کیا بی ای ایس ایس کو شہری بجلی کے گرڈ کے عروج کو کم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے؟

عروج کو کم کرنے اور شہری بجلی کے جال پر دباؤ کو سمجھنا

شہری بجلی کے جال کو عرضہ اور تقاضا کے درمیان بنیادی عدم تطابق کا سامنا ہے۔ بجلی کی مانگ صبح اور شام کے اوقات میں بڑھ جاتی ہے جب تجارتی عمارتیں، نقل و حمل کے نظام اور رہائشی صارفین ایک ساتھ بجلی کا استعمال کرتے ہیں۔ بنیادی لوڈ اور ان عروجوں کے درمیان فرق بجلی کی فراہمی کے اداروں کو گھومتی ہوئی ریزرو صلاحیت برقرار رکھنے پر مجبور کرتا ہے — یعنی بجلی کے پلانٹ جو جزوی آؤٹ پٹ پر چل رہے ہوں، جو مانگ کی بڑھوتری کا انتظار کرتے ہوئے ایندھن جلا رہے ہوں جو ہو سکتی ہے یا نہیں بھی ہو سکتی۔

پیک شیوِنگ اس غیر موثری کو دور کرتی ہے کہ بلند طلب کے دوران بجلی کے جال سے زیادہ سے زیادہ طاقت کے استعمال کو کم کر دیا جاتا ہے۔ بجلی کی تولید کو بڑھانے کے بجائے، بجلی کی فراہمی کرنے والے ادارے یا بڑے صارفین ذخیرہ شدہ توانائی کا استعمال کرتے ہیں تاکہ فرق پُر کیا جا سکے۔ جب وقت کے حساب سے بجلی کی قیمتیں میٹروپولیٹن منڈیوں میں معیاری بن جاتی ہیں تو پیک شیوِنگ کے لیے معاشی حیثیت مزید مضبوط ہوتی جاتی ہے، جہاں انتہائی طلب کے دوران قیمتیں کم طلب کے دوران کی قیمتیں سے تین گنا یا اس سے زیادہ زیادہ ہو سکتی ہیں۔

بی ایس ایس — بیٹری انرجی اسٹوریج سسٹمز — اس کاربرد کے لیے غالب ٹیکنالوجی کے طور پر ابھری ہے۔ روایتی پمپڈ ہائیڈرو اسٹوریج کے برعکس جس کے لیے خاص جغرافیائی حالات درکار ہوتے ہیں، یا فلائی وہیل سسٹمز جو صرف مختصر دورانیہ کے جھٹکوں تک محدود ہوتے ہیں، بیٹری اسٹوریج کا اطلاق تجارتی عمارتوں سے لے کر پورے شہری علاقوں کو سنبھالنے والے بڑے پیمانے کے اداروں تک کیا جا سکتا ہے۔

شہری ماحول میں بی ای ایس ایس کا پیک شیوِنگ کا طریقہ کار

چارج-ڈسچارج سائیکلنگ لاگک

A بی ایس ایس انسٹالیشن جو شہری سب اسٹیشن سے منسلک ہوتی ہے، غیر انتہائی وقت میں چارج ہوتی ہے — عام طور پر دن کے آخری حصے میں رات بارہ بجے سے صبح چھ بجے تک، جب بنیادی لوڈ کی پیداوار کی ضرورت سے زیادہ ہوتی ہے۔ ذخیرہ کردہ توانائی صبح کے انتہائی وقت (7 بجے سے 10 بجے تک) اور شام کے انتہائی وقت (5 بجے سے 9 بجے تک) کے دوران گرڈ پر واپس بھیجی جاتی ہے، جس سے اوپر کی طرف ٹرانسمیشن نیٹ ورک کو سنبھالنے والے خالص لوڈ کے منحن کو ہموار کیا جاتا ہے۔

