বিইএসএস শহুরে বিদ্যুৎ গ্রিডের চূড়ান্ত লোড কমানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে?

শীর্ষ চাপ কমানো এবং শহুরে গ্রিড চাপ সম্পর্কে বোঝা

শহুরে বিদ্যুৎ গ্রিডগুলি সরবরাহ ও চাহিদার মধ্যে একটি মৌলিক অসামঞ্জস্যের মুখোমুখি হয়। বিদ্যুৎ ব্যবহার সকাল ও সন্ধ্যায় চূড়ান্ত উচ্চতায় পৌঁছায় যখন বাণিজ্যিক ভবন, পরিবহন ব্যবস্থা এবং বাসিন্দা ব্যবহারকারীরা একই সময়ে বিদ্যুৎ টানে। ভিত্তি লোড এবং এই শীর্ষ চাহিদার মধ্যেকার ফারাক ইউটিলিটিগুলিকে ঘূর্ণায়মান রিজার্ভ ক্ষমতা বজায় রাখতে বাধ্য করে—অর্থাৎ শক্তি উৎপাদন কেন্দ্রগুলি আংশিক আউটপুটে চালানো হয় এবং চাহিদা বৃদ্ধির অপেক্ষায় জ্বালানি পোড়ানো হয়, যা হয়তো ঘটবে বা নাও ঘটতে পারে।

শীর্ষ কাটানো এই অদক্ষতা মোকাবেলা করে উচ্চ-চাহিদা সময়ে গ্রিড থেকে সর্বোচ্চ শক্তি আহরণ কমিয়ে দিয়ে। জেনারেশন বাড়ানোর পরিবর্তে, ইউটিলিটি বা বৃহৎ ভোক্তারা সঞ্চিত শক্তি ব্যবহার করে এই পার্থক্য পূরণ করে। সময়-অনুযায়ী বিদ্যুৎ মূল্য নির্ধারণ যখন মহানগরীর বাজারে স্ট্যান্ডার্ড হয়ে ওঠে, তখন শীর্ষ কাটানোর অর্থনৈতিক যৌক্তিকতা আরও শক্তিশালী হয়ে ওঠে, যেখানে শীর্ষ সময়ের মূল্য অফ-পিক সময়ের মূল্যের তিন গুণ বা তার বেশি হতে পারে।

BESS — ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা — এই প্রয়োগের জন্য প্রধান প্রযুক্তি হিসেবে উদীয়মান হয়েছে। ঐতিহ্যগত পাম্পড হাইড্রো স্টোরেজের মতো নির্দিষ্ট ভূগোলের প্রয়োজন হয় না, অথবা ফ্লাইহুইল সিস্টেমের মতো সংক্ষিপ্ত সময়ের জন্য সীমিত নয়; ব্যাটারি সঞ্চয় বাণিজ্যিক ভবনের প্রয়োগ থেকে শুরু করে সমগ্র শহুরে এলাকা পরিষেবা দেওয়ার জন্য ইউটিলিটি-স্কেল ইনস্টলেশন পর্যন্ত স্কেল করা যায়।

শহুরে পরিবেশে BESS কীভাবে শীর্ষ কাটানো সম্পাদন করে

চার্জ-ডিসচার্জ সাইক্লিং লজিক

একটি bESS শহুরে সাবস্টেশনের সাথে সংযুক্ত ইনস্টলেশনটি অফ-পিক সময়ে—সাধারণত মধ্যরাত থেকে সকাল ৬টা পর্যন্ত, যখন বেসলোড জেনারেশন চাহিদাকে ছাড়িয়ে যায়—চার্জ হয়। সঞ্চিত শক্তিটি সকালের পিক সময় (সকাল ৭টা থেকে ১০টা) এবং সন্ধ্যার পিক সময় (বিকেল ৫টা থেকে ৯টা) নেটওয়ার্কে পুনরায় সরবরাহ করা হয়, যার ফলে উচ্চতর ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্কের ওপর চাপিয়ে দেওয়া নেট লোড কার্ভটি সমতল হয়ে যায়।

