EN
Quick Links
আজকাল শক্তি গ্রিডগুলি ক্রমবর্ধমান ভাবে সৌর এবং সংরক্ষণ সেটআপের সংমিশ্রণের দিকে এগিয়ে যাচ্ছে যেখানে লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি বা ফ্লো ব্যাটারি সিস্টেমগুলির সাথে সৌর প্যানেলগুলি একসাথে কাজ করে। এখানে মূল ধারণাটি যথেষ্ট সহজ - দিনের বেলা উৎপন্ন অতিরিক্ত বিদ্যুৎ সংরক্ষণ করা যাতে সন্ধ্যায় চাহিদা বৃদ্ধির সময় বা যখন গ্রিডে সমস্যা দেখা দেয় তখন তা ব্যবহার করা যায়। বেশ কয়েকটি অঞ্চলে ইতিমধ্যে বিদ্যুতের 20 শতাংশের বেশি অংশ নবায়নযোগ্য শক্তির দ্বারা সরবরাহিত হওয়ায় বিদ্যুৎ কোম্পানিগুলি আর এই ব্যাটারি সিস্টেমগুলিকে অতিরিক্ত বা ঐচ্ছিক বিষয় হিসাবে দেখছে না। বরং তারা এগুলিকে গ্রিড অবকাঠামোর মৌলিক অংশ হিসাবে বিবেচনা করতে শুরু করেছে, যা পরে যোগ করার মতো কোনো পরিকল্পনা নয়, বরং শুরু থেকেই পরিকল্পনা করা প্রয়োজন।
সৌর খামারের পাশে সংরক্ষণ যুক্ত করা তাদের অনেক বেশি নমনীয় শক্তির উৎস করে তোলে। উদাহরণ হিসাবে আরিজোনায় 250 মেগাওয়াট সৌর উদ্যানটি নিন। সন্ধ্যার পিক আওয়ারের সময় যখন সবাই তাদের আলো এবং যন্ত্রপাতি চালু করে, সাইটের নিজস্ব ব্যাটারি সিস্টেম 400 মেগাওয়াট ঘন্টার ক্ষমতা থেকে 100 মেগাওয়াট 4 ঘন্টা ধরে কাজ করে। এটি প্রাচীন গ্যাস চালিত পিকার প্ল্যান্টগুলি কেবল কয়েক ঘন্টার জন্য চালু করা থেকে বাঁচায়। এই ধরনের ব্যবস্থা দীর্ঘ দূরত্বের বিদ্যুৎ লাইনের প্রয়োজন কমায় এবং প্রধান বিচ্ছিন্নতার পরে আসলে গ্রিড পুনরায় চালু করতে পারে। NREL-এর সাম্প্রতিক অধ্যয়ন অনুসারে, সংরক্ষণ এবং তাদের সৌর ইনস্টলেশনগুলি একযোগে ব্যবহার করার সময় পাওয়ার কোম্পানিগুলি সবকিছু ভারসাম্য রক্ষার জন্য প্রয়োজনীয় কঠিন ফ্রিকোয়েন্সি সমন্বয়ে প্রায় 40 শতাংশ সাশ্রয় দেখছে।
বড় চিত্রটি দেখলে দেখা যাচ্ছে যে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে বৃহৎ স্কেলের সৌর ইনস্টলেশনগুলিতে যে পরিমাণ শক্তি সঞ্চয়ের সুযোগ যুক্ত হচ্ছে তাতে স্পষ্ট উন্নতি ঘটেছে। গত বছরের Market.us-এর প্রতিবেদন অনুযায়ী 2023 থেকে 2024 সালের জন্য পরিকল্পিত সৌর প্রকল্পগুলির প্রায় তিন-চতুর্থাংশে কোনও না কোনও ব্যাটারি সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত থাকবে। এর আসলে কী মানে হয়? আমাদের দেশে বর্তমানে প্রায় 20.7 গিগাওয়াট ব্যাটারি চালু অবস্থায় রয়েছে। এটি আসলে বেশ প্রশংসনীয় কারণ যদি চার ঘন্টা ধরে বিদ্যুৎ বন্ধ থাকে তবে এগুলি প্রায় 1.5 কোটি পরিবারের বাড়িতে আলো জ্বালানোর পর্যাপ্ত শক্তি সরবরাহ করতে পারে। কয়েকটি রাজ্য যারা