ब्लैक स्टार्ट पावर स्टोरेज: हाइब्रिड इनवर्टर जैसे एनर्जी स्टोरेज ब्लैक स्टार्ट में सक्षम हैं? अस्थायी बिजली विफलताओं और ब्लैकआउट के विरुद्ध

अधिकांश इनवर्टर ब्लैक स्टार्ट सक्षम नहीं हैं। कुछ इनवर्टर के साथ इन्वर्टर चालू करने से पहले अलग बैटरी चार्ज करके उन्हें ब्लैक स्टार्ट करना संभव है। हालाँकि, यह हमेशा संभव नहीं होता है और यह इन्वर्टर के प्रकार पर निर्भर करता है।

नए ब्लैक स्टार्ट-अप हाइब्रिड इन्वर्टर जेनरेशन में प्रतिस्थापन करंट के लिए एक स्विच-ऑफ डिवाइस है, ताकि चयनित उपभोक्ताओं को नेटवर्क की विफलता की स्थिति में आपातकालीन बिजली के साथ आपूर्ति जारी रख सके। यह "रिप्लेसमेंट करंट" हाइब्रिड इन्वर्टर को ब्लैक को रद्द करने में सक्षम बनाता है। सोलर रीलोडिंग भी दी जाती है, जिसमें बिजली के साथ उपभोक्ताओं की आपूर्ति के लिए नेटवर्क की विफलता के दौरान बैटरी को अग्रेषित किया जाता है।

फ्रोनियस प्राइम GEN24 प्लस हाइब्रिड इन्वर्टर श्रृंखला

फ्रोनियस प्राइम GEN24 प्लस हाइब्रिड इन्वर्टर श्रृंखला ब्लैक स्टार्ट सक्षम है - छवि: Xpert.Digital / सर्गेई निवेन्स|Shutterstock.com

फ्रोनियस प्राइम GEN24 प्लस हाइब्रिड इन्वर्टर श्रृंखला ब्लैक स्टार्ट सक्षम है।

GoodWe हाइब्रिड इन्वर्टर 5-10KW ET प्लस सीरीज

घर और बिजली भंडारण के लिए हाइब्रिड इन्वर्टर - GoodWe से - छवि: Xpert.Digital / सर्गेई निवेन्स|Shutterstock.com

हाई-वोल्टेज आपातकालीन पावर फ़ंक्शन (यूपीएस) के साथ गुडवे हाइब्रिड इन्वर्टर 5-10KW ईटी प्लस श्रृंखला। बिजली की विफलता की स्थिति में, जुड़े उपभोक्ताओं के लिए निर्बाध बिजली आपूर्ति की गारंटी के लिए 10 मिलीसेकंड के भीतर स्विचिंग होती है।

GoodWe ET-Plus श्रृंखला के तीन-चरण हाइब्रिड इनवर्टर कनेक्टेड उपभोक्ताओं के लिए स्थिर बिजली प्रवाह की गारंटी के लिए विकसित किए गए थे। इन उपकरणों में तीन-चरण आपातकालीन बिजली आउटपुट तीन-चरण वर्तमान और 5 किलोवाट, 6.5 किलोवाट, 8 किलोवाट और 10 किलोवाट की पावर रेंज है।

180 V से 550 V तक की विस्तृत बैटरी वोल्टेज रेंज बाज़ार में उपलब्ध कई लिथियम बैटरी प्रणालियों के साथ लचीली अनुकूलता को सक्षम बनाती है।

आने वाली पीवी जनरेटर शक्ति नाममात्र शक्ति से 30% अधिक हो सकती है। इसके परिणामस्वरूप गर्म और बहुत ठंडे दिनों में बेहतर ऊर्जा उपज होती है। यूपीएस (आपातकालीन बिजली) फ़ंक्शन बिजली विफलता की स्थिति में 10 मिलीसेकंड के भीतर स्विच करने में सक्षम बनाता है। इन्वर्टर में एक खुला बैटरी प्रबंधन इंटरफ़ेस भी है, जो कुछ ऊर्जा आपूर्तिकर्ताओं की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