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO4) ব্যাটারিগুলি শহুরে BESS ইনস্টলেশনে প্রাধান্য পায় বেশ কয়েকটি কারণে। এদের তাপীয় স্থিতিশীলতা ঘনবসতিপূর্ণ এলাকায় আগুনের ঝুঁকি কমায়, যেখানে তাপীয় রানঅ্যাওয়ে ঘটনার পরিণতি গ্রহণযোগ্য নয়। ৮০% ডেপথ অফ ডিসচার্জে ৬,০০০-এর বেশি চার্জ-ডিসচার্জ সাইকেলের জীবনকাল বলতে এমন একটি সিস্টেম যা আজ ইনস্টল করা হয়েছে, তা দৈনিক পিক শেভিং অপারেশনের জন্য ১৫–২০ বছর ধরে অর্থনৈতিকভাবে উৎপাদনশীল থাকবে।

দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়ার একটি স্থানীয় ইউটিলিটি ২০ মেগাওয়াট/৪০ মেগাওয়াট-ঘণ্টা ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় সিস্টেম (বিইএসএস) একটি অত্যধিক ব্যস্ত শহুরে সাবস্টেশনে স্থাপন করেছে, যেখানে ভৌত স্থানের সীমাবদ্ধতা তৃতীয় ট্রান্সফরমার যোগ করাকে অসম্ভব করে তুলেছিল। ব্যাটারি সিস্টেমটি বিকেলের ১৫ মেগাওয়াট এয়ার-কন্ডিশনিং শীর্ষ চাহিদা গ্রহণ করেছিল, যার ফলে সাবস্টেশন আধুনিকীকরণের জন্য প্রায় ১২ মিলিয়ন মার্কিন ডলার মূলধন ব্যয় প্রায় সাত বছর পর্যন্ত স্থগিত হয়েছিল।

বিদ্যমান সাবস্টেশন অবকাঠামোর সঙ্গে একীভূতকরণ

শহুরে বিইএসএস ইনস্টলেশনগুলি সাধারণত মাঝারি ভোল্টেজ স্তরে (১০–৩৫ কিলোভোল্ট) ব্যাটারি কন্টেইনারের মধ্যে অথবা এর পাশে স্থাপন করা স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে সংযুক্ত হয়। পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেম (পিসিএস) উভমুখী শক্তি প্রবাহ পরিচালনা করে এবং গ্রিড ডিসপ্যাচ সংকেত পাওয়ার মিলিসেকেন্ডের মধ্যে চার্জিং-এর সময় রেক্টিফিকেশন থেকে ডিসচার্জিং-এর সময় ইনভার্সনে স্যুইচ করে।

র‍্যাক-মাউন্টিং বিইএসএস কনফিগারেশনগুলি অভ্যন্তরীণ সাবস্টেশন প্রতিষ্ঠার জন্য উপযুক্ত, যেখানে ফ্লোর স্পেস সীমিত। স্ট্যাকযোগ্য বিইএসএস ডিজাইনগুলি ইউটিলিটিগুলিকে ধাপে ধাপে ক্ষমতা বাড়ানোর সুযোগ দেয়— ৫ এমওয়াইএইচ কন্টেইনার দিয়ে শুরু করে চাহিদার প্যাটার্ন পরিবর্তনের সাথে সাথে এককগুলি যোগ করা যায়। এই মডুলার পদ্ধতিটি একটি সম্পূর্ণ বিইএসএস সুবিধা নির্মাণের তুলনায় প্রাথমিক মূলধন বিনিয়োগ কমায়।

শহুরে বিইএসএস প্রতিষ্ঠার জন্য প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা

স্থান ও নিরাপত্তা বিবেচনা

শহুরে সাবস্টেশনগুলিতে বৃহৎ আকারের ব্যাটারি ইনস্টলেশনের জন্য খালি জমি প্রায়ই পাওয়া যায় না। কন্টেইনারাইজড বিইএসএস সমাধানগুলি এই সমস্যার সমাধান করে সম্পূর্ণ সিস্টেম— ব্যাটারি, পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেম (পিসিএস), তাপীয় ব্যবস্থাপনা এবং অগ্নিনির্বাপণ— স্ট্যান্ডার্ড শিপিং কন্টেইনার ফরম ফ্যাক্টরে পূর্ব-নির্মিত করে, যা বিদ্যমান সাবস্টেশনের কংক্রিট প্যাডে স্থাপন করা যায়।