পরিষ্কার শক্তি উৎপাদনের লক্ষ্যমাত্রা নির্ধারণ করেছে তারা নতুন সৌর খামারগুলির সঙ্গে সংযুক্ত সঞ্চয় সমাধানগুলি আবশ্যিক করে দিচ্ছে। এই নিয়ন্ত্রক প্রচেষ্টা পুরনো সিস্টেমে সংশোধনের জন্য ব্যবসায়ীদের কাছে সুযোগ তৈরি করে দিচ্ছে। বিশেষজ্ঞদের মতে এই শর্তটি একা নিজেই আগামী দশকের মধ্যভাগের মধ্যে প্রতি বছর প্রায় কুড়ি বিলিয়ন ডলার উপার্জনের সুযোগ তৈরি করে দিতে পারে প্রাপ্য ব্যাটারি ব্যাকআপ দিয়ে বিদ্যমান সিস্টেমগুলি আপগ্রেড করার মাধ্যমে।
গ্রিড স্কেল সৌর প্রকল্পগুলি বর্তমানে প্রধানত লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির উপর নির্ভরশীল কারণ এগুলি প্রায় 90% রাউন্ড ট্রিপ দক্ষতা প্রদান করে এবং সম্প্রতি মূল্য বেশ কমেছে, 2023 এর তথ্য অনুযায়ী প্রতি কিলোওয়াট ঘন্টায় প্রায় 89 ডলারে নেমেছে। যখন আমাদের কয়েক ঘন্টার জন্য দ্রুত অনেক শক্তির প্রয়োজন হয়, সাধারণত 4 থেকে 8 ঘন্টার সঞ্চয়ের মধ্যে, এই ব্যাটারিগুলি খুব ভালোভাবে কাজ করে। কিন্তু বাজারে এখন কয়েকটি নতুন প্রতিযোগী এসেছে, যেমন লৌহ বায়ু এবং দস্তা ব্রোমাইড প্রবাহ ব্যাটারি, যা মনে হয় আমাদের যেসব পরিস্থিতিতে আসলে অনেক দীর্ঘতর সময়ের জন্য শক্তি সঞ্চয়ের প্রয়োজন, সেসব ক্ষেত্রে আরও ভালো উপযুক্ত, সম্ভবত 12 ঘন্টা থেকে শুরু করে 100 ঘন্টার বেশি পর্যন্ত। গবেষকরা ক্যাথোড উপকরণেও অগ্রগতি করছেন, লিথিয়াম আয়ন শক্তি ঘনত্বকে 300 Wh প্রতি কেজি চিহ্নের পার করে দিয়েছেন, যার অর্থ হল যে কোম্পানিগুলি তাদের সৌর খামারগুলির জন্য ক্ষমতা বজায় রেখে ছোট ব্যাটারি সিস্টেম স্থাপন করতে পারে।
সেরামিক ইলেকট্রোলাইট ডিজাইনের কারণে শক্ত অবস্থার ব্যাটারি তাপীয় অস্থিরতা সমস্যার বিরুদ্ধে গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি করছে যা 500 Wh/কেজি এর বেশি শক্তি ঘনত্ব পৌঁছাতে পারে। এই ধরনের কর্মক্ষমতা তাদের বৃহদাকার সৌর সঞ্চয়স্থান সমাধানের জন্য আদর্শ প্রার্থী করে তোলে যেখানে স্থানের গুরুত্ব রয়েছে। এদিকে সাম্প্রতিক সময়ে সোডিয়াম আয়ন প্রযুক্তি বেশ খানিকটা পিছনে ফেলে দিয়েছে, প্রথম প্রজন্মের লিথিয়াম ব্যাটারির সদৃশ ক্ষমতা দিচ্ছে কিন্তু উৎপাদনে প্রায় 40 শতাংশ কম খরচ হচ্ছে। এই সোডিয়াম কোষগুলিতে ব্যবহৃত উপকরণগুলিও দুর্লভ মৃত্তিকা ধাতুগুলির তুলনায় অনেক সহজে সংগ্রহ করা যায়, প্রাসিয়ান ব্লু এনালগ এর মতো যৌগগুলি উত্পাদন বৃত্তে আরও জনপ্রিয় হয়ে উঠছে। পরবর্তী দশকের জন্য অনেক দেশ যে তাদের বিদ্যুৎ জালের পরিকল্পনা করছে উভয় উদ্ভাবনই সেখানে প্রযোজ্য। বেশিরভাগ সরকার 2035 সালের মধ্যে প্রায় 95% নবায়নযোগ্য শক্তি একীকরণের লক্ষ্য রাখে, এবং এই নতুন ব্যাটারি বিকল্পগুলি একযোগে দুটি প্রধান সমস্যার সমাধানে সাহায্য করে ঐতিহ্যবাহী রসায়ন থেকে নিরাপত্তা ঝুঁকি এবং বৃহদাকার উৎপাদনের জন্য দুর্লভ কাঁচামালের বৃদ্ধি পাওয়া সমস্যা।
