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A 2015 अध्ययन रोचेस्टर इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के प्रोफेसर एरिक हिटिंगर और कार्नेगी मेलॉन यूनिवर्सिटी के इनेस अजेवेडो ने पाया कि अमेरिकी ग्रिड-स्केल बैटरियां संतुलन में थीं, इसकी संभावना अधिक है। घटने के बजाय बढ़ रहा है ऊर्जा क्षेत्र में उत्सर्जन. ऐसा है क्योंकि ग्रिड-स्केल बैटरी जब बिजली सस्ती हो तो चार्ज करें और महंगी होने पर डिस्चार्ज करें, लेकिन उच्च और निम्न बिजली की कीमतें उच्च और निम्न कार्बन उत्सर्जन से संबंधित नहीं हैं। दोपहर की अतिरिक्त सौर ऊर्जा सस्ती हो सकती है, लेकिन मांग कम होने पर आधी रात में कोयले से चलने वाली बिजली भी सस्ती हो सकती है।

यह Google और Amazon जैसी कंपनियों के लिए एक समस्या है, जिन्होंने अपने परिचालन की कार्बन तीव्रता को कम करने के लिए कॉर्पोरेट प्रतिबद्धताएँ बनाई हैं। यह उन नियामकों के लिए भी एक समस्या है जिन पर सरकारी नीतियों को लागू करने का आरोप है जो बिजली उत्पादन के कारण होने वाले उत्सर्जन में कटौती की मांग करते हैं।

इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन-अज्ञेयवादी हैं। कोयला उत्पादन स्टेशन से एक इलेक्ट्रॉन सौर पैनल या पवन टरबाइन द्वारा बनाए गए इलेक्ट्रॉन के समान और अप्रभेद्य होता है। तो यह जानना कैसे संभव है कि किसी ग्रिड-स्केल बैटरी में वर्तमान में संग्रहीत इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन मुक्त हैं या नहीं?

एनर्जीटैग यूके स्थित एक गैर-लाभकारी संस्था है जो संग्रहीत बिजली के प्रमाणीकरण की आवश्यकता को संबोधित कर रही है। यह अभी रिलीज हुआ है इसके ग्रैन्युलर प्रमाणपत्र योजना मानक का संस्करण 2. यह बताया जाना चाहिए कि "योजना" शब्द का यूके में अमेरिका की तुलना में अलग अर्थ है। अटलांटिक के पश्चिमी किनारे पर, यह शब्द अपमानजनक है। इसका तात्पर्य एक निश्चित कुटिलता या धोखा देने के इरादे से है। अटलांटिक के पूर्वी हिस्से में, यह ऐसे भयावह अर्थ नहीं रखता है। इसका निकटतम पर्यायवाची सरल शब्द "योजना" है।

संस्करण 2 के परिचय में, एनर्जीटैग कहता है, “एनर्जीटैग के अनुरूप एक ग्रैन्युलर प्रमाणपत्र एक घंटे या उससे कम की अवधि के दौरान उत्पादित ऊर्जा की विशेषताओं से संबंधित एक प्रमाणपत्र है, जो एनर्जीटैग ग्रैन्युलर प्रमाणपत्र के संचालन की आवश्यकताओं और नियमों के अनुपालन में जारी किया गया है। योजना मानक. यह मानक उन आवश्यकताओं को बताता है जिन्हें एनर्जीटैग अनुरूप ग्रैन्युलर प्रमाणपत्र योजना बनाने के लिए पूरा किया जाना चाहिए।

मेरा इलेक्ट्रॉन कितना हरा है?

चूँकि एक इलेक्ट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन है, और एक इलेक्ट्रॉन दूसरे इलेक्ट्रॉन से अप्रभेद्य है, यह प्रमाणित करना कैसे संभव है कि कुछ हरे हैं और कुछ हरे नहीं हैं? ऐसा लगता है कि समय ही उत्तर है। एनर्जीटैग क्या करता है, इसकी अनिवार्यताओं को छोड़कर, यह रिकॉर्ड किया जाता है जब इलेक्ट्रॉन ग्रिड-स्केल बैटरी पर पहुंचते हैं और उस जानकारी का मिलान उस नेटवर्क के भीतर बिजली के प्रमुख स्रोत से करते हैं जो ग्रिड-स्केल बैटरी उस समय काम करती है। यदि आने वाली ऊर्जा हरी है, तो वास्तव में ipso बाद में जो ऊर्जा बाहर जाएगी वह भी हरित होगी।

