Zhangbei کاؤنٹی میں ونڈ اینڈ سولر سٹوریج اور ٹرانسمیشن کے نیشنل ڈیموسٹریشن پاور سٹیشن میں چہل قدمی کرتے ہوئے، آپ سبز گھاس کے میدان پر سفید ونڈ ٹربائنز اور چمکتے نیلے فوٹو وولٹک پینلز کو دیکھ سکتے ہیں۔

یہ میرے ملک میں ونڈ سولر اسٹوریج اور ٹرانسمیشن کا سب سے بڑا پراجیکٹ ہے۔ یہ دنیا کا پہلا ونڈ سولر اسٹوریج اور ٹرانسمیشن مشترکہ پاور جنریشن کنسٹرکشن آئیڈیاز اور تکنیکی راستوں کو اپناتا ہے۔ یہ ایک جامع نئی توانائی کے مظاہرے کا منصوبہ ہے جس میں ہوا کی طاقت، فوٹو وولٹک، توانائی ذخیرہ کرنے والے آلات اور سمارٹ پاور ٹرانسمیشن کو شامل کیا گیا ہے۔ .

یہ پاور اسٹیشن ہوا اور شمسی وسائل کو “محفوظ” کر سکتا ہے جو “پیش گوئی کرنا مشکل، کنٹرول کرنا مشکل اور بھیجنا مشکل” ہیں، اور گرڈ میں ان پٹ کے لیے انہیں اعلیٰ معیار اور قابل اعتماد سبز برقی توانائی میں تبدیل کر سکتا ہے، اور کام کر سکتا ہے۔ “ہموار اتار چڑھاؤ” اور “چوٹی مونڈنے اور بھرنے والی وادیوں” میں طریقوں کے درمیان لچکدار سوئچنگ۔ پاور گرڈ سے بیرونی بجلی کی سپلائی کے ضائع ہونے کی صورت میں، انرجی سٹوریج پاور سٹیشن اندرونی خود شروع کرنے کی صلاحیت کے ذریعے پاور گرڈ کے نارمل آپریشن کو برقرار رکھ سکتا ہے۔

توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی کی ترقی نئی توانائی کی پیداوار کو فروغ دینے اور پاور گرڈ کی سلامتی اور استحکام کو بہتر بنانے کے لیے کلیدی بنیادی ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہے۔ الیکٹرو کیمیکل انرجی سٹوریج ٹیکنالوجیز کی مختلف اقسام میں سے، لیتھیم ٹائٹنیٹ بیٹریوں میں لمبی سائیکل لائف اور اچھی حفاظتی کارکردگی کی خصوصیات ہوتی ہیں، جو گرڈ انرجی سٹوریج کے اطلاق کے منظرناموں کے لیے موزوں ہیں۔ تاہم، لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹریوں کی زیادہ قیمت بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ کرنے کی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں نہیں ہے۔

اس سلسلے میں، چائنا الیکٹرک پاور ریسرچ انسٹی ٹیوٹ نے متعدد یونٹوں کے ساتھ مل کر مشترکہ طور پر ایک پروجیکٹ ٹیم تشکیل دی ہے “انرجی ذخیرہ کرنے کے لیے کم لاگت والی لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹریوں کی ترقی اور سسٹم انٹیگریشن ٹیکنالوجی کی ترقی اور اطلاق”۔ برسوں کی تحقیق کے بعد، پراجیکٹ ٹیم نے اصل لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹری پر مبنی لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹری میٹریل سسٹم اور پروڈکشن کے عمل کی تعمیر نو کے اصول اور تکنیکی حل تجویز کیے تاکہ انرجی سٹوریج ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے، اور ذیلی مائیکرون لیول لیتھیم ٹائٹینیٹ میٹریل تیار کیا۔ . پراجیکٹ کی طرف سے تیار کردہ توانائی ذخیرہ کرنے کے لیے لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹری طویل زندگی کی اندرونی خصوصیات کو برقرار رکھتی ہے، جبکہ لاگت بہت کم ہو جاتی ہے۔ 2017 کے بیجنگ سائنس اور ٹیکنالوجی ایوارڈز میں اس منصوبے نے دوسرا انعام جیتا تھا۔

نئی توانائی کا اگلا آؤٹ لیٹ

توانائی کے ذخیرہ کو نئی توانائی کا اگلا آؤٹ لیٹ سمجھا جاتا ہے۔ مستقبل میں توانائی کی نئی صنعت کی ترقی کو فروغ دینے کے لیے مستقبل کے حوالے سے ٹیکنالوجی کے طور پر، توانائی ذخیرہ کرنے کی صنعت نئے انرجی گرڈ کنکشن، نئی انرجی گاڑیاں، سمارٹ گرڈز، مائیکرو گرڈز، تقسیم شدہ توانائی کے نظام، اور گھریلو توانائی میں بہت بڑا کردار ادا کرے گی۔ ذخیرہ کرنے کے نظام.