لیتھیم آئرن فاسفیٹ (LiFePO4) بیٹریاں شہری BESS کے اطلاقات میں غالب ہیں، اس کی کئی وجوہات ہیں۔ ان کی حرارتی استحکامیت گھنی آبادی والے علاقوں میں آگ کے خطرے کو کم کرتی ہے، جہاں حرارتی بے قابو ہونے کا واقعہ غیر قابل قبول نتائج کا باعث بن سکتا ہے۔ 80 فیصد گہرائی کے چارج-ڈسچارج کے 6,000 سے زائد سائیکلز کی عمر کا مطلب ہے کہ آج نصب کردہ نظام روزانہ چوٹی کے وقت کے لیے کم کرنے کے آپریشن کے دوران 15 سے 20 سال تک معیشتی طور پر پیداواری رہے گا۔

جنوب مشرقی ایشیا کا ایک شہری یوٹیلیٹی نے ایک 20MW/40MWh کے BESS کو ایک بھیڑ بھاڑ والے شہری سب اسٹیشن پر نصب کیا، جہاں جسمانی جگہ کی کمی کی وجہ سے تیسرے ٹرانسفارمر کو شامل کرنا ممکن نہیں تھا۔ بیٹری سسٹم نے دوپہر کے وقت 15MW کی ایئر کنڈیشننگ کی انتہائی درکار کو جذب کیا، جس کے نتیجے میں سب اسٹیشن کے اپ گریڈ کے لیے تقریباً 12 ملین امریکی ڈالر کے سرمایہ کاری کے اخراجات کو تخمینی طور پر سات سال تک موخر کر دیا گیا۔

موجودہ سب اسٹیشن کی بنیادی ڈھانچے کے ساتھ ضمیں کرنا

شہری BESS کی انسٹالیشنز عام طور پر درمیانے وولٹیج کے سطح (10–35kV) پر قدم اوپر کے ٹرانسفارمرز کے ذریعے منسلک ہوتی ہیں، جو بیٹری کے کنٹینر میں اندرونی طور پر ضم ہوتے ہیں یا اس کے قریب نصب کیے جاتے ہیں۔ پاور کنورژن سسٹم (PCS) دوطرفہ بجلی کے بہاؤ کو کنٹرول کرتا ہے، جو گرڈ ڈسپیچ سگنل وصول کرنے کے چند ملی سیکنڈ کے اندر چارجنگ کے دوران ریکٹیفکیشن سے ڈسچارجنگ کے دوران انورژن کی طرف سوئچ کر جاتا ہے۔

ریک ماؤنٹنگ بی ایس ایس کے درجہ بندیاں اندری سب اسٹیشن کے استعمال کے لیے مناسب ہیں جہاں فرش کی جگہ محدود ہو۔ اسٹیک ایبل بی ایس ایس کے ڈیزائن صارفین کو صلاحیت کو تدریجی طور پر بڑھانے کی اجازت دیتے ہیں — 5 ایم وی ایچ کے کنٹینر سے شروع کرتے ہوئے اور طلب کے نمونوں کے تبدیل ہونے کے ساتھ ساتھ اکائیاں شامل کرتے ہوئے۔ اس ماڈولر طریقہ کار سے ایک الگ بی ایس ایس سہولت تعمیر کرنے کے مقابلے میں ابتدائی سرمایہ کاری کم ہوتی ہے۔

شہری بی ایس ایس کے استعمال کے لیے فنی ضروریات

جگہ اور حفاظتی غور و خوض

شہری سب اسٹیشنز میں عام طور پر بڑے پیمانے پر بیٹری کی انسٹالیشن کے لیے خالی زمین نہیں ہوتی۔ کنٹینرائزڈ بی ایس ایس حل اس مسئلے کو حل کرتے ہیں جس میں پورا نظام — بیٹریاں، پاور کنورژن سسٹم، حرارتی انتظام اور آگ کے خلاف روک تھام — کو معیاری شپنگ کنٹینر کی شکل میں پہلے سے تیار کیا جاتا ہے، جو موجودہ سب اسٹیشن کے کانکریٹ پیڈز پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

