [[समाई|धारिता]] दो भंडारण सिद्धांतों, दोहरी परत धारिता और [[स्यूडोकैपेसिटेंस]] द्वारा निर्धारित की जाता है।<ref name="Halper" /><ref name="Frackowiak1" />
सुपरकैपेसिटर, जिसे वैद्युत द्विपरत संधारित्र (EDLC) या अतिसंधारित्र भी कहा जाता है,और यह [[विद्युत रासायनिक संधारित्र]] का एक समूह है।<ref name="Conway" />जिसमें परम्परागत ठोस अचालक नहीं होते हैं। [[समाई|धारिता]] दो भंडारण सिद्धांतों, द्विपरत धारिता और [[स्यूडोकैपेसिटेंस]] द्वारा निर्धारित की जाती है।<ref name="Halper" /><ref name="Frackowiak1" />


सुपरकैपेसिटर पारंपरिक संधारित्र और पुनःआवेशनीय बैटरी के मध्य की खाई को पाटते हैं। वे संधारित्र के मध्य प्रति ईकाई आयतन या द्रव्यमान ([[ऊर्जा घनत्व]]) में सबसे अधिक ऊर्जा संग्रहीत करते हैं। वे [[विद्युत - अपघटनी संधारित्र]] के 10,000 गुना तक 10,000 फैराड/1.2 वोल्ट,<ref name="Elton" />तक का समर्थन करते हैं, परन्तु प्रति ईकाई समय (ऊर्जा घनत्व) के आधे से भी कम ऊर्जा प्रदान या स्वीकार करते हैं।<ref name="Conway" />
सुपरकैपेसिटर परम्परागत संधारित्र और पुनःआवेशनीय बैटरी के मध्य संबंन्धो में विभेद करते हैं। वे संधारित्र के मध्य प्रति ईकाई आयतन या द्रव्यमान ([[ऊर्जा घनत्व]]) में सबसे अधिक ऊर्जा संग्रहीत करते हैं। वे [[विद्युत - अपघटनी संधारित्र|विद्युत् अपघटनी संधारित्र]] के 10,000 फैराड/1.2 वोल्ट से 10,000 गुना तक,<ref name="Elton" />समर्थन करते हैं, परन्तु प्रति ईकाई समय (ऊर्जा घनत्व) के आधे से भी कम ऊर्जा प्रदान या स्वीकार करते हैं।<ref name="Conway" />


जबकि सुपरकैपेसिटर में विशिष्ट ऊर्जा और ऊर्जा घनत्व होती है जो बैटरी का लगभग 10% होती है, उनका ऊर्जा घनत्व सामान्यतः 10 से 100 गुना अधिक होता है। इसका परिणाम बहुत कम प्रभार/निर्वहन चक्र होता है। साथ ही, वे बैटरी की तुलना में कई अधिक प्रभार-निर्वहन चक्रों को सहन करते हैं।
जबकि सुपरकैपेसिटर में विशिष्ट ऊर्जा और ऊर्जा घनत्व होता है जो बैटरी का लगभग 10% होता है, और उनका ऊर्जा घनत्व सामान्यतः 10 से 100 गुना अधिक होता है। इसका परिणाम बहुत कम प्रभार/निर्वहन चक्र होता है। साथ ही, वे बैटरी की तुलना में कई अधिक प्रभार-निर्वहन चक्रों को प्रांगण करते हैं।


सुपरकैपेसिटर के कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें सम्मिलित हैं:
सुपरकैपेसिटर के कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें सम्मिलित हैं:
* स्थिर यादृच्छिक-अभिगम मेमोरी (SRAM) में मेमोरी बैकअप के लिए कम आपूर्ति धारा
* स्थिर यादृच्छिक-अभिगम मेमोरी (SRAM) में मेमोरी बैकअप के लिए कम आपूर्ति धारा
* मोटर गाड़ियों, बसों, रेलों, क्रेनों और उन्नयन के लिए वैद्युत, आरोधन से ऊर्जा की पुन:प्राप्ति, अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण और प्रस्फोट विधा वैद्युत वितरण सम्मिलित हैं।
* मोटर गाड़ियों, बसों, रेलों, क्रेनों और उन्नयनों के लिए वैद्युत, आरोधन से ऊर्जा की पुन:प्राप्ति, अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण और प्रस्फोट विधा वैद्युत वितरण सम्मिलित हैं।


=== रासायनिक ===
=== रासायनिक ===
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{{Main|वाष्प की ऊर्जा}}
{{Main|वाष्प की ऊर्जा}}


वाष्प की ऊर्जा, [[बिजली|वैद्युत]] की गैसीय [[ईंधन]] जैसे [[हाइड्रोजन]] या [[मीथेन]] में रूपांतरण है। [[इलेक्ट्रोलीज़|विद्युत् अपघटन]] के माध्यम से हाइड्रोजन और [[ऑक्सीजन]] में जल के विभाजन को कम करने के लिए तीन व्यावसायिक माध्यम वैद्युत का उपयोग करते हैं।
वाष्प की ऊर्जा, [[बिजली|वैद्युत]] की गैसीय [[ईंधन]] जैसे [[हाइड्रोजन]] या [[मीथेन]] में रूपांतरण है। [[इलेक्ट्रोलीज़|विद्युत् अपघटन]] के माध्यम से हाइड्रोजन और [[ऑक्सीजन]] में जल के विभाजन को कम करने के लिए तीन व्यावसायिक माध्यम ऊर्जा का उपयोग करते हैं।


प्रथम विधि में, हाइड्रोजन को प्राकृतिक वाष्प संजाल में अंतःक्षिप्त किया जाता है या परिवहन के लिए उपयोग किया जाता है। द्वितीय विधि हाइड्रोजन को [[कार्बन डाइआक्साइड]] के साथ संयोजित करना है ताकि सबेटियर प्रतिक्रिया, या जैविक [[मेथनेशन|मेथेनन]] जैसी मेथेनन प्रतिक्रिया का उपयोग करके मीथेन का उत्पादन किया जा सके, जिसके परिणामस्वरूप 8% की अतिरिक्त ऊर्जा रूपांतरण हानि होती है। इसके पश्चात मीथेन को प्राकृतिक वाष्प संजाल में डाला जा सकता है। [[बायोगैस|जैव गैस]] की गुणवत्ता को उन्नयन करने के लिए, [[बायोगैस अपग्रेडर|जैव गैस स्तरोन्नयन]] को इलेक्ट्रोलाइज़र से हाइड्रोजन के साथ मिश्रित करने के पश्चात, तृतीय विधि काष्ठ गैस जनित्र या जैव गैस संयंत्र के उत्पादन गैस का उपयोग करती है।
प्रथम विधि में, हाइड्रोजन को प्राकृतिक वाष्प संजाल में अंतःक्षिप्त या परिवहन के लिए उपयोग किया जाता है। द्वितीय विधि हाइड्रोजन को [[कार्बन डाइआक्साइड]] के साथ संयोजित करना है ताकि सबेटियर प्रतिक्रिया, या जैविक [[मेथनेशन|मेथेनन]] जैसी मेथेनन प्रतिक्रिया का उपयोग करके मीथेन का उत्पादन किया जा सके, जिसके परिणामस्वरूप 8% की अतिरिक्त ऊर्जा रूपांतरण की हानि होती है। इसके पश्चात मीथेन को प्राकृतिक वाष्प संजाल में डाला जा सकता है। [[बायोगैस|जैव गैस]] की गुणवत्ता में सुधार के लिए, [[बायोगैस अपग्रेडर|जैव गैस स्तरोन्नयन]] को वैद्युत अपघटक से हाइड्रोजन के साथ मिश्रित करने के पश्चात, तृतीय विधि काष्ठ गैस जनित्र या जैव गैस संयंत्रो के आउटपुट गैस का उपयोग करती है।


===== हाइड्रोजन =====
===== हाइड्रोजन =====
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जल के वैद्युतअपघटन से हरित हाइड्रोजन, पंपित-भंडारण जलविद्युत या बैटरी की तुलना में पूंजीगत व्यय के संदर्भ में दीर्घकालिक नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण का अधिक अल्पव्ययी साधन है।
जल के वैद्युतअपघटन से हरित हाइड्रोजन, पंपित-भंडारण जलविद्युत या बैटरी की तुलना में पूंजीगत व्यय के संदर्भ में दीर्घकालिक नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण का अधिक अल्पव्ययी साधन है।


संजाल की मांग के 20% से कम अंतः प्रवेशन पर, नवीकरणीय ऊर्जा अर्थव्यवस्था को गंभीर रूप से नहीं परिवर्तित करती है; परन्तु कुल मांग के लगभग 20% से अधिक,<ref name="ZerrahnSchill2018" />बाहरी भंडारण महत्वपूर्ण हो जाता है। यदि इन स्रोतों का उपयोग आयनिक हाइड्रोजन बनाने के लिए किया जाता है, तो उन्हें स्वतंत्र रूप से विस्तारित किया जा सकता है। 2007 में रेमिया, न्यूफ़ाउंडलैंड और लैब्राडोर के दूरस्थ समुदाय में पवन टर्बाइनों और हाइड्रोजन जनित्र का उपयोग करते हुए, 5-वर्षीय समुदाय-आधारित प्रायोगिक कार्यक्रम प्रारम्भ हुआ।<ref name="NaturalResourcesCan" />इसी प्रकार की एक और परियोजना 2004 में नॉर्वे के एक छोटे से द्वीप उत्सिरा में प्रारम्भ हुई थी।
संजाल की मांग के 20% से कम अंतः प्रवेशन पर, नवीकरणीय ऊर्जा अर्थव्यवस्था को गंभीर रूप से नहीं परिवर्तित करती है; परन्तु कुल मांग के लगभग 20% से अधिक,<ref name="ZerrahnSchill2018" />बाहरी भंडारण महत्वपूर्ण हो जाता है। यदि इन स्रोतों का उपयोग आयनिक हाइड्रोजन के निर्माण के लिए किया जाता है, तो उन्हें स्वतंत्र रूप से विस्तारित किया जा सकता है। 2007 में रेमिया, न्यूफ़ाउंडलैंड और लैब्राडोर के दूरस्थ समुदाय में पवन टर्बाइनों और हाइड्रोजन जनित्र का उपयोग करते हुए, 5-वर्षीय समुदाय-आधारित प्रायोगिक कार्यक्रम प्रारम्भ हुआ।<ref name="NaturalResourcesCan" />इसी प्रकार की एक और परियोजना 2004 में नॉर्वे के एक छोटे से द्वीप उत्सिरा में प्रारम्भ हुई थी।


हाइड्रोजन भंडारण चक्र में सम्मिलित ऊर्जा हानि जल के वैद्युतअपघटन, हाइड्रोजन के द्रवीकरण या संपीड़न और ऊर्जा में रूपांतरण से प्राप्त होते हैं।<ref name="PhysOrg.com-news-85074285" />
हाइड्रोजन भंडारण चक्र में सम्मिलित ऊर्जा हानि जल के वैद्युतअपघटन, हाइड्रोजन के द्रवीकरण या संपीड़न और ऊर्जा में रूपांतरण से प्राप्त होती हैं।<ref name="PhysOrg.com-news-85074285" />


एक किलोग्राम हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए लगभग 50 kW·h (180 MJ) सौर ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए ऊर्जा की लागत महत्वपूर्ण है। $0.03/kWh पर, संयुक्त राज्य अमेरिका में एक सामान्य ऑफ-पीक उच्च-वोल्टता प्रणाली दर, हाइड्रोजन की कीमत ऊर्जा के लिए $1.50 प्रति किलोग्राम है, जो [[पेट्रोल|ईधंन]] के लिए $1.50/गैलन के समान है। अन्य लागतों में [[उच्च दबाव इलेक्ट्रोलिसिस|उच्च दाब वैद्युतअपघटन]], [[हाइड्रोजन कंप्रेसर|हाइड्रोजन संपीडक]] या [[तरल हाइड्रोजन|द्रव हाइड्रोजन]], भंडारण और हाइड्रोजन अवसंरचना सम्मिलित हैं।{{Citation needed|date=अक्टूबर 2009}}
एक किलोग्राम हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए लगभग 50 किलोवाट (180 MJ) सौर ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए ऊर्जा की लागत महत्वपूर्ण है। $0.03/किलोवाट पर, संयुक्त राज्य अमेरिका में एक सामान्य अनत्युच्च उच्च-वोल्टता प्रणाली दर, हाइड्रोजन की कीमत ऊर्जा के लिए $1.50 प्रति किलोग्राम है, जो [[पेट्रोल|ईधंन]] के लिए $1.50/गैलन के समान है। अन्य लागतों में [[उच्च दबाव इलेक्ट्रोलिसिस|उच्च दाब वैद्युतअपघटन]], [[हाइड्रोजन कंप्रेसर|हाइड्रोजन संपीडक]] या [[तरल हाइड्रोजन|द्रव हाइड्रोजन]], भंडारण और हाइड्रोजन अवसंरचना सम्मिलित हैं।{{Citation needed|date=अक्टूबर 2009}}


[[अल्युमीनियम|एल्यूमीनियम]] के प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले [[एल्यूमीनियम ऑक्साइड|एल्यूमीनियम]] [[एल्यूमीनियम ऑक्साइड|ऑक्साइड]] अवरोध को निष्काषित कर और इसे जल में प्रस्तुत कर एल्यूमीनियम और जल से भी हाइड्रोजन का उत्पादन किया जा सकता है। यह विधि लाभप्रद है क्योंकि पुनर्नवीनीकरण एल्यूमीनियम के डिब्बे का उपयोग हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जा सकता है, हालांकि इस विकल्प का उपयोग करने के लिए प्रणाली व्यावसायिक रूप से विकसित नहीं किए गए हैं और वैद्युतअपघटन प्रणाली से कहीं अधिक जटिल हैं।<ref name="Aluminum-Hydrogen" />ऑक्साइड परत को निष्काषित करने के सामान्य माध्यमों में दाहक उत्प्रेरक जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड और [[गैलियम]], मरकरी (तत्व) और अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातु सम्मिलित हैं।<ref name="Woodall" />
[[अल्युमीनियम|एल्यूमीनियम]] के प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले [[एल्यूमीनियम ऑक्साइड|एल्यूमीनियम]] [[एल्यूमीनियम ऑक्साइड|ऑक्साइड]] अवरोध को निष्काषित कर और इसे जल में प्रस्तुत कर एल्यूमीनियम और जल से भी हाइड्रोजनो का उत्पादन किया जा सकता है। यह विधि लाभप्रद है क्योंकि पुनर्नवीनीकरण एल्यूमीनियम के डिब्बे का उपयोग हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जा सकता है, हालांकि इस विकल्प का उपयोग करने के लिए प्रणाली व्यावसायिक रूप से विकसित नहीं की गयी हैं और वैद्युतअपघटन प्रणाली से कहीं अधिक जटिल हैं।<ref name="Aluminum-Hydrogen" />ऑक्साइड परत को निष्काषित करने के सामान्य माध्यमों में दाहक उत्प्रेरक जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड और [[गैलियम]], मरकरी (तत्व) और अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातु सम्मिलित हैं।<ref name="Woodall" />


भूमिगत हाइड्रोजन भंडारण गुफाओं, लवण गुंबदों और अवक्षेपित तेल और वाष्प क्षेत्रों में हाइड्रोजन भंडारण की प्रक्रिया है।<ref name="Royal Society of Chemistry-a" /><ref name="Hyunder" /> [[इंपीरियल केमिकल इंडस्ट्रीज|प्रतापी रासायनिक उद्योगों]] द्वारा कई वर्षों तक बिना किसी कठिनाई के बड़ी मात्रा में गैसीय हाइड्रोजन को गुफाओं में संग्रहित किया गया है।<ref name="Hyweb.de" />यूरोपीय ह्यूंडर परियोजना ने 2013 में संकेत दिया था कि भूमिगत हाइड्रोजन का उपयोग करके पवन और सौर ऊर्जा के भंडारण के लिए 85 गुफाओं की आवश्यकता होगी।<ref name="Hyunder.eu-b" />
भूमिगत हाइड्रोजन भंडारण गुफाओं, लवण गुंबदों और अवक्षेपित तेल और गैस क्षेत्रों में हाइड्रोजन भंडारण की प्रक्रिया है।<ref name="Royal Society of Chemistry-a" /><ref name="Hyunder" /> [[इंपीरियल केमिकल इंडस्ट्रीज|प्रतापी रासायनिक उद्योगों]] द्वारा कई वर्षों तक बिना किसी कठिनाई के बड़ी मात्रा में गैसीय हाइड्रोजन को गुफाओं में संग्रहित किया गया है।<ref name="Hyweb.de" />यूरोपीय ह्यूंडर परियोजना ने 2013 में संकेत दिया था कि भूमिगत हाइड्रोजन का उपयोग करके पवन और सौर ऊर्जा के भंडारण के लिए 85 गुफाओं की आवश्यकता होगी।<ref name="Hyunder.eu-b" />


[[पॉवरपेस्ट]] एक [[मैग्नीशियम]] और हाइड्रोजन-आधारित द्रव जेल है जो जल के साथ प्रतिक्रिया करने पर हाइड्रोजन छोड़ता है। इसका [[आविष्कार|आविष्कार,]] एकस्वित कराया गया था और [[फ्राउनहोफर सोसायटी|फ्राउनहोफर समुदाय]] के फ्रौनहोफर विनिर्माण प्रौद्योगिकी और उन्नत सामग्री संस्थान (''IFAM'') द्वारा विकसित किया जा रहा है। पावरपेस्ट 350 डिग्री सेल्सियस और पांच से छह गुना वायुमंडलीय दाब पर आयोजित एक प्रक्रिया में [[मैग्नीशियम हाइड्राइड]] बनाने के लिए मैग्नीशियम चूर्ण को हाइड्रोजन के साथ मिलाकर बनाया जाता है। तैयार उत्पाद बनाने के लिए एक [[एस्टर]] और एक लवण (रसायन) मिलाया जाता है। फ्रौनहोफर का तात्पर्य है कि वे 2021 में उत्पादन प्रारम्भ करने के लिए एक उत्पादन संयंत्र का निर्माण कर रहे हैं, जो प्रति वर्ष 4 टन पावरपेस्ट का उत्पादन करेगा।<ref name="FraunhoferPowerpaste2021">{{cite press release
[[पॉवरपेस्ट]] एक [[मैग्नीशियम]] और हाइड्रोजन-आधारित द्रव जेल है जो जल के साथ प्रतिक्रिया करने पर हाइड्रोजन अवमुक्त करता है। इसका [[आविष्कार|आविष्कार,]] एकस्वित कराया गया था और [[फ्राउनहोफर सोसायटी|फ्राउनहोफर समुदाय]] के फ्रौनहोफर विनिर्माण प्रौद्योगिकी और उन्नत सामग्री संस्थान (''IFAM'') द्वारा विकसित किया जा रहा है। पावरपेस्ट 350 डिग्री सेल्सियस और पांच से छह गुना वायुमंडलीय दाब पर आयोजित एक प्रक्रिया में [[मैग्नीशियम हाइड्राइड]] बनाने के लिए मैग्नीशियम चूर्ण को हाइड्रोजन के साथ मिलाकर निर्मित किया जाता है। परिपूर्ण उत्पाद बनाने के लिए एक [[एस्टर|यौगिक ईथर]] और एक लवण (रसायन) मिलाया जाता है। फ्रौनहोफर का तात्पर्य है कि वे 2021 में उत्पादन प्रारम्भ करने के लिए एक उत्पादन संयंत्र का निर्माण कर रहे हैं, जो प्रति वर्ष 4 टन पावरपेस्ट का उत्पादन करेगा।<ref name="FraunhoferPowerpaste2021">{{cite press release
  |author      = <!--Not stated-->
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  |title        = Hydrogen-powered drives for e-scooters
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}}</ref> फ्राउनहोफर का अनुरोध है कि पावरपेस्ट समान आयाम की लिथियम-आयन बैटरी की ऊर्जा घनत्व के 10 गुना पर हाइड्रोजन ऊर्जा को संग्रहीत करने में सक्षम है और स्वचालित स्थितियों के लिए सुरक्षित और सुविधाजनक है।<ref name="FraunhoferPowerpaste2021" />
}}</ref> फ्राउनहोफर का अनुरोध है कि पावरपेस्ट समान आयाम की लिथियम-आयन बैटरी के ऊर्जा घनत्व के 10 गुना पर हाइड्रोजन ऊर्जा को संग्रहीत करने में सक्षम है और स्वचालित स्थितियों के लिए सुरक्षित और सुविधाजनक है।<ref name="FraunhoferPowerpaste2021" />




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मीथेन जिसका आणविक सूत्र CH<sub>4</sub> के साथ सबसे सरल हाइड्रोकार्बन है। मीथेन को हाइड्रोजन की तुलना में अधिक सरलता से संग्रहीत और परिवहन किया जाता है। भंडारण और दहन अवसंरचना (पाइपलाइन, गैसमापी, वैद्युत संयंत्र) परिपक्व हैं।
मीथेन जिसका आणविक सूत्र CH<sub>4</sub> के साथ सबसे सरल हाइड्रोकार्बन है। मीथेन को हाइड्रोजन की तुलना में अधिक सरलता से संग्रहीत और परिवहन किया जाता है। भंडारण और दहन अवसंरचना (पाइपलाइन, गैसमापी, वैद्युत संयंत्र) परिपक्व हैं।


संश्लेषित प्राकृतिक गैस (सिनगैस या SNG) को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से प्रारम्भ करते हुए बहु-चरणीय प्रक्रिया में बनाया जा सकता है। तब हाइड्रोजन को कार्बन डाइऑक्साइड के साथ सबेटियर प्रतिक्रिया में प्रतिक्रिया दी जाती है, जिससे मीथेन और जल का उत्पादन होता है। मीथेन को संग्रहीत किया जा सकता है और बाद में इसका उपयोग वैद्युत उत्पादन के लिए किया जा सकता है। परिणामी जल को पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, जिससे जल की आवश्यकता कम हो जाती है। वैद्युतअपघटन चरण में, [[नाइट्रोजन ऑक्साइड]] को नष्ट करने, आसन्न वैद्युत संयंत्र में शुद्ध ऑक्सीजन वातावरण में मीथेन दहन के लिए ऑक्सीजन संग्रहीत किया जाता है।
संश्लेषित प्राकृतिक गैस (सिनगैस या SNG) को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से प्रारम्भ करते हुए बहु-चरणीय प्रक्रिया में निर्मित किया जा सकता है। तब हाइड्रोजन को कार्बन डाइऑक्साइड के साथ सबेटियर प्रतिक्रिया में प्रतिक्रिया दी जाती है, जिससे मीथेन और जल का उत्पादन होता है। मीथेन को संग्रहीत किया जा सकता है और बाद में इसका उपयोग वैद्युत उत्पादन के लिए किया जा सकता है। परिणामी जल को पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, जिससे जल की आवश्यकता कम हो जाती है। वैद्युतअपघटन चरण में, [[नाइट्रोजन ऑक्साइड]] को नष्ट करने, आसन्न वैद्युत संयंत्र में शुद्ध ऑक्सीजन वातावरण में मीथेन दहन के लिए ऑक्सीजन संग्रहीत की जाती है।


मीथेन के दहन से कार्बन डाइऑक्साइड (CO<sub>2</sub>) और जल उत्पन्न करता है। सबेटियर प्रक्रिया को प्रोत्साहन देने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड और आगे के वैद्युतअपघटन के लिए जल का पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। मीथेन उत्पादन, भंडारण और दहन प्रतिक्रिया उत्पादों को पुन: चक्रित करता है।
मीथेन के दहन से कार्बन डाइऑक्साइड (CO<sub>2</sub>) और जल उत्पन्न करता है। सबेटियर प्रक्रिया को प्रोत्साहन देने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड और अग्रसर वैद्युतअपघटन के लिए जल का पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। मीथेन उत्पादन, भंडारण और दहन प्रतिक्रिया उत्पादों को पुन: चक्रित करता है।


==== द्रव की ऊर्जा ====
==== द्रव की ऊर्जा ====
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==== जैव ईंधन ====
==== जैव ईंधन ====
{{Main|जैव ईंधन}}
{{Main|जैव ईंधन}}
[[बायोडीजल]], वनस्पति तेल, [[शराब ईंधन|ऐल्कोहॉल ईंधन]] या [[बायोमास|जैव ईंधन]] जैसे विभिन्न जैव ईंधन [[जीवाश्म ईंधन]] का स्थान ले सकते हैं। विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाएं कोयले, प्राकृतिक गैस, पौधों और जानवरों के जैव ईंधन और जैविक कचरे में कार्बन और हाइड्रोजन को उपस्थित हाइड्रोकार्बन ईंधन के प्रतिस्थापन के रूप में उपयुक्त लघु हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित कर सकती हैं। उदाहरण फिशर-ट्रॉप्स डीजल, मेथनॉल, [[डाइमिथाइल ईथर]] और सिनगैस हैं। जर्मनी में द्वितीय विश्व युद्ध में इस डीजल स्रोत का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था, जिसे कच्चे तेल की आपूर्ति तक सीमित पहुंच का सामना करना पड़ा था। दक्षिण अफ्रीका समान कारणों से देश के अधिकांश डीजल का उत्पादन कोयले से करते है।<ref name="EPA-2002.a" />यूएस$35/बीबीएल से ऊपर दीर्घकालीन तेल की कीमत इतने बड़े पैमाने पर संश्लेषित द्रव ईंधन को अल्पव्ययी बना सकती है।  
[[बायोडीजल]], वनस्पति तेल, [[शराब ईंधन|ऐल्कोहॉल ईंधन]] या [[बायोमास|जैव ईंधन]] जैसे विभिन्न जैव ईंधन [[जीवाश्म ईंधन]] का स्थान ले सकते हैं। विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाएं कोयले, प्राकृतिक गैस, पौधों और जानवरों के जैव ईंधन और जैविक कचरे में कार्बन और हाइड्रोजन में उपस्थित हाइड्रोकार्बन ईंधन के प्रतिस्थापन के रूप में उपयुक्त लघु हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित कर सकती हैं। उदाहरण फिशर-ट्रॉप्स डीजल, मेथनॉल, [[डाइमिथाइल ईथर]] और सिनगैस हैं। जर्मनी में द्वितीय विश्व युद्ध में इस डीजल स्रोत का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था, जिसे कच्चे तेल की आपूर्ति तक सीमित पहुंच का सामना करना पड़ा था। दक्षिण अफ्रीका समान कारणों से देश के अधिकांश डीजल का उत्पादन कोयले से करते है।<ref name="EPA-2002.a" />यूएस$35/बीबीएल से ऊपर दीर्घकालीन तेल की कीमत इतने बड़े पैमाने पर संश्लेषित द्रव ईंधन को अल्पव्ययी बना सकती है।  


