ग्रिड ऊर्जा संचयन

ऊर्जा संग्रहण के साथ सरलीकृत विद्युत ग्रिड

एक दिन के समय आदर्शीकृत ऊर्जा संग्रहण के साथ और उसके बिना सरलीकृत ग्रिड ऊर्जा फ्लो

ग्रिड ऊर्जा संग्रहण (जिसे बड़े मापदंड पर ऊर्जा संग्रहण भी कहा जाता है) ग्रिड (विद्युत्) के अन्दर बड़े मापदंड पर ऊर्जा संग्रहण के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों का संग्रह है। विद्युत ऊर्जा ऐसे समय में संग्रहीत की जाती है जब विद्युत् प्रचुर मात्रा में और सस्ती होती है (विशेष रूप से वैरिएबल अक्षय ऊर्जा स्रोतों जैसे कि पवन ऊर्जा , ज्वारीय शक्ति और सौर ऊर्जा से नवीकरणीय विद्युत् ) या जब आपूर्ति कम होती है, और इसके पश्चात् में आपूर्ति अधिक होने पर ग्रिड में वापस आ जाती है। और विद्युत् की मूल्य अधिक होती हैं।

As of 2020^[update], ग्रिड ऊर्जा संग्रहण का सबसे बड़ा रूप जलविद्युत है, जिसमें पारंपरिक जलविद्युत उत्पादन के साथ-साथ पंप-संग्रहण जलविद्युत दोनों सम्मिलित हैं।^[1]^[2]

बैटरी संग्रहण में विकास ने व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य परियोजनाओं को शीर्ष उत्पादन के समय ऊर्जा को संग्रह करने और शीर्ष आपूर्ति के समय रिलीज करने और धीमी प्रतिक्रिया वाले संसाधनों को ऑनलाइन लाने के लिए समय देने के लिए उत्पादन अप्रत्याशित रूप से गिरने पर उपयोग करने में सक्षम बनाया है।

ग्रिड संग्रहण के दो विकल्प आपूर्ति अंतराल को भरने के लिए शीर्ष विद्युत् संयंत्रों का उपयोग और दूसरी बार भार को स्थानांतरित करने की आपूर्ति प्रतिक्रिया है।

लाभ

किसी भी ग्रिड (विद्युत्) को विद्युत् उत्पादन से आपूर्ति के अनुरूप होना चाहिए, दोनों समय के साथ अधिक भिन्न होते हैं। ऊर्जा संग्रहण और आपूर्ति प्रतिक्रिया के किसी भी संयोजन के यह लाभ हैं:

ईंधन आधारित विद्युत् संयंत्र (अर्थात कोयला, तेल, गैस, परमाणु) निरंतर उत्पादन स्तरों पर अधिक कुशलतापूर्वक और सरलता से संचालित किए जा सकते हैं
आंतरायिक स्रोतों से उत्पन्न विद्युत् को पश्चात् में संग्रहीत और उपयोग किया जा सकता है, जबकि अन्यथा इसे बिक्री के लिए कहीं और स्थानांतरित करना होगा, या बंद करना होता है
पीक उत्पादक या हस्तांतरण क्षमता को सभी संग्रहण के साथ स्थगित भार की कुल क्षमता से कम किया जा सकता है ( आपूर्ति पक्ष प्रबंधन देखें), इस क्षमता के व्यय को बचाते हुए
अधिक स्थिर मूल्य निर्धारण - संग्रहण की निवेश या आपूर्ति प्रबंधन को मूल्य निर्धारण में सम्मिलित किया गया है, इसलिए ग्राहकों से ली जाने वाली विद्युत् दरों में कम भिन्नता है, या वैकल्पिक रूप से (यदि दरों को नियम द्वारा स्थिर रखा जाता है) मूल्यवान ऑन-पीक से उपयोगिता को कम हानि विस्तृत विद्युत् की दरें जब आयातित विस्तृत विद्युत् से शीर्ष आपूर्ति को पूरा किया जाना चाहिए
आपातकालीन तैयारी - बिना किसी प्रसारण या उत्पादन के भी महत्वपूर्ण आवश्यकताओ को दृढ़ता से पूरा किया जा सकता है जबकि गैर-आवश्यक आवश्यकताओ को स्थगित कर दिया जाता है

सौर, ज्वारीय और पवन स्रोतों से प्राप्त ऊर्जा स्वाभाविक रूप से समय के मापदंड पर मिनटों से लेकर सप्ताहों या उससे अधिक तक भिन्न होती है - उत्पादित विद्युत् की मात्रा दिन के समय, चंद्र चरण, मौसम और मौसम जैसे यादृच्छिक कारकों के साथ परिवर्तित होती है। इस प्रकार, संग्रहण के अभाव में अक्षय ऊर्जा विद्युत उपयोगिताओं के लिए विशेष चुनौतियां प्रस्तुत करती हैं। जबकि विभिन्न भिन्न -भिन्न पवन स्रोतों को जोड़ने से समग्र परिवर्तनशीलता कम हो सकती है, रात में सौर दृढ़ता से उपलब्ध नहीं है, और ज्वारीय शक्ति चंद्रमा के साथ परिवर्तित होती है, इसलिए सुस्त ज्वार दिन में चार बार होता है।

यह किसी उपयोगिता को कितना प्रभावित करता है यह महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होता है। ग्रीष्म शिखर उपयोगिता में, अधिक सौर सामान्यतः अवशोषित किया जा सकता है और आपूर्ति से मेल खाता है। सर्दियों की शीर्ष उपयोगिताओं में, कुछ सीमा तक, वायु ताप की आपूर्ति से संबंधित होती है और उस आपूर्ति को पूरा करने के लिए उपयोग की जा सकती है। इन कारकों के आधार पर, कुल उत्पादन के प्रायः 20-40% से अधिक, सौर ऊर्जा और पवन ऊर्जा जैसे ग्रिड से जुड़े आंतरायिक ऊर्जा स्रोत में ग्रिड इंटरकनेक्शन, ग्रिड ऊर्जा संग्रहण या डिमांड-साइड मैनेजमेंट में निवेश की आवश्यकता होती है।

ऊर्जा संग्रहण के बिना ग्रिड (विद्युत्) में, उत्पादन जो ईंधन (कोयला, बायोमास, प्राकृतिक गैस, परमाणु) के अन्दर संग्रहीत ऊर्जा पर निर्भर करता है, जिसको आंतरायिक स्रोतों से विद्युत् के उत्पादन में वृद्धि और गिरावट से मिलान करने के लिए ऊपर और नीचे बढ़ाया जाना चाहिए (भार निम्नलिखित देखें) विद्युत् संयंत्र)। जबकि जलविद्युत ऊर्जा और प्राकृतिक गैस संयंत्रों को वायु का पालन करने के लिए शीघ्रता से ऊपर या नीचे बढ़ाया जा सकता है, कोयले और परमाणु संयंत्रों को भार का जवाब देने में अधिक समय लगता है। कम प्राकृतिक गैस या जलविद्युत ऊर्जा उत्पादन वाली उपयोगिताएँ इस प्रकार आपूर्ति प्रबंधन, ग्रिड इंटरकनेक्शन या मूल्यवान पंप संग्रहण पर अधिक निर्भर हैं।

फ्रांसीसी कंसल्टिंग फर्म योल डेवेलपमेंट का अनुमान है कि 2023 तक स्थिर संग्रहण बाजार $13.5 बिलियन का अवसर हो सकता है, जबकि 2015 में यह $1 बिलियन से भी कम था।^[3]

आपूर्ति पक्ष प्रबंधन और ग्रिड संग्रहण

विद्युत ऊर्जा उत्पादन और आपूर्ति के लिए इकाइयों और मापदंड की भावना

आपूर्ति पक्ष ग्रिड से विद्युत् का संग्रहण भी कर सकता है, उदाहरण के लिए बैटरी विद्युत वाहन को चार्ज करना वाहन और संग्रहण हीटर के लिए ऊर्जा का संग्रहण करता है, जिला ताप या ताप संचयकर्ता और संग्रहण या बर्फ संग्रहण एयर कंडीशनिंग भवनों के लिए तापीय संग्रहण प्रदान करते हैं।^[4] वर्तमान में यह संग्रहण केवल आपूर्ति को दिन के ऑफ-पीक समय में स्थानांतरित करने के लिए कार्य करता है, ग्रिड को कोई विद्युत् वापस नहीं की जाती है।

पीक पॉवर प्रदान करने के लिए ग्रिड संग्रहण की आवश्यकता को डिमांड साइड डायनेमिक प्राइसिंग या टाइम-बेस्ड यूटिलिटी प्राइसिंग द्वारा कम किया जाता है, जो स्मार्ट मीटर के लाभों में से है। घरेलू स्तर पर, उपभोक्ता कपड़े धोने और सुखाने, डिशवॉशर का उपयोग करने, नहाने और खाना पकाने के लिए कम व्ययी ऑफ-पीक समय चुन सकते हैं। साथ ही, वाणिज्यिक और औद्योगिक उपयोगकर्ता कुछ प्रक्रियाओं को ऑफ-पीक समय में स्थगित करके निवेश बचत का लाभ उठाएंगे।