آگ کی حفاظت کے اصولوں کے مطابق کثیر سطحی تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے: سیل سطح پر وولٹیج کے غیر معمولی تغیرات کا جائزہ لینا جس سے حرارتی بے قابو ہونے کے آغاز سے پہلے ہی اندازہ لگایا جا سکے، ماڈیول سطح پر قابل اشتعال الیکٹرولائٹ کے جمع ہونے سے پہلے ہوا میں گیس کا پتہ لگانے اور وینٹی لیشن کو فعال کرنے کا نظام، اور کنٹینر سطح پر آٹومیٹک طور پر فعال ہونے والے ایرو سول سپریشن سسٹم۔ انرجی اسٹوریج سسٹمز کی نصب کاری کے لیے این ایف پی اے 855 معیار فراہم کرتا ہے، جو شہری علاقوں میں استعمال کے لیے عمارتوں کے قریب ہونے کی وجہ سے درکار علیحدگی کے فاصلوں اور وینٹی لیشن کی شرائط کو مخصوص کرتا ہے۔

گرڈ انٹرکنیکشن معیارات

آئی ٹی ای ای ۱۵۴۷ برقی توانائی کے تقسیم شدہ وسائل، بشمول بی ای ایس ایس، کو بجلی کے جال سے منسلک کرنے کے اصول طے کرتا ہے۔ شہری انسٹالیشنز کو 'رائیڈ تھرو' صلاحیت کا مظاہرہ کرنا ضروری ہے — یعنی مختصر وولٹیج کے گرنے کے دوران منسلک رہنا، بجائے اس کے کہ منسلک نہ رہنے کی وجہ سے بجلی کے جال کی غیر مستحکم حالت کو اس وقت مزید خراب کرنا جب کہ نظام کو بالکل اسی قسم کے انتہائی واقعات کو کم کرنے کے لیے بنایا گیا ہوتا ہے۔ پاور کنورژن سسٹم (پی سی ایس) کو بجلی کے جال کی فریکوئنسی کے ساتھ ±۰٫۵ ہرٹز کے اندر ہم آہنگ ہونا ضروری ہے اور اسے ایس سی اے ڈی اے کے ذریعے یوٹیلیٹی کے ڈسپیچ سگنلز کے جواب میں ردِ عمل ظاہر کرنا ہوگا۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

شہری پیک شیوِنگ کے لیے کتنے سائز کا بی ای ایس ایس درکار ہوتا ہے؟

کمرشل عمارتوں کے استعمال کے لیے عام طور پر فیسلٹی لیول پیک کو کم کرنے کے لیے ۵۰۰ کلو واٹ گھنٹہ سے ۲ میگا واٹ گھنٹہ تک کا بی ای ایس ایس درکار ہوتا ہے۔ تقسیم سبسٹیشن لیول پیک شیوِنگ کے لیے فیڈر لوڈ پروفائل کے مطابق ۱۰ سے ۵۰ میگا واٹ گھنٹہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ یوٹیلیٹی سکیل شہری انسٹالیشنز ۱۰۰ میگا واٹ گھنٹہ سے اوپر کی حد تک ہوتی ہیں۔ سائز کا تعین پیک ڈیمانڈ کی شدت، اس کی مدت اور ہدف کمی کے فیصد پر منحصر ہوتا ہے، نہ کہ کوئی مقررہ فارمولہ۔

بی ای ایس ایس پیک شیوِنگ کی ڈسچارج کو کتنی دیر تک جاری رکھ سکتا ہے؟

زیادہ تر شہری پیک شیوِنگ سسٹم 2 تا 4 گھنٹے تک مسلسل درجہ حرارت کی طرف سے درجہ حرارت کی فراہمی کو نشانہ بناتے ہیں۔ یہ عام طور پر صبح یا شام کے پیک ونڈو کو احاطہ کرتا ہے۔ لمبی مدت کے سسٹم (6 تا 8 گھنٹے) موجود ہیں لیکن ان کی فی کلوواٹ گھنٹہ لاگت زیادہ ہوتی ہے جو عام طور پر صرف پیک شیوِنگ کے لیے اضافی گنجائش کو جائز نہیں ٹھہراتی، حالانکہ یہ تعدد تنظیم جیسی معاون خدمات کے ذریعے قدر شامل کرتے ہیں۔

