क्यों नमक इस बिजली संयंत्र की सबसे मूल्यवान संपत्ति है

कभी सोचा है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में बहुत कम ब्लैकआउट क्यों होते हैं? यह प्रभावी रूप से इसके लिए उबलता है: पावर प्लांट हमेशा लोगों की तुलना में अधिक बिजली बना रहे हैं।

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जैसे ही बिजली का उत्पादन होता है, इलेक्ट्रॉनों को बिजली लाइनों के माध्यम से घरों, व्यवसायों, स्कूलों और अस्पतालों में प्रवाहित किया जाता है - जहां भी इसकी मांग होती है। ग्रिड ऑपरेटरों की तुलना में अधिक बिजली बनाई जाती है, जिससे आपको उपभोग करने की उम्मीद होती है, ताकि जब आप एक स्विच फ्लिप करें, तो एक प्रकाश चालू हो।

भले ही आप वास्तव में रोशनी चालू करते हैं, पावर प्लांट अपने टर्बाइनों को कताई करते हैं, एक पल की सूचना पर ग्रिड को बिजली भेजने के लिए तैयार।

अधिक बिजली पैदा करने की क्षमता की यह समस्या रात के समय खराब होती है, जब मांग बहुत कम होती है, और जरूरत और उपलब्ध बिजली की मात्रा के बीच असमानता और भी अधिक होती है। यह कुछ नवीकरणों, विशेष रूप से पवन ऊर्जा के उपयोग को हतोत्साहित करता है, जो रात में ज्यादातर चलता है जब हवाएं सबसे मजबूत होती हैं (और जब लोग कम बिजली का उपयोग कर रहे होते हैं)। संक्षेप में, गलत समय पर बहुत सारी बिजली और महत्वपूर्ण रूप से स्वच्छ बिजली का उत्पादन किया जाता है।

यहीं पर ऊर्जा का भंडारण होता है। ऊर्जा को तब बनाया जाता है जब इसे बनाया जाता है और जब इसे जरूरत होती है तब इसे जारी रखने में मदद मिलती है, जो ग्रिड को विश्वसनीय बनाए रखता है और मिश्रण को हवा और सौर जैसे आंतरायिक नवीकरण शुरू करने का मार्ग प्रशस्त करता है।

ऊर्जा और प्रौद्योगिकी कंपनियां वर्षों से आपूर्ति / मांग बेमेल से निपटने के लिए काम कर रही हैं, और बैटरी बिजली स्टोर करने के लिए शीर्ष दावेदार के रूप में उत्पन्न हुई हैं। उदाहरण के लिए, टेस्ला इंक ने नेवादा में अपनी गिगाफैक्ट्री में 600 मिलियन डॉलर से अधिक की राशि का निवेश लिथियम आयन बैटरी बनाने में किया।

लेकिन एक अलबामा पावर कंपनी ने बड़ी मात्रा में अतिरिक्त ऊर्जा - नमक caverns में डालने के लिए एक अलग स्थान पाया है। आधा मील भूमिगत, एक नमक की गुफा जो स्टैच्यू ऑफ लिबर्टी में फिट हो सकती है, पावर साउथ एनर्जी कोआपरेटिव का सबसे उपयोगी संसाधन है: हवा।

25 वर्षों के लिए, सहकारी ने हवा को संपीड़ित करने की कला और विज्ञान में महारत हासिल की है, इसे पृथ्वी के नीचे एक नमक की गुफा में संग्रहीत किया है, और इसका उपयोग बिजली का उत्पादन करने के लिए किया है। McIntosh, अलबामा में मैकिंटोश पावर प्लांट, संयुक्त राज्य अमेरिका में केवल उपयोगिता-पैमाने पर संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण (सीएईएस) सुविधा है, और दुनिया में सिर्फ एक मुट्ठी भर में से एक है।

रात में, जब आप सोते हैं और आपके उपकरण आराम करते हैं, तो संयंत्र ग्रिड से हवा को संपीड़ित करने के लिए अतिरिक्त बिजली का उपयोग करता है और इसे एक एयरटाइट नमक केवन में भूमिगत पंप करता है।

मैकिन्टोश के प्लांट मैनेजर ली डेविस कहते हैं, "नमक एक खूबसूरत भंडारण तंत्र है।"

इसका कारण यह है कि caverns बड़े, अभेद्य रिक्त स्थान प्रदान करते हैं। संपीड़ित हवा संपीड़ित रहती है, और हवा में ऑक्सीजन नमक के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

वहाँ हवा 650 और 1058 PSI के बीच दबाव में संग्रहित है, एक उच्च दबाव तेल के दबाव के दसवें के बारे में अच्छी तरह से।

जब लोग दिन के दौरान ऊर्जा की मांग करते हैं, तो हवा को एक साइट पर प्राकृतिक गैस इकाई में छोड़ दिया जाता है, जहां इसे प्राकृतिक गैस से गर्म किया जाता है, दहन किया जाता है और यहां तक ​​कि एक गर्म गैस धारा भी बनाई जाती है जो टरबाइन बनाती है और बिजली पैदा करती है।

ऊपर से, McIntosh संयंत्र एक मानक प्राकृतिक गैस पावर प्लांट की तरह दिखता है, लेकिन सतह से लगभग आधा मील नीचे एक अद्वितीय गैस भंडारण तंत्र है। (सौजन्य पावर साउथ एनर्जी कोआपरेटिव)