पवन ऊर्जा के अप्रत्याशित संचालन से क्षेत्रीय प्रभावों ने इंटरैक्टिव आपूर्ति प्रतिक्रिया की नई आवश्यकता उत्पन्न की है, जहां उपयोगिता आपूर्ति के साथ संचार करती है। ऐतिहासिक रूप से यह केवल बड़े औद्योगिक उपभोक्ताओं के सहयोग से किया जाता था, किन्तु अब इसे पूरे ग्रिड तक विस्तारित किया जा सकता है।^[5] उदाहरण के लिए, यूरोप में कुछ बड़े मापदंड की परियोजनाएं औद्योगिक खाद्य फ्रीजर भार को परिवर्तित करने के लिए पवन ऊर्जा में परिवर्तन को जोड़ती हैं, जिससे तापमान में सामान्य परिवर्तन होता है। यदि ग्रिड-व्यापी मापदंड पर संप्रेषित किया जाता है, तो ताप/कूलिंग तापमान में छोटे परिवर्तन तुरंत पूरे ग्रिड में आपूर्ति को परिवर्तित कर देंगे।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा दिसंबर 2013 में जारी सूची में आगे विद्युत ग्रिड के लिए ऊर्जा संग्रहण और आपूर्ति पक्ष प्रौद्योगिकियों के संभावित लाभों का वर्णन किया गया है: विद्युत प्रणाली का आधुनिकीकरण राष्ट्र को जलवायु परिवर्तन सहित अनुमानित ऊर्जा आवश्यकताओ को पूरा करने की चुनौती को पूरा करने में सहायता करेगा। नवीकरणीय स्रोतों से अधिक ऊर्जा को एकीकृत करके और गैर-नवीकरणीय ऊर्जा प्रक्रियाओं से दक्षता बढ़ाकर शमन विद्युत ग्रिड के लिए अग्रिमों को सशक्त और लचीला विद्युत् वितरण प्रणाली बनाए रखना चाहिए, और ग्रिड की परिचालन क्षमताओं में सुधार, निवेश कम करने और उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के साथ-साथ मूलभूत प्रारूप को कम करने और कम करने से ऊर्जा संग्रहण इन चुनौतियों का सामना करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। निवेश। अंत में, बैकअप पावर के साथ-साथ ग्रिड स्थिरीकरण सेवाएं प्रदान करने की क्षमता के कारण आपातकालीन तैयारी के लिए ऊर्जा संग्रहण महत्वपूर्ण हो सकता है।^[6] सूची विद्युत् वितरण और ऊर्जा विश्वसनीयता कार्यालय, एआरपीए-ई , विज्ञान कार्यालय , ऊर्जा दक्षता और नवीकरणीय ऊर्जा कार्यालय, सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज, और पैसिफिक नॉर्थवेस्ट नेशनल लेबोरेटरी ; जिनमें से सभी ग्रिड ऊर्जा संग्रहण के विकास में लगे हुए हैं।^[6]

ग्रिड अनुप्रयोगों के लिए ऊर्जा संग्रहण

ऊर्जा संग्रहण प्रापर्टी विद्युत ग्रिड के लिए मूल्यवान प्रापर्टी है।^[7] वह दक्षता और आपूर्ति सुरक्षा बढ़ाने के लिए भार प्रबंधन, विद्युत् की गुणवत्ता और निर्बाध विद्युत् आपूर्ति जैसे लाभ और सेवाएं प्रदान कर सकते हैं। यह ऊर्जा संक्रमण और अधिक कुशल और स्थायी ऊर्जा प्रणाली की आवश्यकता के संबंध में अधिक से अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है।

विभिन्न ऊर्जा संग्रहण प्रौद्योगिकियां ((पंप-स्टोरेज जलविद्युत ऊर्जा, इलेक्ट्रिक बैटरी, फ्लो बैटरी, फ्लाईव्हील ऊर्जा संग्रहण, सुपरकैपेसिटर आदि)) ग्रिड-स्केल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, चूंकि उनकी विशेषताएं भिन्न हैं। उदाहरण के लिए, पंप-हाइड्रो स्टेशन उनकी बड़ी क्षमताओं और विद्युत् क्षमताओं के कारण बल्क भार प्रबंधन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। चूंकि, उपयुक्त स्थान सीमित हैं और स्थानीय विद्युत् की गुणवत्ता के मुद्दों से सामना करने के समय उनकी उपयोगिता अशक्त हो जाती है। दूसरी ओर, फ्लाईव्हील और कैपेसिटर विद्युत् की गुणवत्ता बनाए रखने में सबसे प्रभावी होते हैं किन्तु बड़े अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली संग्रहण क्षमता की कमी होती है। यह बाधाएँ संग्रहण की प्रयोज्यता के लिए स्वाभाविक सीमा हैं।

विभिन्न अध्ययनों ने रुचि विकसित की है और कुछ अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम ऊर्जा संग्रहण की उपयुक्तता या चयन की जांच की है। साहित्य सर्वेक्षण में अत्याधुनिक की उपलब्ध जानकारी सम्मिलित है और वर्तमान परियोजनाओं के आधार पर संग्रहण के उपयोग की तुलना करें।^[8]^[9] अन्य अध्ययन दूसरे के साथ ऊर्जा संग्रहण के मूल्यांकन में कदम आगे बढ़ते हैं और बहु-मापदंड निर्णय विश्लेषण के आधार पर उनकी फिटनेस को रैंक करते हैं।^[10]^[11] अन्य पेपर ने समतुल्य परिपथ के रूप में संग्रहण की जांच और मॉडलिंग के माध्यम से मूल्यांकन योजना प्रस्तावित की थी।^[12]^[13] कुछ अध्ययनों में अनुक्रमणन दृष्टिकोण का भी सुझाव दिया गया है, किन्तु यह अभी भी नई अवस्था में है।^[14] ग्रिड से जुड़ी ऊर्जा संग्रहण प्रणालियों की बढ़ी हुई आर्थिक क्षमता प्राप्त करने के लिए, ऊर्जा संग्रहण प्रणाली के लिए या से अधिक अनुप्रयोगों के लिए विभिन्न सेवाओं के साथ पोर्टफोलियो पर विचार करना रोचक है। ऐसा करने से, ही संग्रहण द्वारा विभिन्न राजस्व धाराएँ प्राप्त की जा सकती हैं और इस प्रकार उपयोग की मात्रा भी बढ़ जाती है।^[15] दो उदाहरणों का उल्लेख करने के लिए, आवृत्ति प्रतिक्रिया (विद्युत ग्रिड) और रिजर्व सेवाओं के संयोजन की जांच की जाती है,^[16] इस मध्य पावर स्मूथिंग के साथ लोड पीक शेविंग पर विचार किया जाता है।^[17]

फॉर्म

वायु

संपीड़ित वायु

ग्रिड ऊर्जा संग्रहण विधि संपीड़ित वायु के लिए ऑफ-पीक या नवीकरणीय रूप से उत्पन्न विद्युत् का उपयोग करना है, जो सामान्यतः पुराने खनन या किसी अन्य प्रकार की भूवैज्ञानिक विशेषता में संग्रहीत होती है। जब विद्युत् की आपूर्ति अधिक होती है, तो संपीड़ित वायु को अल्प मात्रा में प्राकृतिक गैस के साथ गर्म किया जाता है और फिर विद्युत् उत्पन्न करने के लिए टर्बो विस्तारक के माध्यम से चला जाता है।^[18] संपीड़ित वायु का संग्रहण सामान्यतः प्रायः 60-90% कुशल होता है।^[19]

तरल वायु

अन्य विद्युत् संग्रहण विधि वायु को संपीड़ित और ठंडा करना है, इसे तरल वायु में परिवर्तित करना होता है,^[20] जिसे संग्रहीत किया जा सकता है, और आवश्यक पड़ने पर इसका विस्तार किया जा सकता है, टरबाइन को घुमाकर, विद्युत् उत्पन्न करके, 70% तक की संग्रहण क्षमता के साथ ^[21] वाणिज्यिक तरल-वायु ऊर्जा संग्रहण संयंत्र इंग्लैंड के उत्तर में निर्माणाधीन है,^[22]^[23]^[24] 2022 के लिए व्यावसायिक संचालन की योजना के साथ ^[25] संयंत्र की 250MWh की ऊर्जा संग्रहण क्षमता दुनिया की सबसे बड़ी वर्तमान लिथियम-आयन बैटरी, दक्षिण ऑस्ट्रेलिया में हॉर्न्सडेल पावर रिजर्व की क्षमता से प्रायः दोगुनी होगी।^[26] 2022 से इटालियन कंपनी एनर्जी डोम ने कोर्सिका पर 4 MWh का प्रायः समान पायलट चलाया है जिसमें (तरल) वायु का उपयोग नहीं किया गया है, किन्तु केवल CO₂. निर्वहन करते समय, CO₂ में रखा गया है।^[27]

बैटरी

1917 से 16 भिन्न -भिन्न लेड एसिड बैटरी सेल (32 वोल्ट) का उपयोग कर 900 वाट प्रत्यक्ष वर्तमान प्रकाश संयंत्र।^[28]

लीथियम-आयन बैटरियों का सीखने की अवस्था : तीन दशकों में बैटरियों की कीमत में 97% की गिरावट आई है।^[29]^[30]

एकदिश धारा विद्युत पावर के प्रारंभिक दिनों में बैटरी संग्रहण का उपयोग किया जाता था। जहां एसी ग्रिड विद्युत् सरलता से उपलब्ध नहीं थी, पवन टर्बाइनों या आंतरिक दहन इंजनों द्वारा संचालित पृथक प्रकाश संयंत्र छोटे मोटरों को प्रकाश और शक्ति प्रदान करते थे। इंजन को प्रारंभ किए बिना या वायु शांत होने पर भार को चलाने के लिए बैटरी प्रणाली का उपयोग किया जा सकता है। शीशे के जार में लेड-एसिड बैटरियों के बैंक ने लैम्पों को रोशन करने के लिए और साथ ही बैटरियों को रिचार्ज करने के लिए इंजन को प्रारंभ करने के लिए विद्युत् की आपूर्ति की थी। नए लिथियम-आयन उपकरणों के लिए बैटरी संग्रहण तकनीक सामान्यतः प्रायः 80% से 90% से अधिक कुशल है।^[31]^[32]