সৌর ব্যাটারি সিস্টেমগুলি এখন দ্রুত গৃহীত হচ্ছে কিন্তু গ্রিডের সাথে সংযোগের সময় প্রধান সমস্যার মুখে পড়ছে। NREL-এর 2023 সালের তথ্য অনুযায়ী নবায়নযোগ্য প্রকল্পগুলির প্রায় 40 শতাংশ বিলম্বের কারণ হিসাবে ইন্টারকানেকশন সারিতে সংযোগের সমস্যা নির্দেশ করে। আমাদের বর্তমান গ্রিড একমুখী বিদ্যুৎ প্রবাহের জন্য তৈরি করা হয়েছিল, তাই এটি পাড়াগুলিতে ছড়িয়ে থাকা ছোট ছোট সৌর ও সঞ্চয়স্থল থেকে পুনঃপ্রবাহিত বিদ্যুতের সামলাতে অসুবিধা হচ্ছে। এর অর্থ হল কার্যক্রমগুলি মসৃণভাবে চালানোর জন্য সাবস্টেশনগুলি আপগ্রেড করতে হবে এবং এজন্য প্রচুর অর্থ ব্যয় করতে হবে। আরেকটি সমস্যা হল ইনভার্টারগুলি পরস্পরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়। পুরানো সরঞ্জামগুলি ব্যাটারির নিরবিচ্ছিন্ন চার্জ ও ডিসচার্জ চক্রের সময় ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয় ক্ষমতা রাখে না।
বৃহৎ পরিসরে ব্যাটারি সঞ্চয়স্থানের জন্য তাপ ব্যবস্থাপনা সঠিকভাবে করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। যখন তাপমাত্রা ঠিকমতো নিয়ন্ত্রিত হয় না, তখন ব্যাটারির জীবনকাল প্রতিস্থাপনের আগে পর্যন্ত 30% পর্যন্ত কমে যেতে পারে বলে 2022 সালে DNV-এর গবেষণা থেকে জানা যায়। বর্তমানে অধিকাংশ শিল্প নিয়মই ব্যাকআপ শীতলীকরণ ব্যবস্থা এবং অগ্নি দমন প্রযুক্তির প্রয়োজন হয় যা মাত্র আট সেকেন্ডের মধ্যে কোনও বিপজ্জনক উত্তাপ পরিস্থিতি থামিয়ে দিতে সক্ষম হবে। অর্থনৈতিক দিক থেকে দেখলে, BESS সিস্টেম স্থাপনের মোট খরচের প্রায় 18% জুড়ে থাকে তাপ ব্যবস্থাপনা। 100 মেগাওয়াট সুবিধার ক্ষেত্রে এটি সাধারণত প্রায় 1.2 মিলিয়ন মার্কিন ডলার যোগ হয় মোট খরচে। এটি অবশ্যই অনেক টাকা, কিন্তু এই তাপ সংক্রান্ত সমস্যার প্রতি এই সিস্টেমগুলি যেহেতু সংবেদনশীল, তাই এটা অপরিহার্য।
যদিও লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি নতুন সৌর সঞ্চয়স্থানের 92% প্রকল্প দখল করে রেখেছে (উড ম্যাকেঞ্জি 2024), তবু উন্নয়নকারীদের মুখোমুখি হতে হয় একটি গুরুত্বপূর্ণ বিনিময়ের সাথে:
2024 এর ল্যাজার্ড স্টাডি দেখিয়েছে যে ব্যাটারি ব্যাঙ্কগুলিকে 20% ওভারসাইজ করা প্রকল্পের আরও বেশি প্রাথমিক খরচ সত্ত্বেও সিস্টেম লাইফস্প্যান 30% বাড়িয়ে প্রকল্পের ROI বাড়ায়
