संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण के साथ फ्लोटिंग पीवी का संयोजन

मिस्र और ब्रिटेन के शोधकर्ताओं ने एक नया तैरता हुआ उपकरण विकसित किया हैपीवी प्रणालीअवधारणा जो ऊर्जा भंडारण के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग करती है। सिस्टम की राउंड-ट्रिप दक्षता 34.1% और ऊर्जा दक्षता 41% है।

मिस्र में पोर्ट सईद विश्वविद्यालय और यूनाइटेड किंगडम में स्ट्रैथक्लाइड विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक नवीन ऊर्जा प्रबंधन रणनीति के माध्यम से संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण (सीएईएस) को फ्लोटिंग फोटोवोल्टिक के साथ संयोजित करने का प्रस्ताव दिया है।

“सौर ऊर्जा की रुकावट और उपलब्धता के मुद्दों को दूर करने के लिए, प्रस्तावित फ्लोटिंग पीवी प्रणाली एक पर्यावरण के अनुकूल हाइब्रिड संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण प्रणाली से सुसज्जित है जो एक नवीन ऊर्जा प्रबंधन रणनीति द्वारा नियंत्रित होती है ताकि सिस्टम के घटकों के बीच उनकी स्वीकार्य क्षमता से अधिक बिजली प्रवाह को कुशलतापूर्वक प्रबंधित किया जा सके। सुरक्षित संचालन के लिए परिचालन सीमाएँ, ”शोध के प्रमुख लेखक, एर्कन ओटेरकस ने पीवी पत्रिका को बताया। "यह नियंत्रण रणनीति लोड आवश्यकताओं को पूरा करने और निम्न-श्रेणी पीवी बिजली उत्पादन का उपयोग सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन की गई है, जो किसी भी बिजली की बर्बादी को कम करती है और सिस्टम दक्षता में सुधार करती है।"

प्रस्तावित अवधारणा में, ऊर्जा प्रबंधन रणनीति नियतात्मक नियम-आधारित दृष्टिकोण का पालन करती है, जो ईंधन अर्थव्यवस्था या प्रश्न में सिस्टम के उत्सर्जन मानचित्र की सहायता से नियमों को निर्धारित करती है। समूह ने जोर देकर कहा, "यह दृष्टिकोण पूर्व निर्धारित नियमों का एक सेट उत्पन्न करने के लिए मानव विशेषज्ञता, अंतर्ज्ञान, अनुमान और गणितीय मॉडल का उपयोग करता है जो सिस्टम घटकों के संचालन को नियंत्रित करता है।" "ये नियम व्याख्या योग्य हैं और इन्हें कम कम्प्यूटेशनल बोझ के साथ विभिन्न परिचालन परिदृश्यों के बेहतर प्रदर्शन के लिए तैयार किया जा सकता है।"

5 किलोवाट का प्रोटोटाइप आंशिक रूप से तैरने वाले पीवी पैनलों का उपयोग करता है जो आसपास के पानी के साथ निरंतर सीधे संपर्क में रहते हैं, जो एक कुशल और मुफ्त शीतलन प्रदान करता है और आसपास के पानी के साथ थर्मल संतुलन के परिणामस्वरूप पीवी पैनलों की दक्षता में सुधार करता है। फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म का उपयोग सपोर्ट के लिए किया जाता हैपीवी प्रणालीअधिक सौर ऊर्जा उत्पादन के लिए सूर्य के प्रकाश को स्वचालित रूप से ट्रैक करने और प्लेटफ़ॉर्म के ड्राफ्ट और पीवी पैनलों के झुकाव कोण को समायोजित करके उनकी शीतलन को नियंत्रित करने या किसी भी संचित धूल से उन्हें साफ करने या किसी भी क्षति से बचने के लिए पीवी पैनलों को पूरी तरह से जलमग्न करने में सक्षम है। गंभीर मौसम की स्थिति के दौरान.

भंडारण प्रणाली को तापीय ऊर्जा भंडारण (टीईएस) के साथ एकीकृत रुद्धोष्म सीएईएस प्रणाली के रूप में वर्णित किया गया है। इसमें चार बिना मुआवजे वाले एयर स्टील टैंक होते हैं जिन्हें फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म के कोनों पर रखा जाता है। शोधकर्ताओं ने बताया, "वायु भंडारण से पहले, गर्म संपीड़ित हवा को हीट एक्स-चेंजर में ठंडा किया जाता है।" "जब भी उत्पन्न पीवी बिजली एयर कंप्रेसर द्वारा आवश्यक शक्ति से कम या अधिक होती है, तो इस बिजली को टीईएस में गर्मी के रूप में संग्रहीत करने का प्रस्ताव है।"

एक गर्म पानी की टंकी को उसके विस्तार से पहले संपीड़ित हवा का तापमान बढ़ाने के लिए हीट एक्स-चेंजर के साथ भी एकीकृत किया गया है। जनरेटर का उपयोग करके बिजली को पुन: उत्पन्न करने के लिए विस्तारक में विस्तार से पहले संपीड़ित हवा को गर्म पानी की टंकी के माध्यम से छोड़ा और गर्म किया जाता है।

सिमुलेशन की एक श्रृंखला के माध्यम से, शोध टीम ने पाया कि सिस्टम में 34.1% की राउंड-ट्रिप दक्षता और 41% की ऊर्जा दक्षता है, जिसमें सबसे मजबूत सिस्टम प्रदर्शन दिसंबर और जनवरी के बीच देखा गया था। शिक्षाविदों ने जोर दिया, "पारंपरिक सीएईएस प्रणालियों की तुलना में, प्रस्तावित हाइब्रिड सीएईएस प्रणाली में 126.4% प्राकृतिक गैस की वार्षिक ईंधन बचत होती है।" "ईंधन की इस बचत से सिस्टम परिचालन लागत में प्रति वर्ष $27,690 की ईंधन लागत कम होने से आर्थिक लाभ भी होगा।"

उन्होंने यह भी पाया कि सिस्टम की ऊर्जा और बाहरी दक्षता व्यक्तिगत घटकों की दक्षता से काफी प्रभावित हो सकती है, जो उन्होंने कहा कि ऑफ-डिज़ाइन और आंशिक लोड ऑपरेशन स्थितियों के तहत घट सकती है।

इस प्रणाली का वर्णन एनर्जी में प्रकाशित "आंशिक रूप से तैरते फोटोवोल्टिक संयंत्र के लिए हाइब्रिड संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण प्रणाली और नियंत्रण रणनीति" में किया गया था।

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