बड़े सॉलिड-स्टेट कन्वर्टर्स से जुड़े बैटरी प्रणाली का उपयोग विद्युत् वितरण नेटवर्क को स्थिर करने के लिए किया गया है। कुछ ग्रिड बैटरी अक्षय ऊर्जा संयंत्रों के साथ सह-स्थित हैं, या तो रुक-रुक कर वायु या सौर उत्पादन द्वारा आपूर्ति की गई विद्युत् को सुचारू करने के लिए, या विद्युत् उत्पादन को दिन के अन्य घंटों में स्थानांतरित करने के लिए जब अक्षय संयंत्र सीधे विद्युत् का उत्पादन नहीं कर सकता है (बैटरी संग्रहण देखें) पावर स्टेशन या स्थापना उदाहरण)। यह हाइब्रिड प्रणालियाँ (उत्पादन और संग्रहण) या तो नवीकरणीय स्रोतों को जोड़ने पर ग्रिड पर दबाव को कम कर सकती हैं या आत्मनिर्भरता तक पहुँचने और ऑफ-द-ग्रिड कार्य करने के लिए उपयोग की जा सकती हैं ( स्टैंड-अलोन पावर प्रणाली देखें)।

विद्युत वाहन अनुप्रयोगों के विपरीत, स्थिर संग्रहण के लिए बैटरी द्रव्यमान या मात्रा की कमी से ग्रस्त नहीं होती हैं। चूंकि, बड़ी मात्रा में निहित ऊर्जा और शक्ति के कारण, प्रति शक्ति या ऊर्जा इकाई की निवेश महत्वपूर्ण है। ग्रिड-स्केल संग्रहण के लिए प्रौद्योगिकी के हित का आकलन करने के लिए प्रासंगिक मेट्रिक्स Wh/kg (या W/kg) के बजाय $/Wh (या $/W) है। विद्युत वाहन के विकास के लिए इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रिड संग्रहण संभव हो गया, जिससे बैटरी की उत्पादन निवेश $300/kWh से कम हो गई। उत्पादन श्रृंखला का अनुकूलन करके, प्रमुख उद्योगपतियों ने 2020 के अंत तक $150/kWh तक पहुंचने का लक्ष्य रखा था, किन्तु वास्तव में $140/kWh प्राप्त किया था। बैटरी की मूल्यों में गिरावट की दर निरंतर अधिकांश अनुमानों से अधिक हो गई है, जो 2021 में $132/kWh तक पहुंच गई है।^[33] ये बैटरी लिथियम आयन बैटरी या लिथियम-आयन तकनीक पर निर्भर करती हैं, जो मोबाइल एप्लिकेशन (उच्च निवेश, उच्च घनत्व) के लिए अनुकूल है। ग्रिड के लिए अनुकूलित तकनीकों को कम निवेश प्रति kWh पर ध्यान देना चाहिए। विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उनकी कम निवेश, मापदंड और स्वीकार्य ऊर्जा घनत्व के कारण लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी वाहनों और ग्रिड संग्रहण दोनों में तेजी से उपयोग की जा रही हैं।^[34]

ग्रिड-उन्मुख बैटरी प्रौद्योगिकियां

सोडियम-आयन बैटरी या सोडियम-आयन बैटरी लिथियम-आयन का सस्ता और स्थायी विकल्प है, क्योंकि सोडियम लिथियम की तुलना में कहीं अधिक प्रचुर मात्रा में और सस्ता है, किन्तु इसमें ऊर्जा घनत्व कम है। चूंकि, वह अभी भी अपने विकास के प्रारंभिक चरण में हैं।

ऑटोमोटिव-उन्मुख प्रौद्योगिकियां ठोस इलेक्ट्रोड पर निर्भर करती हैं, जिनमें उच्च ऊर्जा घनत्व होता है, किन्तु इसके लिए मूल्य निर्माण प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। तरल इलेक्ट्रोड सस्ते और कम सघन विकल्प का प्रतिनिधित्व करते हैं क्योंकि उन्हें किसी प्रसंस्करण की आवश्यकता नहीं होती है।

पिघला हुआ-नमक/तरल-धातु बैटरी

यह बैटरी इलेक्ट्रोलाइट द्वारा भिन्न किए गए दो पिघले हुए धातु मिश्र धातुओं से बनी होती हैं। वह निर्माण के लिए सरल हैं किन्तु मिश्र धातुओं को तरल अवस्था में रखने के लिए विभिन्न सौ डिग्री सेल्सियस के तापमान की आवश्यकता होती है। इस तकनीक में मोल्टेन-सॉल्ट बैटरी ज़ेबरा, एनएएस बैटरी या सोडियम-सल्फर बैटरी और तरल धातु बैटरी सम्मिलित हैं।^[35] जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में ग्रिड संग्रहण के लिए सोडियम सल्फर बैटरी का उपयोग किया जा रहा है।^[36] इलेक्ट्रोलाइट ठोस बीटा एल्यूमिना से बना है। पीआर के समूह द्वारा विकसित तरल धातु बैटरी डोनाल्ड सडोवे , मैग्नीशियम और सुरमा के पिघले हुए मिश्र धातुओं का उपयोग विद्युत रूप से इन्सुलेट पिघले हुए नमक से भिन्न करते हैं। इसे एमआईटी स्पिनऑफ कंपनी अंबरी (कंपनी) द्वारा बाजार में लाया जा रहा है, जिसे वर्तमान में रेनो, नेवादा के निकट टेरास्केल डेटा सेंटर कंपनी के लिए पहला 250MWh प्रणाली स्थापित करने के लिए अनुबंधित किया गया है।^[37]^[38]

फ्लो बैटरी

रिचार्जेबल फ्लो बैटरी में, तरल इलेक्ट्रोड कमरे के तापमान पर जल में संक्रमण धातुओं से बने होते हैं। उनका उपयोग तीव्र-प्रतिक्रिया संग्रहण माध्यम के रूप में किया जा सकता है।^[39] वैनेडियम रेडॉक्स बैटरी एक प्रकार की फ्लो बैटरी है।^[40] विभिन्न साइटों सहित विभिन्न फ्लो बैटरी स्थापित हैं; हक्सले हिल विंड फार्म, तस्मानिया (ऑस्ट्रेलिया), होक्काइडो (जापान) में तोमारी विंड हिल्स, साथ ही गैर-पवन कृषि अनुप्रयोगों में (आयरलैंड गणराज्य ) में 12 MW·h फ्लो बैटरी स्थापित की जानी थी।^[41] इन संग्रहण प्रणालियों को क्षणिक वायु के अस्थिरता को सुचारू करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यूटिलिटी-स्केल फ्लो-टाइप बैटरी में उपयोग के लिए हाइड्रोजन ब्रोमाइड प्रस्तावित किया गया है।^[42]

उदाहरण

प्यूर्टो रिको में प्रणाली 15 मिनट (5 मेगावाट घंटा) के लिए 20 मेगावाट की क्षमता के साथ द्वीप पर उत्पादित विद्युत शक्ति की आवृत्ति को स्थिर करता है। लंबी हस्तांतरण लाइन के अंत में वोल्टेज को स्थिर करने के लिए 2003 में फेयरबैंक्स अलास्का में 27 मेगावाट 15-मिनट (6.75 मेगावाट घंटा) निकल-कैडमियम बैटरी बैंक स्थापित किया गया था।^[43] 2014 में, तहचापी ऊर्जा संग्रहण परियोजना को दक्षिणी कैलिफोर्निया एडिसन द्वारा कमीशन किया गया था।^[44]

2016 में, ग्रिड संग्रहण अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए जस्ता-आयन बैटरी प्रस्तावित की गई थी।^[45]

2017 में, कैलिफोर्निया सार्वजनिक उपयोगिता आयोग ने ओंटारियो, कैलिफ़ोर्निया में मीरा लोमा सबस्टेशन में टेस्ला बैटरी के 396 रेफ्रिजरेटर-आकार के समूह स्थापित किए। स्टैक को 10 मेगावाट (कुल मिलाकर 20 मेगावाट) के दो मॉड्यूल में तैनात किया गया है, प्रत्येक 4 घंटे तक चलने में सक्षम है, इस प्रकार 80 मेगावाट संग्रहण तक जुड़ जाता है। सरणी चार घंटे से अधिक समय तक 15,000 घरों को विद्युत् देने में सक्षम है।^[46]

हांगकांग में बैटरी संग्रहण पावर स्टेशन बीवाईडी पारंपरिक उपभोक्ता बैटरी तकनीकों जैसे लिथियम आयरन फॉस्फेट या लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) बैटरी का उपयोग करने का प्रस्ताव करता है, जो विभिन्न बैटरी को समानांतर में जोड़ता है।

युनाइटेड स्टेट्स में सबसे बड़ी ग्रिड संग्रहण बैटरियों में इलिनोइस के ग्रैंड रिज पावर प्लांट में 31.5 MW की बैटरी और मध्य रिज, वेस्ट वर्जीनिया में 31.5 MW की बैटरी सम्मिलित हैं।^[47] 2015 में निर्माणाधीन दो बैटरियों में 400 MWh (4 घंटे के लिए 100 MW) सदर्न कैलिफ़ोर्निया एडिसन प्रोजेक्ट और कौई, हवाई पर 52 MWh प्रोजेक्ट सम्मिलित हैं, जो शाम को 13MW सोलर फ़ार्म के आउटपुट को पूरी तरह से शिफ्ट करने के लिए हैं।^[48] फेयरबैंक्स, अलास्का में दो बैटरी हैं ( निकल-कैडमियम बैटरी या Ni-Cd सेल का उपयोग करके 7 मिनट के लिए 40 MW),^[49] और नॉट्रीज़, टेक्सास में (36 MW 40 मिनट के लिए लेड–एसिड बैटरी या लीड–एसिड बैटरियों का उपयोग करके)।^[50]^[51] जर्मनी के लुनेन में डेमलर की स्मार्ट विद्युत ड्राइव कारों की प्रयुक्त बैटरियों से बनी 13 MWh बैटरी का निर्माण किया जा रहा है, जिसका दूसरा जीवन 10 साल का होने की उम्मीद है।^[52]

