गतिशील मांग (विद्युत शक्ति)
गतिशील मांग एक अर्ध-निष्क्रिय तकनीक का नाम है जो विद्युत ग्रिड पर भार की मांग को समायोजित करके मांग प्रतिक्रिया का समर्थन करती है। यह इस तकनीक को बढ़ावा देने के लिए समर्पित एस्मी फेयरबैर्न फाउंडेशन से धर्मार्थ अनुदान द्वारा समर्थित यूनाइटेड किंगडम में स्वतंत्र गैर-लाभकारी संगठन का नाम भी है। अवधारणा यह है कि पावर ग्रिड की आवृत्ति की अनुश्रवण के साथ-साथ अपने स्वयं के नियंत्रण, आंतरायिक घरेलू और औद्योगिक भार उत्पादन के साथ समग्र ग्रिड भार को संतुलित करने के लिए इष्टतम क्षणों में खुद को चालू/बंद करते हैं, महत्वपूर्ण बिजली बेमेल को कम करते हैं।[1] चूंकि यह स्विचिंग केवल कुछ सेकंड के लिए उपकरण संचालन चक्र को आगे या विलम्ब करेगा, यह अंतिम उपयोगकर्ता के लिए ध्यान देने योग्य नहीं होगा। यह गतिशील मांग नियंत्रण की नींव है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, 1982 में, इस विचार के लिए (अब समाप्त हो चुका) पेटेंट शक्ति तंत्र इंजीनियर फ्रेड श्वेपे को जारी किया गया था।[2] इस विचार के आधार पर अन्य पेटेंट जारी किए गए हैं।[3][4][5][6]
गतिशील मांग आपूर्ति की स्थिति के जवाब में बिजली की घरेलू और औद्योगिक खपत को प्रबंधित करने के लिए मांग प्रतिक्रिया तंत्र के समान है, उदाहरण के लिए, बिजली ग्राहकों को महत्वपूर्ण समय पर या कीमतों के जवाब में अपनी खपत कम करना।[7]अंतर यह है कि गतिशील मांग उपकरण निष्क्रिय रूप से बंद हो जाते हैं जब ग्रिड में दबाव महसूस होता है, जबकि मांग प्रतिक्रिया प्रक्रिया बंद करने के लिए प्रेषित अनुरोधों का जवाब देता हैl
स्पिनिंग रिजर्व की आवश्यकता
विद्युत उपयोगिता किसी विशेष दिन के दौरान मांग रूप की उचित सटीकता (सामान्यतः एक या दो प्रतिशत के भीतर) की पूर्वानुमान करने में सक्षम हैं। इसका मतलब यह है कि बिजली में मुक्त बाजार पहले से ही पर्याप्त आधार भार अनुसूची करने में सक्षम है। कोई भी शेष असंतुलन या तो पूर्वानुमान में अशुद्धियों, या आपूर्ति में अनिर्धारित परिवर्तन (जैसे कि पावर स्टेशन की गलती) और/या मांग के कारण होगा। तथाकथित आवृत्ति प्रतिक्रिया मोड (जिसे आवृत्ति नियंत्रण मोड भी कहा जाता है) में संचालित करने के लिए जनरेटर से अनुरोध करके इस तरह के असंतुलन को हटा दिया जाता है, आवृत्ति को आवश्यक मान के पास रखने के लिए लगातार अपने निर्गत में बदलाव किया जाता है।
ग्रिड आवृति समग्र बिजली असंतुलन का प्रणाली विस्तृत संकेतक है। उदाहरण के लिए, यदि बहुत अधिक मांग है तो यह गिर जाएगी क्योंकि जेनरेटर थोड़ा धीमा होना शुरू कर देंगे। आवृत्ति-प्रतिक्रिया मोड में विद्युत जनरेटर, संज्ञात्मक अतिरिक्त क्षमता के बफर को बनाए रखने के लिए कम निर्गत पर चलेगा। यह तब अपने निर्गत को लगातार दूसरे से दूसरे आधार पर ग्रिड की जरूरतों के लिए ड्रॉप गति नियंत्रण के साथ बदल देगा।
यह कताई रिजर्व बिजली उपयोगिताओं के लिए महत्वपूर्ण खर्च है क्योंकि इसे बनाए रखने के लिए अधिकांशतः ईंधन को जलाना पड़ता है या संभावित बिजली की बिक्री खो जाती है। तेजी से प्रतिक्रिया के लिए उपयोग की जाने वाली पीढ़ी सामान्यतः जीवाश्म ईंधन से संचालित होती है जो उत्पन्न प्रत्येक मेगावाट घंटे (MWh) के लिए 0.48 और 1.3 टन CO2 के बराबर उत्सर्जन पैदा करती है। इस प्रकार, महत्वपूर्ण पर्यावरणीय बोझ, बढ़े हुए ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के रूप में, इस असंतुलन से जुड़ा हुआ है।