===== एल्युमिनियम =====
===== एल्युमिनियम =====


एल्युमीनियम को कई शोधकर्ताओं द्वारा ऊर्जा भंडार के रूप में प्रस्तावित किया गया है। इसका विद्युत रासायनिक समकक्ष (8.04 Ah/cm3) लिथियम (2.06 Ah/cm3) की तुलना में लगभग चार गुना अधिक है।<ref name="Aluminum-density" />हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए जल के साथ प्रतिक्रिया करके एल्यूमीनियम से ऊर्जा निकाला जा सकता है।<ref name="Alchemy white paper" />हालाँकि, इसे सर्वप्रथम इसकी प्राकृतिक [[ऑक्साइड]] परत से पृथक किया जाना चाहिए, एक प्रक्रिया जिसके लिए चूर्णीकरण की आवश्यकता होती है,<ref name="Army" />दाहक पदार्थों, या मिश्र धातुओं के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाएँ<ref name="Woodall" />जो हाइड्रोजन बनाने की प्रतिक्रिया का उपोत्पाद एल्यूमीनियम ऑक्साइड है, जिसे हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया के साथ एल्यूमीनियम में पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, जिससे प्रतिक्रिया सैद्धांतिक रूप से नवीकरणीय हो जाती है।<ref name="Woodall" />यदि हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया सौर या पवन ऊर्जा का उपयोग करके चलाई जाती है, तो एल्युमीनियम का उपयोग प्रत्यक्ष सौर वैद्युतअपघटन की तुलना में उच्च दक्षता पर उत्पादित ऊर्जा को संग्रहित करने के लिए किया जा सकता है।<ref name="Aluminum Solar Storage" />
एल्युमीनियम को कई शोधकर्ताओं द्वारा ऊर्जा संग्रह के रूप में प्रस्तावित किया गया है। इसका विद्युत रासायनिक समकक्ष (8.04 Ah/cm3) लिथियम (2.06 Ah/cm3) की तुलना में लगभग चार गुना अधिक है।<ref name="Aluminum-density" />हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए जल के साथ प्रतिक्रिया करके एल्यूमीनियम से ऊर्जा निकाली जा सकती है।<ref name="Alchemy white paper" />हालाँकि, इसे सर्वप्रथम इसकी प्राकृतिक [[ऑक्साइड]] परत से पृथक किया जाना चाहिए, एक प्रक्रिया जिसके लिए चूर्णीकरण की आवश्यकता होती है,<ref name="Army" />दाहक पदार्थों, या मिश्र धातुओं के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाएँ<ref name="Woodall" />जो हाइड्रोजन निर्माण की प्रतिक्रिया का उपोत्पाद एल्यूमीनियम ऑक्साइड है, जिसे हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया के साथ एल्यूमीनियम में पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, जिससे प्रतिक्रिया सैद्धांतिक रूप से नवीकरणीय हो जाती है।<ref name="Woodall" />यदि हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया सौर या पवन ऊर्जा का उपयोग करके संचालित की जाती है, तो एल्युमीनियम का उपयोग प्रत्यक्ष सौर वैद्युतअपघटन की तुलना में उच्च दक्षता पर उत्पादित ऊर्जा को संग्रहित करने के लिए किया जा सकता है।<ref name="Aluminum Solar Storage" />




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==== अन्य रसायन ====
==== अन्य रसायन ====
प्रकाश के संपर्क में आने पर जैविक यौगिक नोरबोर्नैडिएन [[quadricyclane|क्वाड्रीसाइक्लेन]] में परिवर्तित हो जाता है, सौर ऊर्जा को रासायनिक बंधों की ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करता है। स्वीडन में आणविक सौर तापीय प्रणाली के रूप में एक कार्य प्रणाली विकसित की गई है।<ref>{{Cite web|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170320085445.htm|title=सौर ऊर्जा का तरल भंडारण: पहले से कहीं अधिक प्रभावी|website=sciencedaily.com|access-date=March 21, 2017|archive-date=March 20, 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170320203533/https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170320085445.htm|url-status=live}}</ref>
प्रकाश के संपर्क में आने पर जैविक यौगिक नोरबोर्नैडिएन [[quadricyclane|क्वाड्रीसाइक्लेन]] में परिवर्तित हो जाती है, सौर ऊर्जा को रासायनिक बंधों की ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करती है। स्वीडन में आणविक सौर तापीय प्रणाली के रूप में एक कार्य प्रणाली विकसित की गई है।<ref>{{Cite web|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170320085445.htm|title=सौर ऊर्जा का तरल भंडारण: पहले से कहीं अधिक प्रभावी|website=sciencedaily.com|access-date=March 21, 2017|archive-date=March 20, 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170320203533/https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170320085445.htm|url-status=live}}</ref>




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==== संधारित्र ====
==== संधारित्र ====
{{main|संधारित्र}}
{{main|संधारित्र}}
[[File:Mylar-film oil-filled low-inductance capacitor 6.5 MFD @ 5000 VDC.jpg|thumb|175px|right|[[डाई लेजर]] को संचालित करने के लिए आवश्यक उच्च-ऊर्जा (70 मेगावाट) और बहुत उच्च गति (1.2 माइक्रोसेकंड) निर्वहन प्रदान करने के लिए इस माइलर-फिल्म, तेल से भरे संधारित्र में बहुत कम अधिष्ठापन और कम प्रतिरोध है।]]एक संधारित्र (मूल रूप से 'संघनित्र' के रूप में जाना जाता है) एक [[निष्क्रियता (इंजीनियरिंग)|निष्क्रियत]] दो-सीमावर्ती [[इलेक्ट्रॉनिक घटक|वैद्युत]] [[इलेक्ट्रॉनिक घटक|घटक]] है, जो ऊर्जा को [[इलेक्ट्रोस्टैटिक|स्थिर]] रूप से संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जाता है। व्यावहारिक संधारित्र व्यापक रूप से भिन्न होते हैं, परन्तु सभी में कम से कम दो [[विद्युत कंडक्टर|विद्युत परिचालक]] (पट्टिका) होती हैं (अर्थात, [[इन्सुलेटर (बिजली)|विसंवाहक (वैद्युत)]]) से अलग होते हैं। एक संधारित्र अपने आवेशन परिपथ से वियोजित होने पर विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत कर सकता है, इसलिए इसे एक अस्थायी बैटरी (वैद्युत) या अन्य प्रकार के पुनःआवेशनीय ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की तरह उपयोग किया जा सकता है।<ref name="Miller" />बैटरी परिवर्तित करने के पर्यंत वैद्युत की आपूर्ति बनाए रखने के लिए सामान्यतः संधारित्र का उपयोग वैद्युत उपकरणों में किया जाता है (यह वाष्पशील मेमोरी में सूचना के हानि को रोकता है)। परमाणु रहित संधारित्र प्रति किलोग्राम 360 जूल से कम प्रदान करते हैं, जबकि एक परमाणु रहित [[क्षारीय बैटरी]] का घनत्व 590 kJ/kg होता है।
[[File:Mylar-film oil-filled low-inductance capacitor 6.5 MFD @ 5000 VDC.jpg|thumb|175px|right|[[डाई लेजर]] को संचालित करने के लिए आवश्यक उच्च-ऊर्जा (70 मेगावाट) और बहुत उच्च गति (1.2 माइक्रोसेकंड) निर्वहन प्रदान करने के लिए इस माइलर-फिल्म, तेल से भरे संधारित्र में बहुत कम अधिष्ठापन और कम प्रतिरोध है।]]एक संधारित्र (मूल रूप से 'संघनित्र' के रूप में प्रचारित है) एक [[निष्क्रियता (इंजीनियरिंग)|निष्क्रियत]] दो-सीमावर्ती [[इलेक्ट्रॉनिक घटक|वैद्युत]] [[इलेक्ट्रॉनिक घटक|घटक]] है, जो ऊर्जा को [[इलेक्ट्रोस्टैटिक|स्थिर]] रूप से संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जाता है। व्यावहारिक संधारित्र व्यापक रूप से भिन्न होते हैं, परन्तु सभी में कम से कम दो [[विद्युत कंडक्टर|विद्युत परिचालक]] (पट्टिका) होती हैं (अर्थात, [[इन्सुलेटर (बिजली)|विसंवाहक (वैद्युत)]]) से अलग होते हैं। एक संधारित्र अपने आवेशन परिपथ से वियोजित होने पर विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत कर सकते है, इसलिए इसे एक अस्थायी बैटरी (वैद्युत) या अन्य प्रकार के पुनःआवेशनीय ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की तरह उपयोग किया जा सकता है।<ref name="Miller" />बैटरी परिवर्तित करने के पर्यंत ऊर्जा की आपूर्ति को अस्थायी रखने के लिए सामान्यतः संधारित्र का उपयोग वैद्युत उपकरणों में किया जाता है (यह वाष्पशील मेमोरी में सूचना के हानि को रोकता है)। परमाणु रहित संधारित्र प्रति किलोग्राम 360 जूल से कम प्रदान करते हैं, जबकि एक परमाणु रहित [[क्षारीय बैटरी]] का घनत्व 590 kJ/kg होता है।


संधारित्र अपनी पट्टिकाओं के मध्य एक [[विद्युत क्षेत्र]] में ऊर्जा का भंडारण करते हैं। परिचालकों में एक [[संभावित अंतर|स्थितिज अंतर]] को देखते हुए (उदाहरण के लिए, जब एक संधारित्र बैटरी से जुड़ा होता है), एक विद्युत क्षेत्र अचालक में सर्वत्र विकसित होता है, जिससे धनात्मक आवेश (+ Q) एक पट्टिका पर एकत्र होते है और ऋणात्मक आवेश (-Q) दूसरी पट्टिका पर एकत्र होते है। यदि एक बैटरी एक संधारित्र से पर्याप्त समय के लिए जुड़ी हुई है, तो संधारित्र के माध्यम से कोई धारा प्रवाहित नहीं हो सकती है। हालाँकि, यदि संधारित्र के सिरों पर एक त्वरित या वैकल्पिक वोल्टता लगाई जाती है, तो एक [[विस्थापन धारा]] प्रवाहित हो सकती है। संधारित्र पट्टिकाओं के अतिरिक्त, आवेशों को अचालक परत में भी संग्रहीत की जा सकता है।<ref>{{cite journal|last1=Bezryadin|first1=A.|last2=et.|first2=al.|title=ग्राफीन नैनोकैपेसिटर की ढांकता हुआ परत की बड़ी ऊर्जा भंडारण दक्षता|journal=Nanotechnology|date=2017|volume=28|issue=49|pages=495401|doi=10.1088/1361-6528/aa935c|pmid=29027908|arxiv=2011.11867|bibcode=2017Nanot..28W5401B|s2cid=44693636}}</ref>
संधारित्र अपनी पट्टिकाओं के मध्य एक [[विद्युत क्षेत्र]] में ऊर्जा का भंडारण करते हैं। परिचालकों में एक [[संभावित अंतर|स्थितिज अंतर]] को देखते हुए (उदाहरण के लिए, जब एक संधारित्र बैटरी से जुड़ा होता है), एक विद्युत क्षेत्र अचालक में सर्वत्र विकसित होता है, जिससे धनात्मक आवेश (+ Q) एक पट्टिका पर एकत्र होते है और ऋणात्मक आवेश (-Q) दूसरी पट्टिका पर एकत्र होते है। यदि एक बैटरी एक संधारित्र से पर्याप्त समय के लिए जुड़ी हुई है, तो संधारित्र के माध्यम से कोई धारा प्रवाहित नहीं हो सकती है। हालाँकि, यदि संधारित्र के सिरों पर एक त्वरित या वैकल्पिक वोल्टता लगाई जाती है, तो एक [[विस्थापन धारा]] प्रवाहित हो सकती है। संधारित्र पट्टिकाओं के अतिरिक्त, आवेशों को अचालक परत में भी संग्रहीत की जा सकता है।<ref>{{cite journal|last1=Bezryadin|first1=A.|last2=et.|first2=al.|title=ग्राफीन नैनोकैपेसिटर की ढांकता हुआ परत की बड़ी ऊर्जा भंडारण दक्षता|journal=Nanotechnology|date=2017|volume=28|issue=49|pages=495401|doi=10.1088/1361-6528/aa935c|pmid=29027908|arxiv=2011.11867|bibcode=2017Nanot..28W5401B|s2cid=44693636}}</ref>


धारिता को परिचालकों के मध्य एक संकीर्ण पृथकन दिया जाता है और जब परिचालकों की सतह क्षेत्र बड़ा होती है। व्यवहार में, पट्टिकाओं के मध्य अचालक [[रिसाव (इलेक्ट्रॉनिक्स)|क्षरण धार]] की एक छोटी मात्रा का उत्सर्जन करता है और एक विद्युत क्षेत्र ऊर्जा सीमा होती है, जिसे [[बिजली की ख़राबी|भंजन वोल्टता]] के रूप में जाना जाता है। हालांकि, उच्च -वोल्टता भंजन के पश्चात अचालक की पुनः प्राप्ति का प्रभाव नई पीढ़ी के स्वरोपी संधारित्र के लिए प्रत्याशा करते है।<ref>{{cite journal|last1=Belkin|first1=Andrey|last2=et.|first2=al.|title=हाई वोल्टेज ब्रेकडाउन के बाद एल्यूमिना नैनोकैपेसिटर की रिकवरी|journal=Sci. Rep.|volume=7|issue=1|pages=932|date=2017|doi=10.1038/s41598-017-01007-9|pmid=28428625|pmc=5430567|bibcode=2017NatSR...7..932B}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Chen|first1=Y.|last2=et.|first2=al.|date=2012|title=उच्च विद्युत क्षेत्र के तहत धातुकृत-फिल्म संधारित्र की स्व-उपचार और आजीवन विशेषताओं पर अध्ययन।|journal=IEEE Transactions on Plasma Science|volume=40|issue=8|pages=2014–2019|doi=10.1109/TPS.2012.2200699|bibcode=2012ITPS...40.2014C|s2cid=8722419}}</ref> परिचालक और [[सीसा (इलेक्ट्रॉनिक्स)|लेड]] अवांछित [[समतुल्य श्रृंखला अधिष्ठापन]] और [[समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध]] का परिचय देते हैं।
धारिता को परिचालकों के मध्य एक संकीर्ण पृथकन दिया जाता है और जब परिचालकों की सतह क्षेत्र बड़ी होती है। व्यवहार में, पट्टिकाओं के मध्य अचालक [[रिसाव (इलेक्ट्रॉनिक्स)|क्षरण धार]] की एक छोटी मात्रा का उत्सर्जन करता है और एक विद्युत क्षेत्र ऊर्जा सीमा होती है, जिसे [[बिजली की ख़राबी|भंजन वोल्टता]] के रूप में प्रचारित है। हालांकि, उच्च -वोल्टता भंजन के पश्चात अचालक की पुनः प्राप्ति का प्रभाव नई पीढ़ी के स्वरोपी संधारित्र के लिए प्रत्याशा करते है।<ref>{{cite journal|last1=Belkin|first1=Andrey|last2=et.|first2=al.|title=हाई वोल्टेज ब्रेकडाउन के बाद एल्यूमिना नैनोकैपेसिटर की रिकवरी|journal=Sci. Rep.|volume=7|issue=1|pages=932|date=2017|doi=10.1038/s41598-017-01007-9|pmid=28428625|pmc=5430567|bibcode=2017NatSR...7..932B}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Chen|first1=Y.|last2=et.|first2=al.|date=2012|title=उच्च विद्युत क्षेत्र के तहत धातुकृत-फिल्म संधारित्र की स्व-उपचार और आजीवन विशेषताओं पर अध्ययन।|journal=IEEE Transactions on Plasma Science|volume=40|issue=8|pages=2014–2019|doi=10.1109/TPS.2012.2200699|bibcode=2012ITPS...40.2014C|s2cid=8722419}}</ref> परिचालक और [[सीसा (इलेक्ट्रॉनिक्स)|लेड]] अवांछित [[समतुल्य श्रृंखला अधिष्ठापन]] और [[समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध]] का परिचय देते हैं।


अनुसंधान अंकीय क्वांटम बैटरी के लिए [[नैनोस्कोपिक स्केल|नैनो पैमाने]] संधारित्र के क्वांटम प्रभावों का आकलन कर रहा है<ref>{{cite journal|last1=Hubler|first1=A.|last2=Osuagwu|first2=O.|title=डिजिटल क्वांटम बैटरी: नैनोवैक्यूम ट्यूब एरे में ऊर्जा और सूचना भंडारण|journal=Complexity|date=2010|volume=15|pages=NA|doi=10.1002/cplx.20306}}</ref> ।<ref name="TechReview-2009.12.21" /><ref name="Complexity-Vol14.Iss3" />
अनुसंधान अंकीय क्वांटम बैटरी के लिए [[नैनोस्कोपिक स्केल|नैनो पैमाने]] संधारित्र के क्वांटम प्रभावों का आकलन कर रहा है<ref>{{cite journal|last1=Hubler|first1=A.|last2=Osuagwu|first2=O.|title=डिजिटल क्वांटम बैटरी: नैनोवैक्यूम ट्यूब एरे में ऊर्जा और सूचना भंडारण|journal=Complexity|date=2010|volume=15|pages=NA|doi=10.1002/cplx.20306}}</ref> ।<ref name="TechReview-2009.12.21" /><ref name="Complexity-Vol14.Iss3" />
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अतिचालक चुंबकीय ऊर्जा भंडारण (SMES) प्रणाली एक अतिचालक कुण्डली में [[एकदिश धारा]] के प्रवाह द्वारा बनाए गए [[चुंबकीय क्षेत्र]] में ऊर्जा को संग्रहीत करता है, जिसे इसके अतिचालक समीक्षात्मक तापमान के नीचे तापमान पर शीतल किया गया है। एक विशिष्ट एसएमईएस प्रणाली में एक अतिचालक [[प्रारंभ करनेवाला|कुण्डली]], ऊर्जा अनुकूलन प्रणाली और प्रशीतक सम्मिलित हैं। एक बार अतिचालक कुण्डली प्रभार हो जाने के पश्चात, धारा का क्षय नहीं होता है और चुंबकीय ऊर्जा को अनिश्चित काल तक संग्रहीत किया जा सकता है।<ref name="Hassenzahl" />
अतिचालक चुंबकीय ऊर्जा भंडारण (SMES) प्रणाली एक अतिचालक कुण्डली में [[एकदिश धारा]] के प्रवाह द्वारा बनाए गए [[चुंबकीय क्षेत्र]] में ऊर्जा को संग्रहीत करता है, जिसे इसके अतिचालक समीक्षात्मक तापमान के नीचे तापमान पर शीतल किया गया है। एक विशिष्ट एसएमईएस प्रणाली में एक अतिचालक [[प्रारंभ करनेवाला|कुण्डली]], ऊर्जा अनुकूलन प्रणाली और प्रशीतक सम्मिलित हैं। एक बार अतिचालक कुण्डली प्रभार हो जाने के पश्चात, धारा का क्षय नहीं होता है और चुंबकीय ऊर्जा को अनिश्चित काल तक संग्रहीत किया जा सकता है।<ref name="Hassenzahl" />


संग्रहीत ऊर्जा को कुण्डली निर्वहन करके जालक्रम में छोड़ा जा सकता है। संबद्ध अंतर्वर्तक/परिशोधक प्रत्येक दिशा में लगभग 2-3% ऊर्जा हानि के लिए स्पष्टीकरण हैं। ऊर्जा भंडारण के अन्य माध्यमों की तुलना में एसएमईएस ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया में कम से कम वैद्युत खो देता है। एसएमईएस प्रणाली 95% से अधिक राउंड-ट्रिप दक्षता प्रदान करते हैं।<ref name="Cheung-Cheung-De Silvia-Juvonen-Singh-Woo" />
संग्रहीत ऊर्जा को कुण्डली निर्वहन करके जालक्रम में छोड़ा जा सकता है। संबद्ध अंतर्वर्तक/परिशोधक प्रत्येक दिशा में लगभग 2-3% ऊर्जा हानि के लिए स्पष्टीकरण हैं। ऊर्जा भंडारण के अन्य माध्यमों की तुलना में एसएमईएस ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया में कम से कम वैद्युत लुप्त कर देता है। एसएमईएस प्रणाली 95% से अधिक राउंड-ट्रिप दक्षता प्रदान करते हैं।<ref name="Cheung-Cheung-De Silvia-Juvonen-Singh-Woo" />


प्रशीतन की ऊर्जा आवश्यकताओं और अतिचालक तार की लागत के कारण, एसएमईएस का उपयोग छोटी अवधि के भंडारण जैसे कि [[बिजली की गुणवत्ता|वैद्युत की गुणवत्ता]] में सुधार के लिए किया जाता है। इसमें संजाल संतुलन में भी अनुप्रयोग हैं।<ref name="Hassenzahl" />
प्रशीतन की ऊर्जा आवश्यकताओं और अतिचालक तार की लागत के कारण, एसएमईएस का उपयोग छोटी अवधि के भंडारण जैसे कि [[बिजली की गुणवत्ता|वैद्युत की गुणवत्ता]] में सुधार के लिए किया जाता है। इसमें संजाल संतुलन में भी अनुप्रयोग हैं।<ref name="Hassenzahl" />
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अधिशेष ऊर्जा को प्राकृतिक गैस जालक्रम में काष्ठ घेरे के साथ मीथेन (सबेटियर प्रक्रिया) में भी परिवर्तित किया जा सकता है।<ref name="Schmid" /><ref name="NégaWatt" />
अधिशेष ऊर्जा को प्राकृतिक गैस जालक्रम में काष्ठ घेरे के साथ मीथेन (सबेटियर प्रक्रिया) में भी परिवर्तित किया जा सकता है।<ref name="Schmid" /><ref name="NégaWatt" />


2011 में, नॉर्थवेस्टर्न संयुक्त राज्य में [[बोनविले पावर एडमिनिस्ट्रेशन|बोनविले ऊर्जा प्रशासन]] ने रात्रि में या तूफानी अवधि के पर्यंत उत्पन्न होने वाली अतिरिक्त वायु और जल विद्युत को अवशोषित करने के लिए एक प्रायोगिक कार्यक्रम बनाया, जो तीव्र वायुओं के साथ होती है। केंद्रीय नियंत्रण के अंतर्गत, घरेलू उपकरण विशेष अंतराल तापक में मृत्तिका ब्रीक्सो को सैकड़ों डिग्री तक ऊष्ण करके और संशोधित ऊष्ण जल तापक टैंकों के तापमान को बढ़ाकर अधिशेष ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। आवेश के पश्चात, उपकरण आवश्यकतानुसार घरेलू ताप और ऊष्ण जल प्रदान करते हैं। प्रायोगिक प्रणाली को 2010 के एक गंभीर तूफान के परिणामस्वरूप बनाया गया था, जिसने नवीकरणीय ऊर्जा को इस स्थिति तक बढ़ा दिया था कि सभी पारंपरिक वैद्युत स्रोतों को बंद कर दिया गया था, या परमाणु ऊर्जा संयंत्र के स्थितियो में, अपने न्यूनतम संभव परिचालन स्तर तक कम कर दिया गया था, जिससे एक बड़ा भाग निकल गया। क्षेत्र लगभग पूर्णतया से अक्षय ऊर्जा पर चल रहा है।<ref name="NYTimes-2011.11.05" /><ref name="NYTimes-2010.07.07" />
2011 में, नॉर्थवेस्टर्न संयुक्त राज्य में [[बोनविले पावर एडमिनिस्ट्रेशन|बोनविले ऊर्जा प्रशासन]] ने रात्रि में या तूफानी अवधि के पर्यंत उत्पन्न होने वाली अतिरिक्त वायु और जल विद्युत को अवशोषित करने के लिए एक प्रायोगिक कार्यक्रम बनाया, जो तीव्र वायुओं के साथ होती है। केंद्रीय नियंत्रण के अंतर्गत, घरेलू उपकरण विशेष अंतराल तापक में मृत्तिका ब्रीक्सो को सैकड़ों डिग्री तक ऊष्ण करके और संशोधित ऊष्ण जल तापक टैंकों के तापमान को बढ़ाकर अधिशेष ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। आवेश के पश्चात, उपकरण आवश्यकतानुसार घरेलू ताप और ऊष्ण जल प्रदान करते हैं। प्रायोगिक प्रणाली को 2010 के एक गंभीर तूफान के परिणामस्वरूप बनाया गया था, जिसने नवीकरणीय ऊर्जा को इस स्थिति तक बढ़ा दिया था कि सभी परम्परागत वैद्युत स्रोतों को बंद कर दिया गया था, या परमाणु ऊर्जा संयंत्र के स्थितियो में, अपने न्यूनतम संभव परिचालन स्तर तक कम कर दिया गया था, जिससे एक बड़ा भाग निकल गया। क्षेत्र लगभग पूर्णतया से अक्षय ऊर्जा पर चल रहा है।<ref name="NYTimes-2011.11.05" /><ref name="NYTimes-2010.07.07" />