کیا بی ای ایس ایس پیک شیوِنگ تجدیدی توانائی کے اندراج کے ساتھ کام کرتا ہے؟

جی ہاں۔ بی ای ایس ایس کو چھت پر لگائے گئے سورجی یا شہری ہوا کی توانائی کے ساتھ جوڑنا ایک ہائبرڈ سسٹم بناتا ہے جہاں دوپہر کے وقت تجدیدی توانائی کی اضافی پیداوار بیٹری کو شام کے پیک کے لیے چارج کرتی ہے۔ یہ "ڈک کریو" کے مسئلے کو حل کرتا ہے جہاں سورجی پیداوار بالکل اس وقت کم ہو جاتی ہے جب شام کی طلب بڑھ رہی ہوتی ہے۔ لیاؤننگ سینو ٹیک گروپ جیسے سپلائرز اس مقصد کے لیے ایکیویٹیڈ بی ای ایس ایس اور سورجی حل فراہم کرتے ہیں۔

ریک ماؤنٹنگ اور اسٹیک ایبل بی ای ایس ایس کے درمیان کیا فرق ہے؟

ریک ماؤنٹنگ بی ایس ایس معیاری 19 انچ سرور ریکس میں فٹ ہوتا ہے جو کنٹرولڈ ماحول والے اندر کے انسٹالیشنز کے لیے ہے۔ اسٹیک ایبل بی ایس ایس موسم کے خلاف محفوظ باہر کے کیبنٹس استعمال کرتا ہے جو برقی طور پر آپس میں منسلک ہوتے ہیں اور ایک مرکزی کنٹرولر کے ذریعے بات چیت کرتے ہیں۔ ریک ماؤنٹنگ سبسٹیشن کنٹرول بلڈنگز کے لیے مناسب ہے؛ اسٹیک ایبل باہر کے پیڈ ماؤنٹڈ انسٹالیشنز کے لیے مناسب ہے جہاں اندر کی جگہ دستیاب نہ ہو۔

بی ایس ایس پیک شیوِنگ بجلی کے اخراجات کو کیسے کم کرتی ہے؟

وقت کے حساب سے درجہ بندی شدہ ٹیرف پر تجارتی اور صنعتی صارفین چوٹی کے قیمتی ونڈوز کے دوران بی ایس ایس سے بجلی حاصل کرکے ڈیمانڈ چارجز سے بچ جاتے ہیں۔ ڈیمانڈ چارجز — جو ہر ماہ کے سب سے زیادہ 15 منٹ کے استعمال کے وقفے پر مبنی ہوتے ہیں — ایک سہولت کے کل بجلی کے بل کا 30–70 فیصد ہو سکتے ہیں۔ پیک شیوِنگ ان چارجز کو ختم یا کم کر دیتی ہے بغیر کہ اصل توانائی کے استعمال کو کم کیے۔

شہری بی ایس ایس انسٹالیشن کو کون سی دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے؟

سالانہ چار بار حرارتی انتظامی نظام کا معائنہ، سال میں دو بار صلاحیت کا تجربہ، اور بیٹری انتظامی نظام کے ذریعے مسلسل دورِ دور سے نگرانی۔ لی فی پی او4 کیمیا کو سیسہ-ایسڈ متبادل کے برعکس الیکٹرولائٹ کی تجدید کی ضرورت نہیں ہوتی۔ سیل کا توازن بی ایم ایس کے ذریعے خود بخود جزوی چارج کی حالت میں ہوتا ہے جو چوٹی کے کاٹنے کے فرائض کے دوران عام ہوتا ہے۔