2015 में, यूएस में 221 मेगावाट बैटरी संग्रहण स्थापित किया गया था, जिसकी कुल क्षमता 2020 में 1.7 GW तक पहुंचने की उम्मीद है।^[53] यूके ने 2018 में हर्टफोर्डशायर में 50 मेगावाट की लिथियम-आयन ग्रिड-बैटरी स्थापित की थी।^[54] फरवरी 2021 में, बर्वेल, कैंब्रिजशायर में 50 मेगावाट बैटरी संग्रहण विकास और बार्न्सली, साउथ यॉर्कशायर में 40 मेगावाट साइट पर निर्माण प्रारंभ हुआ था।^[55]

नवंबर 2017 में टेस्ला, इंक. ने दक्षिण ऑस्ट्रेलिया में 100 MW, 129 MWh बैटरी प्रणाली स्थापित किया था।^[56] ऑस्ट्रेलियाई एनर्जी मार्किट ओपरेटर ने कहा कि पारंपरिक सिंक्रोनस जनरेशन इकाई द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवा की तुलना में यह तेजी से और स्पष्ट दोनों है।^[57]^[58]

प्रौद्योगिकी तुलना
Technology	Moving Parts	Ambient Temperature	Flammable	Toxic Materials	In production	Rare metals
Vanadium flow^[59]	Yes	Yes	No	Yes	Yes	No
Liquid Metal	No	No	Yes	No	No	No
Sodium-Ion	No	Yes	Yes	No	No	No
Lead–Acid^[60]	No	Yes	No	Yes	Yes	No
Sodium–sulfur batteries	No	No	Yes	No	Yes	No
Ni–Cd	No	Yes	No	Yes	Yes	Yes
Al-ion	No	Yes	No	No	No	No
Li-ion	No	Yes	Yes	No	Yes	No
Fe-air	Yes	No	Yes	No	No	No

विद्युत वाहन

निसान लीफ , 2015 तक दुनिया की सबसे ज्यादा बिकने वाली राजमार्ग-सक्षम विद्युत कार

कंपनियां पीक डिमांड को पूरा करने के लिए विद्युत वाहनों के संभावित उपयोग पर शोध कर रही हैं। पार्क और प्लग-इन विद्युत वाहन पीक भार के समय बैटरी से विद्युत् बेच सकता है और रात के समय (घर पर) या ऑफ-पीक के समय चार्ज कर सकता है।^[61]

प्लग-इन हाइब्रिड या विद्युत कारों का उपयोग किया जा सकता है^[62]^[63]^[64] उनकी ऊर्जा संग्रहण क्षमताओं के लिए। वाहन करने वाली ग्रिड तकनीक को नियोजित किया जा सकता है, प्रत्येक वाहन को उसके 20 से 50 kWh बैटरी का संकुल के साथ वितरित लोड-बैलेंसिंग डिवाइस या आपातकालीन शक्ति स्रोत में परिवर्तित कर दिया जा सकता है। यह 3,650 kWh की वार्षिक आपूर्ति मानते हुए प्रति दिन 10 kWh की औसत घरेलू आवश्यकताओं के प्रति वाहन दो से पांच दिनों का प्रतिनिधित्व करता है। ऊर्जा की यह मात्रा मध्य के बराबर है 60 and 480 kilometres (40 and 300 mi) उपभोग करने वाले ऐसे वाहनों में रेंज की 0.1 to 0.3 kilowatt-hours per kilometre (0.16 to 0.5 kWh/mi). ये आंकड़े घर-निर्मित विद्युत वाहन रूपांतरण ों में भी प्राप्त किए जा सकते हैं। कुछ विद्युत उपयोगिताओं ने विद्युत् को संग्रह करने के लिए पुरानी प्लग-इन वाहन बैटरी (कभी-कभी विशाल बैटरी में परिणाम) का उपयोग करने की योजना बनाई है^[65]^[66] चूंकि, ग्रिड ऊर्जा संग्रहण के लिए वाहन का उपयोग करने का बड़ा हानि यह होगा कि यदि प्रत्येक संग्रहण चक्र बैटरी को पूर्ण चार्ज-डिस्चार्ज चक्र पर जोर देता है।^[62]चूंकि, प्रमुख अध्ययन से पता चला है कि बुद्धिमानी से उपयोग किए जाने वाले वाहन-से-ग्रिड संग्रहण ने वास्तव में बैटरी की लंबी उम्र में सुधार किया है।^[67] पारंपरिक (कोबाल्ट-आधारित) लिथियम-आयन बैटरी चक्रों की संख्या के साथ टूट जाती हैं - नई ली-आयन बैटरी प्रत्येक चक्र के साथ महत्वपूर्ण रूप से टूटती नहीं हैं, और इसलिए उनका जीवनकाल बहुत लंबा होता है। समर्पित ग्रिड संग्रहण में अविश्वसनीय वाहन बैटरी का पुन: उपयोग करना दृष्टिकोण है^[68] जैसा कि उनसे दस साल तक इस भूमिका में अच्छे रहने की उम्मीद है।^[69] यदि इस तरह का संग्रहण बड़े मापदंड पर किया जाता है तो मोबाइल उपयोग में खराब हुई वाहन बैटरी के प्रतिस्थापन की गारंटी देना बहुत आसान हो जाता है, क्योंकि पुरानी बैटरी का मूल्य और तत्काल उपयोग होता है।

फ्लाईव्हील

नासा G2 फ्लाईव्हील

यांत्रिक जड़ता इस संग्रहण पद्धति का आधार है। जब विद्युत शक्ति उपकरण में प्रवाहित होती है, तो विद्युत मोटर भारी घूर्णन डिस्क को गति देती है। मोटर जनरेटर के रूप में कार्य करता है जब विद्युत् का फ्लो उलट जाता है, डिस्क को धीमा कर देता है और विद्युत् उत्पन्न करता है। विद्युत् को डिस्क की गतिज ऊर्जा के रूप में संग्रहीत किया जाता है। संग्रहण समय को बढ़ाने के लिए घर्षण को न्यूनतम रखा जाना चाहिए। यह अक्सर फ्लाईव्हील को निर्वात में रखकर और चुंबकीय बीयरिंगों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, जिससे विधि मूल्य हो जाती है। ग्रेटर फ्लाईव्हील गति अधिक संग्रहण क्षमता की अनुमति देती है किन्तु केन्द्रापसारक बलों का विरोध करने के लिए इस्पात या मिश्रित सामग्री जैसी सशक्त सामग्री की आवश्यकता होती है। विद्युत् और ऊर्जा संग्रहण प्रौद्योगिकी की रेंज जो इस पद्धति को आर्थिक बनाती है, चूंकि, फ्लाईवहेल्स को सामान्य विद्युत् प्रणाली के अनुप्रयोग के लिए अनुपयुक्त बनाती है; वह शायद रेलवे विद्युत् प्रणालियों पर लोड-लेवलिंग अनुप्रयोगों के लिए और आयरलैंड में 20MW प्रणाली जैसे नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में विद्युत् की गुणवत्ता में सुधार के लिए सबसे उपयुक्त हैं।^[70]^[71]

फ्लाईव्हील संग्रहण का उपयोग करने वाले अनुप्रयोग वह होते हैं जिन्हें tocarmack जैसे बहुत कम अवधि के लिए बहुत अधिक विद्युत् की आवश्यकता होती है^[72] और लेज़र प्रयोग जहां मोटर जनरेटर ऑपरेटिंग गति तक घूमता है और निर्वहन के समय आंशिक रूप से धीमा हो जाता है।

फ्लाईव्हील संग्रहण का उपयोग वर्तमान में डीजल रोटरी निर्बाध विद्युत् की आपूर्ति के रूप में भी किया जाता है ताकि ट्रांसफर के समय आवश्यक राइड-थ्रू पावर के लिए अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई#रोटरी प्रणाली (जैसे कि बड़े डेटा सेंटर में) प्रदान किया जा सके^[73]- यानी, मेन में विद्युत् की कमी और डीजल जनरेटर जैसे वैकल्पिक स्रोत के गर्म होने के मध्य अपेक्षाकृत कम समय।

यह संभावित समाधान EDA द्वारा कार्यान्वित किया गया है^[74] सुंदर और [[ फ्लोरेस द्वीप (अज़ोरेस ) ]] के द्वीपों पर अज़ोरेस में। यह प्रणाली विद्युत् की गुणवत्ता में सुधार के लिए 18 मेगावाट-सेकंड के फ्लाईव्हील का उपयोग करती है और इस प्रकार अक्षय ऊर्जा के उपयोग में वृद्धि की अनुमति देती है। जैसा कि विवरण से पता चलता है, इन प्रणालियों को फिर से आपूर्ति में क्षणिक अस्थिरता को सुचारू करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और कुछ दिनों से अधिक के आउटेज से सामना करने के लिए कभी भी इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है।

