ऊर्जा भंडारण कंटेनर: चरम वातावरण में बिजली की आपूर्ति के कुलीन अभिभावक

रेगिस्तान और गोबी, उच्च ऊंचाई वाले पहाड़ी क्षेत्रों और ध्रुवीय वैज्ञानिक अनुसंधान स्टेशनों जैसे चरम वातावरण में, स्थिर ऊर्जा आपूर्ति उत्पादन और जीवन को बनाए रखने के लिए जीवन रेखा है। ऊर्जा भंडारण कंटेनर, उनके मॉड्यूलर डिजाइन, मजबूत पर्यावरण अनुकूलनशीलता और तेजी से परिनियोजन क्षमताओं के साथ, इन परिदृश्यों के लिए "ऊर्जा विशेष बल" बन गए हैं। वे न केवल कठोर परिस्थितियों जैसे कि सैंडस्टॉर्म, गंभीर ठंड और ऑक्सीजन की कमी का सामना कर सकते हैं, बल्कि स्वतंत्र और विश्वसनीय बिजली नेटवर्क बनाने के लिए फोटोवोल्टिक और पवन ऊर्जा जैसे नई ऊर्जा प्रणालियों के साथ भी सहयोग करते हैं, जो अत्यधिक वातावरण में संचालन और वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए निरंतर शक्ति प्रदान करते हैं। ​

1 डेजर्ट गोबी: सैंडस्टॉर्म और उच्च तापमान के खिलाफ एक "ऊर्जा किले"

उत्तर -पश्चिम चीन में रेगिस्तान और गोबी क्षेत्रों में 3000 घंटे से अधिक की वार्षिक धूप की अवधि है, जो उन्हें फोटोवोल्टिक पावर प्लांटों के लिए एक आदर्श स्थान बनाती है। हालांकि, उन्हें गर्मियों में 70 डिग्री से अधिक बार सैंडस्टॉर्म और सतह के तापमान जैसी चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है। इस वातावरण के जवाब में, डेजर्ट टाइप एनर्जी स्टोरेज कंटेनर एक "ट्रिपल प्रोटेक्शन" डिज़ाइन को अपनाते हैं: बाहरी शेल 3 मिमी मोटी मौसम प्रतिरोधी स्टील से बना होता है, जो सैंडब्लास्टिंग, जंग हटाने और फ्लोरोकार्बन कोटिंग उपचार से गुजरता है। हवा और रेत पहनने के लिए इसका प्रतिरोध साधारण कंटेनरों की तुलना में तीन गुना अधिक है, और इसकी सेवा जीवन 20 से अधिक वर्षों तक बढ़ाया गया है; बॉक्स की आंतरिक दीवार पर एक 50 मिमी मोटी रॉक ऊन इन्सुलेशन परत स्थापित करें, शीर्ष पर एक फोटोवोल्टिक सनशेड के साथ संयुक्त, 40 डिग्री से नीचे केबिन के अंदर तापमान को नियंत्रित करने और उच्च तापमान के कारण बैटरी गिरावट से बचने के लिए; नीचे गर्मी अपव्यय छेद को अवरुद्ध करने से क्विकसैंड के संचय को रोकने के लिए एक उठाया 30 सेमी एंटी रेत आधार को अपनाता है। ​

ऊर्जा भंडारण प्रणाली कॉन्फ़िगरेशन के संदर्भ में, उच्च तापमान प्रतिरोधी लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी को प्राथमिकता दी जाती है, जिसमें -20 डिग्री ~ 60 डिग्री और 6000 से अधिक बार चक्र जीवन का तापमान सीमा होती है। एक निश्चित गांसु डेजर्ट फोटोवोल्टिक एनर्जी स्टोरेज प्रोजेक्ट में, 10 20 फुट एनर्जी स्टोरेज कंटेनर (20MWh की कुल क्षमता के साथ) 50MW फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन के साथ मेल खाते हैं। एक बुद्धिमान तापमान नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से, तरल शीतलन स्वचालित रूप से गर्मियों में उच्च तापमान के दौरान 35 डिग्री and 2 डिग्री पर बैटरी के तापमान को स्थिर करने के लिए दोपहर में उच्च तापमान के दौरान सक्रिय हो जाता है, जिससे दैनिक पूर्ण लोड चार्जिंग और डिस्चार्जिंग सुनिश्चित होती है। वार्षिक बिजली उत्पादन 80 मिलियन kWh तक पहुंचता है, जो कि आसपास के पवन खेतों की चोटी शेविंग और घाटी भरने के लिए मजबूत समर्थन प्रदान करता है।