অগ্নি নিরাপত্তা প্রোটোকলে বহুস্তরীয় সুরক্ষা দরকার: থার্মাল রানঅ্যাওয়ে শুরু হওয়ার আগেই ভোল্টেজ অসামঞ্জস্য সনাক্ত করে সেল-স্তরের পর্যবেক্ষণ, জ্বলনশীল ইলেকট্রোলাইট বাষ্প জমা হওয়ার আগেই ভেন্টিলেশন চালু করে মডিউল-স্তরের গ্যাস সনাক্তকরণ, এবং কন্টেইনার-স্তরের অ্যারোসল সাপ্রেশন সিস্টেম স্বয়ংক্রিয়ভাবে সক্রিয় হওয়া। এনএফপিএ ৮৫৫ শক্তি সঞ্চয় সিস্টেমের ইনস্টলেশনের জন্য প্রযোজ্য মান নির্ধারণ করে, যা বসতি বিশিষ্ট ভবনের কাছাকাছি শহুরে স্থাপনের ক্ষেত্রে পৃথকীকরণ দূরত্ব এবং ভেন্টিলেশন প্রয়োজনীয়তা নির্দিষ্ট করে।

গ্রিড ইন্টারকানেকশন মান

আইইইই ১৫৪৭ বিতরণ করা শক্তির সম্পদ—যেমন ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয় সিস্টেম (বিইএসএস)—কে বিদ্যুৎ জালের সঙ্গে সংযোগ করার নিয়ম নির্ধারণ করে। শহুরে প্রয়োগগুলিকে রাইড-থ্রু ক্ষমতা প্রদর্শন করতে হবে—অর্থাৎ, সংক্ষিপ্ত ভোল্টেজ হ্রাসের সময় বিচ্ছিন্ন না হয়ে জালের সঙ্গে সংযুক্ত থাকতে হবে; কারণ বিচ্ছিন্ন হলে সিস্টেমটি যে ঘটনাগুলির প্রভাব কমানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, সেই সর্বোচ্চ চাপের সময় জালের অস্থিতিশীলতা আরও বাড়বে। পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেম (পিসিএস) জালের ফ্রিক uency এর সঙ্গে ±০.৫ হার্জ মধ্যে সমন্বয় করতে হবে এবং এসসিএডিএ একীকরণের মাধ্যমে ইউটিলিটি ডিসপ্যাচ সিগন্যালে প্রতিক্রিয়া জানাতে হবে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

শহুরে পীক শেভিং-এর জন্য কত আকারের বিইএসএস প্রয়োজন?

বাণিজ্যিক ভবনের প্রয়োগগুলিতে সাধারণত সুবিধা-স্তরের পীক শেভিং-এর জন্য ৫০০ কিলোওয়াট-ঘণ্টা থেকে ২ মেগাওয়াট-ঘণ্টা পর্যন্ত বিইএসএস প্রয়োজন হয়। বিতরণ সাবস্টেশন-স্তরের পীক শেভিং-এর জন্য ফিডার লোড প্রোফাইলের উপর নির্ভর করে ১০ থেকে ৫০ মেগাওয়াট-ঘণ্টা পর্যন্ত প্রয়োজন হয়। ইউটিলিটি-স্কেল শহুরে প্রয়োগগুলি ১০০ মেগাওয়াট-ঘণ্টা থেকে শুরু হয় এবং তার চেয়ে বেশি হতে পারে। আকার নির্ধারণ করা হয় সর্বোচ্চ চাহিদার পরিমাণ, স্থায়িত্ব এবং লক্ষ্য হ্রাসের শতকরা হারের উপর ভিত্তি করে, কোনো নির্দিষ্ট সূত্রের উপর নয়।

একটি বিইএসএস কতক্ষণ পীক শেভিং ডিসচার্জ বজায় রাখতে পারে?

অধিকাংশ শহুরে পিক শেভিং সিস্টেম ২–৪ ঘণ্টা ধরে নির্দিষ্ট ক্ষমতায় অবিচ্ছিন্ন ডিসচার্জ লক্ষ্য করে। এটি সাধারণত সকাল বা সন্ধ্যার পিক সময়কালকে কভার করে। ৬–৮ ঘণ্টা ধরে চলা দীর্ঘ-স্থায়ী সিস্টেমগুলি বিদ্যমান, কিন্তু এদের প্রতি কিলোওয়াট-ঘণ্টা খরচ বেশি হওয়ায় শুধুমাত্র পিক শেভিংয়ের জন্য অতিরিক্ত ক্ষমতা ব্যবহার করা সাধারণত যৌক্তিক হয় না, যদিও ফ্রিক uency নিয়ন্ত্রণের মতো সহায়ক সেবার মাধ্যমে এদের মূল্য বৃদ্ধি পায়।

বিইএসএস পিক শেভিং নবায়নযোগ্য শক্তি সংহতকরণের সঙ্গে কাজ করে কি?