ऑस्ट्रेलिया में पावरकॉर्प छोटे ग्रिडों में पवन इनपुट को अधिकतम करने के लिए पवन टर्बाइनों, फ्लाईव्हील्स और लो लोड डीजल (एलएलडी) तकनीक का उपयोग करके अनुप्रयोगों का विकास कर रहा है। कोरल बे, पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में स्थापित प्रणाली, फ्लाईव्हील आधारित नियंत्रण प्रणाली और एलएलडी के साथ युग्मित पवन टर्बाइनों का उपयोग करती है। फ्लाईव्हील तकनीक पवन टर्बाइनों को समय-समय पर कोरल बे की ऊर्जा आपूर्ति का 95 प्रतिशत तक आपूर्ति करने में सक्षम बनाती है, जिसमें कुल वार्षिक पवन प्रवेश 45 प्रतिशत है।^[75]

हाइड्रोजन

हाइड्रोजन को विद्युत ऊर्जा संग्रहण माध्यम के रूप में विकसित किया जा रहा है।^[62]^[76] हाइड्रोजन का उत्पादन किया जाता है, फिर संपीड़ित या द्रवीभूत किया जाता है, क्रायोजेनिक रूप से -252.882 °C पर संग्रहीत किया जाता है, और फिर वापस विद्युत ऊर्जा या ताप में परिवर्तित किया जाता है। हाइड्रोजन का उपयोग पोर्टेबल (वाहन) या स्थिर ऊर्जा उत्पादन के लिए ईंधन के रूप में किया जा सकता है। पंप किए गए जल के संग्रहण और बैटरी की तुलना में, हाइड्रोजन का यह फायदा है कि यह उच्च ऊर्जा घनत्व वाला ईंधन है।^[76]

हाइड्रोजन या तो भाप सुधार या जल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में उत्पादित किया जा सकता है ( हाइड्रोजन उत्पादन देखें)। प्राकृतिक गैस में सुधार उप-उत्पाद के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है। उच्च तापमान इलेक्ट्रोलिसिस और उच्च दबाव इलेक्ट्रोलिसिस दो तकनीकें हैं जिनके द्वारा हाइड्रोजन उत्पादन की दक्षता में वृद्धि की जा सकती है। फिर हाइड्रोजन को आंतरिक दहन इंजन , या ईंधन सेल में वापस विद्युत् में परिवर्तित किया जाता है।

हाइड्रोजन संग्रहण की एसी-टू-एसी दक्षता 20 से 45% के क्रम में दिखाई गई है, जो आर्थिक बाधाओं को लागू करती है।^[76]^[77]विद्युत् की खरीद और बिक्री के मध्य मूल्य अनुपात कम से कम दक्षता के अनुपात में होना चाहिए ताकि प्रणाली आर्थिक हो। हाइड्रोजन ईंधन सेल विद्युत् की आपूर्ति या आपूर्ति में तेजी से अस्थिरता को ठीक करने और आवृत्ति को विनियमित करने के लिए पर्याप्त तेजी से प्रतिक्रिया कर सकते हैं। क्या हाइड्रोजन प्राकृतिक गैस के मूलभूत प्रारूप का उपयोग कर सकता है, यह नेटवर्क निर्माण सामग्री, जोड़ों में मानकों और संग्रहण दबाव पर निर्भर करता है।^[78] हाइड्रोजन ऊर्जा संग्रहण के लिए आवश्यक उपकरण में इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्र, हाइड्रोजन कंप्रेसर या तरल हाइड्रोजन , और संग्रहण टैंक सम्मिलित हैं।

बायोहाइड्रोजन बायोमास का उपयोग करके हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए जांच की जाने वाली प्रक्रिया है।

सूक्ष्म संयुक्त ऊष्मा और शक्ति (माइक्रोसीएचपी) ईंधन के रूप में हाइड्रोजन का उपयोग कर सकते हैं।

कुछ परमाणु ऊर्जा संयंत्र हाइड्रोजन उत्पादन के सहजीवन से लाभान्वित हो सकते हैं। उच्च तापमान (950 से 1,000 डिग्री सेल्सियस) गैस कूल्ड न्यूक्लियर पीढ़ी IV रिएक्टर में सल्फर-आयोडीन चक्र के रूप में परमाणु गर्मी का उपयोग करके थर्मोकेमिकल के माध्यम से जल से हाइड्रोजन को इलेक्ट्रोलाइज करने की क्षमता होती है। 2030 में पहले वाणिज्यिक रिएक्टरों की उम्मीद है।

2007 में रेमिया, न्यूफ़ाउंडलैंड और लैब्राडोर के दूरस्थ समुदाय में पवन टर्बाइन और हाइड्रोजन जनरेटर का उपयोग करते हुए समुदाय आधारित पायलट कार्यक्रम प्रारंभ किया गया था।^[79] इसी तरह की परियोजना 2004 से छोटे से नॉर्वेजियन द्वीप नगरपालिका उत्सिरा में चल रही है।

भूमिगत हाइड्रोजन संग्रहण

भूमिगत हाइड्रोजन संग्रहण गुफाओं, नमक गुफ़ा गुंबदों और कम तेल और गैस क्षेत्रों में हाइड्रोजन संग्रहण का अभ्यास है।^[62]^[80] इंपीरियल केमिकल इंडस्ट्रीज (ICI) द्वारा विभिन्न वर्षों तक बिना किसी कठिनाई के बड़ी मात्रा में गैसीय हाइड्रोजन को गुफाओं में संग्रहीत किया गया है।^[81] यूरोपीय परियोजना ह्यूंडर ^[82] 2013 में संकेत दिया कि पवन और सौर ऊर्जा के संग्रहण के लिए अतिरिक्त 85 गुफाओं की आवश्यकता है क्योंकि इसे पंप-संग्रहण जलविद्युत और संपीड़ित वायु ऊर्जा संग्रहण प्रणालियों द्वारा कवर नहीं किया जा सकता है।^[83]

गैस की शक्ति

पावर टू गैस ऐसी तकनीक है जो विद्युत् की शक्ति को गैस ईंधन में परिवर्तित करती है। इसके 2 तरीके हैं, पहला जल के बंटवारे के लिए विद्युत् का उपयोग करना और परिणामी हाइड्रोजन को प्राकृतिक गैस ग्रिड में इंजेक्ट करना है। इलेक्ट्रोलीज़ और सबेटियर प्रतिक्रिया का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और जल को मीथेन (प्राकृतिक गैस देखें) में परिवर्तित करने के लिए दूसरी कम कुशल विधि का उपयोग किया जाता है। पवन जनरेटर या सौर सरणियों द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त शक्ति या ऑफ पीक पावर का उपयोग तब ऊर्जा ग्रिड में भार संतुलन के लिए किया जाता है। हाइड्रोजन के लिए वर्तमान प्राकृतिक गैस प्रणाली का उपयोग करते हुए, ईंधन सेल निर्माता हाइड्रोजेनिक्स और प्राकृतिक गैस वितरक एनब्रिज ने कनाडा में गैस प्रणाली के लिए ऐसी शक्ति विकसित करने के लिए टीम बनाई है।^[77] हाइड्रोजन का पाइपलाइन संग्रहण जहां हाइड्रोजन के संग्रहण के लिए प्राकृतिक गैस नेटवर्क का उपयोग किया जाता है। प्राकृतिक गैस पर स्विच करने से पहले, जर्मन गैस नेटवर्क को शहरी गैस का उपयोग करके संचालित किया जाता था, जिसमें अधिकांश भाग में हाइड्रोजन सम्मिलित था। जर्मन प्राकृतिक गैस नेटवर्क की संग्रहण क्षमता 200,000 GW·h से अधिक है जो विभिन्न महीनों की ऊर्जा आवश्यकता के लिए पर्याप्त है। तुलनात्मक रूप से, सभी जर्मन पंप वाले संग्रहण विद्युत् संयंत्रों की क्षमता केवल प्रायः 40 GW·h है। विद्युत् नेटवर्क (8%) की तुलना में गैस नेटवर्क के माध्यम से ऊर्जा का परिवहन बहुत कम हानि (<0.1%) के साथ किया जाता है।. हाइड्रोजन के लिए प्राकृतिक गैस पाइपलाइनों की वर्तमान सूची के उपयोग का अध्ययन NaturalHy द्वारा किया गया था^[84]

पावर-टू- अमोनिया अवधारणा

पावर-टू-अमोनिया अवधारणा विविध अनुप्रयोग पैलेट के साथ कार्बन-मुक्त ऊर्जा संग्रहण मार्ग प्रदान करती है। ऐसे समय में जब अधिशेष कम कार्बन शक्ति होती है, इसका उपयोग अमोनिया ईंधन बनाने के लिए किया जा सकता है। विद्युत् के साथ जल को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करके अमोनिया का उत्पादन किया जा सकता है, फिर उच्च तापमान और दबाव का उपयोग वायु से नाइट्रोजन को हाइड्रोजन के साथ मिलाकर अमोनिया बनाने के लिए किया जाता है। तरल के रूप में यह प्रोपेन के समान है, अकेले हाइड्रोजन के विपरीत, जिसे दबाव में गैस के रूप में संग्रहित करना या क्रायोजेनिक रूप से द्रवित करना और -253 डिग्री सेल्सियस पर संग्रह करना मुश्किल है।

प्राकृतिक गैस की तरह, संग्रहीत अमोनिया को परिवहन और विद्युत् उत्पादन के लिए तापीय ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है या ईंधन सेल में उपयोग किया जा सकता है।^[85] तरल अमोनिया के मानक 60,000 m³ टैंक में प्रायः 211 GWh ऊर्जा होती है, जो प्रायः 30 पवन टर्बाइनों के वार्षिक उत्पादन के बराबर है। अमोनिया को सफाई से जलाया जा सकता है: जल और नाइट्रोजन मुक्त होते हैं, किन्तु कोई CO नहीं₂ और बहुत कम या कोई नाइट्रोजन ऑक्साइड नहीं। अमोनिया में अमोनिया#अनुप्रयोग हैं, ऊर्जा वाहक होने के अलावा, यह विभिन्न रसायनों के उत्पादन का आधार है, सबसे आम उपयोग उर्वरक के लिए है।^[86] उपयोग के इस लचीलेपन को देखते हुए, और यह देखते हुए कि अमोनिया के सुरक्षित परिवहन, वितरण और उपयोग के लिए मूलभूत ढांचा पहले से मौजूद है, यह अमोनिया को भविष्य के बड़े मापदंड पर, गैर-कार्बन, ऊर्जा वाहक बनने के लिए अच्छा उम्मीदवार बनाता है।