स्थानीय भार नियंत्रण
सिद्धांत रूप में, कोई भी उपकरण जो उपयोगिता अनुपात (जैसे औद्योगिक या घरेलू वातानुकूलन, जल तापक, ताप पंप और प्रशीतन) को संचालित करता है, का उपयोग तंत्र भार के जवाब में उनके उपयोगिता अनुपात को समयबद्ध करके निरंतर और विश्वसनीय ग्रिड संतुलन सेवा प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।
क्योंकि ग्रिड पर किसी भी पावर आउटलेट से ग्रिड आवृत्ति को मापना संभव है, बिजली के उपकरणों के लिए नियंत्रकों को डिजाइन करना संभव है जो वास्तविक समय में किसी भी आवृत्ति असंतुलन का पता लगाते हैं। गतिशील मांग सक्षम उपकरण इसी संकेत पर प्रतिक्रिया करेंगे। जब आवृत्ति कम हो जाती है तो उनके बंद होने की संभावना अधिक होगी, ग्रिड पर भार कम होगा और संतुलन बहाल करने में मदद मिलेगी। जब आवृत्ति मानक से अधिक बढ़ जाती है, तो अतिरिक्त शक्ति का उपयोग करके, उनके चालू होने की अधिक संभावना होगी। जाहिर है, नियंत्रक (नियंत्रण सिद्धांत) को यह भी सुनिश्चित करना चाहिए कि उपकरण किसी भी बिंदु पर अपनी स्वीकार्य प्रचालन परिसर से बाहर नहीं भटके। चूंकि लाइन आवृति सीधे तौर पर प्रणाली पर जनरेटर के घूर्णन की गति से संबंधित होती है, ऐसे लाखों उपकरण एक साथ काम करते हुए विशाल, तेजी से प्रतिक्रिया करने वाले पीकिंग पावर प्लांट की तरह काम करेंगे।
सहायक सेवाएं
गतिशील नियंत्रक अन्य सहायक सेवाएं भी प्रदान कर सकता है, जैसे कि ब्लैकस्टार्ट रिकवरी में सहायता करना - पावर ग्रिड की क्षमता को बिजली कटौती (पावर आउटेज) के बाद सेवा में वापस लाने की क्षमता - यदि उस कार्य के साथ प्रोग्राम किया गया हो। सामान्यतः ब्लैकस्टार्ट को और अधिक कठिन बना दिया जाता है क्योंकि बड़ी संख्या में प्रतिक्रियाशील भार वोल्टेज कम होने पर प्रारंभन पर एक साथ बिजली खींचने का प्रयास करते हैं। यह भारी अधिभार का कारण बनता है जो स्थानीय परिपथ विच्छेदक को पूर्ण प्रणाली पुनर्प्राप्ति में विलम्ब करता है। गतिशील नियंत्रक इन भारों को "अपनी बारी की प्रतीक्षा" कर सकता था, जैसा कि यह था, जब तक कि पूरी शक्ति बहाल नहीं हो जाती।
एक अन्य महत्वपूर्ण संतुलन सेवा 'फास्ट रिजर्व' है, जो संभावित खोए हुए उत्पादन को बदलने के लिए अतिरिक्त प्लांट का उपयोग है (उदाहरण के लिए विफल बिजली जनरेटर या खोई हुई बिजली लाइन के कारण)। चल रहे जनरेटर के घूमने के दौरान भार को जल्दी से बहाकर, फिर आवृत्ति को मानक पर वापस लाने के लिए वापस भारी परिवर्तन करके, गतिशील नियंत्रक फास्ट रिजर्व जनरेटर की उच्च लागत को कम कर सकते हैं। साथ ही इस पद्धति की तेज़ प्रतिक्रिया गति संभावित ब्राउनआउट्स को होने से रोकेगी।
प्रौद्योगिकी पवन ऊर्जा जैसे चर स्रोतों से उत्पादन के अधिक उपयोग को सुविधाजनक बनाने में भी मदद कर सकती है। इस संसाधन को ग्रिड पर एकीकृत करने में मदद करने के लिए मांग-पक्ष तकनीक कुशल और लागत प्रभावी तरीका हो सकता है। विशेष रूप से यह इन स्रोतों को नगरपालिका जल टावरों [8] जैसे आभासी बिजली भंडार के साथ मिलकर काम करने की अनुमति देगा, जिससे कि यथोचित अनुमानित प्रेषण क्षमता प्रदान की जा सके।