হ্যাঁ। বিইএসএস-কে ছাদে সৌর বা শহুরে বাতাসের জেনারেশনের সঙ্গে যুক্ত করলে একটি হাইব্রিড সিস্টেম তৈরি হয়, যেখানে দিনের মাঝামাঝি সময়ে অতিরিক্ত নবায়নযোগ্য উৎপাদন ব্যাটারিকে সন্ধ্যার পিক ডিসচার্জের জন্য চার্জ করে। এটি "ডাক কার্ভ" সমস্যার সমাধান করে, যেখানে সৌর উৎপাদন ঠিক সন্ধ্যার চাহিদা বৃদ্ধির সময় হ্রাস পায়। লিয়াওনিং সাইনোটেক গ্রুপ সদৃশ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সংহত বিইএসএস ও সৌর সমাধান প্রদান করে।

র‍্যাক-মাউন্টিং এবং স্ট্যাকযোগ্য বিইএসএস-এর মধ্যে পার্থক্য কী?

র‍্যাক-মাউন্টিং বিইএসএস স্ট্যান্ডার্ড ১৯-ইঞ্চি সার্ভার র‍্যাকে ফিট করে যা নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে অভ্যন্তরীণ ইনস্টলেশনের জন্য উপযুক্ত। স্ট্যাকযোগ্য বিইএসএস আবহাওয়া-প্রতিরোধী বহিরঙ্গন ক্যাবিনেট ব্যবহার করে যা বৈদ্যুতিকভাবে একে অপরের সাথে সংযুক্ত হয় এবং একটি কেন্দ্রীয় নিয়ন্ত্রকের মাধ্যমে যোগাযোগ করে। র‍্যাক-মাউন্টিং সাবস্টেশন কন্ট্রোল বিল্ডিংয়ের জন্য উপযুক্ত; স্ট্যাকযোগ্য বহিরঙ্গন প্যাড-মাউন্টেড ডিপ্লয়মেন্টের জন্য উপযুক্ত যেখানে অভ্যন্তরীণ স্থান পাওয়া যায় না।

বিইএসএস পিক শেভিং বিদ্যুৎ খরচ কমায় কীভাবে?

সময়-ভিত্তিক ট্যারিফে বাণিজ্যিক ও শিল্প ব্যবহারকারীরা পিক মূল্য নির্ধারণের সময়ে বিইএসএস থেকে বিদ্যুৎ গ্রহণ করে চাহিদা-ভিত্তিক চার্জ এড়াতে পারেন। চাহিদা-ভিত্তিক চার্জ—যা প্রতি মাসে সর্বোচ্চ ১৫-মিনিটের খরচের সময়ের উপর ভিত্তি করে নির্ধারিত হয়—একটি সুবিধার মোট বিদ্যুৎ বিলের ৩০–৭০% পর্যন্ত হতে পারে। পিক শেভিং প্রকৃত শক্তি খরচ কমানো ছাড়াই এই চার্জগুলি সম্পূর্ণরূপে বা আংশিকভাবে বাতিল করে।

শহুরে বিইএসএস ইনস্টলেশনের কী ধরনের রক্ষণাবেক্ষণ প্রয়োজন?

ত্রৈমাসিক তাপ ব্যবস্থাপনা পদ্ধতির পরীক্ষা, অর্ধ-বার্ষিক ক্ষমতা পরীক্ষা এবং ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা পদ্ধতির মাধ্যমে চলমান দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LiFePO4) রাসায়নের জন্য লেড-অ্যাসিড বিকল্পগুলির বিপরীতে ইলেক্ট্রোলাইট পুনর্পূরণের প্রয়োজন হয় না। শীর্ষ কাটার দায়িত্ব চক্রের মতো আংশিক চার্জ অবস্থায় কাজ করার সময় ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা পদ্ধতি (BMS) স্বয়ংক্রিয়ভাবে সেল ব্যালেন্সিং করে।