GoodWe हाइब्रिड इन्वर्टर एक हाई-वोल्टेज बैटरी कनेक्शन और दो अलग-अलग स्वतंत्र एमपीपी ट्रैकर्स से लैस है, इस प्रकार एक पूर्ण पैकेज की पेशकश करता है। इस डिवाइस को GoodWe PV मास्टर ऐप के माध्यम से अपडेट रखा जा सकता है और डेटा एकीकृत वाईफाई इंटरफ़ेस के माध्यम से मुफ्त GoodWe SEMS पोर्टल पर प्रसारित किया जाता है।

क्या हुआवेई इनवर्टर आपातकालीन बिजली देने में सक्षम हैं?

नहीं, फिलहाल हमें इस बारे में कुछ नहीं पता कि इस संबंध में कुछ होगा या नहीं.

क्या एनफेज माइक्रोइन्वर्टर सौर तकनीक आपातकालीन बिजली प्रदान करने में सक्षम है?

एक स्ट्रिंग इन्वर्टर के विपरीत, जो सभी जुड़े हुए सौर मॉड्यूल (केंद्रीय रूप से) को रिकॉर्ड करता है, एक विकेन्द्रीकृत सौर प्रणाली में प्रत्येक सौर मॉड्यूल को एक एनफेज माइक्रो इन्वर्टर के साथ जोड़ा जाता है।

इसके बारे में यहां अधिक जानकारी:

• नया और अभिनव: विकेंद्रीकृत और मॉड्यूलर प्लग एंड प्ले सौर प्रणाली - दूसरों से अलग

Enphase का IQ सिस्टम नियंत्रक अभी तक जर्मनी में उपलब्ध नहीं है। लेकिन ये इसी साल (2023) आना चाहिए. यह पता लगाता है कि पावर ग्रिड कब बंद हो जाता है और घर को ग्रिड पावर से बैकअप पावर में निर्बाध रूप से स्विच कर देता है।

इसके अतिरिक्त, नए एनफेज IQ8 माइक्रोइन्वर्टर के साथ, सौर प्रणाली बैटरी भंडारण की आवश्यकता के बिना बिजली आउटेज की स्थिति में बैकअप पावर प्रदान करने में सक्षम है।

माइक्रोइन्वर्टर चार संस्करणों में उपलब्ध है: आपातकालीन बिजली फ़ंक्शन के बिना केवल सौर संस्करण के रूप में और बैटरी भंडारण के बिना ऑफ-ग्रिड संचालित करने की क्षमता के साथ सूर्य के प्रकाश बैकअप संस्करण के रूप में। यह सिस्टम होम एसेंशियल बैकअप संस्करण में छोटी बैटरी स्टोरेज और पूर्ण ऊर्जा स्वतंत्रता संस्करण के रूप में बड़े स्टोरेज के साथ संयोजन में भी उपलब्ध है। बाद के सभी तीन ऑफ-ग्रिड समाधानों को बिजली आउटेज के दौरान घर में सौर ऊर्जा प्रदान करने के लिए एक एनफेज सिस्टम नियंत्रक से सुसज्जित किया जाना चाहिए।

ब्लैक स्टार्ट किसी पावर प्लांट या पावर ग्रिड के किसी हिस्से के पूर्ण या आंशिक शटडाउन के बाद बाहरी पावर ट्रांसमिशन नेटवर्क का सहारा लिए बिना उसके संचालन की बहाली है।

बिजली संयंत्र को फिर से शुरू करने के लिए ऊर्जा साइट पर मौजूद स्टैंडबाय जनरेटर से आ सकती है। वैकल्पिक रूप से, यदि बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है, तो सिस्टम को चालू करने के लिए किसी अन्य बिजली संयंत्र से कनेक्शन लाइन का उपयोग किया जा सकता है। एक बार जब मुख्य उत्पादन इकाइयाँ चालू हो जाती हैं, तो बिजली पारेषण नेटवर्क को फिर से जोड़ा जा सकता है और विद्युत भार बहाल किया जा सकता है।