कार्यान्वयन मुद्दें
गतिशील मांग उपकरण में उनके द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवाओं द्वारा काफी मात्रा में ऊर्जा बचाने की क्षमता होती है। लेकिन इससे पहले कि गतिशील मांग नियंत्रण को व्यापक रूप से सम्मलित किया जा सके, कम से कम नए उपकरणों पर स्थापना को अनिवार्य करने के लिए नियमन लागू किया जाना चाहिए या प्रौद्योगिकी की स्थापना को निष्पक्ष रूप से पुरस्कृत करने के लिए प्रभावी बाजार तंत्र बनाया जाना चाहिए। विचार किया गया तरीका विद्युत-मापी को सक्षम करना है जो बिजली की खपत को मापता है और ग्रिड आवृत्ति को भी मापता है, और यदि आवृत्ति निश्चित स्तर से कम हो जाती है तो उच्च प्रशुल्क पर भारी परिवर्तन करें। मासिक बिजली बिल तब कहेगा कि इतने घंटे (और इतने किलोवाट घंटे) नियमित प्रशुल्क पर और कुछ घंटे शॉर्ट सप्लाई प्रशुल्क पर थे। सुव्यवस्थित मांग प्रबंधन के बिना उन उपभोक्ताओं को अतिरिक्त लागत का भुगतान करना पड़ता है, लेकिन जो सुव्यवस्थित प्रौद्योगिकियों को स्थापित करते हैं जो कम आपूर्ति अवधि के अनुकूल होते हैं, वे पैसे बचाएंगे।
1 मार्च 2011 को, आरएलटेक ने गर्म पानी और एचवीएसी भार उपकरणों में अपनी गतिशील मांग आवृति प्रतिक्रिया सेवा प्रक्षेपण की, जो यूके की सबसे बड़ी सुपरबाज़ार शृंखला, सेन्सबरी में से एक में वितरित की गई थी। यह मेगावॉट पैमाने आभासी बिजली संयंत्र सेवा ब्रिटेन में राष्ट्रीय ग्रिड के लिए वाणिज्यिक आवृत्ति विनियमन प्रतिक्रिया प्रदान करती है। कंपनी को अब ओपन एनर्जी कहा जाता है।[9]
आवृति सेवा और रिजर्व सेवा
यूके में राष्ट्रीय ग्रिड पहले से ही औद्योगिक पैमाने पर इस तकनीक का विशाल उपयोगकर्ता है - 2 गीगावाट तक का भार आवृत्ति संवेदनशील रिले द्वारा स्टीलवर्क्स आदि को बंद करके तुरंत खोया जा सकता है, जो कि 20 मिनट के चक्र से काफी छोटे आपातकालीन डीजल जनरेटर के 2 गीगावॉट ऊपर तक मेल खाता है। इस जटिल प्रणाली के पूर्ण विवरण के लिए उदाहरण के लिए देखें "इमरजेंसी डीजल अतिरिक्त जेनरेटर का नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से निपटने में आंतरायिकता और परिवर्तनशीलता का संभावित योगदान" - वेसेक्स वाटर के डेविड एंड्रयूज द्वारा वार्ता जो इस सेवा को प्रदान करने के लिए यूके नेशनल ग्रिड के साथ मिलकर काम करती है। 24 जनवरी 2006 को ओपन यूनिवर्सिटी सेमिनार "कोपिंग विथ वेरिएबिलिटी - नवीकरणीय ऊर्जा को विद्युत प्रणाली में एकीकृत प्रणाली" दिया गया।[10]
फ़्रांस में इसी तरह के उद्देश्यों के लिए 5 गीगावाट तक ऐसे डीजल उत्पादन का उपयोग किया जाता है, लेकिन ये प्रौद्योगिकियां अपेक्षाकृत अज्ञात हैं[11]। ऐसा कोई कारण नहीं है कि पवन ऊर्जा द्वारा शुरू की गई आंतरायिकता से निपटने के लिए उन्हें व्यापक रूप से दायरे में नहीं बढ़ाया जाना चाहिए[12]
यूके सरकार की जांच
