संकुचित हवा ऊर्जा संचयनासह फ्लोटिंग पीव्ही एकत्र करणे

इजिप्त आणि यूकेच्या संशोधकांनी एक नवीन फ्लोटिंग विकसित केलेपीव्ही प्रणालीऊर्जा संचयनासाठी संकुचित हवेचा वापर करणारी संकल्पना. प्रणालीची राउंड-ट्रिप कार्यक्षमता 34.1% आणि ऊर्जा कार्यक्षमता 41% आहे.

इजिप्तमधील पोर्ट सेड विद्यापीठ आणि युनायटेड किंगडममधील स्ट्रॅथक्लाइड विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी नवीन ऊर्जा व्यवस्थापन धोरणाद्वारे फ्लोटिंग फोटोव्होल्टेइकसह कॉम्प्रेस्ड एअर एनर्जी स्टोरेज (CAES) एकत्र करण्याचा प्रस्ताव दिला आहे.

“सौर ऊर्जेची मध्यंतरी आणि उपलब्धता समस्यांवर मात करण्यासाठी, प्रस्तावित फ्लोटिंग पीव्ही प्रणाली पर्यावरणास अनुकूल हायब्रीड कॉम्प्रेस्ड एअर एनर्जी स्टोरेज सिस्टमसह सुसज्ज आहे जी नवीन ऊर्जा व्यवस्थापन रणनीतीद्वारे नियंत्रित केली जाते ज्यामुळे सिस्टमच्या घटकांमधील वीज प्रवाह त्यांच्या परवानगीपेक्षा जास्त न ठेवता कार्यक्षमतेने व्यवस्थापित केला जातो. सुरक्षित ऑपरेशनसाठी ऑपरेशनल मर्यादा,” संशोधनाचे प्रमुख लेखक, एर्कन ओटेर्कस यांनी पीव्हीला सांगितले मासिक "ही नियंत्रण धोरण भाराची आवश्यकता पूर्ण करणे आणि अगदी निम्न-श्रेणीचे PV उर्जा उत्पादन वापरणे सुनिश्चित करण्यासाठी डिझाइन केले आहे, ज्यामुळे कोणत्याही उर्जेचा अपव्यय कमी होतो आणि सिस्टम कार्यक्षमता सुधारते."

प्रस्तावित संकल्पनेमध्ये, ऊर्जा व्यवस्थापन धोरण निर्धारक नियम-आधारित दृष्टिकोनाचे अनुसरण करते, जे इंधन अर्थव्यवस्था किंवा प्रश्नातील प्रणालीच्या उत्सर्जन नकाशाच्या मदतीने नियम निर्धारित करते. "हा दृष्टीकोन मानवी कौशल्य, अंतर्ज्ञान, ह्युरिस्टिक्स आणि गणितीय मॉडेल्सचा वापर करून पूर्वनिर्धारित नियमांचा संच तयार करतो जे सिस्टम घटकांच्या ऑपरेशनवर नियंत्रण ठेवतात," गटाने जोर दिला. "हे नियम समजण्यायोग्य आहेत आणि कमी संगणकीय ओझे असलेल्या वेगवेगळ्या ऑपरेशनल परिस्थितीच्या चांगल्या कामगिरीसाठी ट्यून केले जाऊ शकतात."

5 kW प्रोटोटाइप अर्धवट तरंगलेल्या PV पॅनल्सचा वापर करते जे आजूबाजूच्या पाण्याशी सतत थेट संपर्कात असतात, जे एक कार्यक्षम आणि विनामूल्य शीतकरण प्रदान करते आणि आसपासच्या पाण्याच्या थर्मल समतोलच्या परिणामी PV पॅनल्सची कार्यक्षमता सुधारते. फ्लोटिंग प्लॅटफॉर्मला आधार देण्यासाठी वापरला जातोपीव्ही प्रणालीअधिक सौरऊर्जा उत्पादनासाठी सूर्यप्रकाशाचा आपोआप मागोवा घेण्यास आणि प्लॅटफॉर्मचा मसुदा आणि पीव्ही पॅनल्सचा झुकणारा कोन समायोजित करून त्यांच्या कूलिंगवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी किंवा कोणत्याही साचलेल्या धुळीपासून साफ ​​करून किंवा कोणतेही नुकसान टाळण्यासाठी पीव्ही पॅनल्स पूर्णपणे बुडवून सबमर्जन्स रेशोमध्ये बदल करण्यास सक्षम आहे. तीव्र हवामानाच्या परिस्थितीत.