ब्लैक स्टार्ट पावर को एक समझौते के माध्यम से सुरक्षित किया जा सकता है जिसके तहत जरूरत पड़ने पर ब्लैक स्टार्ट पावर प्रदान करने के लिए एक विशिष्ट ऊर्जा आपूर्तिकर्ता को भुगतान किया जाता है। सभी बिजली संयंत्र ग्रिड को ब्लैक स्टार्ट पावर प्रदान करने के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

ऊर्जा नेटवर्क को फिर से चालू करने के लिए व्यापक बिजली कटौती की स्थिति में ब्लैक स्टार्ट क्षमता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। आम तौर पर, ऊर्जा उत्पादन इकाई को शुरू करने के लिए आवश्यक बिजली नेटवर्क से ली जाती है। ब्लैक स्टार्ट में सक्षम उत्पादन इकाइयों की ऊर्जा का उपयोग उन उत्पादन इकाइयों को शुरू करने के लिए किया जा सकता है जो ब्लैक स्टार्ट में सक्षम नहीं हैं।

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के विपरीत, ताप विद्युत संयंत्रों को स्वयं विद्युत या तापीय ऊर्जा प्रदान करने से पहले अपनी आवश्यकताओं के लिए उच्च स्तर की (विद्युत) ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यदि कोयला आधारित या परमाणु ऊर्जा संयंत्र ब्लॉक को पर्याप्त शक्ति वाली ब्लैक-स्टार्ट इकाई प्रदान की जाती है, तो पूरे सिस्टम के लिए ब्लैक-स्टार्ट क्षमता भी प्राप्त की जा सकती है। ये आम तौर पर गैस टरबाइन होते हैं जिन्हें संचायक या डीजल जनरेटर से ऊर्जा का उपयोग करके ब्लैक स्टार्ट में परिचालन में लाया जाता है। डीजल जनरेटर अक्सर अतिरेक के कारणों से परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में मौजूद होते हैं, क्योंकि आपातकालीन स्थिति में रिएक्टर बंद होने (या बस एक नियमित शटडाउन) के बाद भी, क्षय गर्मी अभी भी होती है, जिसे शीतलक द्वारा समाप्त करना पड़ता है। इस प्रणाली की विफलता उन पहलुओं में से एक थी जो फुकुशिमा परमाणु दुर्घटना का कारण बनी। प्रत्येक नेटवर्क में, नेटवर्क ध्वस्त होने के बाद तेजी से नेटवर्क पुनरारंभ के लिए उपलब्ध होने के लिए पर्याप्त संख्या में बिजली संयंत्रों को ब्लैक स्टार्ट क्षमता से सुसज्जित किया जाना चाहिए।

ब्लैक-स्टार्ट पावर प्लांट में विशेष विशेषताएं होनी चाहिए:

• इसे जल्दी शुरू करने में सक्षम होना चाहिए: यदि ब्लैक स्टार्ट में लंबा समय लगता है, तो बिजली संयंत्र ध्वस्त नेटवर्क को फिर से शुरू करने में मदद नहीं कर सकता है; अन्य बिजली संयंत्र उसे शुरुआत में मदद कर सकते हैं - उसकी ब्लैक स्टार्ट क्षमता तब बेकार है।
• इसे बाहरी ऊर्जा स्रोतों से स्वतंत्र रूप से काम करने में सक्षम होना चाहिए: न केवल शुद्ध बिजली उत्पादन प्रक्रिया, बल्कि अन्य सहायक आवश्यकताओं को भी नेटवर्क से स्वतंत्र रूप से कार्य करना चाहिए (नियंत्रण केंद्र, टेलीफोन और नेटवर्क ऑपरेटरों और प्रबंधन, सबस्टेशन, आदि के साथ संचार प्रणाली) . यदि आवश्यक हो, तो उप-नेटवर्क के साथ द्वीप संचालन संभव है (पुलिस, अस्पताल, अग्निशमन विभाग, टीएचडब्ल्यू जैसे महत्वपूर्ण उपभोक्ताओं की आपूर्ति)।
• इसके अलावा, एक ब्लैक-स्टार्ट पावर प्लांट को उच्च शुरुआती धारा का सामना करने में सक्षम होना चाहिए यदि इसे पहले से ग्रिड से डिस्कनेक्ट करना संभव नहीं है।
• इसमें लचीला आरंभिक व्यवहार होना चाहिए।