संपीड़ित हवा सभी गैस संयंत्रों में बिजली उत्पादन में एक महत्वपूर्ण घटक है; यह महत्वपूर्ण घटक है जो गैस को दहन करता है, जिससे टरबाइन को फैलाने वाली गैस धारा का उत्पादन होता है। विशिष्ट प्राकृतिक गैस संयंत्रों में, संपीड़ित हवा बनाना संयंत्र को चलाने का सबसे अधिक ऊर्जा-गहन हिस्सा है - टरबाइन द्वारा उत्पन्न ऊर्जा का आधे से अधिक हिस्सा केवल हवा को संपीड़ित करने के लिए सिस्टम में वापस खिलाया जाता है।

लेकिन McIntosh CAES संयंत्र बिजली उत्पादन प्रक्रिया से स्वतंत्र रूप से हवा को संपीड़ित करने में सक्षम है, जब ऐसा करने के लिए सबसे अधिक किफायती है, क्योंकि इसमें इसे स्टोर करने के लिए जगह है - नमक की खान। संयंत्र ने 110 मेगावॉट टरबाइन को 26, 000 घंटे बिजली देने में मदद करने के लिए 110, 000 घरों तक बिजली पहुंचाने के लिए पर्याप्त भंडारित हवा दी है।

रात में हवा को संपीड़ित करके जब बिजली सस्ती और भरपूर होती है, तो संपीड़न के लिए टरबाइन के आउटपुट का उपयोग करने के बजाय, बिजली की समान मात्रा बनाने के लिए संयंत्र कम प्राकृतिक गैस का उपयोग करता है। यह बिजली के स्वच्छ स्रोतों को भी संपीड़न के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है।

जबकि McIntosh संयंत्र वर्तमान में किसी भी अक्षय पौधों के साथ मिलकर काम नहीं करता है, यह निश्चित रूप से हो सकता है, और यह महत्वपूर्ण विचार है। हवा को संपीड़ित करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली बिजली पवन टरबाइन द्वारा उत्पादित की जा सकती है, जैसा कि पश्चिम टेक्सास में बेथेल एनर्जी सेंटर के लिए योजना बनाई गई है। एपेक्स सीएईएस एलएलसी ने केंद्र के लिए $ 100 मिलियन जुटाए हैं, जो विकसित होने पर हवा के साथ मिलकर नमक सीएईएस सुविधा होगी। केंद्र की योजना है कि हवा को संपीड़ित करने के लिए रात में पास की पवन टरबाइनों द्वारा उत्पादित बिजली का उपयोग किया जाए, और दिन के दौरान हवा को गैस टरबाइन में खिलाया जाए।

पूरे देश में प्राकृतिक गैस संयंत्रों पर विचार किया जा रहा है, संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण नवीकरण को एकीकृत करने और अंततः कम गैस जलाने का एक तरीका प्रदान करता है।

हालांकि, संपीड़ित हवा एक रामबाण नहीं है। जबकि प्राकृतिक गैस संयंत्र बनाने और संचालित करने के लिए अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं, प्राकृतिक गैस की कम कीमत का मतलब यह भी है कि पौधों के विकल्प तलाशने या गैस बचाने वाले विकल्पों को स्थापित करने के लिए कम प्रोत्साहन है।

प्राकृतिक गैस की उदासीन लागत और अपेक्षाकृत नई तकनीक को तैनात करने में जोखिम के साथ, जिसके नाम पर कुछ परियोजनाएं हैं, संख्याओं को सीएईएस के लिए बाहर करना कठिन है। बेथेल एनर्जी सेंटर परियोजना 2011 से विकास के अधीन है, और अभी तक आवश्यक पूंजी में अतिरिक्त $ 400 मिलियन जुटाने के लिए है।

"कुछ नया और अलग करना आसान नहीं है, जमीन पर उतरना आसान है" एपेक्स सीएईएस के सीओओ स्टीफन नेवे कहते हैं।

विकास की उच्च लागत की वजह से अन्य परीक्षण परियोजनाएं विफल हो गई हैं - खनन प्रक्रिया के दौरान बनाई गई नमक नमकीन के निपटान की लागत से सब कुछ भौगोलिक रूप से अनुपयुक्त होने का पता लगाने वाले स्थानों की खोज के जोखिम के लिए। भंडारण प्रतियोगिता के लिए, बैटरियां कई तरह से अधिक लचीली होती हैं, क्योंकि उन्हें जहां बिजली की मांग होती है, उसके करीब बैठाया जा सकता है, हालांकि एपेक्स के अनुसार, बैटरी लंबे समय में कम से कम (अभी के लिए) काफी महंगी होती हैं।

लेकिन पावर साउथ एनर्जी कोऑपरेटिव अभी भी कुछ अन्य सीएईएस सहयोगियों के साथ नमक बात करने का आनंद लेगा। दरअसल, मैकिन्टोश सुविधा ने कैलिफोर्निया, यूटा, न्यूयॉर्क और इडाहो के आगंतुकों को आकर्षित किया है।

यदि नमक गैस प्लांटों को अधिक कुशल बनाने और नवीनीकरण का उपयोग करने का एक तरीका है, तो कृपया नमक पास करें।

संपादक का ध्यान दें: इस लेख का एक पुराना संस्करण मूल रूप से गलत है कि ग्रिड से अधिक बिजली की मांग की जाती है, जहां यह बर्बाद हो जाता है। वास्तव में, अतिरिक्त ऊर्जा कई प्रक्रियाओं के माध्यम से ग्रिड में भेजे जाने से पहले बर्बाद हो जाती है। Smithsonian.com त्रुटि का पछतावा करता है।