“توانائی کے ذخیرہ کی ترقی کی وجہ یہ ہے کہ فوٹو وولٹک اور ہوا سے بجلی کی پیداوار وقفے وقفے سے اور غیر مستحکم ہیں۔ لہذا، مستحکم اور قابل اعتماد بجلی فراہم کرنے کے لیے توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام کے تعاون کی ضرورت ہے۔ انرجی سٹوریج بیٹری آنٹولوجی ریسرچ آفس کے ڈائریکٹر، چائنا الیکٹرک پاور ریسرچ انسٹی ٹیوٹ یانگ کائی نے صحافیوں کو بتایا۔

بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی کا استعمال قابل تجدید توانائی کی ترقی کو فروغ دے سکتا ہے، پاور گرڈ کی حفاظت اور استحکام کو بہتر بنا سکتا ہے، بجلی کی فراہمی کے معیار کو بہتر بنا سکتا ہے، اور بجلی کی طلب اور رسد کے درمیان تضاد کو مؤثر طریقے سے ختم کر سکتا ہے۔

بڑے پیمانے پر توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام بجلی کے نظام کی پیداوار، ترسیل، تقسیم اور استعمال کے تمام پہلوؤں کے ذریعے چلتے ہیں۔ اس کا اطلاق نہ صرف روایتی پاور سسٹمز کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے بلکہ پلاننگ، ڈیزائن، لے آؤٹ، آپریشن اور مینجمنٹ اور پاور گرڈز کے استعمال میں بھی انقلاب لا سکتا ہے۔ اس لحاظ سے، توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی قومی تزویراتی اہمیت کے ساتھ ایک تکنیکی کمانڈنگ اونچائی ہے، اور توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی کی ترقی دراصل “مستقبل کو ذخیرہ کرنا” ہے۔

لتیم آئن بیٹریوں میں ایک “حیرت انگیز پھول”

یہ سمجھا جاتا ہے کہ توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی بنیادی طور پر مکینیکل انرجی اسٹوریج، الیکٹرو کیمیکل انرجی اسٹوریج، برقی مقناطیسی توانائی اسٹوریج اور فیز چینج انرجی اسٹوریج میں تقسیم ہے۔ حالیہ برسوں میں، لیتھیم آئن بیٹریوں کی نمائندگی کرنے والی الیکٹرو کیمیکل توانائی ذخیرہ کرنے والی ٹیکنالوجی میں بڑے پیمانے پر توانائی کے پیمانے، لچکدار مقام کا انتخاب، اور تیز رفتار رسپانس کی خصوصیات ہیں، جو پاور سسٹم کی تکنیکی ضروریات اور سمارٹ گرڈز کی ترقی کے رجحان کو پورا کرتی ہے، اور مختلف ممالک میں تحقیقی اداروں کے ذریعہ تحقیقی توجہ کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔ سب سے تیزی سے بڑھتی ہوئی پاور سسٹم انرجی اسٹوریج ٹیکنالوجی بنیں۔ لتیم آئن بیٹری ایک قسم کی “راکنگ چیئر بیٹری” ہے۔ مثبت اور منفی الیکٹروڈ دو مرکبات یا سادہ مادوں پر مشتمل ہوتے ہیں جو لتیم کو متعدد بار ڈیانٹرکیلیٹ کر سکتے ہیں۔ چارج کرتے وقت، مثبت الیکٹروڈ مواد کو خارج کر دیا جاتا ہے، اور لتیم آئن الیکٹرولائٹ میں داخل ہوتے ہیں اور منفی الیکٹروڈ میں سرایت کرنے کے لیے جداکار میں گھس جاتے ہیں۔ مثبت الیکٹروڈ ایک آکسیکرن رد عمل سے گزرتا ہے۔ خارج ہونے والے مادہ کے دوران برعکس سچ ہے.