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सैंडस्टॉर्म के मौसम से निपटने के लिए "इंटेलिजेंट क्लीनिंग+रिडुंडेंट डिज़ाइन" समान रूप से महत्वपूर्ण है। कंटेनर के शीर्ष पर फोटोवोल्टिक पैनल एक स्वचालित ब्रश सफाई डिवाइस से सुसज्जित हैं, जिसे सैंडस्टॉर्म के बाद 1 घंटे के भीतर साफ किया जा सकता है, बिजली उत्पादन दक्षता के 95% से अधिक को बहाल करता है; ऊर्जा भंडारण प्रणाली n +1 अतिरेक डिजाइन को अपनाती है, इसलिए भले ही एक एकल कंटेनर विफल हो जाता है, शेष उपकरण अभी भी अपनी बिजली की आपूर्ति क्षमता का 80% बनाए रख सकते हैं, जिससे तेल निष्कर्षण और सीमा पोस्ट जैसे प्रमुख भार का निर्बाध संचालन सुनिश्चित होता है।

2 उच्च ऊंचाई पर्वतीय क्षेत्र: हाइपोक्सिया और कम तापमान के ऊर्जा कोड को क्रैक करना

किंगहाई तिब्बत पठार पर 4000 मीटर से अधिक की ऊंचाई पर, हवा में ऑक्सीजन सामग्री मैदान में केवल 60% है। -30 डिग्री के चरम कम तापमान से 30%से अधिक की बैटरी की क्षमता कम हो सकती है। उच्च ऊंचाई वाले ऊर्जा भंडारण कंटेनर "कोल्ड रेजिस्टेंस+ऑक्सीजनेशन" की दोहरी रणनीति के माध्यम से समस्या को हल करता है: बैटरी लिथियम टाइटनेट सामग्री का उपयोग करती है, जो -40 डिग्री के वातावरण में 85% की डिस्चार्ज क्षमता प्रतिधारण दर को बनाए रखती है, और एक फास्ट चार्जिंग गति (10 मिनट में 80% तक), जो कि पहाड़ी क्षेत्रों में अंतर्मुखी बिजली की मांग के लिए उपयुक्त है; एक छितरी हुई ऑक्सीजन आपूर्ति प्रणाली बॉक्स के अंदर स्थापित की जाती है, जो स्वचालित रूप से शुरू हो जाती है जब ऊंचाई 3500 मीटर से अधिक हो जाती है, केबिन में ऑक्सीजन सामग्री को 21%तक बढ़ाती है, जिससे इलेक्ट्रॉनिक घटकों जैसे कि इनवर्टर और मॉनिटरिंग उपकरणों के स्थिर संचालन को सुनिश्चित किया जाता है। ​

पहाड़ी क्षेत्रों के जटिल इलाके के अनुकूल होने के लिए, ऊर्जा भंडारण कंटेनर एक मॉड्यूलर स्प्लिट डिज़ाइन को अपनाता है, जिसे तीन स्वतंत्र इकाइयों में अलग किया जा सकता है, हेलिकॉप्टर या खच्चर और घोड़े द्वारा माउंटेनटॉप में ले जाया जाता है, और फिर साइट पर इकट्ठा किया जाता है। Xizang में एक वैज्ञानिक अनुसंधान स्टेशन की ऊर्जा भंडारण परियोजना में, तीन 50kWh ऊर्जा भंडारण इकाइयों को केवल दो दिनों में तैनात किया गया था, जिससे 20kW फोटोवोल्टिक सरणी के साथ एक माइक्रो ग्रिड का गठन किया गया, जिसने सर्दियों में वैज्ञानिक अनुसंधान स्टेशन में डीजल जनरेटर के लिए कठिन ईंधन की आपूर्ति की समस्या को हल किया, जो कि 40 टोंस और कार्बन एमिशन द्वारा डीजल की खपत को कम करता है। ​

एंटी यूवी एजिंग और लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिज़ाइन समान रूप से अपरिहार्य हैं। कंटेनर की सतह पर एंटी यूवी कोटिंग उच्च ऊंचाई से मजबूत यूवी विकिरण का विरोध कर सकता है और प्लास्टिक के हिस्सों को भंगुर बनने से रोक सकता है; शीर्ष पर स्थापित सक्रिय लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिवाइस सीधे लाइटनिंग करंट को जमीन में पेश कर सकता है, और आंतरिक उपकरण सर्ज प्रोटेक्टर्स की मदद से, सिस्टम का लाइटनिंग प्रोटेक्शन स्तर IEC क्लास IV तक पहुंचता है, जो आंधी के मौसम में सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करता है।