इसमें कोई संदेह नहीं है कि यह स्पष्टीकरण कई मायनों में अपर्याप्त है, लेकिन यह उतना ही करीब है जितना कि एक इंजीनियर के बजाय एक लेखक इसे बना सकता है। कैनरी मीडिया हाल ही में क्विनब्रुक इंफ्रास्ट्रक्चर पार्टनर्स के वरिष्ठ निदेशक जेम्स एलन के साथ इस विषय पर अधिक गहराई से चर्चा की गई। उस पर वेबसाइट क्विनब्रुक का कहना है कि इसका नेतृत्व और प्रबंधन बिजली उद्योग के पेशेवरों की एक वरिष्ठ टीम द्वारा किया जाता है, जिन्होंने 8.2 के दशक की शुरुआत से सामूहिक रूप से ऊर्जा बुनियादी ढांचे की संपत्ति में 1990 बिलियन डॉलर से अधिक का निवेश किया है, जो 19.5 गीगावॉट से अधिक बिजली आपूर्ति क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है। हमारी टीम कम कार्बन और नवीकरणीय बुनियादी ढांचे में निवेश के लिए एक औद्योगिक परिप्रेक्ष्य लाती है।

क्विनब्रुक ने ह्यूस्टन से लगभग 2 मील दक्षिण में, स्वीनी, टेक्सास में बर्ड रेंच बैटरी परियोजना में एनर्जीटैग संस्करण 60 सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके एक परीक्षण कार्यक्रम पूरा कर लिया है। डेवलपर ग्लाइडपाथ के स्वामित्व वाली 50 मेगावाट की बैटरी, ऊर्जा बाजार ऑपरेटर ईआरसीओटी के संकेतों के जवाब में टेक्सास ग्रिड को सक्रिय रूप से चार्ज और डिस्चार्ज कर रही है। इस तरह के परीक्षण की आवश्यकता है "विश्वसनीय रूप से अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए कि (ऊर्जा उपभोक्ताओं को) अपनी शक्ति कहाँ से मिल रही है।" एक विश्वसनीय, स्वीकृत मानक पर इन सभी चीजों का पता लगाने में सक्षम होना इन सभी को रेखांकित करता है।

एनर्जीटैग मानक को लागू करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक क्विंट्रेस से आती है, एक इन-हाउस प्लेटफॉर्म क्विनब्रुक ने पिछले साल ग्राहकों को "उनके प्रति घंटे कार्बन पदचिह्न में वास्तविक समय दृश्यता" देने के लिए लॉन्च किया था। क्विंट्रेस कई प्रौद्योगिकी प्लेटफार्मों में से एक है जो अब सक्रिय रूप से अमेरिका और यूरोप में ग्रिडों में जनरेटर से अंतिम उपयोगकर्ताओं तक प्रवाहित होने वाली बिजली के कार्बन उत्सर्जन का पता लगा रहा है क्योंकि दानेदार उत्सर्जन ट्रैकिंग की मांग बढ़ रही है। एलन ने कहा, "हमने प्रदर्शित किया कि आप प्रति घंटे के आधार पर बैटरी के माध्यम से बिजली का पता लगा सकते हैं," जिससे साबित हुआ कि यह अब संभव है।

ग्रिड-स्केल बैटरियों के लिए उत्सर्जन ट्रैकिंग सॉफ़्टवेयर

स्पष्ट होने के लिए, बर्ड रेंच हमेशा अपने परीक्षण में स्वच्छ शक्ति का उपयोग नहीं कर रहा था। इसके बजाय, सॉफ्टवेयर ने ग्रिड से आने वाली अपनी बिजली के एक निश्चित हिस्से को ट्रैक किया जैसे कि इसे एक काल्पनिक सौर फार्म से सीधे बैटरी में भेजा जा रहा था, जिसमें दिन भर में एक विशिष्ट सौर परियोजना के उत्पादन का पैटर्न "अक्षय के भीतर नवीकरणीय ऊर्जा स्लाइस का अनुकरण" किया गया था। बैटरी," क्विनब्रुक कहते हैं।

उस बिजली को ईआरसीओटी द्वारा प्रदान की गई घंटे-दर-घंटे कार्बन उत्सर्जन तीव्रता मेट्रिक्स वाली रोजमर्रा की ग्रिड बिजली के साथ मिश्रित किया गया था। क्विनब्रुक ने माना कि बैटरी दिन-प्रतिदिन और घंटे-घंटे उपलब्ध होने पर चार्ज करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करती है, और अपनी शेष चार्जिंग के लिए ग्रिड पावर के "स्लाइस" का उपयोग करती है।