संयुक्त राज्य अमेरिका में पूर्व सौर परियोजना और स्पेन में [[जेमासोलर थर्मोसोलर प्लांट|सोलर ट्रेस ऊर्जा टॉवर]] में उपयोग की जाने वाली एक अन्य उन्नत विधि सूर्य से प्राप्त ऊष्मीय ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए गलित लवण का उपयोग करते है, पुनः इसे परिवर्तित करते है और इसे विद्युत ऊर्जा के रूप में स्थान्तरित करते है। प्रणाली गलित लवण को एक टॉवर या अन्य विशेष नलिका के माध्यम से सूर्य द्वारा ऊष्ण करने के लिए पंपित करती है। विद्युत् रोधी टैंक विलयन को संग्रहीत करते हैं। जल को भाप में परिवर्तित कर ऊर्जा उत्पन्न की जाती है जिसे टर्बाइनों में डाला जाता है।
संयुक्त राज्य अमेरिका में पूर्व सौर परियोजना और स्पेन में [[जेमासोलर थर्मोसोलर प्लांट|सोलर ट्रेस ऊर्जा टॉवर]] में उपयोग की जाने वाली एक अन्य उन्नत विधि सूर्य से प्राप्त ऊष्मीय ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए गलित लवण का उपयोग करते है, पुनः इसे परिवर्तित करते है और इसे विद्युत ऊर्जा के रूप में स्थान्तरित करते है। प्रणाली गलित लवण को एक टॉवर या अन्य विशेष नलिका के माध्यम से सूर्य द्वारा ऊष्ण करने के लिए पंपित करती है। विद्युत् रोधी टैंक विलयन को संग्रहीत करते हैं। जल को भाप में परिवर्तित कर ऊर्जा उत्पन्न की जाती है जिसे टर्बाइनों में डाला जाता है।
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सबसे लोकप्रिय प्रौद्योगिकी ऊष्मीय ऊर्जा भंडारण है, जिसमें जल की तुलना में कम जगह की आवश्यकता होती है और यह ईंधन सेल या संचयी से सस्ता है। इस अनुप्रयोग में, हिम संग्रह का उत्पादन करने के लिए रात्रि में एक मानक द्रुतशीतक चलता है। जल दिन के पर्यंत संग्रह के माध्यम से जल को शीतल करने के लिए प्रसारित होता है जो सामान्यतः द्रुतशीतक का दिन का उत्पादन होता है।
सबसे लोकप्रिय प्रौद्योगिकी ऊष्मीय ऊर्जा भंडारण है, जिसमें जल की तुलना में कम जगह की आवश्यकता होती है और यह ईंधन सेल या संचयी से सस्ता है। इस अनुप्रयोग में, हिम संग्रह का उत्पादन करने के लिए रात्रि में एक मानक द्रुतशीतक चलता है। जल दिन के पर्यंत संग्रह के माध्यम से जल को शीतल करने के लिए प्रसारित होता है जो सामान्यतः द्रुतशीतक का दिन का उत्पादन होता है।


एक आंशिक भंडारण प्रणाली दिन में लगभग 24 घंटे द्रुतशीतक को चलाकर पूंजी निवेश को कम किया जाता है। रात्रि में, वे भंडारण के लिए हिम का उत्पादन करते हैं और दिन के पर्यंत वे जल को शीतल करते हैं। पिघलने वाली हिम के माध्यम से प्रवाहित जल शीतल जल के उत्पादन को बढ़ाता है। इस प्रकार की प्रणाली दिन में 16 से 18 घंटे हिम बनाती है और दिन में छह घंटे हिम को पिघलाती है। पूंजीगत व्यय कम हो जाता है क्योंकि द्रुतशीतक पारंपरिक, नो-स्टोरेज प्रारूप के लिए आवश्यक आकार का केवल 40% - 50% हो सकता है। आधे दिन की उपलब्ध ऊष्मा को संग्रहित करने के लिए पर्याप्त भंडारण सामान्यतः पर्याप्त होता है।
एक आंशिक भंडारण प्रणाली दिन में लगभग 24 घंटे द्रुतशीतक को चलाकर पूंजी निवेश को कम किया जाता है। रात्रि में, वे भंडारण के लिए हिम का उत्पादन करते हैं और दिन के पर्यंत वे जल को शीतल करते हैं। पिघलने वाली हिम के माध्यम से प्रवाहित जल शीतल जल के उत्पादन को बढ़ाता है। इस प्रकार की प्रणाली दिन में 16 से 18 घंटे हिम बनाती है और दिन में छह घंटे हिम को पिघलाती है। पूंजीगत व्यय कम हो जाता है क्योंकि द्रुतशीतक परम्परागत, नो-स्टोरेज प्रारूप के लिए आवश्यक आकार का केवल 40% - 50% हो सकता है। आधे दिन की उपलब्ध ऊष्मा को संग्रहित करने के लिए पर्याप्त भंडारण सामान्यतः पर्याप्त होता है।


उत्कर्ष भार घंटों के पर्यंत एक पूर्ण भंडारण प्रणाली द्रुतशीतक को बंद कर देती है। पूंजीगत लागत अधिक होती है, क्योंकि ऐसी प्रणाली के लिए बड़े द्रुतशीतक और बड़े हिम भंडारण प्रणाली की आवश्यकता होती है।
उत्कर्ष भार घंटों के पर्यंत एक पूर्ण भंडारण प्रणाली द्रुतशीतक को बंद कर देती है। पूंजीगत लागत अधिक होती है, क्योंकि ऐसी प्रणाली के लिए बड़े द्रुतशीतक और बड़े हिम भंडारण प्रणाली की आवश्यकता होती है।
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== क्षमता ==
== क्षमता ==
भंडारण क्षमता ऊर्जा भंडारण उपकरण या प्रणाली से निष्काषित गई ऊर्जा की मात्रा है; सामान्यतः जूल या किलोवाट घंटे और उनके गुणकों में मापा जाता है, यह विद्युत संयंत्र [[नेमप्लेट क्षमता]] पर वैद्युत उत्पादन के घंटों की संख्या में दिया जा सकता है; जब भंडारण प्राथमिक प्रकार (अर्थात, ऊष्मीय या पंपित-जल) का होता है, तो आउटपुट केवल विद्युत संयंत्र अंतः स्थापित भंडारण प्रणाली के साथ ही प्राप्त होती है।<ref>{{cite web
भंडारण क्षमता ऊर्जा भंडारण उपकरण या प्रणाली से निष्काषित गई ऊर्जा की मात्रा है; सामान्यतः जूल या किलोवाट घंटे और उनके गुणकों में मापा जाता है, यह विद्युत संयंत्र [[नेमप्लेट क्षमता]] पर वैद्युत उत्पादन को  घंटों की संख्या में दिया जा सकता है; जब भंडारण प्राथमिक प्रकार (अर्थात, ऊष्मीय या पंपित-जल) का होता है, तो आउटपुट केवल विद्युत संयंत्र अंतः स्थापित भंडारण प्रणाली के साथ ही प्राप्त होती है।<ref>{{cite web
  | url = http://www.nrel.gov/csp/troughnet/pdfs/nava_andasol_storage_system.pdf
  | url = http://www.nrel.gov/csp/troughnet/pdfs/nava_andasol_storage_system.pdf
  | title = स्पेन में 50 मेगावाट के ट्रफ पावर प्लांट के लिए थर्मल स्टोरेज कॉन्सेप्ट| last1 = Herrman
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== अर्थशास्त्र{{anchor|आर्थिक और प्रौद्योगिकी मूल्यांकन}} ==
== अर्थशास्त्र{{anchor|आर्थिक और प्रौद्योगिकी मूल्यांकन}} ==
ऊर्जा भंडारण का अर्थशास्त्र दृढता से अनुरोधित आरक्षित सेवा पर निर्भर करता है, और कई अनिश्चितता कारक ऊर्जा भंडारण की लाभप्रदता को प्रभावित करते हैं। इसलिए, प्रत्येक भंडारण विधि प्रौद्योगिकीी और आर्थिक रूप से कई MWh के भंडारण के लिए उपयुक्त नहीं है, और ऊर्जा भंडारण का इष्टतम आकार बाजार और स्थान पर निर्भर है।<ref>{{Cite journal|last1=Locatelli|first1=Giorgio |last2=Palerma|first2=Emanuele |last3=Mancini|first3=Mauro |date=April 1, 2015|title=अनुकूलन पद्धति के साथ बड़े ऊर्जा भंडारण संयंत्रों के अर्थशास्त्र का आकलन करना|journal=Energy|volume=83|pages=15–28 |doi=10.1016/j.energy.2015.01.050|doi-access=free}}</ref>
ऊर्जा भंडारण का अर्थशास्त्र दृढता से अनुरोधित आरक्षित सेवा पर निर्भर करता है, और कई अनिश्चितता कारक ऊर्जा भंडारण की लाभप्रदता को प्रभावित करते हैं। इसलिए, प्रत्येक भंडारण विधि प्रौद्योगिकीी और आर्थिक रूप से कई मेगावाट के भंडारण के लिए उपयुक्त नहीं है, और ऊर्जा भंडारण का इष्टतम आकार बाजार और स्थान पर निर्भर है।<ref>{{Cite journal|last1=Locatelli|first1=Giorgio |last2=Palerma|first2=Emanuele |last3=Mancini|first3=Mauro |date=April 1, 2015|title=अनुकूलन पद्धति के साथ बड़े ऊर्जा भंडारण संयंत्रों के अर्थशास्त्र का आकलन करना|journal=Energy|volume=83|pages=15–28 |doi=10.1016/j.energy.2015.01.050|doi-access=free}}</ref>


इसके अतिरिक्त, ईएसएस कई जोखिमों से प्रभावित होता है, उदाहरण:<ref name="Locatelli" 114–131="">{{Cite journal|last1=Locatelli|first1=Giorgio|last2=Invernizzi|first2=Diletta Colette|last3=Mancini|first3=Mauro|date=June 1, 2016|title=ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में निवेश और जोखिम मूल्यांकन: एक वास्तविक विकल्प दृष्टिकोण|journal=Energy|volume=104|pages=114–131|doi=10.1016/j.energy.2016.03.098|s2cid=62779581 |url=http://eprints.whiterose.ac.uk/97158/1/Paper_Final_Review%20V07.pdf|access-date=July 5, 2019|archive-date=July 19, 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180719033048/http://eprints.whiterose.ac.uk/97158/1/Paper_Final_Review%20V07.pdf|url-status=live}}</ref>
इसके अतिरिक्त, ईएसएस कई जोखिमों से प्रभावित होता है, उदाहरण:<ref name="Locatelli" 114–131="">{{Cite journal|last1=Locatelli|first1=Giorgio|last2=Invernizzi|first2=Diletta Colette|last3=Mancini|first3=Mauro|date=June 1, 2016|title=ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में निवेश और जोखिम मूल्यांकन: एक वास्तविक विकल्प दृष्टिकोण|journal=Energy|volume=104|pages=114–131|doi=10.1016/j.energy.2016.03.098|s2cid=62779581 |url=http://eprints.whiterose.ac.uk/97158/1/Paper_Final_Review%20V07.pdf|access-date=July 5, 2019|archive-date=July 19, 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180719033048/http://eprints.whiterose.ac.uk/97158/1/Paper_Final_Review%20V07.pdf|url-status=live}}</ref>


*तकनीकी-आर्थिक जोखिम, जो विशिष्ट प्रौद्योगिकी से संबंधित हैं;
*प्रौद्योगिकी-आर्थिक जोखिम, जो विशिष्ट प्रौद्योगिकी से संबंधित हैं;
*बाजार जोखिम, जो कारक हैं जो बिजली आपूर्ति प्रणाली को प्रभावित करते हैं;
*बाजार जोखिम, जो कारक हैं जो विद्युत आपूर्ति प्रणाली को प्रभावित करते हैं;
*विनियमन और नीतिगत जोखिम।
*विनियमन और नीतिगत जोखिम।


इसलिए, निवेश मूल्यांकन के लिए नियतात्मक रियायती नकदी प्रवाह (DCF) पर आधारित पारंपरिक तकनीकें इन जोखिमों और अनिश्चितताओं और उनसे निपटने के लिए निवेशक के लचीलेपन का मूल्यांकन करने के लिए पूरी तरह से पर्याप्त नहीं हैं। इसलिए, साहित्य वास्तविक विकल्प विश्लेषण (ROA) के माध्यम से जोखिमों और अनिश्चितताओं के मूल्य का आकलन करने की सिफारिश करता है, जो अनिश्चित संदर्भों में एक मूल्यवान विधि है। <ref name = लोकाटेली 114–131 />
इसलिए, निवेश मूल्यांकन के लिए निर्धारणात्मक बट्टागत नक़द प्रवाह (DCF) पर आधारित परम्परागत प्रक्रिया इन जोखिमों और अनिश्चितताओं और उनसे निपटने के लिए निवेशक के सुनम्यता का मूल्यांकन करने के लिए पूर्णतया से पर्याप्त नहीं हैं। इसलिए, साहित्य वास्तविक विकल्प विश्लेषण (ROA) के माध्यम से जोखिमों और अनिश्चितताओं के मूल्य का आकलन करने का अनुरोध करता है, जो अनिश्चित संदर्भों में एक मूल्यवान विधि है। <ref name = Locatelli 114–131 />
 
बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों (पंपित किए गए हाइड्रो भंडारण और संपीड़ित वायु सहित) के आर्थिक मूल्यांकन में लाभ सम्मिलित हैं: [[कटौती (बिजली)|प्रतिचयन]] परिवर्जन, संजाल द्रवाधिक्य परिवर्जन, मूल्य मध्यस्थता और कार्बन मुक्त ऊर्जा वितरण है। कार्नेगी मेलन विद्युत उद्योग केंद्र द्वारा किए गए एक प्रौद्योगिकी मूल्यांकन में, बैटरी का उपयोग करके आर्थिक लक्ष्यों को पूर्ण किया जा सकता है यदि उनकी पूंजीगत लागत $30 से $50 प्रति किलोवाट-घंटा है।<ref name="NYTimes-2014.04.21" /><ref name="Loisel et al" /><ref name="NYTimes-2012.01.03" /> In one technical assessment by the [[Carnegie Mellon University|Carnegie Mellon Electricity Industry Centre]], economic goals could be met using batteries if their capital cost was $30 to $50 per kilowatt-hour.<ref name="NYTimes-2014.04.21" />


बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों (पंप किए गए हाइड्रो स्टोरेज और संपीड़ित हवा सहित) का आर्थिक मूल्यांकन लाभों पर विचार करता है जिनमें सम्मिलित हैं: [[कटौती (बिजली)]] से बचाव, ग्रिड भीड़ से बचाव, मूल्य मध्यस्थता और कार्बन मुक्त ऊर्जा वितरण।कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय के एक तकनीकी आकलन में, आर्थिक लक्ष्यों को बैटरी का उपयोग करके पूरा किया जा सकता है यदि उनकी पूंजीगत लागत $30 से $50 प्रति किलोवाट-घंटा थी।


भंडारण की ऊर्जा दक्षता का एक मीट्रिक ऊर्जा निवेश पर ऊर्जा भंडारण (ESOI) है, जो कि उस तकनीक के निर्माण के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा से विभाजित ऊर्जा की मात्रा है जिसे एक प्रौद्योगिकी द्वारा संग्रहीत किया जा सकता है। ईएसओआई जितना अधिक होगा, भंडारण तकनीक उतनी ही बेहतर होगी। लिथियम-आयन बैटरियों के लिए यह लगभग 10 है, और लेड एसिड बैटरियों के लिए यह लगभग 2 है। अन्य प्रकार के भंडारण जैसे कि पंप किए गए पनबिजली भंडारण में आमतौर पर उच्च ESOI होता है, जैसे कि 210।<nowiki><ref></nowiki>{{cite web|url=http://news.stanford.edu/news/2013/march/store-electric-grid-030513.html|title=स्टैनफोर्ड के वैज्ञानिक ग्रिड-स्केल बैटरी प्रौद्योगिकियों के कार्बन फुटप्रिंट की गणना करते हैं|work=Stanford University|date=March 5, 2013|access-date=November 13, 2015|archive-date=December 2, 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20151202225009/http://news.stanford.edu/news/2013/march/store-electric-grid-030513.html|url-status=live}}</ref>
भंडारण की ऊर्जा दक्षता का एक मापीय ऊर्जा निवेश पर ऊर्जा भंडारण (ESOI) है, जो कि उस प्रौद्योगिकी के निर्माण के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा से विभाजित ऊर्जा की मात्रा है जिसे एक प्रौद्योगिकी द्वारा संग्रहीत किया जा सकता है। ईएसओआई जितना अधिक होगा, भंडारण प्रौद्योगिकी उतनी ही उन्नत होगी। लिथियम-आयन बैटरियों के लिए यह लगभग 10 है, और लेड अम्ल बैटरियों के लिए यह लगभग 2 है। एक अन्य प्रकार के भंडारण जैसे कि पंपित किए गए जलविद्युतीय भंडारण में सामान्यतः उच्च ईएसओआई होता है, जैसे कि 210।


पंपित-भंडारण जलविद्युत विश्व स्तर पर उपयोग की जाने वाली अब तक की सबसे बड़ी भंडारण प्रौद्योगिकी है।<ref>{{Cite web|last=Perishable|title=ग्लोबल एनर्जी स्टोरेज डेटाबेस {{!}} एनर्जी स्टोरेज सिस्टम|url=https://www.sandia.gov/ess-ssl/global-energy-storage-database-home/|access-date=2021-07-09|language=en-US|archive-date=July 9, 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210709184735/https://www.sandia.gov/ess-ssl/global-energy-storage-database-home/|url-status=live}}</ref> हालाँकि, पारंपरिक पंपित-हाइड्रो भंडारण का उपयोग सीमित है क्योंकि इसके लिए ऊंचाई के अंतर वाले भूभाग की आवश्यकता होती है और और अपेक्षाकृत कम ऊर्जा के लिए बहुत अधिक भूमि उपयोग भी होता है।<ref>{{Cite web|title=पनबिजली विशेष बाजार रिपोर्ट - विश्लेषण|url=https://www.iea.org/reports/hydropower-special-market-report|access-date=2021-07-09|website=IEA|language=en-GB|archive-date=July 9, 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210709190936/https://www.iea.org/reports/hydropower-special-market-report|url-status=live}}</ref> उपयुक्त प्राकृतिक भूगोल के रहित स्थानों में, भूमिगत पंपित-हाइड्रो भंडारण का भी उपयोग किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Vilanova|first1=Mateus Ricardo Nogueira|last2=Flores|first2=Alessandro Thiessen|last3=Balestieri|first3=José Antônio Perrella|date=2020-07-18|title=पंप किए गए जल भंडारण संयंत्र: एक समीक्षा|url=https://doi.org/10.1007/s40430-020-02505-0|journal=Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering|language=en|volume=42|issue=8|pages=415|doi=10.1007/s40430-020-02505-0|s2cid=225550878|issn=1806-3691}}</ref> उच्च लागत और सीमित जीवन अभी भी बैटरी को प्रेषण योग्य ऊर्जा स्रोतों के लिए एक "कमजोर विकल्प" बनाते हैं, और दिनों, हफ्तों या महीनों तक चलने वाले परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा अंतराल को आच्छादित करने में असमर्थ करते हैं। उच्च विआरइ शेयर वाले संजाल प्रतिरूप में, भंडारण की अत्यधिक लागत सम्पूर्ण संजाल की लागत पर प्रभावी हो जाती है - उदाहरण के लिए, केवल [[कैलिफोर्निया]] में विआरइ के 80% भाग के लिए 9.6 TWh संग्रहण की आवश्यकता होगी, परन्तु 100% के लिए 36.3 TWh की आवश्यकता होगी। 2018 तक राज्य में केवल 150 GWh भंडारण था, मुख्य रूप से पंपित भंडारण में और बैटरी में एक छोटा अंश है। एक अन्य अध्ययन के अनुसार, वीआरई से 80% अमेरिकी मांग की आपूर्ति के लिए सम्पूर्ण देश को आच्छादित करने वाले एक सुव्यवस्थित संजाल या 12 घंटे के लिए सम्पूर्ण प्रणाली की आपूर्ति करने में सक्षम बैटरी भंडारण की आवश्यकता होगी, और दोनों की अनुमानित लागत $2.5 ट्रिलियन होगी।<ref name="auto">{{Cite web|title=2.5 ट्रिलियन डॉलर का कारण है कि हम ग्रिड को साफ करने के लिए बैटरी पर निर्भर नहीं रह सकते|url=https://www.technologyreview.com/2018/07/27/141282/the-25-trillion-reason-we-cant-rely-on-batteries-to-clean-up-the-grid/|access-date=2021-07-09|website=MIT Technology Review|language=en|archive-date=August 24, 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210824002106/https://www.technologyreview.com/2018/07/27/141282/the-25-trillion-reason-we-cant-rely-on-batteries-to-clean-up-the-grid/|url-status=live}}</ref><ref name="auto1">{{Cite web|title=केवल नवीकरणीय ऊर्जा पर निर्भर रहने से ओवरहालिंग ऊर्जा की लागत काफी बढ़ जाती है|url=https://www.technologyreview.com/2018/02/26/241113/relying-on-renewables-alone-would-significantly-raise-the-cost-of-overhauling-the-energy/|access-date=2021-07-09|website=MIT Technology Review|language=en|archive-date=August 13, 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210813052731/https://www.technologyreview.com/2018/02/26/241113/relying-on-renewables-alone-would-significantly-raise-the-cost-of-overhauling-the-energy/|url-status=live}}</ref> इसी प्रकार, कई अध्ययनों में पाया गया है कि केवल वीआरई और ऊर्जा भंडारण पर विश्वास करने से तुलनीय प्रणाली की तुलना में लगभग 30-50% अधिक लागत आएगी जो वीआरई को [[परमाणु ऊर्जा संयंत्र]] या संयंत्रों को ऊर्जा भंडारण के स्थान पर कार्बन अधिकृत और भंडारण के साथ जोड़ती है।<ref>{{Cite journal|last1=Zappa|first1=William|last2=Junginger|first2=Martin|last3=van den Broek|first3=Machteld|date=January 2019|title=क्या 2050 तक 100% नवीकरणीय यूरोपीय ऊर्जा प्रणाली संभव है?|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0306261918312790|journal=Applied Energy|language=en|volume=233-234|pages=1027–1050|doi=10.1016/j.apenergy.2018.08.109|s2cid=116855350}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Baird|first1=Zachariah Steven|last2=Neshumayev|first2=Dmitri|last3=Järvik|first3=Oliver|last4=Powell|first4=Kody M.|date=2021-12-30|title=एस्टोनिया में सबसे संभावित कम उत्सर्जन बिजली उत्पादन प्रणालियों की तुलना|journal=PLOS ONE|language=en|volume=16|issue=12|pages=e0261780|doi=10.1371/journal.pone.0261780|issn=1932-6203|pmc=8717974|pmid=34968401|bibcode=2021PLoSO..1661780B|doi-access=free}}</ref>
पंपित-भंडारण जलविद्युत विश्व स्तर पर उपयोग की जाने वाली अब तक की सबसे बड़ी भंडारण प्रौद्योगिकी है।<ref>{{Cite web|last=Perishable|title=ग्लोबल एनर्जी स्टोरेज डेटाबेस {{!}} एनर्जी स्टोरेज सिस्टम|url=https://www.sandia.gov/ess-ssl/global-energy-storage-database-home/|access-date=2021-07-09|language=en-US|archive-date=July 9, 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210709184735/https://www.sandia.gov/ess-ssl/global-energy-storage-database-home/|url-status=live}}</ref> हालाँकि, परम्परागत पंपित-हाइड्रो भंडारण का उपयोग सीमित है क्योंकि इसके लिए ऊंचाई के अंतर भूभाग की आवश्यकता होती है और और अपेक्षाकृत कम ऊर्जा के लिए बहुत अधिक भूमि उपयोग भी होती है।<ref>{{Cite web|title=पनबिजली विशेष बाजार रिपोर्ट - विश्लेषण|url=https://www.iea.org/reports/hydropower-special-market-report|access-date=2021-07-09|website=IEA|language=en-GB|archive-date=July 9, 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210709190936/https://www.iea.org/reports/hydropower-special-market-report|url-status=live}}</ref> उपयुक्त प्राकृतिक भूगोल के रहित स्थानों में, भूमिगत पंपित-हाइड्रो भंडारण का भी उपयोग किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Vilanova|first1=Mateus Ricardo Nogueira|last2=Flores|first2=Alessandro Thiessen|last3=Balestieri|first3=José Antônio Perrella|date=2020-07-18|title=पंप किए गए जल भंडारण संयंत्र: एक समीक्षा|url=https://doi.org/10.1007/s40430-020-02505-0|journal=Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering|language=en|volume=42|issue=8|pages=415|doi=10.1007/s40430-020-02505-0|s2cid=225550878|issn=1806-3691}}</ref> उच्च लागत और सीमित जीवन अभी भी बैटरी को प्रेषण योग्य ऊर्जा स्रोतों के लिए एक "कमजोर विकल्प" बनाते हैं, और दिनों, हफ्तों या महीनों तक चलने वाले परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा अंतराल को आच्छादित करने में असमर्थ करते हैं। उच्च विआरइ शेयर वाले संजाल प्रतिरूप में, भंडारण की अत्यधिक लागत सम्पूर्ण संजाल की लागत पर प्रभावी हो जाती है - उदाहरण के लिए, केवल [[कैलिफोर्निया]] में विआरइ के 80% भाग के लिए 9.6 TWh, परन्तु 100% के लिए 36.3 TWh संग्रहण की आवश्यकता होगी। 2018 तक राज्य में केवल 150 GWh भंडारण था, मुख्य रूप से पंपित भंडारण में और बैटरी में एक छोटा अंश है। एक अन्य अध्ययन के अनुसार, वीआरई से 80% अमेरिकी मांग की आपूर्ति के लिए सम्पूर्ण देश को आच्छादित करने वाले एक सुव्यवस्थित संजाल या 12 घंटे के लिए सम्पूर्ण प्रणाली की आपूर्ति करने में सक्षम बैटरी भंडारण की आवश्यकता होगी, और दोनों की अनुमानित लागत $2.5 ट्रिलियन होगी।<ref name="auto">{{Cite web|title=2.5 ट्रिलियन डॉलर का कारण है कि हम ग्रिड को साफ करने के लिए बैटरी पर निर्भर नहीं रह सकते|url=https://www.technologyreview.com/2018/07/27/141282/the-25-trillion-reason-we-cant-rely-on-batteries-to-clean-up-the-grid/|access-date=2021-07-09|website=MIT Technology Review|language=en|archive-date=August 24, 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210824002106/https://www.technologyreview.com/2018/07/27/141282/the-25-trillion-reason-we-cant-rely-on-batteries-to-clean-up-the-grid/|url-status=live}}</ref><ref name="auto1">{{Cite web|title=केवल नवीकरणीय ऊर्जा पर निर्भर रहने से ओवरहालिंग ऊर्जा की लागत काफी बढ़ जाती है|url=https://www.technologyreview.com/2018/02/26/241113/relying-on-renewables-alone-would-significantly-raise-the-cost-of-overhauling-the-energy/|access-date=2021-07-09|website=MIT Technology Review|language=en|archive-date=August 13, 2021|archive-url=https://web.archive.org/web/20210813052731/https://www.technologyreview.com/2018/02/26/241113/relying-on-renewables-alone-would-significantly-raise-the-cost-of-overhauling-the-energy/|url-status=live}}</ref> इसी प्रकार, कई अध्ययनों में पाया गया है कि केवल वीआरई और ऊर्जा भंडारण पर विश्वास करने से तुलनीय प्रणाली की तुलना में लगभग 30-50% अधिक लागत आएगी जो वीआरई को [[परमाणु ऊर्जा संयंत्र]] या संयंत्रों को ऊर्जा भंडारण के स्थान पर कार्बन अधिकृत और भंडारण के साथ संयुक्त करती है।<ref>{{Cite journal|last1=Zappa|first1=William|last2=Junginger|first2=Martin|last3=van den Broek|first3=Machteld|date=January 2019|title=क्या 2050 तक 100% नवीकरणीय यूरोपीय ऊर्जा प्रणाली संभव है?|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0306261918312790|journal=Applied Energy|language=en|volume=233-234|pages=1027–1050|doi=10.1016/j.apenergy.2018.08.109|s2cid=116855350}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Baird|first1=Zachariah Steven|last2=Neshumayev|first2=Dmitri|last3=Järvik|first3=Oliver|last4=Powell|first4=Kody M.|date=2021-12-30|title=एस्टोनिया में सबसे संभावित कम उत्सर्जन बिजली उत्पादन प्रणालियों की तुलना|journal=PLOS ONE|language=en|volume=16|issue=12|pages=e0261780|doi=10.1371/journal.pone.0261780|issn=1932-6203|pmc=8717974|pmid=34968401|bibcode=2021PLoSO..1661780B|doi-access=free}}</ref>