जलविद्युत

पंप किया हुआ जल

ताइवान के नान्टौ काउंटी में मिंगटन पंप संग्रहण हाइड्रो पावर प्लांट बांध

2008 में, विश्व पंप संग्रहण उत्पादन क्षमता 104 वाट थी,^[87] जबकि अन्य स्रोत 127 GW का दावा करते हैं, जिसमें सभी प्रकार के ग्रिड विद्युत संग्रहण का विशाल बहुमत सम्मिलित है - अन्य सभी प्रकार संयुक्त रूप से कुछ सैकड़ों MW हैं।^[88]

विभिन्न स्थानों पर, कोयले या परमाणु स्रोतों से अतिरिक्त बेस-लोड क्षमता का उपयोग करके, ऑफ-पीक घंटे और सप्ताहांत के समय उच्च संग्रहण जलाशय में जल पंप करके, दैनिक उत्पादन भार को कम करने के लिए पंप संग्रहण जलविद्युत ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। पीक ऑवर्स के समय, इस जल का उपयोग जलविद्युत ऊर्जा उत्पादन के लिए किया जा सकता है, अक्सर आपूर्ति में क्षणिक चोटियों को कवर करने के लिए उच्च मूल्य वाले रैपिड-रिस्पॉन्स रिजर्व के रूप में। पंप किए गए संग्रहण से प्रायः 70% से 85% ऊर्जा की आपूर्ति हो जाती है, और वर्तमान में यह सामूहिक ऊर्जा संग्रहण का सबसे अधिक निवेश प्रभावी रूप है।^[89] पम्प्ड संग्रहण के साथ मुख्य समस्या यह है कि इसके लिए सामान्यतः अधिक भिन्न -भिन्न ऊंचाई पर निकट के दो जलाशयों की आवश्यकता होती है, और अक्सर अधिक पूंजीगत व्यय की आवश्यकता होती है।^[90] पंप किए गए जल प्रणालियों में उच्च आंतरायिक शक्ति स्रोत # शब्दावली है, जिसका अर्थ है कि वह बहुत शीघ्रता ऑनलाइन आ सकते हैं, सामान्यतः 15 सेकंड के अन्दर,^[91] जो इन प्रणालियों को उपभोक्ताओं से विद्युत् की आपूर्ति में परिवर्तनशीलता को अवशोषित करने में बहुत कुशल बनाता है। दुनिया भर में 90 GW से अधिक पंप संग्रहण चल रहा है, जो तात्कालिक वैश्विक उत्पादन क्षमता का प्रायः 3% है। पंप जल संग्रहण प्रणाली, जैसे कि ब्रिटेन में डिनोरविग पावर स्टेशन संग्रहण प्रणाली, पांच या छह घंटे की उत्पादन क्षमता रखती है,^[91]और आपूर्ति भिन्नताओं को सुचारू करने के लिए उपयोग किया जाता है।

अन्य उदाहरण 1836 मेगावाट तियानहुआंगपिंग पंप संग्रहण पावर स्टेशन है। चीन में तियानहुआंगपिंग पंप संग्रहण हाइड्रो प्लांट है, जिसकी जलाशय क्षमता आठ मिलियन क्यूबिक मीटर (2.1 बिलियन यूएस गैलन या 25 मिनट में नायग्रा फॉल्स पर जल की मात्रा) है। 600 मीटर (1970 फीट) की ऊर्ध्वाधर दूरी। जलाशय प्रायः 13 GW·h संग्रहीत गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा (प्रायः 80% दक्षता पर विद्युत् में परिवर्तनीय), या चीन की दैनिक विद्युत् आपूर्ति का प्रायः 2% प्रदान कर सकता है।^[92] पंप-संग्रहण में नई अवधारणा जल को पंप करने के लिए पवन ऊर्जा या सौर ऊर्जा का उपयोग कर रही है। पवन टर्बाइन या सौर सेल जो ऊर्जा संग्रहण पवन या सौर बांध के लिए सीधे जल के पंप चलाते हैं, इसे अधिक कुशल प्रक्रिया बना सकते हैं किन्तु सीमित हैं। ऐसी प्रणालियाँ केवल वायु और दिन के उजाले की अवधि के समय गतिज जल मात्रा बढ़ा सकती हैं। 2013 में प्रकाशित अध्ययन से पता चला है कि रूफटॉप सोलर, वर्तमान पंप-संग्रहण के साथ मिलकर, फुकुशिमा में खोए हुए रिएक्टरों को समान क्षमता वाले कारक से परिवर्तित कर सकता है।^[93]

जलविद्युत बांध

न्यू ताइपे ई, ताइवान में Feitsui बांध

बड़े जलाशयों के साथ जलविद्युत ऊर्जा बांध भी पीक डिमांड के समय पीक जनरेशन प्रदान करने के लिए संचालित किए जा सकते हैं। कम आपूर्ति की अवधि के समय जलाशय में जल जमा किया जाता है और आपूर्ति अधिक होने पर संयंत्र के माध्यम से छोड़ा जाता है। शुद्ध प्रभाव पंप किए गए संग्रहण के समान है, किन्तु पंपिंग हानि के बिना। जलाशय की क्षमता के आधार पर संयंत्र निम्नलिखित दैनिक, साप्ताहिक या मौसमी भार प्रदान कर सकता है।

विभिन्न वर्तमान जलविद्युत ऊर्जा बांध अधिक पुराने हैं (उदाहरण के लिए, हूवर बांध 1930 के दशक में बनाया गया था), और उनके मूल डिजाइन ने दशकों से वायु और सौर जैसे नए आंतरायिक विद्युत् स्रोतों से पहले की थी। बेसलोड शक्ति प्रदान करने के लिए मूल रूप से बनाए गए जलविद्युत ऊर्जा बांध के जनरेटर का आकार जलाशय में जल के औसत फ्लो के अनुसार होगा। अतिरिक्त जनरेटर के साथ ऐसे बांध को ऊपर उठाने से इसकी शीर्ष विद्युत् उत्पादन क्षमता बढ़ जाती है, जिससे वर्चुअल ग्रिड ऊर्जा संग्रहण इकाई के रूप में कार्य करने की क्षमता बढ़ जाती है।Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag

सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा

सुपरकंडक्टिंग मैग्नेटिक एनर्जी संग्रहण (एसएमईएस) सिस्टम अतिचालकता कॉइल में डायरेक्ट करंट के फ्लो द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा को संग्रह करता है जिसे क्रायोजेनिक्स को इसके सुपरकंडक्टिंग क्रिटिकल तापमान से नीचे के तापमान तक ठंडा किया गया है। विशिष्ट एसएमईएस प्रणाली में तीन भाग सम्मिलित होते हैं: सुपरकंडक्टिंग कॉइल, पावर कंडीशनिंग प्रणाली और क्रायोजेनिकली कूल्ड रेफ्रिजरेटर। बार सुपरकंडक्टिंग कॉइल चार्ज हो जाने के पश्चात्, करंट का क्षय नहीं होगा और चुंबकीय ऊर्जा को अनिश्चित काल तक संग्रहीत किया जा सकता है। कॉइल को डिस्चार्ज करके संग्रहीत ऊर्जा को वापस नेटवर्क में छोड़ा जा सकता है। पावर कंडीशनिंग प्रणाली प्रत्यावर्ती धारा (AC) पावर को डायरेक्ट करंट में परिवर्तित करने या DC को वापस AC पावर में परिवर्तित करने के लिए इन्वर्टर (इलेक्ट्रिकल) / रेक्टिफायर का उपयोग करता है। इन्वर्टर/ सही करनेवाला प्रत्येक दिशा में प्रायः 2-3% ऊर्जा हानि के लिए खाते हैं। ऊर्जा संग्रहण के अन्य तरीकों की तुलना में एसएमईएस ऊर्जा संग्रहण प्रक्रिया में कम से कम विद्युत् खो देता है। एसएमईएस प्रणालियां अत्यधिक कुशल हैं; राउंड-ट्रिप दक्षता 95% से अधिक है। सुपरकंडक्टर्स की उच्च निवेश इस ऊर्जा संग्रहण पद्धति के व्यावसायिक उपयोग के लिए प्राथमिक सीमा है।

प्रशीतन की ऊर्जा आवश्यकताओं और संग्रहीत की जाने वाली कुल ऊर्जा की सीमाओं के कारण, SMES का उपयोग वर्तमान में कम अवधि के ऊर्जा संग्रहण के लिए किया जाता है। इसलिए, एसएमईएस सामान्यतः विद्युत् की गुणवत्ता में सुधार के लिए समर्पित है। यदि एसएमईएस को सार्वजनिक उपयोगिता के लिए उपयोग किया जाना था तो यह एक दिन का संग्रहण उपकरण होगा, जो रात में बेस लोड पावर प्लांट पावर से चार्ज किया जाता है और दिन के समय पीकिंग पावर प्लांट से मिलता है।

सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा संग्रहण # व्यावहारिक बनने के लिए तकनीकी चुनौतियों का समाधान अभी बाकी है।