बैटरी के अंदर जाने वाली और उससे निकलने वाली स्वच्छ ऊर्जा पर नज़र रखना जटिल है। पहली युक्ति स्वच्छ और गंदी शक्ति के "स्लाइस" के बीच अंतर करने के लिए एक सामान्य रूप से स्वीकार्य तरीका निर्धारित करना है। बैटरियों के चार्ज और डिस्चार्ज होने का समय भी मामलों को जटिल बनाता है।

कुछ बैटरियां डिस्चार्ज होने से कुछ दिन पहले चार्ज हो सकती हैं। अन्य बैटरियां प्रति घंटे कई बार चार्ज और डिस्चार्ज हो सकती हैं। संचालन का वह बाद वाला तरीका बर्ड रेंच बैटरी पर लागू होता है, जो मुख्य रूप से ईआरसीओटी को तेज़-उत्तरदायी सेवाएं प्रदान करता है जिसे हर 4 सेकंड पर कॉल किया जा सकता है और 15 मिनट की वृद्धि में भुगतान के लिए मापा जा सकता है।

इन मामलों में, "बैटरी एक घंटे के भीतर बहुत तेजी से उछल रही है," एलन ने कहा। यह साबित करना कि पावर डिस्चार्ज की प्रत्येक वृद्धि कितनी साफ है, चार्जिंग के रिकॉर्ड के आधार पर, जो कुछ मिनट पहले आ सकती है, "एक गैर-मामूली समस्या है।" "गैर-तुच्छ" संभवतः एक अल्पकथन है।

बैटरियों को एक और चुनौती का भी सामना करना पड़ता है - "राउंड-ट्रिप दक्षता" हानि। यहां तक ​​कि सबसे कुशल लिथियम-आयन बैटरियां भी उनके द्वारा डिस्चार्ज की जा सकने वाली बिजली की तुलना में उनमें आने वाली बिजली का लगभग 10% खो देती हैं। ये नुकसान मुख्य रूप से ऊर्जा से होते हैं जो ग्रिड की प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया में बिखर जाती है और जब बैटरी को ग्रिड में बिजली वापस भेजने के लिए डिस्चार्ज किया जाता है तो फिर से वापस आ जाती है। इसके अलावा, कुछ शक्ति का उपयोग बैटरी के लिए बिजली रूपांतरण और नियंत्रण प्रणाली को संचालित करने के लिए किया जाता है। आराम करने पर भी बैटरियां धीरे-धीरे डिस्चार्ज होती हैं, एक प्रकार का नुकसान जिसे "स्व-निर्वहन" कहा जाता है। कोई भी सिस्टम जो बैटरी में जाने वाली स्वच्छ बनाम गंदी बिजली को ट्रैक करता है, उसे इन नुकसानों को ध्यान में रखना चाहिए, जैसा कि इस ग्राफिक में दिखाया गया है।

अनुमान एवं सटीकता

लेकिन किसी खास में नुकसान बैटरी प्रणाली ''ज्यादातर मामलों में अनुमान हैं। वे कठिन संख्याएँ नहीं हैं,'' एलन ने कहा। आज, इन आंकड़ों की गणना बैटरी के अंदर और बाहर जाने वाली ऊर्जा की पैमाइश के आधार पर की जाती है और इसे "स्टेट-ऑफ़-चार्ज" माप के साथ संयोजित किया जाता है। लेकिन ये स्टेट-ऑफ-चार्ज माप बेहद सटीक हैं और "तापमान में उतार-चढ़ाव, चार्ज की स्थिति में वोल्टेज पठार, सेंसर अंशांकन और अन्य डेटा माप मुद्दों के कारण त्रुटियों" के अधीन हो सकते हैं, क्विनब्रुक कहते हैं।

घंटे-दर-घंटे मापे गए डेटा में इन अनिश्चित बदलावों को मापने और ट्रैक करने के तरीके ढूंढना किसी भी सिस्टम के लिए महत्वपूर्ण है जो बैटरी की उत्सर्जन तीव्रता को सटीक रूप से मापने का इरादा रखता है। गलत मापों को पकड़ने की किसी विधि के बिना, "आप लेखांकन प्रक्रिया के माध्यम से इसे कैसे आगे बढ़ाते हैं, इसके आधार पर, आपके पास जटिल त्रुटियां हो सकती हैं और आप तेजी से मूर्खतापूर्ण परिणाम प्राप्त कर सकते हैं," एलन ने कहा।

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एनर्जीटैग ग्रिड-स्केल बैटरी उत्सर्जन की पुष्टि करता है