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=== जर्मनी ===
=== जर्मनी ===
जर्मन ऊर्जा भंडारण समिति के एक प्रतिनिधि के अनुसार, 2013 में, जर्मन संघीय सरकार ने अनुसंधान के लिए €200M (लगभग US$270M) और आवासीय छत का ऊपरी भाग पर सौर पट्टिकाओं में बैटरी भंडारण को सहायिकी देने के लिए एक और €50M आवंटित किया गया।<ref name="NYTimes-2013.10.13" />
जर्मन ऊर्जा भंडारण समिति के एक प्रतिनिधि के अनुसार, 2013 में, जर्मन संघीय सरकार ने अनुसंधान के लिए €200M (लगभग US$270M) और आवासीय छत के ऊपरी भाग पर सौर पट्टिकाओं में बैटरी भंडारण को सहायिकी देने के लिए एक और €50M आवंटित किया गया।<ref name="NYTimes-2013.10.13" />


सीमेंस एजी ने 2015 में ज़ेंट्रम फर सोनेनर्जी एंड वासेरस्टॉफ़ (ZSW, बाडेन-वुर्टेमबर्ग राज्य में सौर ऊर्जा और हाइड्रोजन अनुसंधान के लिए जर्मन केंद्र),स्टटगार्ट, उल्म में एक विश्वविद्यालय/उद्योग सहयोग में एक उत्पादन-अनुसंधान संयंत्र प्रारम्भ किया गया। विडरस्टाल लगभग 350 वैज्ञानिकों, शोधकर्ताओं, अभियंताओं और प्राविधिकज्ञ द्वारा कार्यरत हैं। संयंत्र एक कम्प्यूटरीकृत स्काडा (SCADA) प्रणाली का उपयोग करके नई निकट-उत्पादन निर्माण सामग्री और प्रक्रियाएं (NPMM&P) विकसित करता है। इसका उद्देश्य बढ़ी हुई गुणवत्ता और कम लागत के साथ पुनःआवेशनीय बैटरी उत्पादन के विस्तार को सक्षम करना है।<ref name="Physics.org.a" /><ref name="ZSW-BW.de" />
सीमेंस एजी ने 2015 में ज़ेंट्रम फर सोनेनर्जी एंड वासेरस्टॉफ़ (ZSW, बाडेन-वुर्टेमबर्ग राज्य में सौर ऊर्जा और हाइड्रोजन अनुसंधान के लिए जर्मन केंद्र),स्टटगार्ट, उल्म में एक विश्वविद्यालय/उद्योग सहयोग में एक उत्पादन-अनुसंधान संयंत्र प्रारम्भ किया गया। विडरस्टाल लगभग 350 वैज्ञानिकों, शोधकर्ताओं, अभियंताओं और प्राविधिकज्ञ द्वारा कार्यरत हैं। संयंत्र एक कम्प्यूटरीकृत स्काडा (SCADA) प्रणाली का उपयोग करके नई निकट-उत्पादन निर्माण सामग्री और प्रक्रियाएं (NPMM&P) विकसित करता है। इसका उद्देश्य बढ़ी हुई गुणवत्ता और कम लागत के साथ पुनःआवेशनीय बैटरी उत्पादन के विस्तार को सक्षम करना है।<ref name="Physics.org.a" /><ref name="ZSW-BW.de" />
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=== संयुक्त राज्य ===
=== संयुक्त राज्य ===
2014 में, ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों के मूल्यांकन के लिए अनुसंधान और परीक्षण केंद्र खोले गए। उनमें विस्कॉन्सिन राज्य के मैडिसन में विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय में उन्नत प्रणाली परीक्षण प्रयोगशाला थी, जिसने बैटरी निर्माता [[जॉनसन नियंत्रण]] के साथ भागीदारी की थी।<ref name="Milwaukee Journal Sentinel-2014.05.05" />प्रयोगशाला को विश्वविद्यालय के नए खोले गए विस्कॉन्सिन ऊर्जा संस्थानों के भागो के रूप में बनाया गया था। उनके लक्ष्यों में संजाल पूरक के रूप में उनके उपयोग सहित अत्याधुनिक और आगामी पीढ़ी के [[इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी|वैद्युत वाहन बैटरी]] का मूल्यांकन सम्मिलित है।<ref name="Milwaukee Journal Sentinel-2014.05.05" />
2014 में, ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों के मूल्यांकन के लिए अनुसंधान और परीक्षण केंद्र खोले गए। उनमें विस्कॉन्सिन राज्य के मैडिसन में विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय में उन्नत प्रणाली परीक्षण प्रयोगशाला थी, जिसने बैटरी निर्माता [[जॉनसन नियंत्रण]] के साथ भागीदारी की थी।<ref name="Milwaukee Journal Sentinel-2014.05.05" />प्रयोगशाला को विश्वविद्यालय के नए खोले गए विस्कॉन्सिन ऊर्जा संस्थानों के भागो के रूप में निर्मित किया गया था। उनके लक्ष्यों में संजाल पूरक के रूप में उनके उपयोग सहित अत्याधुनिक और आगामी पीढ़ी के [[इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी|वैद्युत वाहन बैटरी]] का मूल्यांकन सम्मिलित है।<ref name="Milwaukee Journal Sentinel-2014.05.05" />


न्यूयॉर्क (राज्य) ने रोचेस्टर, न्यूयॉर्क में [[ईस्टमैन बिजनेस पार्क|ईस्टमैन व्यवसायी उद्यान]] में अपने न्यूयॉर्क बैटरी और ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी (NY-BEST) परीक्षण और व्यावसायीकरण केंद्र का अनावरण किया, इसकी लगभग 1,700 m<sup>2</sup> प्रयोगशाला के लिए $23 मिलियन की लागत से अनावरण किया गया। भविष्य ऊर्जा केंद्र प्रणाली, इथाका, न्यूयॉर्क के कॉर्नेल विश्वविद्यालय और ट्रॉय, न्यूयॉर्क में रेंससेलर बहुशिल्प विज्ञान संस्थान के मध्य एक सहयोग सम्मिलित है। NY-BEST वाणिज्यिक उपयोग के उद्देश्य से विभिन्न प्रकार के ऊर्जा भंडारण का परीक्षण, सत्यापन और स्वतंत्र रूप से प्रमाणित करता है।<ref name="Democrat and Chronicle-2014.04.30" />
न्यूयॉर्क (राज्य) ने रोचेस्टर, न्यूयॉर्क में [[ईस्टमैन बिजनेस पार्क|ईस्टमैन व्यवसायी उद्यान]] में अपने न्यूयॉर्क बैटरी और ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी (NY-BEST) परीक्षण और व्यावसायीकरण केंद्र का अनावरण किया, इसकी लगभग 1,700 m<sup>2</sup> प्रयोगशाला के लिए $23 मिलियन की लागत से अनावरण किया गया। भविष्य ऊर्जा केंद्र प्रणाली, इथाका, न्यूयॉर्क के कॉर्नेल विश्वविद्यालय और ट्रॉय, न्यूयॉर्क में रेंससेलर बहुशिल्प विज्ञान संस्थान के मध्य एक सहयोग सम्मिलित है। एनवाई-बेस्ट वाणिज्यिक उपयोग के उद्देश्य से विभिन्न प्रकार के ऊर्जा भंडारण का परीक्षण, सत्यापन और स्वतंत्र रूप से प्रमाणित करता है।<ref name="Democrat and Chronicle-2014.04.30" />


27 सितंबर, 2017 को मिनेसोटा के सीनेटर [[अल फ्रैंक]] और न्यू मैक्सिको के [[मार्टिन हेनरिक]] ने प्रगामी संजाल भंडारण अधिनियम (AGSA) प्रस्तुत किया, जो संयुक्त राज्य अमेरिका में ऊर्जा भंडारण को प्रोत्साहित करने के लिए अनुसंधान, प्रौद्योगिकी सहायता और अनुदान में $1 बिलियन से अधिक समर्पित करेगा।<ref>{{Cite news|url=https://pv-magazine-usa.com/2017/09/28/senators-want-more-than-1-billion-to-promote-energy-storage-answers/|title=ऊर्जा भंडारण उत्तरों को बढ़ावा देने के लिए सीनेटर $ 1 बिलियन से अधिक चाहते हैं|work=pv magazine USA|access-date=September 28, 2017|language=en-US|archive-date=September 28, 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170928180958/https://pv-magazine-usa.com/2017/09/28/senators-want-more-than-1-billion-to-promote-energy-storage-answers/|url-status=live}}</ref>
27 सितंबर, 2017 को मिनेसोटा के सीनेटर [[अल फ्रैंक]] और न्यू मैक्सिको के [[मार्टिन हेनरिक]] ने प्रगामी संजाल भंडारण अधिनियम (AGSA) प्रस्तुत किया, जो संयुक्त राज्य अमेरिका में ऊर्जा भंडारण को प्रोत्साहित करने के लिए अनुसंधान, प्रौद्योगिकी सहायता और अनुदान में $1 बिलियन से अधिक समर्पित करेगा।<ref>{{Cite news|url=https://pv-magazine-usa.com/2017/09/28/senators-want-more-than-1-billion-to-promote-energy-storage-answers/|title=ऊर्जा भंडारण उत्तरों को बढ़ावा देने के लिए सीनेटर $ 1 बिलियन से अधिक चाहते हैं|work=pv magazine USA|access-date=September 28, 2017|language=en-US|archive-date=September 28, 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170928180958/https://pv-magazine-usa.com/2017/09/28/senators-want-more-than-1-billion-to-promote-energy-storage-answers/|url-status=live}}</ref>


उच्च विआरइ शेयर वाले संजाल प्रतिरूप में परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा, भंडारण की अत्यधिक लागत सम्पूर्ण संजाल की लागत पर प्रभावी हो जाते है - उदाहरण के लिए, अकेले कैलिफ़ोर्निया में के 80% भाग के लिए 9.6 TWh भंडारण की आवश्यकता होगी, परन्तु 100% के लिए 36.3 TWh की आवश्यकता होगी। एक अन्य अध्ययन के अनुसार, वीआरई से 80% अमेरिकी मांग की आपूर्ति के लिए सम्पूर्ण देश को आवरण करने वाले एक सुव्यवस्थित संजाल या 12 घंटे के लिए पूरे प्रणाली की आपूर्ति करने में सक्षम बैटरी भंडारण की आवश्यकता होगी, और दोनों की अनुमानित लागत $2.5 ट्रिलियन होगी।<ref name="auto" /><ref name="auto1" />
उच्च विआरइ शेयर वाले संजाल प्रतिरूप में परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा, भंडारण की अत्यधिक लागत सम्पूर्ण संजाल की लागत पर प्रभावी हो जाते है - उदाहरण के लिए, एकाकी कैलिफ़ोर्निया में के 80% भाग के लिए 9.6 TWh भंडारण, परन्तु 100% के लिए 36.3 TWh की आवश्यकता होगी। एक अन्य अध्ययन के अनुसार, वीआरई से 80% अमेरिकी मांग की आपूर्ति के लिए सम्पूर्ण देश को आवरण करने वाले एक सुव्यवस्थित संजाल या 12 घंटे के लिए सम्पूर्ण प्रणाली की आपूर्ति करने में सक्षम बैटरी भंडारण की आवश्यकता होगी, और दोनों की अनुमानित लागत $2.5 ट्रिलियन होगी।<ref name="auto" /><ref name="auto1" />






=== यूनाइटेड किंगडम ===
=== यूनाइटेड किंगडम ===
यूनाइटेड किंगडम में, लगभग 14 उद्योग और सरकारी संस्थाओं ने मई 2014 में ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास के समन्वय में सहायता के लिए सुपरजेन ऊर्जा भंडारण हब बनाने के लिए सात ब्रिटिश विश्वविद्यालयों के साथ गठबंधन किया।<ref name="HVNPlus" /><ref name="ECNMag.com-2014.05.02" />
यूनाइटेड किंगडम में, लगभग 14 उद्योगों और सरकारी संस्थाओं ने मई 2014 में ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास के समन्वय में सहायता के लिए सुपरजेन ऊर्जा भंडारण हब का निर्माण करने के लिए सात ब्रिटिश विश्वविद्यालयों के साथ गठबंधन किया।<ref name="HVNPlus" /><ref name="ECNMag.com-2014.05.02" />




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== संदर्भ ==
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Latest revision as of 13:11, 17 April 2023

वेल्स में फेस्टिनिओग ऊर्जा केंद्र पंपित-भंडारण जलविद्युत का लिलिन स्ट्वालन बांध है। निचले ऊर्जा केंद्र में चार जल टर्बाइन हैं जो कई घंटों के लिए कुल 360 मेगावाट वैद्युत उत्पन्न कर सकते हैं, कृत्रिम ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण का एक उदाहरण है।

ऊर्जा भंडारण, ऊर्जा की मांग और ऊर्जा उत्पादन के मध्य असंतुलन को कम करने और [1] बाद में उपयोग के लिए एक समय में उत्पादित ऊर्जा का अधिकृत है। एक उपकरण जो ऊर्जा को संग्रहीत करता है उसे सामान्यतः संचायक या बैटरी कहा जाता है। ऊर्जा विकिरण, रासायनिक ऊर्जा, गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा, विद्युत स्थितिज ऊर्जा, ऊर्जा, उच्च तापमान, अव्यक्त ऊष्मा और गतिज ऊर्जा सहित कई रूपों में प्रयुक्त है। ऊर्जा भंडारण में ऊर्जा को उन रूपों से परिवर्तित करना सम्मिलित है, जिन्हें संग्रहीत करना सुविधाजनक या आर्थिक रूप से भंडारण योग्य रूपों में करना कठिन है।

कुछ प्रौद्योगिकियां अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण प्रदान करती हैं, जबकि अन्य अधिक समय तक दृढ़ रह सकती हैं। स्थूल ऊर्जा भंडारण में वर्तमान में जलविद्युत् बांधों का वर्चस्व है, दोनों व्यावहारिक और साथ ही पंपित किए गए हैं। संजाल ऊर्जा भंडारण विद्युत ऊर्जा संजाल के भीतर बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों का एक संग्रह है।

ऊर्जा भंडारण का सामान्य उदाहरण पुनःआवेशनीय बैटरी हैं, जो रासायनिक ऊर्जा को सरलता से दूरभाष यंत्र को संचालित करने के लिए ऊर्जा में परिवर्तित कर देती है; जलविद्युत बांध, जो एक जलाशय में ऊर्जा को गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करता है; और हिम भंडारण वातानुकूलन टंकी, जो रात्रि में अल्पमूल्य ऊर्जा द्वारा जमे हुए हिम को शीतल करने के लिए दिन के समय की उत्कर्ष मांग को पूर्ण करने के लिए संग्रहीत करते हैं। कोयले और गैसोलीन जैसे जीवाश्म ईंधन जीवों द्वारा सूर्य के प्रकाश से प्राप्त पुरातन ऊर्जा को संग्रहीत करते हैं, जो बाद में मृत तथा अन्तर्हित हो गए और समय के साथ ईंधनों में परिवर्तित हो गए। भोजन (जो जीवाश्म ईंधन के समान प्रक्रिया द्वारा बनाया जाता है) रासायनिक रूप में संग्रहीत ऊर्जा का एक रूप है।


इतिहास

20वीं शताब्दी के संजाल में, विद्युत ऊर्जा बड़े पैमाने पर जीवाश्म ईंधन को जलाने से उत्पन्न हुई थी। जब कम ऊर्जा की आवश्यकता होती थी, तो कम ईंधन जलाया जाता था।[2]जलविद्युत, एक यांत्रिक ऊर्जा भंडारण विधि है जो व्यापक रूप से स्वीकार की गई यांत्रिक ऊर्जा भंडारण है, और सदियों से उपयोग में है। बड़े जलविद्युत बांध एक सौ से अधिक वर्षों से ऊर्जा भंडारण स्थल रहे हैं।[3] वायु प्रदूषण, ऊर्जा आयात और जलवायु परिवर्तन से संबंधित चिंताओं ने अक्षय ऊर्जा जैसे सौर और पवन ऊर्जा के विकास को उत्पन्न किया है।[2] पवन ऊर्जा अनियंत्रित है और ऐसे समय में उत्पन्न हो सकती है जब कोई अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता न हो। बादलों के आच्छादन के साथ सौर ऊर्जा परिवर्तित होती रहती है और सर्वोत्तम रूप से केवल दिन के प्रकाश के पर्यंत ही उपलब्ध होती है, जबकि मांग प्राय: सूर्यास्त के पश्चात उत्कर्ष पर होती है (डक वक्र देखें)। इन आंतरायिक स्रोतों से ऊर्जा के भंडारण में रुचि बढ़ती है क्योंकि नवीकरणीय ऊर्जा उद्योग समग्र ऊर्जा खपत का एक बड़ा अंश उत्पन्न करना प्रारम्भ कर देता है।[4]

20वीं शताब्दी में ऑफ ग्रिड विद्युत उपयोग एक कर्मस्थिति बाजार था, लेकिन 21वीं सदी में इसका विस्तार हुआ है। सुवाह्य साधन सम्पूर्ण विश्व में उपयोग में हैं। सौर पट्टिका अब विश्व भर में ग्रामीण समायोजन में सामान्य हैं। ऊर्जा तक पहुंच अब अर्थशास्त्र और वित्तीय व्यवहार्यता का प्रश्न है। Off grid electrical धीरे-धीरे दहन यन्त्र वाहनों का स्थान ले रहे हैं। हालांकि, ईंधन जलाए बिना लंबी दूरी की परिवहन ऊर्जा विकास में बनी हुई है।






कार्यविधि

विभिन्न ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों की तुलना

रूपरेखा

निम्नलिखित सूची में विभिन्न प्रकार के ऊर्जा भंडारण सम्मिलित हैं:


यांत्रिक

पंपित भंडारण विधियों का उपयोग करके या उच्च स्थानों (गुरुत्वाकर्षण बैटरी) में ठोस पदार्थ को स्थानांतरित करके ऊर्जा को उच्च ऊंचाई पर पंपित किए गए जल में संग्रहीत किया जा सकता है। अन्य व्यावसायिक यांत्रिक विधियों में संपीड़ित-वायु ऊर्जा भंडारण और संचयी ऊर्जा भंडारण सम्मिलित हैं, जो विद्युत ऊर्जा को आंतरिक ऊर्जा या गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं और जब ऊर्जा की मांग उत्कर्ष पर होती है तो वह पुनः वापस आ जाती है।

जलविद्युतीय

अत्यधिक मांग के समय ऊर्जा प्रदान करने के लिए जलाशयों के साथ जलविद्युतीय बांध संचालित किए जा सकते हैं। कम मांग की अवधि के पर्यंत जलाशय में जल एकत्र हो जाता है और मांग अधिक होने पर निर्मुक्त कर दिया जाता है। शुद्ध प्रभाव पंपित किए गए भंडारण के समान है, लेकिन पंपित हानि के बिना नहीं है।

जबकि एक जलविद्युतीय बांध अन्य उत्पादन इकाइयों से सीधे ऊर्जा का भंडारण नहीं करता है, यह अन्य स्रोतों से अतिरिक्त ऊर्जा की अवधि में उत्पादन को कम करके समान व्यवहार करता है। इस मोड में, बांध ऊर्जा भंडारण के सबसे कुशल रूपों में से एक हैं, क्योंकि केवल इसके उत्पादन का समय परिवर्तित होता है। जलविद्युतीय टर्बाइनों का स्टार्ट-अप समय कुछ मिनटों के क्रम में होता है।[5]


पंपित हाइड्रो

नियाग्रा फॉल्स, कनाडा में सर एडम बेक हाइड्रोवैद्युत उत्पादक केंद्र, जिसमें अत्यधिक मांग की अवधि के पर्यंत अतिरिक्त 174 मेगावाट वैद्युत प्रदान करने के लिए एक बड़ी पंपित-भंडारण जलविद्युतीय जलाशय सम्मिलित है।

विश्व भर में, पंपित-भंडारण जलविद्युतीय (PSH) सक्रिय संजाल ऊर्जा भंडारण की सबसे बड़ी क्षमता उपलब्ध है, और मार्च 2012 तक, विद्युत ऊर्जा अनुसंधान संस्थान (EPRI) का विवरण है कि थोक भंडारण क्षमता का 99% से अधिक पीएसएच खाता है। विश्व भर में, लगभग 127,000 मेगावाट का प्रतिनिधित्व करती है।[6]पीएसएच ऊर्जा रूपांतरण दक्षता 87% तक के अनुरोधों के साथ 70% और 80% के मध्य व्यवहार में भिन्न होती है,[6][7][8][9][10]

कम ऊर्जा की मांग के समय, अतिरिक्त उत्पादन क्षमता का उपयोग निचले स्रोत से जल को उच्च जलाशय में पंपित करने के लिए किया जाता है। जब मांग बढ़ती है, तो ऊर्जा उत्पन्न करने वाली टर्बाइनों के माध्यम से जल को निचले जलाशय (या जलमार्ग या जल समिति) में वापस छोड़ दिया जाता है। प्रतिवर्ती टरबाइन-जनित्र समन्वायोजन एक पंपित और टरबाइन (सामान्यतः एक फ्रांसिस टर्बाइन प्रारुप) दोनों के रूप में कार्य करती हैं। लगभग सभी सुविधाएं दो जल निकायों के मध्य ऊंचाई के अंतर का उपयोग करती हैं। शुद्ध पंपित-भंडारण संयंत्र जलाशयों के मध्य जल को स्थानांतरित करती हैं, जबकि पंपित-पार्श्व दृष्टिकोण पंपित किए गए भंडारण और परंपरागत जलविद्युतीय संयंत्रों का एक संयोजन है जो प्राकृतिक धारा-प्रवाह का उपयोग करती हैं।