तापीय

डेनमार्क में विद्युत् का प्रत्यक्ष संग्रहण बहुत बड़े मापदंड पर उपयोग के लिए बहुत महंगा माना जाता है, चूंकि वर्तमान नॉर्वेजियन हाइड्रो का महत्वपूर्ण उपयोग किया जाता है। इसके बजाय, जिला ताप योजनाओं से जुड़े वर्तमान गर्म जल के संग्रहण टैंकों का उपयोग, या तो इलेक्ट्रोड बॉयलरों या ताप पंपों द्वारा गर्म किया जाता है, इसे बेहतर दृष्टिकोण के रूप में देखा जाता है। संग्रहीत गर्मी तब जिला ताप पाइपों का उपयोग करके आवासों में प्रेषित की जाती है।

पिघला हुआ नमक सौर ऊर्जा टावर द्वारा एकत्रित गर्मी को संग्रहित करने के लिए उपयोग किया जाता है ताकि खराब मौसम या रात में विद्युत् उत्पन्न करने के लिए इसका उपयोग किया जा सके।^[94] बिल्डिंग के द्रव्यमान या समर्पित तापीय संग्रहण टैंकों में तापीय ऊर्जा को संग्रह करने के लिए बिल्डिंग ताप और कूलिंग प्रणाली को नियंत्रित किया जा सकता है। यह तापीय संग्रहण ऑफ-पीक समय के समय विद्युत् की आपूर्ति (संग्रहण को चार्ज करना) बढ़ाकर और अधिक कीमत वाले पीक समय के समय विद्युत् की आपूर्ति (संग्रहण का निर्वहन) को कम करके भार-शिफ्टिंग या इससे भी अधिक जटिल सहायक सेवाएं प्रदान कर सकता है।^[95] उदाहरण के लिए, ऑफ-पीक विद्युत् का उपयोग जल से बर्फ बनाने के लिए किया जा सकता है और बर्फ को संग्रहित किया जा सकता है। संग्रहीत बर्फ का उपयोग बड़ी इमारत में वायु को ठंडा करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें सामान्य रूप से विद्युत एसी का उपयोग किया जाता है, जिससे विद्युत लोड ऑफ-पीक आवर्स में शिफ्ट हो जाता है। अन्य प्रणालियों में संग्रहीत बर्फ का उपयोग गैस टर्बाइन विद्युत जनरेटर की सेवन वायु को ठंडा करने के लिए किया जाता है, इस प्रकार ऑन-पीक जनरेशन क्षमता और ऑन-पीक दक्षता में वृद्धि होती है।

पंप-गर्मी विद्युत् संग्रहण प्रणाली दो संग्रहण जहाजों के मध्य गर्मी पंप करने के लिए अत्यधिक प्रतिवर्ती ताप इंजन / ताप पंप का उपयोग करती है, को गर्म करती है और दूसरे को ठंडा करती है। यूके स्थित इंजीनियरिंग कंपनी इसेंट्रोपिक जो प्रणाली विकसित कर रही है, 72-80% की विद्युत्-आउट राउंड-ट्रिप दक्षता में संभावित विद्युत् का दावा करती है।^[96] कार्नाट बैटरी एक प्रकार की ऊर्जा संग्रहण प्रणाली है जो विद्युत् को गर्मी संग्रहण में संग्रहीत करती है और संग्रहीत गर्मी को थर्मोडायनामिक्स चक्रों के माध्यम से वापस विद्युत् में परिवर्तित करती है। हाल ही में विभिन्न शोध परियोजनाओं द्वारा इस अवधारणा की जांच और विकास किया गया है।^[97] इस प्रकार की प्रणाली का लाभ यह है कि बड़े मापदंड पर और लंबी अवधि के तापीय संग्रहण की निवेश अन्य संग्रहण तकनीकों की तुलना में बहुत कम हो सकती है।

ठोस द्रव्यमान के साथ गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा संग्रहण

विकल्पों में गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध बड़े ठोस द्रव्यमान को ऊपर की ओर ले जाकर ऊर्जा का संग्रहण करना सम्मिलित है। यह पुराने खान शाफ्ट के अंदर प्राप्त किया जा सकता है^[98] या विशेष रूप से निर्मित टावरों में जहां ऊर्जा को संग्रहित करने के लिए भारी वजन को चरखी किया जाता है और नियंत्रित वंश को इसे जारी करने की अनुमति दी जाती है।^[99]^[100] रेल ऊर्जा संग्रहण में, बड़े वजन वाली रेल कारों को झुके हुए रेल ट्रैक के हिस्से में ऊपर या नीचे ले जाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा का संग्रहण या विमोचन होता है;^[101] अनुपयोगी तेल कूप संभावित ऊर्जा संग्रहण में, गहरे, सेवामुक्त तेल कुएं में वजन बढ़ाया या घटाया जाता है।

अर्थशास्त्र

संग्रहण की स्तरीय निवेश संग्रहण प्रकार और उद्देश्य पर अत्यधिक निर्भर करती है; सबसेकंड-स्केल उपयोगिता आवृत्ति , मिनट/घंटे-स्केल पीकर प्लांट्स, या दिन/सप्ताह-स्केल सीज़न संग्रहण के रूप में।^[102]^[103]^[104] कहा जाता है कि बैटरी संग्रहण का उपयोग करने की निवेश $120 है^[105] $ 170 तक^[106] प्रति मेगावाट। इसकी तुलना ओपन साइकिल गैस टर्बाइनों से की जाती है, जिनकी निवेश 2020 तक प्रायः $151-198 प्रति MWh है।^[107] सामान्यतः, ऊर्जा संग्रहण किफायती होता है जब विद्युत् की सीमांत निवेश संग्रहण की निवेश और ऊर्जा को पुनः प्राप्त करने की निवेश से अधिक भिन्न होती है, साथ ही प्रक्रिया में खोई हुई ऊर्जा की कीमत भी। उदाहरण के लिए, मान लें कि पंप-संग्रहण जलविद्युत ऊर्जा | पंप-संग्रहण जलाशय अपने ऊपरी जलाशय में 1,200 MW·h उत्पादन करने में सक्षम जल की मात्रा को पंप कर सकता है, जब सभी हानि (जलाशय में वाष्पीकरण और रिसना, दक्षता हानि, आदि) में सम्मिलित हो जाते हैं। ). यदि ऑफ-पीक समय के समय विद्युत् की सीमांत निवेश $15 प्रति MW·h है, और जलाशय 75% दक्षता पर संचालित होता है (यानी, 1,600 MW·h आपूर्ति होती है और 1,200 MW·h ऊर्जा प्राप्त होती है), तो कुल निवेश जलाशय भरने की निवेश $24,000 है। यदि अगले दिन पीक आवर्स के समय सभी संग्रहित ऊर्जा को औसत $40 प्रति MW·h के हिसाब से बेच दिया जाता है, तो जलाशय $24,000 के सकल लाभ के लिए दिन के लिए $48,000 का राजस्व देखेगा।

चूंकि, जनरेटर के विभिन्न वर्गों की भिन्न -भिन्न परिचालन और ईंधन निवेश के कारण विद्युत् की सीमांत निवेश भिन्न होती है।^[108] शीर्ष पर, बेस भार विद्युत् संयंत्र जैसे कि कोयला विद्युत् से चलने वाले विद्युत् संयंत्र और परमाणु ऊर्जा संयंत्र कम सीमांत निवेश वाले जनरेटर हैं, क्योंकि उनके निकट उच्च पूंजी और रखरखाव निवेश है किन्तु कम ईंधन निवेश है। दूसरी शीर्ष पर, शिखर विद्युत् संयंत्र जैसे गैस टर्बाइन प्राकृतिक गैस # विद्युत् उत्पादन संयंत्र महंगा ईंधन जलाते हैं किन्तु निर्माण, संचालन और रखरखाव के लिए सस्ता हैं। विद्युत् उत्पन्न करने की कुल परिचालन निवेश को कम करने के लिए, बेस भार जनरेटर को ज्यादातर समय भेजा जाता है, जबकि पीक पावर जनरेटर को केवल तभी भेजा जाता है, जब सामान्यतः ऊर्जा की आपूर्ति शीर्ष पर होती है। इसे आर्थिक प्रेषण कहा जाता है।

दुनिया के विभिन्न ग्रिडों से विद्युत् की आपूर्ति दिन के समय और मौसम से मौसम में भिन्न होती है। अधिकांश भाग के लिए, प्राथमिक स्रोतों से आपूर्ति की गई विद्युत ऊर्जा की मात्रा को बदलकर विद्युत् की आपूर्ति में भिन्नता को पूरा किया जाता है। चूंकि, तेजी से, ऑपरेटर रात में उत्पादित कम निवेश वाली ऊर्जा का संग्रहण कर रहे हैं, फिर इसे दिन की शीर्ष अवधि के समय ग्रिड को जारी करते हैं जब यह अधिक मूल्यवान होता है।^[109] उन क्षेत्रों में जहां जलविद्युत बांध मौजूद हैं, आपूर्ति अधिक होने तक रिलीज में देरी हो सकती है; संग्रहण का यह रूप आम है और वर्तमान जलाशयों का उपयोग कर सकता है। यह कहीं और उत्पादित अधिशेष ऊर्जा का संग्रहण नहीं कर रहा है, किन्तु शुद्ध प्रभाव वही है - चूंकि दक्षता हानि के बिना। परिवर्तनीय उत्पादन के साथ नवीकरणीय आपूर्ति, जैसे पवन ऊर्जा और सौर ऊर्जा, विद्युत भार में शुद्ध भिन्नता को बढ़ाते हैं, ग्रिड ऊर्जा संग्रहण के अवसर को बढ़ाते हैं।

अप्रयुक्त विद्युत् के लिए इसे आजमाने और संग्रहीत करने के बजाय वैकल्पिक बाजार खोजना अधिक किफायती हो सकता है। एचवीडीसी विद्युत् के संचरण की अनुमति देता है, जिससे प्रति 1000 किमी पर केवल 3% का हानि होता है।