एनर्जीटैग के मानकों का मुख्य लक्ष्य बिजली उत्पादकों, खरीदारों और बैटरी ऑपरेटरों को यह स्पष्ट समझ देना है कि वे "समय-स्थानांतरित" ऊर्जा के लिए "भंडार" के रूप में बैटरी के उपचार में शामिल चर के लिए कैसे लेखांकन कर रहे हैं, कैटरीन वेरविम्प एनर्जीटैग की ऑडिट समिति के अध्यक्ष ने समूह के नवीनतम मानकों को पेश करते समय कहा।

उन्होंने कहा, कोई भी प्रणाली जो बिजली खरीदारों से उनकी बिजली की उत्सर्जन तीव्रता को प्रमाणित करने के लिए कहती है, उसे "इन सभी विशेषताओं को रिकॉर्ड करने और बैटरी पर नज़र रखने या नुकसान का ट्रैक रखने में स्पष्टता" की आवश्यकता होती है। एनर्जीटैग का हाल ही में जारी संस्करण 2 मानक "पहले संस्करण की तुलना में कहीं अधिक विवरण प्रदान करता है, लेकिन वास्तविक दुनिया की स्थितियों में अधिक परीक्षण चल रहा है।" यह परीक्षण बिल्कुल वही है जो क्विनब्रुक इन्फ्रास्ट्रक्चर पार्टनर्स कर रहा है।

कैलिफ़ोर्निया ऐसे पहले न्यायक्षेत्रों में से एक था, जिसने बहु-अरब डॉलर के राज्य प्रोत्साहन कार्यक्रम द्वारा वित्त पोषित ग्रिड-स्केल बैटरियों को उन तरीकों से संचालित करने के उद्देश्य से नियम जारी किए थे, जिससे ग्रिड उत्सर्जन में समग्र कमी आए। लेकिन उस कार्यक्रम में चार्जिंग और डिस्चार्जिंग पर नज़र रखने के मानकों को उतनी बारीकी से शामिल नहीं किया गया जितना कि एनर्जीटैग मानक चल रहा है।

Google और Microsoft ने 2030 तक अपने डेटा केंद्रों को चौबीसों घंटे कार्बन-मुक्त ऊर्जा प्रदान करने के लिए अपने कार्बन-मुक्त ऊर्जा खरीद लक्ष्यों में बैटरी को शामिल करने की मांग को आगे बढ़ाया। इसके परिणामस्वरूप क्विनब्रुक ने अपनी क्विंट्रेस तकनीक पर काम शुरू किया। "हमारी हरित डेटा सेंटर रणनीति के हिस्से के रूप में," एलन ने कहा।

उन्होंने कहा, पिछले कुछ वर्षों में, इन कॉर्पोरेट दबावों में सरकारी आदेश जोड़े गए हैं - विशेष रूप से, यूएस और ईयू हरित हाइड्रोजन सब्सिडी के लिए सख्त पात्रता आवश्यकताएं। कुछ स्वच्छ ऊर्जा प्रदान करने में भूमिका निभाने के लिए बैटरियों को एनर्जीटैग जैसे मानकों की आवश्यकता होगी, जो कि इलेक्ट्रोलाइज़र को बिडेन प्रशासन द्वारा प्रस्तावित 45V हाइड्रोजन टैक्स क्रेडिट व्यवस्था के तहत सख्त प्रति घंटा मिलान नियमों और यूरोपीय में हाइड्रोजन उत्पादकों के लिए समान स्वच्छ ऊर्जा नियमों को पूरा करने की आवश्यकता होगी। संघ.

एलन को उम्मीद है कि अधिक से अधिक उद्योग और सरकारें प्रति घंटा स्वच्छ ऊर्जा मिलान व्यवस्था को नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा समर्थित के रूप में अपनाएंगी ग्रिड-स्केल बैटरी अमेरिका, यूरोप और अन्य देशों में ग्रिडों पर अधिकांश बिजली का निर्माण होता है। ऐसा तब होता है जब ग्रिड-स्केल बैटरी ऑपरेटरों को अनुबंध पर हस्ताक्षर करने और मांग पर कार्बन-मुक्त ऊर्जा देने के लिए जनादेश को पूरा करने की अनुमति देने वाले मानक और माप अधिक आवश्यक और मूल्यवान हो जाएंगे।

एलन ने कहा, "हम हरित डेटा केंद्रों के लिए कठिन समस्याओं का समाधान कर रहे हैं और यह हरित वस्तुओं पर भी समान रूप से लागू होता है।" ​"यदि आप हरित हाइड्रोजन - या हरित स्टील, या हरित रसायन बना रहे हैं - तो आपको अपनी हरित साख का समर्थन करने में सक्षम होना होगा।"

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• स्रोत: https://cleantechnica.com/2024/03/19/energytag-quinbrook-track-carbon-intensity-of-electricity-stored-in-grid-scale-batteries/