संपीड़ित वायु

1928 और 1961 के मध्य एक खदान के भीतर उपयोग किया जाने वाला संपीड़ित वायु स्वचालित यंत्र।

संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण (CAES) बाद में वैद्युत उत्पादन के लिए वायु को संपीड़ित करने के लिए अधिशेष ऊर्जा का उपयोग करती है।[11] खदान स्वचालित यंत्र के प्रणोदन जैसे अनुप्रयोगों में लघु-स्तरीय प्रणालियों का लंबे समय से उपयोग किया जाता रहा है। संपीड़ित वायु एक भूमिगत जलाशय में संग्रहीत होती है, जैसे कि लवण का गुंबद।

संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण (CAES) संयंत्र उत्पादन अस्थिरता और भार के मध्य संबंध का अंतर कर सकते हैं। सीएईएस भंडारण मांग को पूर्ण करने के लिए सरलता से उपलब्ध ऊर्जा को प्रभावी रूप से उपलब्ध कराकर उपभोक्ताओं की ऊर्जा जरूरतों को पूर्ण करते है। पवन और सौर ऊर्जा जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत अलग-अलग होते हैं। इसलिए कभी-कभी जब वे थोड़ी ऊर्जा प्रदान करते हैं, तो ऊर्जा की मांग को पूर्ण करने के लिए उन्हें ऊर्जा के अन्य रूपों के साथ पूरक करने की आवश्यकता होती है। संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण संयंत्र ऊर्जा के अति-उत्पादन के समय नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के अधिशेष ऊर्जा उत्पादन में ले सकते हैं। इस संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग बाद के समय में किया जा सकता है जब ऊर्जा की मांग बढ़ जाती है या ऊर्जा संसाधन की उपलब्धता कम हो जाती है।[12]

वायु के संपीडन से ऊष्मा उत्पन्न होती है; संपीड़न के बाद वायु उष्ण हो जाती है। ऊष्मीय विस्तार के लिए ऊष्मा की आवश्यकता होती है। यदि कोई अतिरिक्त ऊष्मा नहीं जोड़ी जाती है, तो विस्तार के बाद वायु बहुत शीतल हो जाएगी। यदि संपीड़न के पर्यंत उत्पन्न ऊष्मा को विस्तार के पर्यंत संग्रहीत और उपयोग किया जा सकता है, तो दक्षता में काफी सुधार होता है।[13]एक सीएईएस प्रणाली ऊष्मा से तीन प्रकार से व्यवहार कर सकती है। वायु भंडारण स्थिरोष्म, दियबाटिक या समतापीय हो सकती है। एक अन्य दृष्टिकोण वैद्युत वाहनों के लिए संपीड़ित वायु का उपयोग करता है।[14][15]


संचयी

एक विशिष्ट संचयी के मुख्य घटक।
फ्लाईब्रिड गतिज ऊर्जा पुनःप्राप्ति प्रणाली संचयी ऊर्जा भंडारण। सूत्र 1 रेसिंग कारों पर उपयोग के लिए निर्मित, आरोधन के पर्यंत अधिकृत की गई गतिज ऊर्जा को पुनर्प्राप्त करने और पुन: उपयोग करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।

संचयी ऊर्जा भंडारण (CAES) एक घूर्णक (एक संचयी) को बहुत तीव्र गति से गति प्रदान कर कार्य करता है, और ऊर्जा को घूर्णी ऊर्जा के रूप में धारण करता है। जब ऊर्जा जोड़ी जाती है, तो संचयी की घूर्णी गति बढ़ जाती है, और जब ऊर्जा निकाली जाती है, तो ऊर्जा के संरक्षण के कारण गति कम हो जाती है।

अधिकांश एफईएस प्रणालियां संचयी को तीव्र और धीमा करने के लिए ऊर्जा का उपयोग करती हैं, परन्तु सीधे यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग करने वाले उपकरणों पर विचार किया जा रहा है।[16]

एफईएस प्रणाली में उच्च ऊर्जा वाले कार्बन तंतु संयोजन से बने घूर्णक होते हैं, जो चुम्बकीय दिक्‍कोण द्वारा निलंबित होते हैं और एक निर्वात अंतर्वेश में 20,000 से 50,000 से अधिक परिक्रमण प्रति मिनट (rpm) की गति से घूर्णन करते हैं।[17] ऐसे संचयी कुछ ही मिनटों में अधिकतम गति (प्रभार) तक पहुंच सकते हैं। संचयी प्रणाली एक संयोजन विद्युत चालक/जनित्र से जुड़ा होता है।

एफईएस प्रणालियों का जीवनकाल अपेक्षाकृत दीर्घ होता है (कम या बिना संरक्षण वाले दशकों तक चलने वाला);[17]संचयी के लिए उद्धृत पूर्ण-चक्र जीवनकाल 105 से अधिक, 107 तक,[18] उच्च विशिष्ट ऊर्जा (100–130 W·h/kg, या 360–500 kJ/kg)[18][19] और ऊर्जा घनत्व के चक्रों तक होता है।

ठोस द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण

ठोस द्रव्यमान की ऊँचाई को परिवर्तित करने से विद्युत चालक/जनित्र द्वारा संचालित एक उत्थापक प्रणाली के माध्यम से ऊर्जा को संग्रहीत या उन्मुक्त किया जा सकता है। अध्ययनों से ज्ञात होता है कि ऊर्जा को 1 सेकंड की चेतावनी के साथ प्रारम्भ हो सकती है, जिससे भार को संतुलित करने के लिए वैद्युत संजाल में एक उपयोगी पूरक संभरण विधि बन जाती है।[20]

दक्षता संग्रहीत ऊर्जा की 85% पुन:प्राप्ति जितनी अधिक हो सकती है।[21]

इसे पुराने ऊर्ध्वाधर खदान शाफ्ट या विशेष रूप से निर्मित टावरों के भीतर जनसमूहों को बैठाकर प्राप्त किया जा सकता है, जहां ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए भारी भार को ऊपर की ओर खींचा जाता है और इसे नियंत्रित करने के लिए नियंत्रित अवरोहण की अनुमति दी जाती है। 2020 में स्कॉटलैंड के एडिनबर्ग में एक आद्यरूप ऊर्ध्वाधर संग्रहीत बनाया जा रहा है [22]

कैलिफोर्निया स्वतंत्र प्रणाली संचालक के सहयोग से 2013 में स्थितिज ऊर्जा भंडारण या गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा भंडारण सक्रिय विकास के अधीन था।[23][24][25]इसने वैद्युत स्वचालित यंत्र द्वारा संचालित पृथ्वी से संपूरित हॉपर वाहन की निचली से ऊंचाई तक की गतिविधि की जांच की।[26]

अन्य प्रस्तावित विधियों में सम्मिलित हैं:-

  • भार ऊपर और नीचे ले जाने के लिए रेल,[26][27] भारोत्तोलन यंत्र,[21] या उन्नयन[28]का उपयोग करना;
  • उच्च-ऊंचाई वाले सौर-संचालित संचयक प्लेटफॉर्म का उपयोग करके उनके नीचे रखे ठोस द्रव्यमान को ऊपर उठाने और कम करने के लिए विंचेस का समर्थन करते है,[29]
  • समुद्र की सतह और समुद्र तल के मध्य 4 किमी (13,000 फ़ीट) की ऊँचाई के अंतर का लाभ उठाने के लिए महासागर द्वारा समर्थित विंचेस का उपयोग किया जाता है।[30]
2 जीडब्ल्यूएच की ऊष्मीय क्षमता के साथ निचले ऑस्ट्रिया में डेन्यूब पर क्रेम्स के पास थिस से जिला ताप संचय टावर।

तापीय

तापीय ऊर्जा भंडारण (TES) ताप का अस्थायी भंडारण या निष्कासन है।

संवेदनशील ऊष्मा तापीय

संवेदनशील ऊष्मा भंडारण ऊर्जा को संग्रहित करने के लिए सामग्री में प्रत्यक्ष ऊष्मा का लाभ उठाया जाता है।[31]

मौसमी तापीय ऊर्जा भंडारण (STES) अपशिष्ट ऊर्जा या प्राकृतिक स्रोतों से एकत्र किए जाने के महीनों बाद ऊष्मा या शीतल का उपयोग करने की अनुमति देता है। सामग्री को भूगर्भीय कार्यद्रव्य जैसे कि रेत या पारदर्शी मूल सिद्धान्त में बोरहोल के समूहों, कंकड़ और जल से भरे हुए गड्ढों या जल से भरे खदानों में संग्रहीत किया जा सकता है।[32]मौसमी तापीय ऊर्जा भंडारण (STES) परियोजनाओं का प्राय: चार से छह वर्षों में प्रतिफल मिलता है।[33]एक उदाहरण कनाडा में ड्रेक अवतरण सौर समुदाय है, जिसके लिए मोटरघर की छतों पर सोलर-ऊष्मीय संग्रहकर्ता द्वारा वर्ष भर की 97% ऊष्मा प्रदान की जाती है, और जो बोरहोल ऊष्मीय ऊर्जा संग्रहीत (BTES) द्वारा सक्षम होती है।[34][35][36] ब्रेडस्ट्रुप, डेनमार्क में, समुदाय की सौर जिला तापन प्रणाली भी 65 °C (149 °F) के तापमान पर एसटीईएस का उपयोग करती है। एक ऊष्मा पम्प, जो तभी चलता है जब अधिशेष पवन ऊर्जा उपलब्ध होती है। इसका उपयोग वितरण के लिए तापमान को 80 °C (176 °F) तक बढ़ाने के लिए किया जाता है। जब पवन ऊर्जा उपलब्ध नहीं होती है, तो वाष्प से चलने वाले वाष्पित्र का उपयोग किया जाता है। ब्रेडस्ट्रुप की ऊष्मा का बीस प्रतिशत सौर है।[37]


अव्यक्त ऊष्मा तापीय (LHTES)

अव्यक्त ऊष्मा तापीय ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ अपने चरण को परिवर्तित करने के लिए या किसी सामग्री से ऊष्मा स्थानांतरित करके कार्य करती हैं। एक चरण-परिवर्तन गलन, घनीकरण, वाष्पीकरण या द्रवीकरण है। ऐसी सामग्रियों को चरण-परिवर्तन सामग्री (PCM) कहा जाता है। एलएचटीईएस में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में प्राय: उच्च अप्रत्यक्ष ऊष्मा होती है ताकि उनके विशिष्ट तापमान पर, चरण परिवर्तन बड़ी मात्रा में ऊर्जा को प्रत्यक्ष ऊष्मा से कहीं अधिक अवशोषित कर लेता है।[38]

भाप संचायक एक प्रकार का एलएचटीईएस है जहां चरण परिवर्तन द्रव और वाष्प के मध्य होती है और जल के वाष्पीकरण की अप्रत्यक्ष ऊष्मा का उपयोग करती है। हिम संग्रहीत वातानुकूलक प्रणाली जल को हिम में हिमीकरण कर शीतल को संग्रहीत करने के लिए ऑफ-पीक वैद्युत का उपयोग करते हैं। हिम में जमी शीतल को पिघलाने की प्रक्रिया के पर्यंत अवमुक्त होती है और सर्वाधिक देय – आदेय में शीतल करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

निम्नतापीय तापीय ऊर्जा भंडारण

ऊर्जा का उपयोग वायु को शीतल कर द्रवीभूत किया जा सकता है और उपस्थित प्रौद्योगिकियों के साथ शीतजन के रूप में संग्रहीत किया जा सकता है। तब द्रव वायु को टर्बाइनों के माध्यम से विस्तारित किया जा सकता है और ऊर्जा को वैद्युत के रूप में पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। 2012 में यूके में प्रणाली को एक प्रायोगिक संयंत्र में प्रदर्शित किया गया था।[39]2019 में, हाईव्यू ने इंग्लैंड के उत्तर और उत्तरी वरमोंट में 50 मेगावाट का निर्माण करने की योजना की घोषणा की, जिसमें प्रस्तावित सुविधा 250-400 MWh भंडारण क्षमता के लिए पाँच से आठ घंटे ऊर्जा संग्रहीत करने में सक्षम थी।[40]


कार्नाट बैटरी

विद्युत ऊर्जा को प्रतिरोधी ऊष्मण या ताप पंपों द्वारा तापीय रूप से संग्रहीत किया जा सकता है, और संग्रहित ऊष्मा को रैंकिन चक्र या ब्रेटन चक्र के माध्यम से वापस ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है।[41]कोयले से चलने वाले वैद्युत संयंत्रों को जीवाश्म-ईंधन मुक्त उत्पादन प्रणालियों में परिवर्तित करने के लिए इस प्रौद्योगिकी का अध्ययन किया गया है।[42]कोयले से चलने वाले वाष्पित्र को नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से अतिरिक्त वैद्युत द्वारा प्रभार किए जाने वाले उच्च तापमान ताप भंडारण द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। 2020 में, जर्मन वांतरिक्ष केंद्र ने विश्व की प्रथम बड़े पैमाने की कार्नोट बैटरी प्रणाली का निर्माण प्रारम्भ किया, जिसमें 1,000 MWh की भंडारण क्षमता है।[43]


विद्युत रासायनिक

पुनःआवेशनीय बैटरी

एक डेटा केंद्र में निर्बाध वैद्युत आपूर्ति के रूप में उपयोग किया जाने वाला पुनःआवेशनीय बैटरी बैंक।

एक पुनःआवेशनीय बैटरी में एक या एक से अधिक विद्युत रासायनिक सेल होते हैं। इसे 'द्वितीयक सेल' के रूप में जाना जाता है क्योंकि इसकी विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाएँ विद्युत रूप से उत्क्रमणीय होती है। पुनःआवेशनीय बैटरी कई आकृतियों और आकारों में प्राप्त हैं, जिनमें बटन सेल से लेकर मेगावाट संजाल प्रणाली तक सम्मिलित हैं।

पुनःआवेशनीय बैटरी में उपयोग की कुल लागत और गैर-पुनःआवेशनीय (प्रयोज्य) बैटरी की तुलना में पर्यावरणीय प्रभाव कम होता है। कुछ पुनःआवेशनीय बैटरी प्रकार प्रयोज्य के रूप में समान रूप से उपलब्ध हैं। पुनःआवेशनीय बैटरी की प्रारंभिक लागत अधिक होती है परन्तु इसे बहुत अल्पमूल्य में पुनः आवेशन किया जा सकता है और कई बार उपयोग में लाया जा सकता है।

सामान्य पुनःआवेशनीय बैटरी रसायनशास्त्र में सम्मिलित हैं:

  • लेड अम्ल बैटरी: लेड अम्ल बैटरियों में वैद्युत संग्रहीत उत्पादों का सबसे बड़ा व्यापार भाग है। प्रभार होने पर एक एकल सेल लगभग 2V उत्पन्न करता है। प्रभारित अवस्था में धात्विक लेड ऋणात्मक विद्युतग्र और लेड सल्फेट धनात्मक विद्युतग्र को तनु सल्फ्यूरिक अम्ल (H2SO4) विद्युत् अपघट्य में डुबोया जाता है। निर्वहन प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉनों को सेल से बाहर निष्काषित कर दिया जाता है क्योंकि ऋणात्मक विद्युतग्र पर लेड सल्फेट का निर्माण करता है जबकि विद्युत् अपघट्य जल में कम हो जाता है।
  • लेड अम्ल बैटरी प्रौद्योगिकी का बड़े पैमाने पर विकास किया गया है। समारक्षण के लिए न्यूनतम श्रम की आवश्यकता होती है और इसकी लागत कम होती है। बैटरी से उपलब्ध ऊर्जा क्षमता एक त्वरित निर्वहन के अधीन है, जिसके परिणामस्वरूप कम जीवन काल और कम ऊर्जा घनत्व होता है।[44]
  • निकल-कैडमियम बैटरी (NiCd): विद्युतग्र के रूप में निकल ऑक्साइड हाइड्रोक्साइड और धात्विक कैडमियम का उपयोग करती है। कैडमियम एक विषैला तत्व है, और 2004 में यूरोपीय संघ द्वारा अधिकांश उपयोगों के लिए प्रतिबंधित कर दिया गया था। निकेल-कैडमियम बैटरी लगभग पूर्णतया से निकल-धातु हाइड्राइड (NiMH) बैटरी से परिवर्तित कर दी गई हैं।
  • निकेल-धातु हाइड्राइड बैटरी (NiMH): प्रथम व्यावसायिक प्रकार 1989 में उपलब्ध थी।[45]ये अब एक सामान्य उपभोक्ता और औद्योगिक प्रकार हैं। बैटरी में कैडमियम के स्थान पर ऋणात्मक विद्युतग्र के लिए हाइड्रोजन-अवशोषित मिश्र धातु है।
  • लिथियम आयन बैटरी: कई उपभोक्ताओ का ऊर्जा में चयन और सर्वोत्तम विशिष्ट ऊर्जा में से एक है। ऊर्जा-से-द्रव्यमान अनुपात और उपयोग में नहीं होने पर बहुत धीमी गति से स्व-निर्वहन होता है।
  • लिथियम-आयन बहुलक बैटरी: ये बैटरी भार में हल्की होती हैं और इन्हें किसी भी आकार में बनाया जा सकता है।
  • विद्युत् अपघट्य के रूप में खनिज लवण स्फटिक के साथ एल्यूमीनियम-सल्फर बैटरी: एल्यूमीनियम और सल्फर पृथ्वी में प्रचुर मात्रा में हैं और परम्परागत लिथियम की तुलना में बहुत अधिक अल्पमूल्य हैं।[46]


धारा बैटरी

एक धारा बैटरी एक सेल पर एक उपाय पारित करके कार्य करती है जहां सेल को प्रभार या निर्वहन करने के लिए आयनों का आदान-प्रदान किया जाता है। सेल वोल्टता रासायनिक रूप से नेर्नस्ट समीकरण और सीमाओं द्वारा, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, 1.0 V से 2.2 V तक निर्धारित की जाती है। भंडारण क्षमता विलयन की मात्रा पर निर्भर करती है। एक धारा बैटरी प्रौद्योगिकी रूप से ईंधन सेल और विद्युत रासायनिक संचायक सेल दोनों के समान है। व्यावसायिक अनुप्रयोग दीर्घ आधे-चक्र भंडारण जैसे बैकअप संजाल ऊर्जा के लिए हैं।

सुपरकैपेसिटर

एक्सपो 2010 शंघाई चीन के पर्यंत सेवा में एक त्वरित प्रभार स्टेशन-बस स्टॉप पर सुपरकैपेसिटर द्वारा संचालित वैद्युत कैपेबस के बेड़े में से एक आवेशन रेल को बस के ऊपर लटका हुआ देखा जा सकता है।

सुपरकैपेसिटर, जिसे वैद्युत द्विपरत संधारित्र (EDLC) या अतिसंधारित्र भी कहा जाता है,और यह विद्युत रासायनिक संधारित्र का एक समूह है।[47]जिसमें परम्परागत ठोस अचालक नहीं होते हैं। धारिता दो भंडारण सिद्धांतों, द्विपरत धारिता और स्यूडोकैपेसिटेंस द्वारा निर्धारित की जाती है।[48][49]

सुपरकैपेसिटर परम्परागत संधारित्र और पुनःआवेशनीय बैटरी के मध्य संबंन्धो में विभेद करते हैं। वे संधारित्र के मध्य प्रति ईकाई आयतन या द्रव्यमान (ऊर्जा घनत्व) में सबसे अधिक ऊर्जा संग्रहीत करते हैं। वे विद्युत् अपघटनी संधारित्र के 10,000 फैराड/1.2 वोल्ट से 10,000 गुना तक,[50]समर्थन करते हैं, परन्तु प्रति ईकाई समय (ऊर्जा घनत्व) के आधे से भी कम ऊर्जा प्रदान या स्वीकार करते हैं।[47]

जबकि सुपरकैपेसिटर में विशिष्ट ऊर्जा और ऊर्जा घनत्व होता है जो बैटरी का लगभग 10% होता है, और उनका ऊर्जा घनत्व सामान्यतः 10 से 100 गुना अधिक होता है। इसका परिणाम बहुत कम प्रभार/निर्वहन चक्र होता है। साथ ही, वे बैटरी की तुलना में कई अधिक प्रभार-निर्वहन चक्रों को प्रांगण करते हैं।

सुपरकैपेसिटर के कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें सम्मिलित हैं:

  • स्थिर यादृच्छिक-अभिगम मेमोरी (SRAM) में मेमोरी बैकअप के लिए कम आपूर्ति धारा
  • मोटर गाड़ियों, बसों, रेलों, क्रेनों और उन्नयनों के लिए वैद्युत, आरोधन से ऊर्जा की पुन:प्राप्ति, अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण और प्रस्फोट विधा वैद्युत वितरण सम्मिलित हैं।

रासायनिक

वाष्प की ऊर्जा

वाष्प की ऊर्जा, वैद्युत की गैसीय ईंधन जैसे हाइड्रोजन या मीथेन में रूपांतरण है। विद्युत् अपघटन के माध्यम से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में जल के विभाजन को कम करने के लिए तीन व्यावसायिक माध्यम ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

प्रथम विधि में, हाइड्रोजन को प्राकृतिक वाष्प संजाल में अंतःक्षिप्त या परिवहन के लिए उपयोग किया जाता है। द्वितीय विधि हाइड्रोजन को कार्बन डाइआक्साइड के साथ संयोजित करना है ताकि सबेटियर प्रतिक्रिया, या जैविक मेथेनन जैसी मेथेनन प्रतिक्रिया का उपयोग करके मीथेन का उत्पादन किया जा सके, जिसके परिणामस्वरूप 8% की अतिरिक्त ऊर्जा रूपांतरण की हानि होती है। इसके पश्चात मीथेन को प्राकृतिक वाष्प संजाल में डाला जा सकता है। जैव गैस की गुणवत्ता में सुधार के लिए, जैव गैस स्तरोन्नयन को वैद्युत अपघटक से हाइड्रोजन के साथ मिश्रित करने के पश्चात, तृतीय विधि काष्ठ गैस जनित्र या जैव गैस संयंत्रो के आउटपुट गैस का उपयोग करती है।

हाइड्रोजन

तत्व हाइड्रोजन संग्रहित ऊर्जा का एक रूप हो सकता है। हाइड्रोजन ईंधन सेल के माध्यम से हाइड्रोजन ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है।

जल के वैद्युतअपघटन से हरित हाइड्रोजन, पंपित-भंडारण जलविद्युत या बैटरी की तुलना में पूंजीगत व्यय के संदर्भ में दीर्घकालिक नवीकरणीय ऊर्जा भंडारण का अधिक अल्पव्ययी साधन है।

संजाल की मांग के 20% से कम अंतः प्रवेशन पर, नवीकरणीय ऊर्जा अर्थव्यवस्था को गंभीर रूप से नहीं परिवर्तित करती है; परन्तु कुल मांग के लगभग 20% से अधिक,[51]बाहरी भंडारण महत्वपूर्ण हो जाता है। यदि इन स्रोतों का उपयोग आयनिक हाइड्रोजन के निर्माण के लिए किया जाता है, तो उन्हें स्वतंत्र रूप से विस्तारित किया जा सकता है। 2007 में रेमिया, न्यूफ़ाउंडलैंड और लैब्राडोर के दूरस्थ समुदाय में पवन टर्बाइनों और हाइड्रोजन जनित्र का उपयोग करते हुए, 5-वर्षीय समुदाय-आधारित प्रायोगिक कार्यक्रम प्रारम्भ हुआ।[52]इसी प्रकार की एक और परियोजना 2004 में नॉर्वे के एक छोटे से द्वीप उत्सिरा में प्रारम्भ हुई थी।

हाइड्रोजन भंडारण चक्र में सम्मिलित ऊर्जा हानि जल के वैद्युतअपघटन, हाइड्रोजन के द्रवीकरण या संपीड़न और ऊर्जा में रूपांतरण से प्राप्त होती हैं।[53]

एक किलोग्राम हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए लगभग 50 किलोवाट (180 MJ) सौर ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए ऊर्जा की लागत महत्वपूर्ण है। $0.03/किलोवाट पर, संयुक्त राज्य अमेरिका में एक सामान्य अनत्युच्च उच्च-वोल्टता प्रणाली दर, हाइड्रोजन की कीमत ऊर्जा के लिए $1.50 प्रति किलोग्राम है, जो ईधंन के लिए $1.50/गैलन के समान है। अन्य लागतों में उच्च दाब वैद्युतअपघटन, हाइड्रोजन संपीडक या द्रव हाइड्रोजन, भंडारण और हाइड्रोजन अवसंरचना सम्मिलित हैं।[citation needed]

एल्यूमीनियम के प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले एल्यूमीनियम ऑक्साइड अवरोध को निष्काषित कर और इसे जल में प्रस्तुत कर एल्यूमीनियम और जल से भी हाइड्रोजनो का उत्पादन किया जा सकता है। यह विधि लाभप्रद है क्योंकि पुनर्नवीनीकरण एल्यूमीनियम के डिब्बे का उपयोग हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जा सकता है, हालांकि इस विकल्प का उपयोग करने के लिए प्रणाली व्यावसायिक रूप से विकसित नहीं की गयी हैं और वैद्युतअपघटन प्रणाली से कहीं अधिक जटिल हैं।[54]ऑक्साइड परत को निष्काषित करने के सामान्य माध्यमों में दाहक उत्प्रेरक जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड और गैलियम, मरकरी (तत्व) और अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातु सम्मिलित हैं।[55]