यूनाइटेड स्टेट्स डिपार्टमेंट ऑफ़ एनर्जी का इंटरनेशनल एनर्जी संग्रहण डेटाबेस ग्रिड एनर्जी संग्रहण प्रोजेक्ट्स की मुफ़्त सूची प्रदान करता है, जिनमें से विभिन्न फंडिंग स्रोत और मात्राएँ दिखाते हैं।^[110]

लोड लेवलिंग

मोटे तौर पर निम्नलिखित श्रेणियों में उपभोक्ताओं और उद्योग से विद्युत् की आपूर्ति निरंतर परिवर्तित कर रही है:

मौसमी (अंधेरे सर्दियों के समय अधिक विद्युत् की रोशनी और ताप की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य जलवायु में गर्म मौसम एयर कंडीशनिंग की आवश्यकता को बढ़ा देता है)
साप्ताहिक (ज्यादातर उद्योग सप्ताहांत में बंद हो जाते हैं, आपूर्ति कम हो जाती है)
दैनिक (जैसे कि सुबह की व्यस्तता के रूप में कार्यालय खुलते हैं और एयर कंडीशनर प्रारंभ हो जाते हैं)
प्रति घंटा (यूनाइटेड किंगडम में टेलीविजन देखने के आंकड़ों का अनुमान लगाने का तरीका विज्ञापन ब्रेक के समय या कार्यक्रमों के पश्चात् जब दर्शक केतली को प्रारंभ करने के लिए जाते हैं तो पावर स्पाइक्स को मापना है^[111])
क्षणिक (व्यक्ति के कार्यों के कारण अस्थिरता, विद्युत् संचरण दक्षता में अंतर और अन्य छोटे कारक जिन्हें ध्यान में रखना आवश्यक है)

परिवर्तित होती आपूर्ति से सामना करने के लिए वर्तमान में तीन मुख्य तरीके हैं:

विद्युत उपकरणों में सामान्यतः कार्य करने वाली वोल्टेज रेंज होती है, जिसकी उन्हें आवश्यकता होती है, सामान्यतः 110–120 V या 220–240 V। प्रणाली में उपलब्ध वोल्टेज में सामान्य परिवर्तन से भार में सामान्य परिवर्तन स्वचालित रूप से सुचारू हो जाते हैं।
विद्युत् संयंत्रों को उनके सामान्य उत्पादन से कम पर चलाया जा सकता है, जिससे वह प्रायः तुरंत उत्पन्न होने वाली राशि को बढ़ा सकते हैं। इसे 'स्पिनिंग रिजर्व' कहा जाता है।
अतिरिक्त पीढ़ी को ऑनलाइन लाया जा सकता है। सामान्यतः, ये जलविद्युत ऊर्जा या गैस टर्बाइन होंगे, जिन्हें कुछ ही मिनटों में प्रारंभ किया जा सकता है।

अतिरिक्त गैस टर्बाइनों के साथ समस्या उच्च निवेश है; मूल्यवान उत्पादक उपकरण ज्यादातर समय अप्रयुक्त रहते हैं। स्पिनिंग रिजर्व भी निवेश पर आता है; अधिकतम उत्पादन से नीचे चलने वाले संयंत्र सामान्यतः कम कुशल होते हैं। ग्रिड ऊर्जा संग्रहण का उपयोग पीक भार के समय से ऑफ-पीक आवर्स में उत्पादन को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। विद्युत् संयंत्र रात और सप्ताहांत के समय अपनी शीर्ष दक्षता पर चलने में सक्षम होते हैं।

आपूर्ति-आपूर्ति लेवलिंग रणनीतियों का उद्देश्य पीक पावर की आपूर्ति की निवेश को कम करना या पवन और सौर ऊर्जा के आंतरायिक उत्पादन की भरपाई करना हो सकता है।

पोर्टेबिलिटी

यह वर्तमान ऊर्जा संग्रहण प्रौद्योगिकियों के लिए सबसे बड़ी सफलता का क्षेत्र है। एकल-उपयोग और रिचार्जेबल बैटरी सर्वव्यापी हैं, और डिजिटल घड़ियों और कारों के रूप में विविध मांगों वाले उपकरणों के लिए शक्ति प्रदान करती हैं। बैटरी प्रौद्योगिकी में प्रगति सामान्यतः धीमी रही है, चूंकि, बैटरी जीवन में बहुत अधिक प्रगति के साथ उपभोक्ताओं को संग्रहण क्षमता में वृद्धि के बजाय कुशल ऊर्जा प्रबंधन के लिए जिम्मेदार माना जा रहा है। मूर के नियम से जुड़े आकार और विद्युत् की कटौती से पोर्टेबल उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स को बहुत फायदा हुआ है। दुर्भाग्य से, मूर का नियम लोगों और माल ढुलाई पर लागू नहीं होता है; सूचना और मनोरंजन अनुप्रयोगों की तुलना में परिवहन के लिए अंतर्निहित ऊर्जा आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं। बैटरी क्षमता मुद्दा बन गया है क्योंकि कारों, ट्रकों, बसों, ट्रेनों, जहाजों और हवाई जहाजों में आंतरिक दहन इंजनों के विकल्प के लिए दबाव बढ़ता है। इन उपयोगों के लिए वर्तमान बैटरी तकनीक की तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा घनत्व (किसी दिए गए आयतन या भार में संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा) की आवश्यकता होती है। तरल हाइड्रोकार्बन ईंधन (जैसे गैसोलीन/[[ पेट्रोल ]] और डीजल ईंधन ), साथ ही अल्कोहल (मेथनॉल , इथेनॉल , और ब्यूटेनॉल) और लिपिड (सीधे वनस्पति तेल , बायोडीजल ) में बहुत अधिक ऊर्जा घनत्व होता है।

तरल हाइड्रोकार्बन या अल्कोहल ईंधन में कार्बन डाइऑक्साइड और जल को कम करने के लिए विद्युत् का उपयोग करने के लिए सिंथेटिक रास्ते हैं।^[112] ये रास्ते हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए जल के इलेक्ट्रोलिसिस से प्रारंभ होते हैं, और फिर रिवर्स जल गैस पारी प्रतिक्रिया की विविधताओं में अतिरिक्त हाइड्रोजन के साथ कार्बन डाइऑक्साइड को कम करते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड के गैर-जीवाश्म स्रोतों में किण्वन (जैव रसायन) संयंत्र और सीवेज उपचार संयंत्र सम्मिलित हैं। हाइड्रोजन या अन्य विदेशी ऊर्जा वाहक से सामना करने की कठिनाइयों के बिना, विद्युत ऊर्जा को कार्बन-आधारित तरल ईंधन में परिवर्तित करने से मोटर वाहनों और अन्य इंजन चालित उपकरणों के बड़े वर्तमान स्टॉक द्वारा प्रयोग करने योग्य पोर्टेबल ऊर्जा संग्रहण प्रदान करने की क्षमता है। ये सिंथेटिक रास्ते उन देशों में ऊर्जा सुरक्षा में सुधार के प्रयासों के संबंध में ध्यान आकर्षित कर सकते हैं जो आयातित पेट्रोलियम पर निर्भर हैं, किन्तु नवीकरणीय या परमाणु विद्युत् के बड़े स्रोत हैं या विकसित कर सकते हैं, साथ ही आयात के लिए उपलब्ध संभावित भविष्य के निर्यात भूमि मॉडल से सामना करने के लिए।

क्योंकि परिवहन क्षेत्र पेट्रोलियम से ऊर्जा का उपयोग बहुत ही अक्षमता से करता है, पेट्रोलियम को मोबाइल ऊर्जा के लिए विद्युत् से परिवर्तित करने के लिए विभिन्न वर्षों में बहुत बड़े निवेश की आवश्यकता नहीं होगी।

विश्वसनीयता

प्रायः सभी उपकरण जो विद्युत् से चलते हैं, उनकी विद्युत् आपूर्ति को अचानक हटाने से प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। यूपीएस (अबाधित विद्युत आपूर्ति ) या बैकअप जनरेटर जैसे समाधान उपलब्ध हैं, किन्तु ये मूल्यवान हैं। विद्युत् संग्रहण के कुशल तरीकों से उपकरणों को विद्युत् कटौती के लिए अंतर्निहित बैकअप की अनुमति होगी, और उत्पादक स्टेशन में विफलता के प्रभाव को भी कम करेगा। इसके उदाहरण वर्तमान में ईंधन कोशिकाओं और फ्लाईव्हील का उपयोग कर उपलब्ध हैं।

यह भी देखें

बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन
बैटरी से ग्रिड
स्रोत द्वारा बिजली की लागत
बटीहुयी िपढीयॉ
ऊर्जा मांग प्रबंधन
ऊर्जा भंडारण
ऊर्जा भंडारण एक सेवा के रूप में (ESaaS)
ईंधन सेल वाहन |ईंधन सेल वाहन
ग्रिड से बंधी विद्युत प्रणाली
हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन
हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था
ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की सूची
सस्ता
पावर-टू-एक्स
रिचार्जेबल बैटरी
सौर वाहन
बिजली की नाव |सौर ऊर्जा से चलने वाली नावें
युनाइटेड स्टेट्स डिपार्टमेंट ऑफ़ एनर्जी इंटरनेशनल एनर्जी स्टोरेज डेटाबेस|यू.एस. ऊर्जा अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा भंडारण डेटाबेस विभाग, ग्रिड ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की एक सूची
वैनेडियम रेडॉक्स बैटरी, डिस्पैचेबल ग्रिड एनर्जी स्टोरेज
वाहन-से-ग्रिड
वर्चुअल पावर प्लांट
पवन चक्की संयंत्र

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