शोधकर्ताओं ने एक मॉडल विकसित किया है जिसका उपयोग यह प्रोजेक्ट करने के लिए किया जा सकता है कि अगर किसी देश को बिजली उत्पादन के लिए जीवाश्म ईंधन से दूर जाकर पूरी तरह से नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में स्थानांतरित करना है तो उसकी ऊर्जा भंडारण की आवश्यकताएं क्या होंगी।यह मॉडल नीति निर्माताओं को निकट अवधि के निर्णय लेने और दीर्घकालिक ऊर्जा प्रणाली योजना में संलग्न होने के लिए उपयोग के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है।

कागज़, "दीर्घकालिक क्षमता विस्तार ऊर्जा योजना में ऊर्जा भंडारण की मॉडलिंग: इतालवी प्रणाली का विश्लेषण,'' में प्रकाशित हुआ हैऊर्जा भंडारण जर्नल.

"हमने इस अध्ययन को इटली की ऊर्जा प्रणाली पर केंद्रित किया क्योंकि रूस के यूक्रेन पर आक्रमण के कारण सस्ती प्राकृतिक गैस प्राप्त करने में कठिनाइयों के कारण हाल के वर्षों में इसे काफी नुकसान हुआ है," एंडरसन डी क्विरोज़, काम पर एक पेपर के सह-लेखक और एक सहयोगी कहते हैं।नॉर्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी में सिविल, निर्माण और पर्यावरण इंजीनियरिंग के प्रोफेसर।

"इससे यह सवाल खड़ा हो गया है कि इटली अपनी ऊर्जा प्रणाली को और अधिक मजबूत कैसे बना सकता है। यहां हमारा लक्ष्य एक ऐसा मॉडल विकसित करना था जो हमें यह निर्धारित करने की अनुमति देगा कि इटली की ऊर्जा भंडारण की जरूरतें क्या होंगी यदि वह पूरी तरह से जीवाश्म ईंधन से दूर चला जाए और अपनी बिजली की मांगों को पूरा करेसाथनवीकरणीय संसाधन।"

ऊर्जा भंडारण इस पहेली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है क्योंकिपुनःप्राप्य उर्जा स्रोत, जैसे सौर या पवन, हर समय एक ही दर पर ऊर्जा का उत्पादन नहीं करते हैं।उदाहरण के लिए, आपको उत्पन्न ऊर्जा को संग्रहीत करने में सक्षम होना चाहिएसौर ऊर्जाताकि आप उस ऊर्जा का उपयोग रात में कर सकें, जब सूरज नहीं चमक रहा हो।

ऊर्जा प्रणाली की ऊर्जा भंडारण आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए, शोधकर्ताओं ने टेमोआ नामक मौजूदा अनुकूलन मॉडल को संशोधित किया।

विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने मॉडल को संशोधित किया ताकि यह पता लगाया जा सके कि दिन के अलग-अलग समय और वर्ष के अलग-अलग समय के दौरान नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन कैसे बदल जाएगा।उदाहरण के लिए, गर्मियों के दौरान अधिक सौर ऊर्जा उत्पादन होगा जब दिन बड़े होंगे, लेकिन रात में सौर ऊर्जा फिर भी कम हो जाएगी।

शोधकर्ताओं ने दिन के अलग-अलग समय और अलग-अलग मौसमों के दौरान ऊर्जा की खपत में बदलाव का भी हिसाब लगाया।उदाहरण के लिए, यदि लोग एयर कंडीशनर का उपयोग करते हैं तो गर्मी की दोपहर के दौरान ऊर्जा की खपत बढ़ सकती है।

नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन में इन दैनिक और मौसमी उतार-चढ़ाव को पकड़नाऊर्जा की खपतशोधकर्ताओं को ऊर्जा प्रणाली का अधिक विस्तृत मॉडल बनाने की अनुमति दी गई, जिससे उन्हें सिस्टम की ऊर्जा भंडारण आवश्यकताओं के बारे में सवालों के बेहतर उत्तर देने की अनुमति मिली।कितनी नवीकरणीय ऊर्जा को भंडारण में पुनर्निर्देशित किया जा सकता है?मांगों को पूरा करने के लिए कितने ऊर्जा भंडारण की आवश्यकता होगी?

डी क्विरोज़ कहते हैं, "हमारा संशोधित मॉडल यह स्पष्ट करता है कि इटली के बिजली क्षेत्र को डीकार्बोनाइज़ करने के लिए ऊर्जा भंडारण क्षमता बढ़ाना महत्वपूर्ण है, लेकिन यह कुछ विस्तृत अंतर्दृष्टि भी प्रदान करता है।""उदाहरण के लिए, मॉडल बताता है कि इटली को अपनी बिजली उत्पादन का लगभग 10% अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण उपकरणों में संग्रहीत करने में सक्षम होने की आवश्यकता है।"

"अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण" शब्द कुछ हद तक भ्रमित करने वाला है।यह इस बात का उल्लेख नहीं करता कि कितनी देर तकभंडारण युक्तिऊर्जा संग्रहित कर सकते हैं.बल्कि, यह संदर्भित करता है कि डिवाइस अपने अधिकतम पावर आउटपुट को कितने समय तक बनाए रख सकता है।उदाहरण के लिए, एक घंटे का 2-किलोवाट उपकरण एक घंटे के लिए दो किलोवाट बिजली जारी कर सकता है, जबकि तीन घंटे का 2-किलोवाट उपकरण तीन घंटे के लिए दो किलोवाट बिजली जारी कर सकता है।ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ जो चार घंटे या उससे कम समय के लिए अधिकतम बिजली उत्पादन जारी कर सकती हैं, उन्हें आमतौर पर अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण उपकरण माना जाता है।

"अल्पकालिक ऊर्जा भंडारण उपकरणों से संबंधित हमारा प्रक्षेपण ऊर्जा प्रणाली की ऊर्जा भंडारण आवश्यकताओं और इस तथ्य दोनों से प्रेरित है कि ये उपकरण हाल की लागत अनुमानों और अनुमानों के आधार पर उन जरूरतों को पूरा करने का सबसे लागत प्रभावी तरीका हैं," डी क्विरोज़कहते हैं.

लेकिन जबकि यह पेपर इटली पर केंद्रित है, शोधकर्ताओं ने इस काम के लिए जो संशोधित मॉडल विकसित किया है, उसका उपयोग किसी भी ऊर्जा प्रणाली के लिए ऊर्जा भंडारण आवश्यकताओं को प्रोजेक्ट करने के लिए किया जा सकता है।

डी क्विरोज़ कहते हैं, "जैसे-जैसे दुनिया नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की ओर बढ़ रही है, हमें उनकी परिवर्तनशीलता को ध्यान में रखने के तरीके खोजने की जरूरत है।"

"ऊर्जा भंडारण उपकरण हमें ऊर्जा उत्पादन में उतार-चढ़ाव को समायोजित करने की लचीलापन देते हैं, साथ ही हमें ऊर्जा मांगों को पूरा करने के लिए आवश्यक विश्वसनीयता भी प्रदान करते हैं। और जैसे मॉडल हमने यहां प्रदर्शित किए हैं, वे नीति निर्माताओं को उनके दीर्घकालिक के संबंध में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।ऊर्जा भंडारणजरूरत है।"

अधिक जानकारी:माटेओ निकोली एट अल, दीर्घकालिक क्षमता विस्तार ऊर्जा योजना में ऊर्जा भंडारण मॉडलिंग: इतालवी प्रणाली का एक विश्लेषण,ऊर्जा भंडारण जर्नल(2024)।डीओआई: 10.1016/जे.एस्ट.2024.113814