সরকারি নীতিতে পরিবর্তন দেশ জুড়ে সৌর ব্যাটারি ব্যবহারের গতি এবং তার বাস্তবায়নে বড় প্রভাব ফেলছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের প্রায় পনেরোটি রাজ্য ইতিমধ্যে শুরু করেছে যে 50 মেগাওয়াটের বেশি ক্ষমতার যেকোনো নতুন সৌর খামারের জন্য শক্তি সঞ্চয়ের ব্যবস্থা আবশ্যিক করেছে। এর সাথে সাথে, ফার্ক অর্ডার 841 নামে একটি বিষয় রয়েছে যা ক্রমাগত পাইকারি বাজারে বিদ্যুৎ কোম্পানিগুলির অর্থ প্রদানের পদ্ধতি পরিবর্তন করে চলেছে। SEIA এর মতে, যদি আমরা সমস্ত অনুমতি এবং কাগজপত্রের প্রয়োজনীয়তাগুলি সরলীকরণ করতে পারি, তাহলে 2026 সালের মধ্যে আমরা প্রায় 15 গিগাওয়াট সৌর এবং সঞ্চয় প্রকল্পের বাস্তবায়ন দেখতে পাব। এটি মূলত তখনই সম্ভব হবে যখন গ্রিডের সংযোগ এবং নিরাপত্তা বিষয়ক মৌলিক নিয়মগুলি সকলে মেনে চলবে।
উদাহরণ হিসাবে ক্যালিফোর্নিয়ার মস ল্যান্ডিং স্থাপনের কথা বলা যাক, যেখানে সৌরপ্যানেল এবং ব্যাটারিগুলি একসাথে কাজ করে পিক সময়ে গ্রিডের সমস্যার সমাধানে সাহায্য করেছে। এখানে প্রায় 1.6 গিগাওয়াট-ঘন্টা সঞ্চয় ক্ষমতা সৌরপ্যানেলের সাথে সংযুক্ত, যার মানে হল এটি সন্ধ্যার সময় যখন বিদ্যুৎ চাহিদা সবচেয়ে বেশি হয়, তখন 300 হাজারের বেশি পরিবারকে প্রায় চার ঘন্টা বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে। এটি আরও আকর্ষক কারণ হল এই ব্যবস্থা প্রতি বছর গ্রিড অপারেটরদের জরিমানা প্রায় 28 মিলিয়ন ডলার কমিয়েছে কারণ এটি ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম। বিশেষভাবে প্রশংসনীয় যেহেতু গত গ্রীষ্মে যখন অগ্নিকাণ্ডে স্থানান্তর নেটওয়ার্কের অংশ বন্ধ হয়ে যায় তখনও এটি প্রায় 98% দক্ষতা বজায় রেখেছিল।
ফ্লোরিডায় সর্ববৃহৎ সৌর ব্যাটারি সেটআপটির ক্ষমতা 900 মেগাওয়াট-ঘন্টা, যা ঘূর্ণিঝড় মৌসুমে জ্বালানি চালিত পিকার প্ল্যান্টের ব্যবহার 40% কমিয়েছে, এটি কিছুটা বুদ্ধিমান ডিসপ্যাচ অ্যালগরিদমের সাহায্যে সম্ভব হয়েছে। এই সিস্টেমটি কার্যকর হওয়ার কারণ হল 75 মেগাওয়াট সৌর খামারের সাথে এর সংহতি। দুপুরে উৎপন্ন অতিরিক্ত সৌর শক্তি সঞ্চয় করে রেখে ব্যাটারিগুলি প্রতিদিন সন্ধ্যায় 7 থেকে 9 টার মধ্যে বিদ্যুৎ চাহিদা বৃদ্ধির সময় তা মুক্ত করে। এই বুদ্ধিদার পদ্ধতি প্রতি বছর একাকী সংকট ব্যয় হিসেবে প্রায় 3.2 মিলিয়ন ডলার বাঁচায়। আসল জাদু তখনই ঘটে যখন ঝড়ের দিনগুলি আসে এবং গ্রিডের অতিরিক্ত সমর্থনের প্রয়োজন হয় কিন্তু ঐতিহ্যবাহী শক্তির উৎসগুলি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে অথবা সম্পূর্ণ ক্ষমতায় চালানো খুব ব্যয়বহুল হয়ে যায়।