بیٹری الیکٹروڈ مواد کی تحقیق کے ساتھ لیتھیم آئن بیٹری ٹیکنالوجی تیزی سے ترقی کی حالت میں ہے۔ اب یہ لتیم کوبالٹ آکسائیڈ بیٹریوں سے لے کر ٹرنری سسٹمز، لیتھیم مینگنیٹ، لتیم آئرن فاسفیٹ، لتیم ٹائٹینیٹ اور دیگر بیٹری سسٹمز تک پھیل چکی ہے۔ نئی لتیم آئن بیٹری لیتھیم ٹائٹانیٹ کے ساتھ منفی الیکٹروڈ کے طور پر گریفائٹ کی موروثی حدود کو منفی الیکٹروڈ کے طور پر توڑتی ہے، اور روایتی لیتھیم آئن بیٹریوں کے مقابلے میں نمایاں طور پر بہتر کارکردگی رکھتی ہے، جو اسے توانائی ذخیرہ کرنے کی سب سے امید افزا بیٹریوں میں سے ایک بناتی ہے۔ اس مقصد کے لیے، یانگ کائی نے نامہ نگاروں کو لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹریوں کے چار بڑے فوائد سے آگاہ کیا جو نمایاں ہو سکتے ہیں:

اچھی حفاظت اور استحکام۔ چونکہ لتیم ٹائٹینیٹ انوڈ مواد میں لتیم داخل کرنے کی اعلی صلاحیت ہے، اس لیے چارجنگ کے عمل کے دوران دھاتی لتیم کی پیداوار اور بارش سے گریز کیا جاتا ہے۔ اور چونکہ اس کی توازن کی صلاحیت زیادہ تر الیکٹرولائٹ سالوینٹس کی کمی کی صلاحیت سے زیادہ ہے، اس لیے یہ الیکٹرولائٹ کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا اور ٹھوس نہیں بناتا — مائع انٹرفیس پر گزرنے والی فلم بہت سے ضمنی رد عمل کی موجودگی سے بچتی ہے، اس طرح حفاظت کو بہت بہتر بناتی ہے۔ . “توانائی ذخیرہ کرنے والے پاور اسٹیشن الیکٹرک گاڑیوں کی طرح ہیں، اور حفاظت اور استحکام سب سے اہم اشارے ہیں۔” یانگ کائی نے کہا۔

بہترین تیز رفتار چارجنگ کارکردگی۔ بہت زیادہ چارجنگ کا وقت ہمیشہ سے ایک رکاوٹ رہا ہے جسے برقی گاڑیوں کی ترقی میں دور کرنا مشکل ہے۔ عام طور پر، سست چارجنگ خالص الیکٹرک بسیں استعمال کی جاتی ہیں، اور چارجنگ کا وقت کم از کم 4 گھنٹے ہوتا ہے، اور بہت سی خالص الیکٹرک مسافر کاروں کا چارج ہونے کا وقت 8 گھنٹے تک ہوتا ہے۔ لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹری تقریباً دس منٹ میں پوری طرح سے چارج ہو سکتی ہے، جو کہ روایتی بیٹریوں سے ایک کوالٹی لیپ ہے۔

لمبی سائیکل کی زندگی۔ روایتی لتیم آئن بیٹریوں میں عام طور پر استعمال ہونے والے گریفائٹ مواد کے مقابلے میں، لتیم ٹائٹینیٹ مواد لتیم کو چارج کرنے اور خارج کرنے کے عمل کے دوران فریم ورک کے ڈھانچے میں مشکل سے سکڑتے یا پھیلتے ہیں۔ / لتیم آئنوں کو انٹرکیلیٹ کرتے وقت سیل کے حجم میں تناؤ کی وجہ سے الیکٹروڈ ڈھانچے کو پہنچنے والے نقصان کا مسئلہ، اس لیے اس کی سائیکل کی بہت عمدہ کارکردگی ہے۔ تجرباتی اعداد و شمار کے مطابق، عام لیتھیم آئرن فاسفیٹ بیٹریوں کی اوسط سائیکل لائف 4000-6000 گنا ہے، جب کہ لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹریوں کی سائیکل لائف 25000 سے زیادہ بار تک پہنچ سکتی ہے۔

وسیع درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت میں اچھی کارکردگی۔ عام طور پر، الیکٹرک گاڑیوں کو -10°C پر چارج اور ڈسچارج کرتے وقت مسائل کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ لتیم ٹائٹینیٹ بیٹریاں اچھی وسیع درجہ حرارت کی مزاحمت اور مضبوط استحکام رکھتی ہیں۔ انہیں عام طور پر -40 ° C سے 70 ° C پر چارج اور خارج کیا جا سکتا ہے، اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا کہ منجمد شمالی ملک میں، پھر بھی گرم جنوب میں، گاڑی بیٹری کے ” جھٹکے” کی وجہ سے کام کو متاثر نہیں کرے گی، جس سے صارفین کی پریشانیاں ختم ہو جائیں گی۔ .

یہ بالکل ان فوائد پر مبنی ہے کہ لیتھیم ٹائٹینیٹ بیٹریاں لیتھیم آئن بیٹری ٹیکنالوجی کی ترقی میں ایک شاندار “عجوبہ” بن گئی ہیں۔