3 ध्रुवीय अभियान: ठंड और ध्रुवीय रातों का विरोध करने के लिए एक ऊर्जा आर्क

अंटार्कटिक वैज्ञानिक अनुसंधान स्टेशन -60 डिग्री की अत्यधिक ठंड और चरम रात के आधे वर्ष का सामना कर रहा है, जो ऊर्जा भंडारण प्रणाली की विश्वसनीयता पर अत्यधिक मांग करता है। ध्रुवीय प्रकार ऊर्जा भंडारण कंटेनर "अल्ट्रा-लो तापमान इन्सुलेशन+मल्टी एनर्जी पूरक" योजना को अपनाता है: केबिन वैक्यूम इन्सुलेशन पैनल (वीआईपी) और पॉलीयूरेथेन कम्पोजिट इन्सुलेशन को अपनाता है, जिसमें थर्मल चालकता 0.008W/(m · k) के रूप में कम होती है, केवल 1/5 साधारण इन्सुलेशन सामग्री। इलेक्ट्रिक हीटिंग मुआवजे के साथ, भले ही बाहरी तापमान -60 डिग्री हो, केबिन 15 डिग्री ± 5 डिग्री बनाए रख सकता है; एनर्जी स्टोरेज बैटरी लिथियम आयरन फॉस्फेट ग्राफीन कम्पोजिट बैटरी का उपयोग करती है, जो ग्राफीन की उच्च चालकता के माध्यम से कम तापमान के प्रदर्शन में सुधार करती है। -50 डिग्री पर डिस्चार्ज क्षमता प्रतिधारण दर 70%तक पहुंच जाती है, और चक्र जीवन 5000 गुना से अधिक है। ​

रात में बिना किसी प्रकाश की दुविधा का सामना करने के लिए, ऊर्जा भंडारण कंटेनरों को एक हाइब्रिड माइक्रोग्रिड बनाने के लिए डीजल जनरेटर और पवन ऊर्जा प्रणालियों के साथ जोड़ा जाता है। अंटार्कटिका में झोंगशान स्टेशन पर, दो 100kWh ऊर्जा भंडारण कंटेनर और तीन 50kW डीजल जनरेटर एक साथ काम करते हैं, जो कि "एनर्जी स्टोरेज पीक शेविंग+जनरेटर लेवलिंग" मोड के माध्यम से ध्रुवीय रात की अवधि के दौरान डीजल की खपत को 20% तक कम करने के लिए एक साथ काम करते हैं, जबकि लगातार जनरेटर के कारण यांत्रिक नुकसान को कम करते हैं। कंटेनर के अंदर बुद्धिमान ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली 7 दिनों के लिए पावर लोड की भविष्यवाणी कर सकती है, स्वचालित रूप से चार्जिंग और डिस्चार्जिंग रणनीतियों को समायोजित कर सकती है, और वैज्ञानिक अनुसंधान स्टेशन की ध्रुवीय रात में प्रयोगशाला उपकरणों और रहने की सुविधाओं के सामान्य संचालन को सुनिश्चित कर सकती है। ​

एंटी आइस एज इम्पैक्ट और विंड रेसिस्टेंट डिज़ाइन पोलर सर्वाइवल की नींव हैं। कंटेनर शेल 5 मिमी मोटी उच्च मैंगनीज स्टील एंटी-टकराव परत से सुसज्जित है, जो गिरते बर्फ के किनारों के प्रभाव का विरोध कर सकता है; नीचे एक स्लेज स्टाइल बेस को अपनाता है, जिसे बर्फ से ढके जमीन पर तय किया जा सकता है और इसमें अंटार्कटिक ब्लिज़ार्ड मौसम में संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखते हुए 12 का एक हवा प्रतिरोध स्तर होता है। ​

चरम वातावरण में ऊर्जा भंडारण कंटेनरों का अनुप्रयोग न केवल एक तकनीकी जीत है, बल्कि स्वच्छ ऊर्जा के साथ प्रकृति को जीतने के लिए मानवता के दृढ़ संकल्प को भी प्रदर्शित करता है। रेगिस्तानों से लेकर ध्रुवीय क्षेत्रों तक, ये मोबाइल "ऊर्जा किले" हर दूरदराज के कोने में स्थिर और विश्वसनीय बिजली प्रदान करने के लिए प्रौद्योगिकी की शक्ति का उपयोग कर रहे हैं, जो वैज्ञानिक अनुसंधान अन्वेषण, संसाधन विकास और सीमा निर्माण के लिए ठोस ऊर्जा सुरक्षा प्रदान करते हैं।