जर्मनी में प्रयुक्त (प्रत्यक्ष) ब्लैक-स्टार्ट बिजली संयंत्रों के उदाहरण हैं:

• जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र, जिसमें रन-ऑफ-रिवर बिजली संयंत्र, भंडारण बिजली संयंत्र और पंप भंडारण बिजली संयंत्र,
  गैस टरबाइन बिजली संयंत्र शामिल हैं, अन्य प्रकार के बिजली संयंत्रों जैसे परमाणु ऊर्जा संयंत्र या कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों के संयोजन में भी।
  धारा 35 एनडब्ल्यूजी के अनुसार निगरानी के अनुसार, (2020 तक) जर्मनी में 174 सिस्टम (पावर प्लांट ब्लॉक या टर्बाइन) ब्लैक स्टार्ट में सक्षम हैं, जिनमें से प्रत्येक का शुद्ध नाममात्र उत्पादन कम से कम 10 मेगावाट है।
• ऑस्ट्रिया में कुल 32 पुष्ट ब्लैक-स्टार्ट बिजली संयंत्र और अज्ञात संख्या में अपुष्ट ब्लैक-स्टार्ट बिजली संयंत्र हैं। हालाँकि, कई पुष्टि किए गए बिजली संयंत्रों के लिए, यह सार्वजनिक रूप से ज्ञात नहीं है कि वे कौन से विशिष्ट बिजली संयंत्र हैं। इनमें से सबसे प्रसिद्ध और सबसे बड़े क्रमशः 850 और 813 मेगावाट के माल्टा और काप्रून पंप भंडारण बिजली संयंत्र हैं।

सभी बिजली उत्पादन संयंत्र एक काली शुरुआत के लिए उपयुक्त नहीं हैं। पवन टर्बाइन हमेशा एक काली शुरुआत के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं, क्योंकि जरूरत पड़ने पर हवा उपलब्ध नहीं हो सकती है। पवन टर्बाइन, मिनी जलविद्युत संयंत्र या माइक्रो हाइड्रोपावर प्लांट अक्सर इंडक्शन जनरेटर से जुड़े होते हैं जो नेटवर्क को पुनर्स्थापित करने के लिए बिजली प्रदान करने में असमर्थ होते हैं। ब्लैक स्टार्ट सिस्टम भी स्थिर होना चाहिए यदि यह एक लंबी ट्रांसमिशन लाइन के बड़े अंधे लोड के साथ संचालित होता है। कई उच्च-वोल्टेज समान पावर स्टेशन (HGü) एक "मृत" नेटवर्क में फ़ीड नहीं कर सकते हैं क्योंकि उन्हें लोड पेज पर नेटवर्क से कम्यूटेशन एनर्जी की आवश्यकता होती है। इस प्रतिबंध में वोल्टेज सोर्स कनवर्टर के साथ पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) पर आधारित एक HGü प्रणाली नहीं है।

थर्मल पावर प्लांट शायद ही कभी ब्लैक स्टार्ट करने में सक्षम होते हैं इसका एक प्रमुख कारण टरबाइन शाफ्ट का संकुचन और छोटा होना है क्योंकि यह अपने ऑपरेटिंग तापमान से परिवेश के तापमान तक ठंडा होता है। इसके बाद यह आवास में फंस जाता है और इसे न तो घुमाया जा सकता है और न ही हटाया जा सकता है; बिजली संयंत्र को फिर से शुरू करने के लिए, इसे पहले से गरम किया जाना चाहिए ताकि गर्म भाप इसके माध्यम से प्रवाहित होने से पहले यह फिर से स्वतंत्र रूप से घूम सके।

यदि कोई थर्मल पावर प्लांट बंद हो जाता है, तो टरबाइन शाफ्ट का हीटिंग सही समय पर शुरू हो जाता है ताकि पावर प्लांट को नियोजित समय पर वापस चालू किया जा सके।