भूमिगत हाइड्रोजन भंडारण गुफाओं, लवण गुंबदों और अवक्षेपित तेल और गैस क्षेत्रों में हाइड्रोजन भंडारण की प्रक्रिया है।[56][57] प्रतापी रासायनिक उद्योगों द्वारा कई वर्षों तक बिना किसी कठिनाई के बड़ी मात्रा में गैसीय हाइड्रोजन को गुफाओं में संग्रहित किया गया है।[58]यूरोपीय ह्यूंडर परियोजना ने 2013 में संकेत दिया था कि भूमिगत हाइड्रोजन का उपयोग करके पवन और सौर ऊर्जा के भंडारण के लिए 85 गुफाओं की आवश्यकता होगी।[59]

पॉवरपेस्ट एक मैग्नीशियम और हाइड्रोजन-आधारित द्रव जेल है जो जल के साथ प्रतिक्रिया करने पर हाइड्रोजन अवमुक्त करता है। इसका आविष्कार, एकस्वित कराया गया था और फ्राउनहोफर समुदाय के फ्रौनहोफर विनिर्माण प्रौद्योगिकी और उन्नत सामग्री संस्थान (IFAM) द्वारा विकसित किया जा रहा है। पावरपेस्ट 350 डिग्री सेल्सियस और पांच से छह गुना वायुमंडलीय दाब पर आयोजित एक प्रक्रिया में मैग्नीशियम हाइड्राइड बनाने के लिए मैग्नीशियम चूर्ण को हाइड्रोजन के साथ मिलाकर निर्मित किया जाता है। परिपूर्ण उत्पाद बनाने के लिए एक यौगिक ईथर और एक लवण (रसायन) मिलाया जाता है। फ्रौनहोफर का तात्पर्य है कि वे 2021 में उत्पादन प्रारम्भ करने के लिए एक उत्पादन संयंत्र का निर्माण कर रहे हैं, जो प्रति वर्ष 4 टन पावरपेस्ट का उत्पादन करेगा।[60] फ्रौनहोफर ने संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोपीय संघ में अपने आविष्कार को एकस्वित कराया है।[61] फ्राउनहोफर का अनुरोध है कि पावरपेस्ट समान आयाम की लिथियम-आयन बैटरी के ऊर्जा घनत्व के 10 गुना पर हाइड्रोजन ऊर्जा को संग्रहीत करने में सक्षम है और स्वचालित स्थितियों के लिए सुरक्षित और सुविधाजनक है।[60]


मीथेन

मीथेन जिसका आणविक सूत्र CH4 के साथ सबसे सरल हाइड्रोकार्बन है। मीथेन को हाइड्रोजन की तुलना में अधिक सरलता से संग्रहीत और परिवहन किया जाता है। भंडारण और दहन अवसंरचना (पाइपलाइन, गैसमापी, वैद्युत संयंत्र) परिपक्व हैं।

संश्लेषित प्राकृतिक गैस (सिनगैस या SNG) को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से प्रारम्भ करते हुए बहु-चरणीय प्रक्रिया में निर्मित किया जा सकता है। तब हाइड्रोजन को कार्बन डाइऑक्साइड के साथ सबेटियर प्रतिक्रिया में प्रतिक्रिया दी जाती है, जिससे मीथेन और जल का उत्पादन होता है। मीथेन को संग्रहीत किया जा सकता है और बाद में इसका उपयोग वैद्युत उत्पादन के लिए किया जा सकता है। परिणामी जल को पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, जिससे जल की आवश्यकता कम हो जाती है। वैद्युतअपघटन चरण में, नाइट्रोजन ऑक्साइड को नष्ट करने, आसन्न वैद्युत संयंत्र में शुद्ध ऑक्सीजन वातावरण में मीथेन दहन के लिए ऑक्सीजन संग्रहीत की जाती है।

मीथेन के दहन से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) और जल उत्पन्न करता है। सबेटियर प्रक्रिया को प्रोत्साहन देने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड और अग्रसर वैद्युतअपघटन के लिए जल का पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। मीथेन उत्पादन, भंडारण और दहन प्रतिक्रिया उत्पादों को पुन: चक्रित करता है।

द्रव की ऊर्जा

द्रव की ऊर्जा, वाष्प की ऊर्जा के समान है, अतिरिक्त इसके कि हाइड्रोजन को मेथनॉल या अमोनिया जैसे द्रव पदार्थों में परिवर्तित किया जाता है। गैसों की तुलना में इन्हें नियंत्रण करना सरल है, और हाइड्रोजन की तुलना में कम सुरक्षा सावधानियों की आवश्यकता होती है। उनका उपयोग विमान सहित परिवहन के लिए और औद्योगिक उद्देश्यों या वैद्युत क्षेत्र में भी किया जा सकता है। [62]


जैव ईंधन

बायोडीजल, वनस्पति तेल, ऐल्कोहॉल ईंधन या जैव ईंधन जैसे विभिन्न जैव ईंधन जीवाश्म ईंधन का स्थान ले सकते हैं। विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाएं कोयले, प्राकृतिक गैस, पौधों और जानवरों के जैव ईंधन और जैविक कचरे में कार्बन और हाइड्रोजन में उपस्थित हाइड्रोकार्बन ईंधन के प्रतिस्थापन के रूप में उपयुक्त लघु हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित कर सकती हैं। उदाहरण फिशर-ट्रॉप्स डीजल, मेथनॉल, डाइमिथाइल ईथर और सिनगैस हैं। जर्मनी में द्वितीय विश्व युद्ध में इस डीजल स्रोत का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था, जिसे कच्चे तेल की आपूर्ति तक सीमित पहुंच का सामना करना पड़ा था। दक्षिण अफ्रीका समान कारणों से देश के अधिकांश डीजल का उत्पादन कोयले से करते है।[63]यूएस$35/बीबीएल से ऊपर दीर्घकालीन तेल की कीमत इतने बड़े पैमाने पर संश्लेषित द्रव ईंधन को अल्पव्ययी बना सकती है।

एल्युमिनियम

एल्युमीनियम को कई शोधकर्ताओं द्वारा ऊर्जा संग्रह के रूप में प्रस्तावित किया गया है। इसका विद्युत रासायनिक समकक्ष (8.04 Ah/cm3) लिथियम (2.06 Ah/cm3) की तुलना में लगभग चार गुना अधिक है।[64]हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए जल के साथ प्रतिक्रिया करके एल्यूमीनियम से ऊर्जा निकाली जा सकती है।[65]हालाँकि, इसे सर्वप्रथम इसकी प्राकृतिक ऑक्साइड परत से पृथक किया जाना चाहिए, एक प्रक्रिया जिसके लिए चूर्णीकरण की आवश्यकता होती है,[66]दाहक पदार्थों, या मिश्र धातुओं के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाएँ[55]जो हाइड्रोजन निर्माण की प्रतिक्रिया का उपोत्पाद एल्यूमीनियम ऑक्साइड है, जिसे हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया के साथ एल्यूमीनियम में पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, जिससे प्रतिक्रिया सैद्धांतिक रूप से नवीकरणीय हो जाती है।[55]यदि हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया सौर या पवन ऊर्जा का उपयोग करके संचालित की जाती है, तो एल्युमीनियम का उपयोग प्रत्यक्ष सौर वैद्युतअपघटन की तुलना में उच्च दक्षता पर उत्पादित ऊर्जा को संग्रहित करने के लिए किया जा सकता है।[67]


बोरॉन, सिलिकॉन, और जस्ता

बोरॉन,[68]सिलिकॉन,[69]और जस्ता[70]को ऊर्जा भंडारण विलयन के रूप में प्रस्तावित किया गया है।

अन्य रसायन

प्रकाश के संपर्क में आने पर जैविक यौगिक नोरबोर्नैडिएन क्वाड्रीसाइक्लेन में परिवर्तित हो जाती है, सौर ऊर्जा को रासायनिक बंधों की ऊर्जा के रूप में संग्रहीत करती है। स्वीडन में आणविक सौर तापीय प्रणाली के रूप में एक कार्य प्रणाली विकसित की गई है।[71]


विद्युत विधियाँ

संधारित्र

डाई लेजर को संचालित करने के लिए आवश्यक उच्च-ऊर्जा (70 मेगावाट) और बहुत उच्च गति (1.2 माइक्रोसेकंड) निर्वहन प्रदान करने के लिए इस माइलर-फिल्म, तेल से भरे संधारित्र में बहुत कम अधिष्ठापन और कम प्रतिरोध है।

एक संधारित्र (मूल रूप से 'संघनित्र' के रूप में प्रचारित है) एक निष्क्रियत दो-सीमावर्ती वैद्युत घटक है, जो ऊर्जा को स्थिर रूप से संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जाता है। व्यावहारिक संधारित्र व्यापक रूप से भिन्न होते हैं, परन्तु सभी में कम से कम दो विद्युत परिचालक (पट्टिका) होती हैं (अर्थात, विसंवाहक (वैद्युत)) से अलग होते हैं। एक संधारित्र अपने आवेशन परिपथ से वियोजित होने पर विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत कर सकते है, इसलिए इसे एक अस्थायी बैटरी (वैद्युत) या अन्य प्रकार के पुनःआवेशनीय ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की तरह उपयोग किया जा सकता है।[72]बैटरी परिवर्तित करने के पर्यंत ऊर्जा की आपूर्ति को अस्थायी रखने के लिए सामान्यतः संधारित्र का उपयोग वैद्युत उपकरणों में किया जाता है (यह वाष्पशील मेमोरी में सूचना के हानि को रोकता है)। परमाणु रहित संधारित्र प्रति किलोग्राम 360 जूल से कम प्रदान करते हैं, जबकि एक परमाणु रहित क्षारीय बैटरी का घनत्व 590 kJ/kg होता है।

संधारित्र अपनी पट्टिकाओं के मध्य एक विद्युत क्षेत्र में ऊर्जा का भंडारण करते हैं। परिचालकों में एक स्थितिज अंतर को देखते हुए (उदाहरण के लिए, जब एक संधारित्र बैटरी से जुड़ा होता है), एक विद्युत क्षेत्र अचालक में सर्वत्र विकसित होता है, जिससे धनात्मक आवेश (+ Q) एक पट्टिका पर एकत्र होते है और ऋणात्मक आवेश (-Q) दूसरी पट्टिका पर एकत्र होते है। यदि एक बैटरी एक संधारित्र से पर्याप्त समय के लिए जुड़ी हुई है, तो संधारित्र के माध्यम से कोई धारा प्रवाहित नहीं हो सकती है। हालाँकि, यदि संधारित्र के सिरों पर एक त्वरित या वैकल्पिक वोल्टता लगाई जाती है, तो एक विस्थापन धारा प्रवाहित हो सकती है। संधारित्र पट्टिकाओं के अतिरिक्त, आवेशों को अचालक परत में भी संग्रहीत की जा सकता है।[73]

धारिता को परिचालकों के मध्य एक संकीर्ण पृथकन दिया जाता है और जब परिचालकों की सतह क्षेत्र बड़ी होती है। व्यवहार में, पट्टिकाओं के मध्य अचालक क्षरण धार की एक छोटी मात्रा का उत्सर्जन करता है और एक विद्युत क्षेत्र ऊर्जा सीमा होती है, जिसे भंजन वोल्टता के रूप में प्रचारित है। हालांकि, उच्च -वोल्टता भंजन के पश्चात अचालक की पुनः प्राप्ति का प्रभाव नई पीढ़ी के स्वरोपी संधारित्र के लिए प्रत्याशा करते है।[74][75] परिचालक और लेड अवांछित समतुल्य श्रृंखला अधिष्ठापन और समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध का परिचय देते हैं।

अनुसंधान अंकीय क्वांटम बैटरी के लिए नैनो पैमाने संधारित्र के क्वांटम प्रभावों का आकलन कर रहा है[76][77][78]


अतिचालकचुंबक विज्ञान

अतिचालक चुंबकीय ऊर्जा भंडारण (SMES) प्रणाली एक अतिचालक कुण्डली में एकदिश धारा के प्रवाह द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा को संग्रहीत करता है, जिसे इसके अतिचालक समीक्षात्मक तापमान के नीचे तापमान पर शीतल किया गया है। एक विशिष्ट एसएमईएस प्रणाली में एक अतिचालक कुण्डली, ऊर्जा अनुकूलन प्रणाली और प्रशीतक सम्मिलित हैं। एक बार अतिचालक कुण्डली प्रभार हो जाने के पश्चात, धारा का क्षय नहीं होता है और चुंबकीय ऊर्जा को अनिश्चित काल तक संग्रहीत किया जा सकता है।[79]

संग्रहीत ऊर्जा को कुण्डली निर्वहन करके जालक्रम में छोड़ा जा सकता है। संबद्ध अंतर्वर्तक/परिशोधक प्रत्येक दिशा में लगभग 2-3% ऊर्जा हानि के लिए स्पष्टीकरण हैं। ऊर्जा भंडारण के अन्य माध्यमों की तुलना में एसएमईएस ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया में कम से कम वैद्युत लुप्त कर देता है। एसएमईएस प्रणाली 95% से अधिक राउंड-ट्रिप दक्षता प्रदान करते हैं।[80]

प्रशीतन की ऊर्जा आवश्यकताओं और अतिचालक तार की लागत के कारण, एसएमईएस का उपयोग छोटी अवधि के भंडारण जैसे कि वैद्युत की गुणवत्ता में सुधार के लिए किया जाता है। इसमें संजाल संतुलन में भी अनुप्रयोग हैं।[79]


अनुप्रयोग

मिल्स

औद्योगिक क्रांति से पूर्व उत्कृष्ट आवेदन अनाज प्रसंस्करण या वैद्युत यंत्रगति के लिए जल मिलों को चलाने के लिए जलमार्गों का नियंत्रण था। जलाशयों और बांधों की जटिल प्रणालियों का निर्माण आवश्यकता पड़ने पर जल (और इसमें निहित स्थितिज ऊर्जा) को संग्रहित करने और छोड़ने के लिए किया गया था।[81]


होम्स

नवीकरणीय ऊर्जा (विशेष रूप से फोटोवोल्टिक) के वितरित उत्पादन के बढ़ते महत्व और इमारतों में ऊर्जा की खपत के महत्वपूर्ण भागो को देखते हुए घरेलू ऊर्जा भंडारण के तीव्रता से सामान्य होने की आशा है।[82]फोटोवोल्टिक से घरेलू सुसज्जित में 40% की आत्मनिर्भरता को पार करने के लिए ऊर्जा भंडारण की आवश्यकता होती है।[82]कई निर्माता ऊर्जा भंडारण के लिए पुनःआवेशनीय बैटर, सामान्यतः घरेलू सौर या पवन उत्पादन से अधिशेष ऊर्जा रखने के लिए प्रणाली का उत्पादन करते हैं। आज, घरेलू ऊर्जा भंडारण के लिए, ली-आयन बैटरियों को लेड-अम्ल बैटरियों की तुलना में में उन्नत माना जाता है, क्योंकि उनकी समान लागत परन्तु उन्नत प्रदर्शन होता है।[83]

टेस्ला चालक टेस्ला पावरवॉल के दो प्रतिरूप का उत्पादन करती है। एक बैकअप अनुप्रयोगों के लिए 10 kWh साप्ताहिक चक्र संस्करण है और द्वितीय दैनिक चक्र अनुप्रयोगों के लिए 7 kWh संस्करण है।[84] 2016 में, टेस्ला पॉवरपैक 2 के एक सीमित संस्करण की लागत $398(US)/kWh थी, जिसकी कीमत 12.5 सेंट/kWh (US औसत संजाल मूल्य) की ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए थी, जिससे निवेश पर धनात्मक रिटर्न संदिग्ध हो जाता था, जब तक कि ऊर्जा की कीमतें 30 सेंट/kWh से अधिक न हों।[85]

गुलाब जल ऊर्जा "ऊर्जा और भंडारण प्रणाली", हब 120[86] और एसबी 20 के दो प्रतिरूप का उत्पादन करती है।[87] दोनों संस्करण 28.8 kWh आउटपुट प्रदान करते हैं, जिससे यह बड़े घरों या हल्के वाणिज्यिक परिसरों को चलाने में सक्षम होता है, और प्रचलन अधिष्ठापन की सुरक्षा करता है। प्रणाली एक प्रणाली में पाँच प्रमुख तत्व प्रदान करते है, जिसमें स्वच्छ 60 Hz साइन वेव, शून्य स्थानांतरण समय, औद्योगिक-स्तर आवेश सुरक्षा, नवीकरणीय ऊर्जा संजाल सेल-बैक (वैकल्पिक), और बैटरी बैकअप सम्मिलित है।[88][89]

चरण ऊर्जा ने एक एकीकृत प्रणाली की घोषणा की जो घरेलू उपयोगकर्ताओं को वैद्युत का भंडारण, निरीक्षण और प्रबंधन करने की अनुमति देती है। प्रणाली 1.2 kWh ऊर्जा और 275W/500W ऊर्जा आउटपुट संग्रहीत करता है।[90]

ऊष्मीय ऊर्जा भंडारण का उपयोग करते हुए पवन या सौर ऊर्जा का भंडारण हालांकि कम लचीला है, बैटरी की तुलना में काफी सस्ता है। एक साधारण 52-गैलन वैद्युत जल तापक ऊष्ण जल या अंतराल तापक के पूरक के लिए लगभग 12 kWh ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है।[91]

शुद्ध रूप से वित्तीय उद्देश्यों के लिए उन क्षेत्रों में जहां निर्धारित पैमाइश उपलब्ध है, गृह से उत्पन्न वैद्युत को संजाल संबंध अंर्तवर्तक के माध्यम से भंडारण के लिए बैटरी के उपयोग के बिना संजाल को बेचा जा सकता है।

संजाल ऊर्जा और विद्युत् केन्द्र


अक्षय ऊर्जा

लवण टैंक का निर्माण जो कुशल तापीय ऊर्जा भंडारण प्रदान करता है[92] ताकि सूर्यास्त के पश्चात ऊर्जा उत्पन्न की जा सके और मांग को पूर्ण करने के लिए उत्पादन निर्धारित किया जा सके।[93] 280 मेगावाट सोलाना उत्पादक केंद्र को छह घंटे का भंडारण प्रदान करने के लिए प्रारूप किया गया है। यह संयंत्र को एक वर्ष के पर्यंत अपनी निर्धारित क्षमता का लगभग 38% उत्पादन करने की अनुमति देता है।[94]
स्पेन में नवीकरणीय ऊर्जा में 150 मेगावाट का अंडासोल सौर ऊर्जा केंद्र एक परवलयिक गर्त सौर तापीय ऊर्जा संयंत्र है जो गलित लवण के टैंकों में ऊर्जा का भंडारण करता है ताकि जब सूरज चमक न रहा हो तो यह ऊर्जा उत्पन्न करना जारी रख सके।[95]

जलविद्युत बांधों द्वारा अक्षय ऊर्जा का सबसे बड़ा स्रोत और सबसे बड़ा भंडार प्रदान किया जाता है। बांध के पीछे एक बड़ा जलाशय शुष्क और नमी मौसम के मध्य नदी के वार्षिक प्रवाह को औसत करने के लिए पर्याप्त जल एकत्र कर सकता है। एक बहुत बड़ा जलाशय शुष्क और नमी वर्षों के मध्य नदी के प्रवाह को औसत करने के लिए पर्याप्त जल एकत्र कर सकता है। जबकि एक जलविद्युत बांध सीधे आंतरायिक स्रोतों से ऊर्जा का भंडारण नहीं करते है, यह अपने उत्पादन को कम करके और सौर या पवन द्वारा वैद्युत उत्पन्न होने पर अपने जल को बनाए रखते हुए संजाल को संतुलित करते है। यदि पवन या सौर उत्पादन क्षेत्र की जलविद्युत क्षमता से अधिक है, तो ऊर्जा के कुछ अतिरिक्त स्रोत की आवश्यकता होती है।

कई नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत (विशेष रूप से सौर और पवन) परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा का उत्पादन करते हैं।[96]भंडारण प्रणाली आपूर्ति और मांग के मध्य असंतुलन को दूर कर सकते हैं जो इसका कारण बनता है। वैद्युत का उपयोग किया जाना चाहिए क्योंकि यह उत्पन्न होती है या तुरंत संग्रहणीय रूपों में परिवर्तित हो जाती है।[97]

विद्युत संजाल भंडारण की मुख्य विधि पंपित-भंडारण जलविद्युत है। विश्व के क्षेत्रों जैसे नॉर्वे, वेल्स, जापान और अमेरिका ने जलाशयों के लिए उन्नत भौगोलिक विशेषताओं का उपयोग किया है, उन्हें भरने के लिए विद्युत चालित पंपितों का उपयोग किया है। आवश्यकता पड़ने पर जल जनित्र के माध्यम से गुजरता है और गिरते जल की गुरुत्वाकर्षण क्षमता को वैद्युत में परिवर्तित कर देता है।[96]नॉर्वे में पंपित भंडारण, जो लगभग सभी वैद्युत पन से प्राप्त करता है कि वर्तमान में 1.4 GW की क्षमता है, परन्तु चूंकि कुल स्थापित क्षमता लगभग 32 GW है और इसका 75% नियमित है, इसे महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाया जा सकता है।[98]

भंडारण के कुछ प्रकार जो वैद्युत का उत्पादन करते हैं, उनमें पंपित-भंडारण जलविद्युत बांध, पुनःआवेशनीय बैटरी, ऊष्मीय ऊर्जा भंडारण और गलित लवण ऊष्मा भंडारण सम्मिलित है, जो कुशलता से बड़ी मात्रा में,[99]संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण, संचयी ऊर्जा भंडारण, निम्नतापीय ऊर्जा भंडारण और अतिचालक चुंबकीय ऊर्जा भंडारण को संग्रहीत और मुक्त कर सकते है।

अधिशेष ऊर्जा को प्राकृतिक गैस जालक्रम में काष्ठ घेरे के साथ मीथेन (सबेटियर प्रक्रिया) में भी परिवर्तित किया जा सकता है।[100][101]

2011 में, नॉर्थवेस्टर्न संयुक्त राज्य में बोनविले ऊर्जा प्रशासन ने रात्रि में या तूफानी अवधि के पर्यंत उत्पन्न होने वाली अतिरिक्त वायु और जल विद्युत को अवशोषित करने के लिए एक प्रायोगिक कार्यक्रम बनाया, जो तीव्र वायुओं के साथ होती है। केंद्रीय नियंत्रण के अंतर्गत, घरेलू उपकरण विशेष अंतराल तापक में मृत्तिका ब्रीक्सो को सैकड़ों डिग्री तक ऊष्ण करके और संशोधित ऊष्ण जल तापक टैंकों के तापमान को बढ़ाकर अधिशेष ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। आवेश के पश्चात, उपकरण आवश्यकतानुसार घरेलू ताप और ऊष्ण जल प्रदान करते हैं। प्रायोगिक प्रणाली को 2010 के एक गंभीर तूफान के परिणामस्वरूप बनाया गया था, जिसने नवीकरणीय ऊर्जा को इस स्थिति तक बढ़ा दिया था कि सभी परम्परागत वैद्युत स्रोतों को बंद कर दिया गया था, या परमाणु ऊर्जा संयंत्र के स्थितियो में, अपने न्यूनतम संभव परिचालन स्तर तक कम कर दिया गया था, जिससे एक बड़ा भाग निकल गया। क्षेत्र लगभग पूर्णतया से अक्षय ऊर्जा पर चल रहा है।[102][103]

संयुक्त राज्य अमेरिका में पूर्व सौर परियोजना और स्पेन में सोलर ट्रेस ऊर्जा टॉवर में उपयोग की जाने वाली एक अन्य उन्नत विधि सूर्य से प्राप्त ऊष्मीय ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए गलित लवण का उपयोग करते है, पुनः इसे परिवर्तित करते है और इसे विद्युत ऊर्जा के रूप में स्थान्तरित करते है। प्रणाली गलित लवण को एक टॉवर या अन्य विशेष नलिका के माध्यम से सूर्य द्वारा ऊष्ण करने के लिए पंपित करती है। विद्युत् रोधी टैंक विलयन को संग्रहीत करते हैं। जल को भाप में परिवर्तित कर ऊर्जा उत्पन्न की जाती है जिसे टर्बाइनों में डाला जाता है।

21वीं सदी की प्रारम्भ से ही बैटरियों को उपयोज्यता पैमाने भार-स्तरीकरण और उपयोज्यता आवृति क्षमताओं पर अनप्रयुक्‍त किया गया है।[96]

वाहन-से-संजाल भंडारण में, वैद्युत के वाहन जो ऊर्जा संजाल में प्लग किए जाते हैं, आवश्यकता पड़ने पर अपनी बैटरी से संग्रहीत विद्युत ऊर्जा को संजाल में पहुंचा सकते हैं।