अगस्त 2007 में, यूके सरकार ने विवरणी प्रकाशित की जिसमें यह बताया गया था कि वह गतिशील मांग प्रौद्योगिकी के लिए क्या संभावना देखती है।[13] सरकार को इसकी पहल को प्रोत्साहित करने की सिफारिश करने से विवरणी कम हो जाती है। यह इसके परिचय के लिए कई तकनीकी और आर्थिक बाधाओं को सूचीबद्ध करता है और सरकार को गतिशील मांग के उपयोग को प्रोत्साहित करने से पहले इनकी जांच करने की सिफारिश करता है। गतिशील मांग प्रौद्योगिकियों में व्यापक सरकारी जांच का तत्व है जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कटौती कर सकती है।
चूंकि, 2009 में यह घोषणा की गई थी कि घरेलू रेफ्रिजरेटर अब गतिशील भार नियंत्रण प्रणाली को सम्मलित करते हुए यूके में बेचे जा रहे हैं।[14]
यह भी देखें
- उन्नत वितरण स्वचालन
- वितरण प्रबंधन प्रणाली
- मांग प्रतिक्रिया एक स्मार्ट ग्रिड पर गतिशील मांग
- बिजली बाजार
- बिजली खुदरा बिक्री
- ऊर्जा मांग प्रबंधन
- लचीला एसी संचरण प्रणाली
- ग्रिड के अनुकूल
- ग्रिडलैब-डी
- ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की सूची
- एनर्जी रिडक्शन एसेट्स
संदर्भ
- ↑ http://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20090609003228/http://www.berr.gov.uk/files/file41011.pdf page3 domestic and industrial
- ↑ US patent 4317049, "Frequency adaptive, power-energy re-scheduler", issued 1982-02-23
- ↑ US patent 7010363, "Electrical appliance energy consumption control methods and electrical energy consumption systems", issued 2006-03-07
- ↑ US patent 7149605, "Electrical power distribution control methods, electrical energy demand monitoring methods, and power management devices", issued 2006-12-12
- ↑ US patent 7420293, "Electrical appliance energy consumption control methods and electrical energy consumption systems", issued 2008-09-02
- ↑ US patent 8073573, "Electric Power Distribution Control Methods, Electrical Energy Demand Monitoring Methods, and Power Management Devices", issued 2011-12-06
- ↑ [1] Description of French EJP demand reduction tariff
- ↑ DJ Hammerstrom et al., "Pacific Northwest GridWise™ Testbed Demonstration Projects: Part I. Olympic Peninsula Project," PNNL-17167, October 2007.
- ↑ "Sainsbury's | Open Energi". Archived from the original on 2016-01-31.
- ↑ "Coping with Variability".
- ↑ "Programme | Claverton Group". Archived from the original on 2008-12-26.
- ↑ "Archived copy". www.claverton-energy.com. Archived from the original on 17 February 2010. Retrieved 12 January 2022.
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link) - ↑ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2009-06-09. Retrieved 2008-08-01.
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link) - ↑ "BBC talks about Dynamic Demand (Smart fridges) and Smart Metering. | Claverton Group".
बाहरी कड़ियाँ
- Dynamic Demand U.K.
- Open Energi
- A Note On the Potential Value of "Dynamic Demand" Control (in the UK/EU)
- "Frequency Control by Demand Management". National Grid. Archived from the original on 2011-06-11. Retrieved 2010-11-22.
