विद्युत ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी

विद्युत ऊर्जा भंडारणमुख्य रूप सं सुपरकैपेसिटर ऊर्जा भंडारण आ सुपरकंडक्टिंग ऊर्जा भंडारण शामिल छै. पहिलऽ विद्युत ऊर्जा क॑ विद्युत क्षेत्र म॑ संग्रहित करै छै, जबकि दूसरऽ विद्युत ऊर्जा क॑ चुंबकीय क्षेत्र म॑ संग्रहित करै छै । विद्युत ऊर्जा भंडारण कें बिजली घनत्व आ चक्र जीवन मे महत्वपूर्ण फायदा छै, तत्काल बिजली कटौती कें प्रभाव कें कम कयर सकय छै, ग्रिड मे कम-आवृत्ति वाला बिजली दोलन कें दबा सकय छै, आ वोल्टेज आ आवृत्ति विशेषताक मे सुधार कयर सकय छै.

सुपरकैपेसिटर ऊर्जा भंडारण

सुपरकैपेसिटर, जेकरा इलेक्ट्रोकेमिकल कैपेसिटर भी कहलऽ जाय छै, ऊर्जा भंडारण उपकरण छै जे इलेक्ट्रोड के सतह प॑ आवेश के संचय के माध्यम स॑ ऊर्जा के संग्रहण करै छै । ओकर ऊर्जा भंडारण तंत्र पारंपरिक बैटरी सं भिन्न छै; वे इलेक्ट्रोड-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस पर डबल लेयर द्वारा निर्मित आवेश के माध्यम स॑ ऊर्जा के संग्रहण करै छै । सुपरकैपेसिटर म॑ अत्यंत उच्च शक्ति घनत्व, अल्ट्रा-लंबा चक्र जीवन, आरू तेजी स॑ चार्ज-डिस्चार्ज क्षमता होय छै, जेकरा स॑ इलेक्ट्रिक वाहन, पुनर्जनन ब्रेकिंग सिस्टम, बैकअप बिजली आपूर्ति, आरू ग्रिड आवृत्ति नियमन म॑ व्यापक अनुप्रयोग मिलै छै । लेकिन सुपरकैपेसिटर केरऽ ऊर्जा घनत्व अपेक्षाकृत कम होय छै, जे लिथियम-आयन बैटरी केरऽ तुलना म॑ बहुत कम होय छै, जेकरा स॑ ई अल्पकालिक, उच्च-शक्ति वाला अनुप्रयोगऽ के जरूरत वाला अनुप्रयोगऽ लेली उपयुक्त होय जाय छै । भविष्य म॑ सामग्री विज्ञान म॑ प्रगति के साथ सुपरकैपेसिटर केरऽ ऊर्जा घनत्व आरू बढ़ै के उम्मीद छै, जेकरा स॑ ऊर्जा भंडारण बाजार म॑ एकरऽ अनुप्रयोग के विस्तार होय जैतै ।

सुपरकैपेसिटर क॑ मुख्य रूप स॑ तीन श्रेणी म॑ वर्गीकृत करलऽ जाब॑ सकै छै: इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर, फैराडे कैपेसिटर, आरू हाइब्रिड सुपरकैपेसिटर । इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर कार्बन सामग्री क॑ इलेक्ट्रोड के रूप म॑ उपयोग करै छै, जहाँ इलेक्ट्रोलाइट के साथ संपर्क स॑ बनलऽ ठोस-तरल अंतरफलक प॑ आवेश पृथक्करण होय छै, जेकरा स॑ एक इलेक्ट्रिक डबल-लेयर संरचना पैदा होय छै । ई संधारित्र चार्जिंग आरू डिस्चार्जिंग के दौरान भौतिक चार्ज सोखना आरू डिसोर्पशन प्रक्रिया स॑ गुजरै छै । यद्यपि इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर केरऽ शक्ति घनत्व आरू लंबा जीवन काल होय छै, लेकिन एकरऽ ऊर्जा घनत्व अपेक्षाकृत कम होय छै । फिलहाल इ उपकरणक व्यावसायिक अनुप्रयोग प्राप्त भ गेल अछि।