সম্প্রতি 300 মেগাওয়াট/450 মেগাওয়াট অব হাওয়ার টেসলা মেগাপ্যাক সেটআপটি দেখায় যে গ্রিডের অতিরিক্ত সমর্থনের প্রয়োজন হলে সৌর ব্যাটারিগুলি কীভাবে কাজে আসতে পারে। 2023 সালে, একটি বৃহৎ কয়লা সংযুক্ত উদ্ভিদ অপ্রত্যাশিতভাবে বন্ধ হয়ে গেলে, এই ব্যাটারিগুলি মাত্র 140 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে কাজ শুরু করেছিল - যা প্রাচীন থার্মাল পাওয়ার প্ল্যান্টগুলির তুলনায় প্রায় 60 গুণ দ্রুত। এই দ্রুত প্রতিক্রিয়ার ধন্যবাদে, প্রায় 650 হাজার পরিবার বৃহত বিদ্যুৎ বিচ্ছুর্ণের পরিস্থিতি থেকে বাঁচতে পারে। এটি আরও চমকপ্রদ কারণ সিস্টেমটি দিনব্যাপী নিয়মিত অংশত ব্যবহার করা হয়েছিল তবুও এটি 92% দক্ষতা বজায় রেখেছিল। এই বাস্তব পারফরম্যান্স দৃঢ়ভাবে প্রমাণ করে যে বিভিন্ন শক্তি উৎসের সমন্বয় একসাথে ভালোভাবে কাজ করে, নবায়নযোগ্য শক্তিকে আমাদের বিদ্যমান বিদ্যুৎ অবকাঠামোতে সহজে একীভূত করা সম্ভব হয় এবং নির্ভরযোগ্যতা কমে না।
আজকাল সৌর ব্যাটারি সিস্টেমগুলি চার্জ এবং ডিসচার্জ করার পাশাপাশি গ্রিডের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার ব্যাপারে বুদ্ধিমান কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার সাহায্যে আরও দক্ষ হয়ে উঠছে। স্মার্ট সফটওয়্যার আবহাওয়ার পরিস্থিতি, দিনের বিভিন্ন সময়ে বিদ্যুতের দাম এবং বর্তমান শক্তি ব্যবহারের ধরনের মতো বিষয়গুলি পর্যবেক্ষণ করে। 2025 এর Startus Insights এর মতে, এই ধরনের বুদ্ধিমান সিস্টেম পুরানো স্থির সিস্টেমগুলির তুলনায় এগুলি পরিচালনা করা ব্যক্তিদের বিনিয়োগের প্রত্যাবর্তন প্রায় 12% থেকে 18% বাড়াতে পারে। বড় আকারের সুবিধাগুলিতে যেখানে অনেকগুলি ব্যাটারি জড়িত, মেশিন লার্নিং স্বয়ংক্রিয়ভাবে বিভিন্ন ব্যাটারি ব্যাঙ্ক এবং ইনভার্টারগুলির মধ্যে শক্তি স্থানান্তর করে। এটি ব্যাটারিগুলি দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়া থেকে রক্ষা করতে সাহায্য করে এবং ভোল্টেজ পার্থক্য প্রায় 2% এর নিচে রাখে, যা দুর্বল বা অস্থিতিশীল গ্রিডগুলি সমর্থন করার সময় খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
সৌর-বাতাস-ব্যাটারি হাইব্রিড এখন নতুন নবায়নযোগ্য ইনস্টলেশনের 34% গঠন করে, 24/7 পরিষ্কার শক্তি সরবরাহের মাধ্যমে:
সম্প্রতি প্রকাশিত গবেষণায় দেখা গেছে যে হাইব্রিড প্ল্যান্টগুলি একক সৌর খামারের তুলনায় 92% ক্ষমতা ব্যবহারের প্রদর্শন করছে, যা 78% এর বিপরীতে দাঁড়িয়েছে, এবং সহ-অবস্থিত সঞ্চয়স্থলের সংহতিকরণ 83% অস্থিরতা-সম্পর্কিত আউটপুট ফাঁকগুলি মসৃণ করে।