स्टोरेज सिस्टीमचे वर्णन थर्मल एनर्जी स्टोरेज (TES) सह एकत्रित केलेली adiabatic CAES प्रणाली म्हणून केले जाते. त्यामध्ये चार न भरलेल्या एअर स्टीलच्या टाक्या असतात ज्या फ्लोटिंग प्लॅटफॉर्मच्या कोपऱ्यात ठेवल्या जातात. "हवा साठवण्याआधी, गरम संकुचित हवा हीट एक्स-चेंजरमध्ये थंड केली जाते," संशोधकांनी स्पष्ट केले. "जेव्हा तयार केलेली पीव्ही वीज एअर कॉम्प्रेसरद्वारे आवश्यक शक्तीपेक्षा कमी किंवा जास्त असते, तेव्हा ही वीज TES मध्ये उष्णतेच्या स्वरूपात साठवण्याचा प्रस्ताव आहे."

गरम पाण्याची टाकी हीट एक्स-चेंजरसह एकत्रित केली जाते ज्यामुळे संकुचित हवेचे तापमान विस्तारापूर्वी वाढवले ​​जाते. जनरेटरचा वापर करून वीज पुन्हा निर्माण करण्यासाठी विस्तारक मध्ये विस्तार होण्यापूर्वी गरम पाण्याच्या टाकीतून संकुचित हवा सोडली जाते आणि गरम केली जाते.

सिम्युलेशनच्या मालिकेद्वारे, संशोधन कार्यसंघाला असे आढळून आले की सिस्टीमची राउंड-ट्रिप कार्यक्षमता 34.1% आणि ऊर्जा कार्यक्षमता 41% आहे, ज्यामध्ये डिसेंबर आणि जानेवारी दरम्यान सिस्टमची सर्वात मजबूत कामगिरी दिसून आली. "पारंपारिक CAES प्रणालींच्या तुलनेत, प्रस्तावित हायब्रीड CAES प्रणालीमध्ये नैसर्गिक वायूची वार्षिक इंधन बचत 126.4 आहे," असे शिक्षणतज्ञांनी जोर दिला. "या इंधन बचतीमुळे सिस्टीम ऑपरेशनल कॉस्ट $27,690/वर्ष इंधन खर्च कमी करून आर्थिक फायदा होईल."

त्यांना असेही आढळले की सिस्टमची ऊर्जा आणि व्यायाम कार्यक्षमता वैयक्तिक घटकांच्या कार्यक्षमतेमुळे लक्षणीयरीत्या प्रभावित होऊ शकते, जे त्यांनी सांगितले की ऑफ-डिझाइन आणि आंशिक लोड ऑपरेशनच्या परिस्थितीत कमी होऊ शकते.

एनर्जीमध्ये प्रकाशित "अंशतः फ्लोटिंग फोटोव्होल्टेइक प्लांटसाठी हायब्रिड कॉम्प्रेस्ड एअर एनर्जी स्टोरेज सिस्टम आणि नियंत्रण धोरण" मध्ये या प्रणालीचे वर्णन केले गेले आहे.

एग्रेट सोलरमध्ये, आम्ही फ्लोटिंग फोटोव्होल्टेइक (पीव्ही) सिस्टीमला कॉम्प्रेस्ड एअर एनर्जी स्टोरेज (CAES) सह एकत्रित करण्याच्या क्षमतेबद्दल उत्साहित आहोत. या नाविन्यपूर्ण पध्दतीमध्ये आज अक्षय ऊर्जा उद्योगासमोरील काही प्रमुख आव्हाने, जसे की ऊर्जा साठवणूक, ग्रिड स्थिरता आणि जागेचा कार्यक्षम वापर यासारख्या महत्त्वाच्या आव्हानांना तोंड देण्याचे मोठे आश्वासन आहे. एग्रेट सोलर फ्लोटिंग पीव्हीला कॉम्प्रेस्ड एअर एनर्जी स्टोरेजसह एकत्रित करण्याच्या दीर्घकालीन संभाव्यतेबद्दल उत्साहित आहे. ही जोडी एक अत्याधुनिक समाधानाचे प्रतिनिधित्व करते जे हिरवेगार, अधिक शाश्वत भविष्याचा प्रचार करताना अक्षय ऊर्जा उद्योगातील काही सर्वात महत्त्वाच्या आव्हानांना तोंड देते.