फैराडे संधारित्र इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप म॑ धातु ऑक्साइड या प्रवाहकीय बहुलक के उपयोग करै छै, जहाँ सोखना समाई ई सामग्री के सतह आरू उथला थोक क्षेत्रऽ प॑ रेडॉक्स प्रतिक्रिया के माध्यम स॑ बन॑ छै । एहि प्रकारक संधारित्रक संचालन सिद्धांत बैटरी मे प्रतिक्रिया प्रक्रियाक समान होइत अछि ; समान इलेक्ट्रोड सतह क्षेत्र क॑ देलऽ जाय त॑ ई इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर केरऽ कई गुना समाई प्रदान करी सकै छै । लेकिन, तत्काल उच्च-वर्तमान निर्वहन आरू चक्र जीवन के लेलऽ शक्ति विशेषता के संदर्भ म॑, फैराडे संधारित्र विद्युत डबल-परत संधारित्र के तरह अच्छा प्रदर्शन नै करै छै । एकरऽ अलावा फैराडे कैपेसिटर क॑ भी चुनौती के सामना करना पड़ै छै जेना कि एकरऽ निर्माण केरऽ अधिक लागत आरू ई तकनीक अखनी तलक पूरा तरह स॑ परिपक्व नै होय रहलऽ छै ।

हाइब्रिड सुपरकैपेसिटर अपनऽ उच्च ऊर्जा घनत्व आरू लंबा जीवन काल लेली प्रसिद्ध छै । हालांकि वर्तमान में व्यावसायिकरण के प्रारंभिक अवस्था में छै, लेकिन भविष्य के विकास के अपार संभावना छै.

अतिचालक ऊर्जा भंडारण

अतिचालक ऊर्जा भंडारण एकटा विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी छै जे प्रतिरोध-मुक्त अवस्था मे विद्युत ऊर्जा कें भंडारण कें लेल अतिचालक कें उपयोग करय छै. एकरऽ कार्य सिद्धांत म॑ अतिचालक कुंडली म॑ प्रत्यक्ष धारा के माध्यम स॑ एगो मजबूत चुंबकीय क्षेत्र पैदा करना शामिल छै, जेकरा स॑ ऊर्जा के संग्रहण करलऽ जाय छै, आरू जरूरत पड़ला प॑ करंट डिस्चार्ज के माध्यम स॑ ओकरा छोड़लऽ जाय छै । चूँकि सुपरकंडक्टर केरऽ कम तापमान प॑ कोनों प्रतिरोध नै होय छै, अतिचालक ऊर्जा भंडारण प्रणाली लगभग ऊर्जा के नुकसान के साथ अत्यंत उच्च चार्ज आरू डिस्चार्ज दक्षता प्राप्त करी सकै छै । एकरऽ अलावा, सुपरकंडक्टिंग ऊर्जा भंडारण केरऽ प्रतिक्रिया समय अत्यंत तेज होय छै, जेकरा स॑ मिलीसेकंड म॑ चार्ज आरू डिस्चार्ज प्राप्त होय छै, जेकरा स॑ ई बिजली प्रणाली म॑ तात्कालिक वोल्टेज नियमन आरू आवृत्ति नियंत्रण लेली उपयुक्त होय जाय छै । लेकिन अतिचालक ऊर्जा भंडारण प्रणाली केरऽ लागत अधिक छै, जे मुख्य रूप स॑ अतिचालक सामग्री आरू क्रायोजेनिक शीतलन तकनीक के विकास स॑ सीमित छै । अइ कें लेल वर्तमान अनुप्रयोगक अधिकतर विशेष क्षेत्रक मे केंद्रित छै जइ मे उच्च-शक्ति, अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण कें आवश्यकता होयत छै, जेना ग्रिड स्थिरता आ सैन्य उपकरण.

आम अतिचालक सामग्री म॑ कम-तापमान वाला अतिचालक जैना कि Nb-Ti आरू Nb3Sn, आरू उच्च-तापमान वाला अतिचालक जैना कि Yttrium बेरियम कॉपर ऑक्साइड (YBCO) आरू बिस्मथ स्ट्रॉन्टियम कैल्शियम कॉपर ऑक्साइड (BSCCO) शामिल छै । उच्च-तापमान वाला अतिचालकऽ म॑ कम-तापमान वाला अतिचालकऽ के तुलना म॑ अधिक महत्वपूर्ण तापमान होय ​​छै, जेकरा स॑ शीतलन के आवश्यकता कम होय जाय छै आरू अतिचालक ऊर्जा भंडारण प्रणाली क॑ अधिक व्यावहारिक आरू किफायती होय जाय छै ।