वातानुकूलक

ऊष्मीय ऊर्जा भंडारण (TES) का उपयोग वातानुकूलन के लिए किया जा सकता है।[104]यह एकल बड़ी इमारतों और/या छोटे भवनों के समूहों को शीतल करने के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उत्कर्ष विद्युत भार में व्यावसायिक वातानुकूलक प्रणाली का सबसे बड़ा योगदान है। 2009 में, 35 से अधिक देशों में 3,300 से अधिक भवनों में ऊष्मीय भंडारण का उपयोग किया गया था। यह रात्रि में सामग्री को शीतल करके और ऊष्ण दिन के समय शीतल करने के लिए शीतल सामग्री का उपयोग करके कार्य करता है।[99]

सबसे लोकप्रिय प्रौद्योगिकी ऊष्मीय ऊर्जा भंडारण है, जिसमें जल की तुलना में कम जगह की आवश्यकता होती है और यह ईंधन सेल या संचयी से सस्ता है। इस अनुप्रयोग में, हिम संग्रह का उत्पादन करने के लिए रात्रि में एक मानक द्रुतशीतक चलता है। जल दिन के पर्यंत संग्रह के माध्यम से जल को शीतल करने के लिए प्रसारित होता है जो सामान्यतः द्रुतशीतक का दिन का उत्पादन होता है।

एक आंशिक भंडारण प्रणाली दिन में लगभग 24 घंटे द्रुतशीतक को चलाकर पूंजी निवेश को कम किया जाता है। रात्रि में, वे भंडारण के लिए हिम का उत्पादन करते हैं और दिन के पर्यंत वे जल को शीतल करते हैं। पिघलने वाली हिम के माध्यम से प्रवाहित जल शीतल जल के उत्पादन को बढ़ाता है। इस प्रकार की प्रणाली दिन में 16 से 18 घंटे हिम बनाती है और दिन में छह घंटे हिम को पिघलाती है। पूंजीगत व्यय कम हो जाता है क्योंकि द्रुतशीतक परम्परागत, नो-स्टोरेज प्रारूप के लिए आवश्यक आकार का केवल 40% - 50% हो सकता है। आधे दिन की उपलब्ध ऊष्मा को संग्रहित करने के लिए पर्याप्त भंडारण सामान्यतः पर्याप्त होता है।

उत्कर्ष भार घंटों के पर्यंत एक पूर्ण भंडारण प्रणाली द्रुतशीतक को बंद कर देती है। पूंजीगत लागत अधिक होती है, क्योंकि ऐसी प्रणाली के लिए बड़े द्रुतशीतक और बड़े हिम भंडारण प्रणाली की आवश्यकता होती है।

इस हिम का उत्पादन तब होता है जब विद्युत उपयोज्यता की दर कम होती है।[105]ऑफ-पीक शीतलन प्रणाली ऊर्जा लागत को कम कर सकती हैं। यू.एस. हरित भवन परिषद ने कम पर्यावरणीय प्रभाव वाली इमारतों के प्रारुप को प्रोत्साहित करने के लिए ऊर्जा और पर्यावरण प्रारूप में नेतृत्व (LEED) कार्यक्रम विकसित की है। ऑफ-पीक शीतलन लीड प्रमाणीकरण की दिशा में सहायता कर सकता है।[106]

शीतल करने की तुलना में ऊष्मण के लिए ऊष्मीय भंडारण कम सामान्य है। ऊष्मीय भंडारण का एक उदाहरण रात्रि में ऊष्मण के लिए उपयोग की जाने वाली सौर ऊष्मा का भंडारण है।

प्रौद्योगिकी चरण-परिवर्तन सामग्री (PCMs) में गुप्त ऊष्मा को भी संग्रहित किया जा सकता है। इन्हें कमरे के तापमान को मध्यम करने के लिए दीवार और छत के पट्टिकाओं में संपुटिक किया जा सकता है।

परिवहन

द्रव हाइड्रोकार्बन ईंधन परिवहन में उपयोग के लिए ऊर्जा भंडारण का सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला रूप है, इसके पश्चात बैटरी वैद्युत वाहनों और संकरित वैद्युत वाहनों का उपयोग बढ़ रहा है। अन्य ऊर्जा वाहक जैसे हाइड्रोजन का उपयोग हरितगृह गैसों के उत्पादन से बचने के लिए किया जा सकता है।

ट्राम और ट्रॉलीबस जैसी सार्वजनिक परिवहन प्रणालियों में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, परन्तु उनकी आवाजाही में परिवर्तनशीलता के कारण, नवीकरणीय ऊर्जा के माध्यम से ऊर्जा की स्थिर आपूर्ति चुनौतीपूर्ण होती है। इमारतों की छतों पर स्थापित प्रकाशवोल्टीय प्रणालियों का उपयोग उस अवधि के पर्यंत सार्वजनिक परिवहन प्रणालियों को ऊर्जा देने के लिए किया जा सकता है। जब ऊर्जा की मांग बढ़ जाती है और ऊर्जा के अन्य रूपों तक अभिगम सरलता से उपलब्ध नहीं होती है।[107] परिवहन प्रणाली में आगामी परिवर्तन भी सम्मिलित हैं उदा- घाट और वायु यान, जहां एक रोचक विकल्प के रूप में ऊर्जा की आपूर्ति की जांच की जाती है।[108]


विद्युतीय

प्रत्यावर्ती धारा को पारित करने की अनुमति देते हुए प्रत्यक्ष धारा को अवरुद्ध करने के लिए विद्युत परिपथ में संधारित्र का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अनुरूप निस्यंदक जालक्रम में, वे वैद्युत आपूर्ति के आउटपुट को सुचारू करते हैं। एलसी परिपथ में वे रेडियो को विशेष आवृत्ति पर समस्वरण करते हैं। विद्युत ऊर्जा संचरण प्रणाली में वे वोल्टता और ऊर्जा प्रवाह को स्थिर करते हैं।[109]


स्थितियो का प्रयोग करें

अमेरिकी ऊर्जा विभाग अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा भंडारण डेटाबेस (IESDB), अमेरिकी ऊर्जा विभाग अंतर्राष्ट्रीय विद्युत कार्यालय और सैंडिया राष्ट्रीय प्रयोगशाला द्वारा वित्त पोषित ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं और नीतियों का एक नि: शुल्क अभिगम डेटाबेस है।[110]


क्षमता

भंडारण क्षमता ऊर्जा भंडारण उपकरण या प्रणाली से निष्काषित गई ऊर्जा की मात्रा है; सामान्यतः जूल या किलोवाट घंटे और उनके गुणकों में मापा जाता है, यह विद्युत संयंत्र नेमप्लेट क्षमता पर वैद्युत उत्पादन को घंटों की संख्या में दिया जा सकता है; जब भंडारण प्राथमिक प्रकार (अर्थात, ऊष्मीय या पंपित-जल) का होता है, तो आउटपुट केवल विद्युत संयंत्र अंतः स्थापित भंडारण प्रणाली के साथ ही प्राप्त होती है।[111][112]


अर्थशास्त्र

ऊर्जा भंडारण का अर्थशास्त्र दृढता से अनुरोधित आरक्षित सेवा पर निर्भर करता है, और कई अनिश्चितता कारक ऊर्जा भंडारण की लाभप्रदता को प्रभावित करते हैं। इसलिए, प्रत्येक भंडारण विधि प्रौद्योगिकीी और आर्थिक रूप से कई मेगावाट के भंडारण के लिए उपयुक्त नहीं है, और ऊर्जा भंडारण का इष्टतम आकार बाजार और स्थान पर निर्भर है।[113]

इसके अतिरिक्त, ईएसएस कई जोखिमों से प्रभावित होता है, उदाहरण:[114]

  • प्रौद्योगिकी-आर्थिक जोखिम, जो विशिष्ट प्रौद्योगिकी से संबंधित हैं;
  • बाजार जोखिम, जो कारक हैं जो विद्युत आपूर्ति प्रणाली को प्रभावित करते हैं;
  • विनियमन और नीतिगत जोखिम।

इसलिए, निवेश मूल्यांकन के लिए निर्धारणात्मक बट्टागत नक़द प्रवाह (DCF) पर आधारित परम्परागत प्रक्रिया इन जोखिमों और अनिश्चितताओं और उनसे निपटने के लिए निवेशक के सुनम्यता का मूल्यांकन करने के लिए पूर्णतया से पर्याप्त नहीं हैं। इसलिए, साहित्य वास्तविक विकल्प विश्लेषण (ROA) के माध्यम से जोखिमों और अनिश्चितताओं के मूल्य का आकलन करने का अनुरोध करता है, जो अनिश्चित संदर्भों में एक मूल्यवान विधि है। [114]

बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों (पंपित किए गए हाइड्रो भंडारण और संपीड़ित वायु सहित) के आर्थिक मूल्यांकन में लाभ सम्मिलित हैं: प्रतिचयन परिवर्जन, संजाल द्रवाधिक्य परिवर्जन, मूल्य मध्यस्थता और कार्बन मुक्त ऊर्जा वितरण है। कार्नेगी मेलन विद्युत उद्योग केंद्र द्वारा किए गए एक प्रौद्योगिकी मूल्यांकन में, बैटरी का उपयोग करके आर्थिक लक्ष्यों को पूर्ण किया जा सकता है यदि उनकी पूंजीगत लागत $30 से $50 प्रति किलोवाट-घंटा है।[99][115][116] In one technical assessment by the Carnegie Mellon Electricity Industry Centre, economic goals could be met using batteries if their capital cost was $30 to $50 per kilowatt-hour.[99]


भंडारण की ऊर्जा दक्षता का एक मापीय ऊर्जा निवेश पर ऊर्जा भंडारण (ESOI) है, जो कि उस प्रौद्योगिकी के निर्माण के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा से विभाजित ऊर्जा की मात्रा है जिसे एक प्रौद्योगिकी द्वारा संग्रहीत किया जा सकता है। ईएसओआई जितना अधिक होगा, भंडारण प्रौद्योगिकी उतनी ही उन्नत होगी। लिथियम-आयन बैटरियों के लिए यह लगभग 10 है, और लेड अम्ल बैटरियों के लिए यह लगभग 2 है। एक अन्य प्रकार के भंडारण जैसे कि पंपित किए गए जलविद्युतीय भंडारण में सामान्यतः उच्च ईएसओआई होता है, जैसे कि 210।

पंपित-भंडारण जलविद्युत विश्व स्तर पर उपयोग की जाने वाली अब तक की सबसे बड़ी भंडारण प्रौद्योगिकी है।[117] हालाँकि, परम्परागत पंपित-हाइड्रो भंडारण का उपयोग सीमित है क्योंकि इसके लिए ऊंचाई के अंतर भूभाग की आवश्यकता होती है और और अपेक्षाकृत कम ऊर्जा के लिए बहुत अधिक भूमि उपयोग भी होती है।[118] उपयुक्त प्राकृतिक भूगोल के रहित स्थानों में, भूमिगत पंपित-हाइड्रो भंडारण का भी उपयोग किया जा सकता है।[119] उच्च लागत और सीमित जीवन अभी भी बैटरी को प्रेषण योग्य ऊर्जा स्रोतों के लिए एक "कमजोर विकल्प" बनाते हैं, और दिनों, हफ्तों या महीनों तक चलने वाले परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा अंतराल को आच्छादित करने में असमर्थ करते हैं। उच्च विआरइ शेयर वाले संजाल प्रतिरूप में, भंडारण की अत्यधिक लागत सम्पूर्ण संजाल की लागत पर प्रभावी हो जाती है - उदाहरण के लिए, केवल कैलिफोर्निया में विआरइ के 80% भाग के लिए 9.6 TWh, परन्तु 100% के लिए 36.3 TWh संग्रहण की आवश्यकता होगी। 2018 तक राज्य में केवल 150 GWh भंडारण था, मुख्य रूप से पंपित भंडारण में और बैटरी में एक छोटा अंश है। एक अन्य अध्ययन के अनुसार, वीआरई से 80% अमेरिकी मांग की आपूर्ति के लिए सम्पूर्ण देश को आच्छादित करने वाले एक सुव्यवस्थित संजाल या 12 घंटे के लिए सम्पूर्ण प्रणाली की आपूर्ति करने में सक्षम बैटरी भंडारण की आवश्यकता होगी, और दोनों की अनुमानित लागत $2.5 ट्रिलियन होगी।[120][121] इसी प्रकार, कई अध्ययनों में पाया गया है कि केवल वीआरई और ऊर्जा भंडारण पर विश्वास करने से तुलनीय प्रणाली की तुलना में लगभग 30-50% अधिक लागत आएगी जो वीआरई को परमाणु ऊर्जा संयंत्र या संयंत्रों को ऊर्जा भंडारण के स्थान पर कार्बन अधिकृत और भंडारण के साथ संयुक्त करती है।[122][123]


अनुसंधान

जर्मनी

जर्मन ऊर्जा भंडारण समिति के एक प्रतिनिधि के अनुसार, 2013 में, जर्मन संघीय सरकार ने अनुसंधान के लिए €200M (लगभग US$270M) और आवासीय छत के ऊपरी भाग पर सौर पट्टिकाओं में बैटरी भंडारण को सहायिकी देने के लिए एक और €50M आवंटित किया गया।[124]

सीमेंस एजी ने 2015 में ज़ेंट्रम फर सोनेनर्जी एंड वासेरस्टॉफ़ (ZSW, बाडेन-वुर्टेमबर्ग राज्य में सौर ऊर्जा और हाइड्रोजन अनुसंधान के लिए जर्मन केंद्र),स्टटगार्ट, उल्म में एक विश्वविद्यालय/उद्योग सहयोग में एक उत्पादन-अनुसंधान संयंत्र प्रारम्भ किया गया। विडरस्टाल लगभग 350 वैज्ञानिकों, शोधकर्ताओं, अभियंताओं और प्राविधिकज्ञ द्वारा कार्यरत हैं। संयंत्र एक कम्प्यूटरीकृत स्काडा (SCADA) प्रणाली का उपयोग करके नई निकट-उत्पादन निर्माण सामग्री और प्रक्रियाएं (NPMM&P) विकसित करता है। इसका उद्देश्य बढ़ी हुई गुणवत्ता और कम लागत के साथ पुनःआवेशनीय बैटरी उत्पादन के विस्तार को सक्षम करना है।[125][126]


संयुक्त राज्य

2014 में, ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों के मूल्यांकन के लिए अनुसंधान और परीक्षण केंद्र खोले गए। उनमें विस्कॉन्सिन राज्य के मैडिसन में विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय में उन्नत प्रणाली परीक्षण प्रयोगशाला थी, जिसने बैटरी निर्माता जॉनसन नियंत्रण के साथ भागीदारी की थी।[127]प्रयोगशाला को विश्वविद्यालय के नए खोले गए विस्कॉन्सिन ऊर्जा संस्थानों के भागो के रूप में निर्मित किया गया था। उनके लक्ष्यों में संजाल पूरक के रूप में उनके उपयोग सहित अत्याधुनिक और आगामी पीढ़ी के वैद्युत वाहन बैटरी का मूल्यांकन सम्मिलित है।[127]

न्यूयॉर्क (राज्य) ने रोचेस्टर, न्यूयॉर्क में ईस्टमैन व्यवसायी उद्यान में अपने न्यूयॉर्क बैटरी और ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी (NY-BEST) परीक्षण और व्यावसायीकरण केंद्र का अनावरण किया, इसकी लगभग 1,700 m2 प्रयोगशाला के लिए $23 मिलियन की लागत से अनावरण किया गया। भविष्य ऊर्जा केंद्र प्रणाली, इथाका, न्यूयॉर्क के कॉर्नेल विश्वविद्यालय और ट्रॉय, न्यूयॉर्क में रेंससेलर बहुशिल्प विज्ञान संस्थान के मध्य एक सहयोग सम्मिलित है। एनवाई-बेस्ट वाणिज्यिक उपयोग के उद्देश्य से विभिन्न प्रकार के ऊर्जा भंडारण का परीक्षण, सत्यापन और स्वतंत्र रूप से प्रमाणित करता है।[128]

27 सितंबर, 2017 को मिनेसोटा के सीनेटर अल फ्रैंक और न्यू मैक्सिको के मार्टिन हेनरिक ने प्रगामी संजाल भंडारण अधिनियम (AGSA) प्रस्तुत किया, जो संयुक्त राज्य अमेरिका में ऊर्जा भंडारण को प्रोत्साहित करने के लिए अनुसंधान, प्रौद्योगिकी सहायता और अनुदान में $1 बिलियन से अधिक समर्पित करेगा।[129]

उच्च विआरइ शेयर वाले संजाल प्रतिरूप में परिवर्तनीय नवीकरणीय ऊर्जा, भंडारण की अत्यधिक लागत सम्पूर्ण संजाल की लागत पर प्रभावी हो जाते है - उदाहरण के लिए, एकाकी कैलिफ़ोर्निया में के 80% भाग के लिए 9.6 TWh भंडारण, परन्तु 100% के लिए 36.3 TWh की आवश्यकता होगी। एक अन्य अध्ययन के अनुसार, वीआरई से 80% अमेरिकी मांग की आपूर्ति के लिए सम्पूर्ण देश को आवरण करने वाले एक सुव्यवस्थित संजाल या 12 घंटे के लिए सम्पूर्ण प्रणाली की आपूर्ति करने में सक्षम बैटरी भंडारण की आवश्यकता होगी, और दोनों की अनुमानित लागत $2.5 ट्रिलियन होगी।[120][121]


यूनाइटेड किंगडम

यूनाइटेड किंगडम में, लगभग 14 उद्योगों और सरकारी संस्थाओं ने मई 2014 में ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास के समन्वय में सहायता के लिए सुपरजेन ऊर्जा भंडारण हब का निर्माण करने के लिए सात ब्रिटिश विश्वविद्यालयों के साथ गठबंधन किया।[130][131]


यह भी देखें


References

  1. Clarke, Energy. "ऊर्जा भंडारण". Clarke Energy. Archived from the original on July 28, 2020. Retrieved June 5, 2020.
  2. 2.0 2.1 Liasi, Sahand Ghaseminejad; Bathaee, Seyed Mohammad Taghi (July 30, 2019). "Optimizing microgrid using demand response and electric vehicles connection to microgrid". 2017 स्मार्ट ग्रिड सम्मेलन (एसजीसी). pp. 1–7. doi:10.1109/SGC.2017.8308873. ISBN 978-1-5386-4279-5. S2CID 3817521.
  3. Hittinger, Eric; Ciez, Rebecca E. (October 17, 2020). "मॉडलिंग लागत और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लाभ". Annual Review of Environment and Resources (in English). 45 (1): 445–469. doi:10.1146/annurev-environ-012320-082101. ISSN 1543-5938.
  4. Bailera, Manuel; Lisbona, Pilar; Romeo, Luis M.; Espatolero, Sergio (March 1, 2017). "Power to Gas projects review: Lab, pilot and demo plants for storing renewable energy and CO2". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 69: 292–312. doi:10.1016/j.rser.2016.11.130. ISSN 1364-0321. Archived from the original on March 10, 2020.
  5. Huggins, Robert A (September 1, 2010). ऊर्जा भंडारण. Springer. p. 60. ISBN 978-1-4419-1023-3.
  6. 6.0 6.1 "Energy storage - Packing some power". The Economist. March 3, 2011. Archived from the original on March 6, 2020. Retrieved March 11, 2012.
  7. Jacob, Thierry.Pumped storage in Switzerland - an outlook beyond 2000 Archived July 7, 2011, at the Wayback Machine Stucky. Accessed: February 13, 2012.
  8. Levine, Jonah G. Pumped Hydroelectric Energy Storage and Spatial Diversity of Wind Resources as Methods of Improving Utilization of Renewable Energy Sources Archived August 1, 2014, at the Wayback Machine page 6, University of Colorado, December 2007. Accessed: February 12, 2012.
  9. Yang, Chi-Jen. Pumped Hydroelectric Storage Archived September 5, 2012, at the Wayback Machine Duke University. Accessed: February 12, 2012.
  10. Energy Storage Archived April 7, 2014, at the Wayback Machine Hawaiian Electric Company. Accessed: February 13, 2012.
  11. Wild, Matthew, L. Wind Drives Growing Use of Batteries Archived December 5, 2019, at the Wayback Machine, The New York Times, July 28, 2010, pp. B1.
  12. Keles, Dogan; Hartel, Rupert; Möst, Dominik; Fichtner, Wolf (Spring 2012). "अनिश्चित बिजली की कीमतों के तहत कंप्रेस्ड-एयर एनर्जी स्टोरेज पावर प्लांट निवेश: उदारीकृत ऊर्जा बाजारों में कंप्रेस्ड-एयर एनर्जी स्टोरेज प्लांट का मूल्यांकन". The Journal of Energy Markets. 5 (1): 54. doi:10.21314/JEM.2012.070. ProQuest 1037988494.
  13. Gies, Erica. Global Clean Energy: A Storage Solution Is in the Air Archived May 8, 2019, at the Wayback Machine, International Herald Tribune online website, October 1, 2012, and in print on October 2, 2012, in The International Herald Tribune. Retrieved from NYTimes.com website, March 19, 2013.
  14. Diem, William. Experimental car is powered by air: French developer works on making it practical for real-world driving, Auto.com, March 18, 2004. Retrieved from Archive.org on March 19, 2013.
  15. Slashdot: Car Powered by Compressed Air Archived July 28, 2020, at the Wayback Machine, Freep.com website, 2004.03.18
  16. Torotrak Toroidal variable drive CVT Archived May 16, 2011, at the Wayback Machine, retrieved June 7, 2007.
  17. 17.0 17.1 Castelvecchi, Davide (May 19, 2007). "नियंत्रण में घूमना: ऊर्जा भंडारण के एक प्राचीन तरीके का हाई-टेक पुनर्जन्म". Science News. 171 (20): 312–313. doi:10.1002/scin.2007.5591712010. Archived from the original on June 6, 2014. Retrieved May 8, 2014.
  18. 18.0 18.1 "भंडारण प्रौद्योगिकी रिपोर्ट, ST6 चक्का" (PDF). Archived from the original (PDF) on January 14, 2013. Retrieved May 8, 2014.
  19. "फ्लाईव्हील एनर्जी स्टोरेज की अगली पीढ़ी". Product Design & Development. Archived from the original on July 10, 2010. Retrieved May 21, 2009.
  20. Fraser, Douglas (October 22, 2019). "एडिनबर्ग कंपनी गुरुत्वाकर्षण से बिजली पैदा करती है". BBC News. Archived from the original on July 28, 2020. Retrieved January 14, 2020.
  21. 21.0 21.1 Akshat Rathi (August 18, 2018). "ऊर्जा को स्टोर करने के लिए कंक्रीट ब्लॉकों को ढेर करना आश्चर्यजनक रूप से कुशल तरीका है". Quartz. Archived from the original on December 3, 2020. Retrieved August 20, 2018.
  22. Gourley, Perry (August 31, 2020). "अविश्वसनीय गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा भंडारण परियोजना के पीछे एडिनबर्ग फर्म मील का पत्थर है". www.edinburghnews.scotsman.com (in English). Archived from the original on September 2, 2020. Retrieved September 1, 2020.
  23. Packing Some Power: Energy Technology: Better ways of storing energy are needed if electricity systems are to become cleaner and more efficient Archived July 7, 2014, at the Wayback Machine, The Economist, March 3, 2012
  24. Downing, Louise. Ski Lifts Help Open $25 Billion Market for Storing Power Archived September 17, 2016, at the Wayback Machine, Bloomberg News online, September 6, 2012
  25. Kernan, Aedan. Storing Energy on Rail Tracks Archived April 12, 2014, at the Wayback Machine, Leonardo-Energy.org website, October 30, 2013
  26. 26.0 26.1 Massey, Nathanael and ClimateWire. Energy Storage Hits the Rails Out West: In California and Nevada, projects store electricity in the form of heavy rail cars pulled up a hill Archived April 30, 2014, at the Wayback Machine, ScientificAmerican.com website, March 25, 2014. Retrieved March 28, 2014.
  27. David Z. Morris (May 22, 2016). "एनर्जी-स्टोरिंग ट्रेन को नेवादा से मिली मंजूरी". Fortune. Archived from the original on August 20, 2018. Retrieved August 20, 2018.
  28. "लिफ्ट एनर्जी स्टोरेज सिस्टम: गगनचुंबी इमारतों को ग्रेविटी बैटरी में बदलना". New Atlas (in English). May 31, 2022. Retrieved May 31, 2022.
  29. "स्ट्रैटोसोलर गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा भंडारण". Archived from the original on August 20, 2018. Retrieved August 20, 2018.
  30. Choi, Annette (May 24, 2017). "अक्षय ऊर्जा के भंडारण के लिए सरल भौतिकी समाधान". NOVA. PBS. Archived from the original on August 29, 2019. Retrieved August 29, 2019.
  31. Layered Materials for Energy Storage and Conversion, Editors: Dongsheng Geng, Yuan Cheng, Gang Zhang , Royal Society of Chemistry, Cambridge 2019,
  32. "Evidence Gathering: Thermal Energy Storage (TES) Technologies" (PDF). Department for Business, Energy & Industrial Strategy. Archived (PDF) from the original on October 31, 2020. Retrieved October 24, 2020.
  33. Hellström, G. (May 19, 2008), Large-Scale Applications of Ground-Source Heat Pumps in Sweden, IEA Heat Pump Annex 29 Workshop, Zurich.
  34. Wong, B. (2013). Integrating solar & heat pumps. Archived June 10, 2016, at the Wayback Machine.
  35. Wong, B. (2011). Drake Landing Solar Community. Archived March 4, 2016, at the Wayback Machine
  36. Canadian Solar Community Sets New World Record for Energy Efficiency and Innovation Archived April 30, 2013, at the Wayback Machine, Natural Resources Canada, October 5, 2012.
  37. Solar District Heating (SDH). 2012. Braedstrup Solar Park in Denmark Is Now a Reality! Archived January 26, 2013, at the Wayback Machine Newsletter. October 25, 2012. SDH is a European Union-wide program.
  38. Sekhara Reddy, M.C.; T., R.L.; K., D.R; Ramaiah, P.V (2015). "समझदार ताप और गुप्त ताप भंडारण सामग्री का उपयोग करके तापीय ऊर्जा भंडारण प्रणाली में वृद्धि". I-Manager's Journal on Mechanical Engineering. 5: 36. ProQuest 1718068707.
  39. "Electricity Storage" (PDF). Institute of Mechanical Engineers. May 2012. Archived (PDF) from the original on January 10, 2020. Retrieved October 31, 2020.
  40. Danigelis, Alyssa (December 19, 2019). "First Long-Duration Liquid Air Energy Storage System Planned for the US". Environment + Energy Leader (in English). Archived from the original on November 4, 2020. Retrieved December 20, 2019.
  41. Dumont, Olivier; Frate, Guido Francesco; Pillai, Aditya; Lecompte, Steven; De paepe, Michel; Lemort, Vincent (2020). "Carnot battery technology: A state-of-the-art review". Journal of Energy Storage. 32: 101756. doi:10.1016/j.est.2020.101756. ISSN 2352-152X. S2CID 225019981.
  42. Susan Kraemer (April 16, 2019). "Make Carnot Batteries with Molten Salt Thermal Energy Storage in ex-Coal Plants". SolarPACES. Archived from the original on October 30, 2020. Retrieved October 31, 2020.
  43. "World's first Carnot battery stores electricity in heat". German Energy Solutions Initiative. September 20, 2020. Archived from the original on October 23, 2020. Retrieved October 29, 2020.
  44. Yao, L.; Yang, B.; Cui, H.; Zhuang, J.; Ye, J.; Xue, J. (2016). "ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी की चुनौतियां और प्रगति और विद्युत प्रणालियों में इसका अनुप्रयोग". Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 4 (4): 520–521. doi:10.1007/s40565-016-0248-x.
  45. Aifantis, Katerina E.; Hackney, Stephen A.; Kumar, R. Vasant (March 30, 2010). High Energy Density Lithium Batteries: Materials, Engineering, Applications. John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-63002-8.
  46. David L. Chandler (August 24, 2022). "कम लागत वाली बैटरी के लिए एक नई अवधारणा".
  47. 47.0 47.1 B. E. Conway (1999). Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentals and Technological Applications. Berlin: Springer. ISBN 978-0306457364. Retrieved May 2, 2013.
  48. Marin S. Halper, James C. Ellenbogen (March 2006). Supercapacitors: A Brief Overview (PDF) (Technical report). MITRE Nanosystems Group. Archived from the original (PDF) on February 1, 2014. Retrieved January 20, 2014.
  49. Frackowiak, Elzbieta; Béguin, François (2001). "Carbon materials for the electrochemical storage of energy in Capacitors". Carbon. 39 (6): 937–950. doi:10.1016/S0008-6223(00)00183-4.
  50. "Capacitor cells - ELTON". Elton-cap.com. Archived from the original on June 23, 2013. Retrieved May 29, 2013.
  51. Zerrahn, Alexander; Schill, Wolf-Peter; Kemfert, Claudia (2018). "On the economics of electrical storage for variable renewable energy sources". European Economic Review. 108: 259–279. arXiv:1802.07885. doi:10.1016/j.euroecorev.2018.07.004. ISSN 0014-2921. S2CID 3484041.
  52. Oprisan, Morel. Introduction of Hydrogen Technologies to Ramea Island Archived July 30, 2016, at the Wayback Machine, CANMET Technology Innovation Centre, Natural Resources Canada, April 2007.
  53. Zyga, Lisa (December 11, 2006). "Why A Hydrogen Economy Doesn't Make Sense". Physorg.com web site. Physorg.com. pp. 15–44. Archived from the original on April 1, 2012. Retrieved November 17, 2007.
  54. "Safe, efficient way to produce hydrogen from aluminum particles and water for in-flight aircraft energy". Archived from the original on July 9, 2018. Retrieved July 9, 2018.
  55. 55.0 55.1 55.2 "New process generates hydrogen from aluminum alloy to run engines, fuel cells". Archived from the original on December 13, 2020. Retrieved July 9, 2018.
  56. Eberle, Ulrich and Rittmar von Helmolt. "Sustainable transportation based on electric vehicle concepts: a brief overview" Archived October 21, 2013, at the Wayback Machine. Energy & Environmental Science, Royal Society of Chemistry, May 14, 2010, accessed August 2, 2011.
  57. "Benchmarking of selected storage options" (PDF).
  58. "HyWeb - The LBST Information Portal on Hydrogen and Fuel Cells". www.hyweb.de. Archived from the original on January 2, 2004. Retrieved September 28, 2008.
  59. "Storing renewable energy: Is hydrogen a viable solution?" (PDF).
  60. 60.0 60.1 "Hydrogen-powered drives for e-scooters" (Press release). Fraunhofer Society. February 1, 2021. Archived from the original on February 3, 2021. Retrieved February 22, 2021.
  61. Röntzsch, Lars; Vogt, Marcus (February 2019). श्वेत पत्र - ऑफ-ग्रिड बिजली आपूर्ति के लिए पावरपेस्ट (Technical report). Fraunhofer Society. Archived from the original on February 7, 2021. Retrieved February 22, 2021.
  62. Varone, Alberto; Ferrari, Michele (2015). "पॉवर टू लिक्विड एंड पावर टू गैस: एन आप्शन फॉर द जर्मन एनर्जीवेंडे". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 45: 207–218. doi:10.1016/j.rser.2015.01.049.
  63. Clean Alternative Fuels: Fischer-Tropsch Archived July 10, 2007, at the Wayback Machine, Transportation and Air Quality, Transportation and Regional Programs Division, United States Environmental Protection Agency, March 2002.
  64. "Overview of Lithium-Ion Batteries" (PDF). Panasonic. Archived (PDF) from the original on September 21, 2018. Retrieved July 9, 2018.
  65. White Paper: A Novel Method For Grid Energy Storage Using Aluminum Fuel Archived May 31, 2013, at the Wayback Machine, Alchemy Research, April 2012.
  66. "Army discovery may offer new energy source | U.S. Army Research Laboratory". arl.army.mil (in English). Archived from the original on July 9, 2018. Retrieved July 9, 2018.
  67. "Current Efficiency, Specific Energy Consumption, Net Carbon Consumption - The Aluminum Smelting Process". aluminum-production.com. Archived from the original on July 9, 2018. Retrieved July 9, 2018.
  68. Cowan, Graham R.L. Boron: A Better Energy Carrier than Hydrogen? Archived July 5, 2007, at the Wayback Machine, June 12, 2007
  69. Auner, Norbert. Silicon as an intermediary between renewable energy and hydrogen Archived July 29, 2013, at the Wayback Machine, Frankfurt, Germany: Institute of Inorganic Chemistry, Johann Wolfgang Goethe University Frankfurt, Leibniz-Informationszentrum Wirtschaft, May 5, 2004, No. 11.
  70. Engineer-Poet. Ergosphere Blog, Zinc: Miracle metal? Archived August 14, 2007, at the Wayback Machine, June 29, 2005.
  71. "सौर ऊर्जा का तरल भंडारण: पहले से कहीं अधिक प्रभावी". sciencedaily.com. Archived from the original on March 20, 2017. Retrieved March 21, 2017.
  72. Miller, Charles. Illustrated Guide to the National Electrical Code Archived August 19, 2020, at the Wayback Machine, p. 445 (Cengage Learning 2011).
  73. Bezryadin, A.; et., al. (2017). "ग्राफीन नैनोकैपेसिटर की ढांकता हुआ परत की बड़ी ऊर्जा भंडारण दक्षता". Nanotechnology. 28 (49): 495401. arXiv:2011.11867. Bibcode:2017Nanot..28W5401B. doi:10.1088/1361-6528/aa935c. PMID 29027908. S2CID 44693636.
  74. Belkin, Andrey; et., al. (2017). "हाई वोल्टेज ब्रेकडाउन के बाद एल्यूमिना नैनोकैपेसिटर की रिकवरी". Sci. Rep. 7 (1): 932. Bibcode:2017NatSR...7..932B. doi:10.1038/s41598-017-01007-9. PMC 5430567. PMID 28428625.
  75. Chen, Y.; et., al. (2012). "उच्च विद्युत क्षेत्र के तहत धातुकृत-फिल्म संधारित्र की स्व-उपचार और आजीवन विशेषताओं पर अध्ययन।". IEEE Transactions on Plasma Science. 40 (8): 2014–2019. Bibcode:2012ITPS...40.2014C. doi:10.1109/TPS.2012.2200699. S2CID 8722419.
  76. Hubler, A.; Osuagwu, O. (2010). "डिजिटल क्वांटम बैटरी: नैनोवैक्यूम ट्यूब एरे में ऊर्जा और सूचना भंडारण". Complexity. 15: NA. doi:10.1002/cplx.20306.
  77. Talbot, David (December 21, 2009). "A Quantum Leap in Battery Design". Technology Review. MIT. Retrieved June 9, 2011.
  78. Hubler, Alfred W. (January–February 2009). "Digital Batteries". Complexity. 14 (3): 7–8. Bibcode:2009Cmplx..14c...7H. doi:10.1002/cplx.20275.
  79. 79.0 79.1 Hassenzahl, W.V., "Applied Superconductivity: Superconductivity, An Enabling Technology For 21st Century Power Systems?", IEEE Transactions on Magnetics, pp. 1447–1453, Vol. 11, Iss. 1, March 2001.
  80. Cheung K.Y.C; Cheung S.T.H.; Navin De Silvia; Juvonen; Singh; Woo J.J. Large-Scale Energy Storage Systems, Imperial College London: ISE2, 2002/2003.
  81. प्रौद्योगिकी और अनुप्रयुक्त विज्ञान का विश्वकोश।. Vol. 10. New York: Marshall Cavendish. 2000. p. 1401. ISBN 076147126X. Retrieved December 31, 2020. आटा मिलों को शक्ति देने के लिए 100 ईसा पूर्व में यूरोप के बाल्कन में सरल जलचक्र का उपयोग किया गया था। उससे एक हज़ार साल पहले मिस्र और मेसोपोटामिया में विस्तृत सिंचाई प्रणाली का निर्माण किया गया था, और यह बहुत संभावना है कि इन प्रणालियों में साधारण जलचक्र शामिल थे। तीसरी और चौथी शताब्दी सी.ई. के दौरान रोमन साम्राज्य में एक जलधारा द्वारा संचालित वाटरव्हील आम थे। पश्चिमी रोमन साम्राज्य के पतन के बाद, यूरोप की तुलना में मध्य पूर्व में जल प्रौद्योगिकी का विकास हुआ, लेकिन वॉटरव्हील का उपयोग आमतौर पर पानी के दोहन के लिए किया जाता था। मध्य युग के दौरान यूरोप में शक्ति का एक स्रोत। 1086 सीई की डूम्सडे बुक इंग्लैंड के दक्षिणी आधे हिस्से में पानी से चलने वाली 5624 मिलों को सूचीबद्ध करती है। क्रूसेडर्स द्वारा मध्य पूर्व से अधिक कुशल वाटरव्हील्स के डिजाइन यूरोप में वापस लाए गए थे और इसका उपयोग अनाज पीसने और भट्टी की धौंकनी को चलाने के लिए किया गया था।
  82. 82.0 82.1 Guilherme de Oliveira e Silva; Patrick Hendrick (September 15, 2016). "Lead-acid batteries coupled with photovoltaics for increased electricity self-sufficiency in households". Applied Energy. 178: 856–867. doi:10.1016/j.apenergy.2016.06.003.
  83. de Oliveira e Silva, Guilherme; Hendrick, Patrick (June 1, 2017). "लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग करने वाले बेल्जियम के घरों की फोटोवोल्टिक आत्मनिर्भरता और ग्रिड पर इसका प्रभाव". Applied Energy. 195: 786–799. doi:10.1016/j.apenergy.2017.03.112.
  84. Debord, Matthew (May 1, 2015). "एलन मस्क का बड़ा ऐलान: इसे कहते हैं 'टेस्ला एनर्जी'". Business Insider. Archived from the original on May 5, 2015. Retrieved June 11, 2015.
  85. "टेस्ला ने नई पीढ़ी के साथ पावरपैक सिस्टम की कीमत में और 10% की कमी की". Electrek. May 15, 2017. Archived from the original on November 14, 2016. Retrieved November 14, 2016.
  86. "रोजवाटर एनर्जी ग्रुप सीईडीआईए 2017 में हब 120 की शुरुआत करेगा". August 29, 2017. Archived from the original on June 5, 2019. Retrieved June 5, 2019.
  87. "गुलाब जल ऊर्जा - उत्पाद". Archived from the original on June 5, 2019. Retrieved June 5, 2019.
  88. "रोज़वाटर एनर्जी: द क्लीनेस्ट, ग्रीनेस्ट $ 60K पावर सप्लाई एवर". Commercial Integrator. October 19, 2015. Archived from the original on June 5, 2019. Retrieved June 5, 2019.
  89. "रोजवाटर की जाइंट होम बैटरी टेस्ला से कैसे अलग है". CEPRO. October 19, 2015. Archived from the original on July 12, 2021. Retrieved July 12, 2021.
  90. Delacey, Lynda (October 29, 2015). "प्रायोगिक कार्यक्रम शुरू करने के लिए प्लग-एंड-प्ले सौर ऊर्जा भंडारण प्रणाली को चरणबद्ध करें". www.gizmag.com. Archived from the original on December 22, 2015. Retrieved December 20, 2015.
  91. "आपका वॉटर हीटर हाई-पावर होम बैटरी बन सकता है". popsci.com. April 7, 2016. Archived from the original on May 5, 2017. Retrieved May 16, 2017.
  92. Wright, matthew; Hearps, Patrick; et al. Australian Sustainable Energy: Zero Carbon Australia Stationary Energy Plan Archived November 24, 2015, at the Wayback Machine, Energy Research Institute, University of Melbourne, October 2010, p. 33. Retrieved from BeyondZeroEmissions.org website.
  93. Innovation in Concentrating Thermal Solar Power (CSP) Archived September 24, 2015, at the Wayback Machine, RenewableEnergyFocus.com website.
  94. Ray Stern. "सोलाना: गिला बेंड के पास केंद्रित सौर ऊर्जा संयंत्र के बारे में 10 तथ्य जो आप नहीं जानते होंगे". Phoenix New Times. Archived from the original on October 11, 2013. Retrieved December 6, 2015.
  95. Edwin Cartlidge (November 18, 2011). "Saving for a rainy day". Science. 334 (6058): 922–924. Bibcode:2011Sci...334..922C. doi:10.1126/science.334.6058.922. PMID 22096185.
  96. 96.0 96.1 96.2 Wald, Matthew, L. Wind Drives Growing Use of Batteries Archived December 5, 2019, at the Wayback Machine, The New York Times, July 28, 2010, p. B1.
  97. Erik Ingebretsen; Tor Haakon Glimsdal Johansen (July 16, 2013). "The Potential of Pumped Hydro Storage in Norway (abstract)" (PDF). Archived from the original (PDF) on February 28, 2014. Retrieved February 16, 2014. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
  98. "Norway statistics - International Hydropower Association" Archived September 14, 2018, at the Wayback Machine. Retrieved on September 13, 2018.
  99. 99.0 99.1 99.2 99.3 Wald, Matthew L. Ice or Molten Salt, Not Batteries, to Store Energy Archived November 12, 2020, at the Wayback Machine, The New York Times website, April 21, 2014, and in print on April 22, 2014, p. F7 of the New York edition. Retrieved May 29, 2014.
  100. Schmid, Jürgen. Renewable Energies and Energy Efficiency: Bioenergy and renewable power methane in integrated 100% renewable energy system Archived December 2, 2011, at the Wayback Machine (thesis), Universität Kassel/Kassel University Press, September 23, 2009.
  101. "Association négaWatt - Scénario négaWatt 2011". Archived from the original on January 5, 2012. Retrieved October 19, 2011.
  102. Wald, Matthew L. Taming Unruly Wind Power Archived December 2, 2012, at the Wayback Machine, The New York Times, November 4, 2011, and in print on November 5, 2011, p. B1 of the New York edition.
  103. Wald, Matthew, L. Sudden Surplus Calls for Quick Thinking Archived June 6, 2014, at the Wayback Machine, The New York Times online website, July 7, 2010.
  104. Thermal Energy Storage Myths Archived March 26, 2010, at the Wayback Machine, Calmac.com website.
  105. Fire and Ice based storage Archived August 25, 2009, at the Wayback Machine, DistributedEnergy.com website, April 2009.
  106. Air-Conditioning, Heating and Refrigeration Institute, Fundamentals of HVAC/R, Page 1263
  107. Bartłomiejczyk, Mikołaj (2018). "विद्युतीकृत शहरी परिवहन प्रणालियों के लिए सौर ऊर्जा प्रणालियों का संभावित अनुप्रयोग". Energies. 11 (4): 1. doi:10.3390/en11040954.
  108. Brelje, Benjamin J.; Martins, Joaquim R.R.A. (January 2019). "इलेक्ट्रिक, हाइब्रिड और टर्बोइलेक्ट्रिक फिक्स्ड-विंग एयरक्राफ्ट: अवधारणाओं, मॉडलों और डिजाइन दृष्टिकोणों की समीक्षा". Progress in Aerospace Sciences (in English). 104: 1–19. Bibcode:2019PrAeS.104....1B. doi:10.1016/j.paerosci.2018.06.004.
  109. Bird, John (2010). Electrical and Electronic Principles and Technology. Routledge. pp. 63–76. ISBN 9780080890562. Retrieved March 17, 2013.
  110. DOE Global Energy Storage Database Archived November 13, 2013, at the Wayback Machine, United States Department of Energy, Office of Electricity and Sandia National Labs.
  111. Herrman, Ulf; Nava, Paul (February 13, 2016). "स्पेन में 50 मेगावाट के ट्रफ पावर प्लांट के लिए थर्मल स्टोरेज कॉन्सेप्ट" (PDF). www.nrel.gov. NREL. Archived from the original (PDF) on April 2, 2016. Retrieved February 13, 2017.
  112. Doetsch, Christian (November 6, 2014). "Electric Storage Devices – "Definition" of Storage Capacity, Power, Efficiency" (PDF). www.iea-eces.org. Archived from the original (PDF) on February 13, 2017. Retrieved February 13, 2017.
  113. Locatelli, Giorgio; Palerma, Emanuele; Mancini, Mauro (April 1, 2015). "अनुकूलन पद्धति के साथ बड़े ऊर्जा भंडारण संयंत्रों के अर्थशास्त्र का आकलन करना". Energy. 83: 15–28. doi:10.1016/j.energy.2015.01.050.
  114. 114.0 114.1 Locatelli, Giorgio; Invernizzi, Diletta Colette; Mancini, Mauro (June 1, 2016). "ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में निवेश और जोखिम मूल्यांकन: एक वास्तविक विकल्प दृष्टिकोण" (PDF). Energy. 104: 114–131. doi:10.1016/j.energy.2016.03.098. S2CID 62779581. Archived (PDF) from the original on July 19, 2018. Retrieved July 5, 2019.
  115. Loisel, Rodica; Mercier, Arnaud; Gatzen, Christoph; Elms, Nick; Petric, Hrvoje (2010). "Valuation framework for large scale electricity storage in a case with wind curtailment". Energy Policy. 38 (11): 7323–7337. doi:10.1016/j.enpol.2010.08.007.
  116. Wald, Matthew. Green Blog: The Convoluted Economics of Storing Energy Archived April 2, 2013, at the Wayback Machine, The New York Times, January 3, 2012.
  117. Perishable. "ग्लोबल एनर्जी स्टोरेज डेटाबेस | एनर्जी स्टोरेज सिस्टम" (in English). Archived from the original on July 9, 2021. Retrieved July 9, 2021.
  118. "पनबिजली विशेष बाजार रिपोर्ट - विश्लेषण". IEA (in British English). Archived from the original on July 9, 2021. Retrieved July 9, 2021.
  119. Vilanova, Mateus Ricardo Nogueira; Flores, Alessandro Thiessen; Balestieri, José Antônio Perrella (July 18, 2020). "पंप किए गए जल भंडारण संयंत्र: एक समीक्षा". Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering (in English). 42 (8): 415. doi:10.1007/s40430-020-02505-0. ISSN 1806-3691. S2CID 225550878.
  120. 120.0 120.1 "2.5 ट्रिलियन डॉलर का कारण है कि हम ग्रिड को साफ करने के लिए बैटरी पर निर्भर नहीं रह सकते". MIT Technology Review (in English). Archived from the original on August 24, 2021. Retrieved July 9, 2021.
  121. 121.0 121.1 "केवल नवीकरणीय ऊर्जा पर निर्भर रहने से ओवरहालिंग ऊर्जा की लागत काफी बढ़ जाती है". MIT Technology Review (in English). Archived from the original on August 13, 2021. Retrieved July 9, 2021.
  122. Zappa, William; Junginger, Martin; van den Broek, Machteld (January 2019). "क्या 2050 तक 100% नवीकरणीय यूरोपीय ऊर्जा प्रणाली संभव है?". Applied Energy (in English). 233–234: 1027–1050. doi:10.1016/j.apenergy.2018.08.109. S2CID 116855350.
  123. Baird, Zachariah Steven; Neshumayev, Dmitri; Järvik, Oliver; Powell, Kody M. (December 30, 2021). "एस्टोनिया में सबसे संभावित कम उत्सर्जन बिजली उत्पादन प्रणालियों की तुलना". PLOS ONE (in English). 16 (12): e0261780. Bibcode:2021PLoSO..1661780B. doi:10.1371/journal.pone.0261780. ISSN 1932-6203. PMC 8717974. PMID 34968401.
  124. Galbraith, Kate. Filling the Gaps in the Flow of Renewable Energy Archived April 10, 2017, at the Wayback Machine, The New York Times, October 22, 2013.
  125. Aschenbrenner, Norbert. Test Plant For Automated Battery Production Archived May 8, 2014, at the Wayback Machine, Physics.org website, May 6, 2014. Retrieved May 8, 2014.
  126. Produktionsforschung | Prozessentwicklung und Produktionstechnik für große Lithium-Ionen-Zellen Archived May 12, 2014, at the Wayback Machine, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg website, 2011. (in German)
  127. 127.0 127.1 Content, Thomas. Johnson Controls, UW Open Energy Storage Systems Test Lab In Madison Archived May 8, 2014, at the Wayback Machine, Milwaukee, Wisconsin: Milwaukee Journal Sentinel, May 5, 2014.
  128. Loudon, Bennett J. NY-BEST Opens $23M Energy Storage Center Archived July 28, 2020, at the Wayback Machine, Rochester, New York: Democrat and Chronicle, April 30, 2014.
  129. "ऊर्जा भंडारण उत्तरों को बढ़ावा देने के लिए सीनेटर $ 1 बिलियन से अधिक चाहते हैं". pv magazine USA (in English). Archived from the original on September 28, 2017. Retrieved September 28, 2017.
  130. SUPERGEN hub to set the direction of the UK's energy storage Archived May 9, 2014, at the Wayback Machine, HVNPlus.co.uk website, May 6, 2014. Retrieved May 8, 2014.
  131. New SUPERGEN Hub to set UK's energy storage course Archived May 8, 2014, at the Wayback Machine, ECNMag.com website, May 2, 2014.






अग्रिम पठन

Journals and papers

  • Chen, Haisheng; Thang Ngoc Cong; Wei Yang; Chunqing Tan; Yongliang Li; Yulong Ding. Progress in electrical energy storage system: A critical review, Progress in Natural Science, accepted July 2, 2008, published in Vol. 19, 2009, pp. 291–312, doi: 10.1016/j.pnsc.2008.07.014. Sourced from the National Natural Science Foundation of China and the Chinese Academy of Sciences. Published by Elsevier and Science in China Press. Synopsis: a review of electrical energy storage technologies for stationary applications. Retrieved from ac.els-cdn.com on May 13, 2014. (PDF)
  • Corum, Lyn. The New Core Technology: Energy storage is part of the smart grid evolution, The Journal of Energy Efficiency and Reliability, December 31, 2009. Discusses: Anaheim Public Utilities Department, lithium ion energy storage, iCel Systems, Beacon Power, Electric Power Research Institute (EPRI), ICEL, Self Generation Incentive Program, ICE Energy, vanadium redox flow, lithium Ion, regenerative fuel cell, ZBB, VRB, lead acid, CAES, and Thermal Energy Storage. (PDF)
  • de Oliveira e Silva, G.; Hendrick, P. (2016). "Lead-acid batteries coupled with photovoltaics for increased electricity self-sufficiency in households". Applied Energy. 178: 856–867. doi:10.1016/j.apenergy.2016.06.003.
  • Whittingham, M. Stanley. History, Evolution, and Future Status of Energy Storage, Proceedings of the IEEE, manuscript accepted February 20, 2012, date of publication April 16, 2012; date of current version May 10, 2012, published in Proceedings of the IEEE, Vol. 100, May 13, 2012, 0018–9219, pp. 1518–1534, doi: 10.1109/JPROC.2012.219017. Retrieved from ieeexplore.ieee.org May 13, 2014. Synopsis: A discussion of the important aspects of energy storage including emerging battery technologies and the importance of storage systems in key application areas, including electronic devices, transportation, and the utility grid. (PDF)

Books








बाहरी संबंध