इंडोनेशिया के ज्वालामुखीय भूतापीय संयंत्रों के लिए अनुकूलनीय रिक्लोजर समाधान: चरम पर्यावरण में ग्रिड की टिकाऊता में सुधार

प्रोजेक्ट का पृष्ठभूमि

इंडोनेशिया में विश्व के भूतापीय संसाधनों का लगभग 40% हिस्सा है, जिसकी भूतापीय ऊर्जा उत्पादन की क्षमता 23-28 GW है। हालांकि, 2022 तक केवल लगभग 2.3 GW का विकास हुआ था। सरकार 2025 तक 5,000 MW की स्थापित क्षमता प्राप्त करने का लक्ष्य रखती है, लेकिन इसके सामने कई चुनौतियाँ हैं:

1. ​ग्रिड स्थिरता समस्याएँ: भूतापीय संयंत्र अधिकतर दूरस्थ ज्वालामुखीय क्षेत्रों (जैसे, सुमात्रा, जावा) में स्थित हैं, जहाँ आवर्ती भूगर्भीय गतिविधियाँ ट्रांसमिशन लाइनों को भूकंप और ढलान द्वारा नुकसान पहुँचाती हैं। ​पारंपरिक रिक्लोजर​ उच्च दोष दर (सामान्य ग्रिडों की तुलना में 3-5 गुना अधिक) के साथ संघर्ष करते हैं, जो लगातार बिजली बंदी को रोकने में असफल रहते हैं।
2. ​अपचायक ऑपरेशनल वातावरण: भूतापीय द्रव 275-330°C तक पहुँच सकते हैं और अपचायक गैसें (जैसे, H₂S) शामिल होती हैं, जो पारंपरिक स्थानों की तुलना में ​रिक्लोजर​ के घटकों का अपचयन 60% तेज़ करते हैं।
3. ​ग्रिड संगतता सीमाएँ: मानक ​रिक्लोजर​ धीमी प्रतिक्रिया समय (>2 सेकंड) और भूतापीय संयंत्रों की "द्वीपीय संचालन" की आवश्यकताओं के लिए एडाप्टिव लॉजिक की कमी के साथ आते हैं, जो ट्रिप-ऑफ का कारण बनते हैं, जो प्रत्येक संयंत्र पर $1.2M/वर्ष का उत्पादन नुकसान का कारण बनता है।

ये प्रतिबंध ​कस्टमाइज्ड रिक्लोजर समाधान​ की आवश्यकता बनाते हैं राष्ट्रीय क्षमता लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए।

समाधान

इंडोनेशिया के भूतापीय संयंत्रों की विशिष्ट स्थितियों को दूर करने के लिए, निम्नलिखित ​रिक्लोजर सिस्टम​ विशेष इंजीनियरिंग से एकीकृत है:

1. ​उच्च ताप और अपचायक प्रतिरोधी रिक्लोजर डिज़ाइन:
• ​मुख्य घटक विकास: ​रिक्लोजर​ वैक्यूम इंटरप्टर और सिलिकॉन रबर कंपोजिट 150°C वातावरण ताप और H₂S अपचयन का सामना कर सकते हैं, मानक इकाइयों की तुलना में आयु दोगुनी हो जाती है।
• ​सील्ड कूलिंग संरचना: रिक्लोजर वायु कूलिंग + फेज-चेंज मैटेरियल (PCM) को >50°C वातावरण में गर्मी को विसरित करने के लिए एकीकृत करता है, जिससे तापीय विफलता से बचा जा सकता है।
2. ​रिक्लोजर के लिए एडाप्टिव सुरक्षा लॉजिक:
• ​मल्टी-मोड रिक्लोजिंग रणनीति:
• अस्थायी दोष: रिक्लोजर 0.1 सेकंड के भीतर पहला रिक्लोज करता है (बिजली बंदी को कम करता है)।
• स्थायी दोष: रिक्लोजर लॉक-आउट करता है और द्वीपीय संचालन के लिए माइक्रोग्रिड इंटरकनेक्शन ट्रिगर करता है।
• ​दोष स्थान गणना की सटीकता: रिक्लोजर ट्रेवेलिंग वेव रेंजिंग के साथ दोष स्थान की त्रुटि को ≤50 मीटर तक कम करते हैं, जो इंस्पेक्शन समय को 40% कम करता है।
3. ​स्मार्ट ग्रिड-संगत रिक्लोजर फंक्शंस:
• ​दो स्रोतों का स्विचिंग: रिक्लोजर गैस टर्बाइन/ऊर्जा संचय के साथ संकेंद्रित होते हैं, ग्रिड विफलता के दौरान 0.5 सेकंड के भीतर बिजली को वापस बहाल करते हैं।
• ​दूरस्थ मॉनिटोरिंग: रिक्लोजर की स्थिति और पर्यावरणीय पैरामीटर्स (मिट्टी की नमी, H₂S) की वास्तविक समय में ट्रैकिंग >95% चेतावनी सटीकता प्राप्त करती है।
4. ​रिक्लोजर का स्थानीय तैनातीकरण:
• ​मॉड्यूलर डिज़ाइन: रिक्लोजर दूरस्थ पहाड़ी क्षेत्रों में परिवहन के लिए विघटित होते हैं, जो इंस्टॉलेशन समय को 50% कम करता है।
• ​संयुक्त रखरखाव: PLN-साझा अतिरिक्त भागों के डिपो रिक्लोजर दोष प्रतिक्रिया <4-घंटे की सुनिश्चितता देते हैं।

प्राप्त परिणाम

उन्नत रिक्लोजर इंडोनेशिया के अत्यधिक भूतापीय पर्यावरणों में विश्वसनीयता में ब्रेकथ्रू सुधार प्राप्त किया, जो ग्रिड अस्थिरता की चुनौतियों को सीधे संबोधित करता है। मुख्य परिणाम निम्नलिखित हैं:

• आयु दोगुनी: उच्च ताप और अपचायक प्रतिरोधी डिज़ाइन ने मानक इकाइयों की तुलना में रिक्लोजरों की संचालन आयु को दोगुनी कर दिया।
• दोष बिजली बंदी कमी: एडाप्टिव मल्टी-मोड रिक्लोजिंग लॉजिक ने 0.1 सेकंड की तेज़ प्रतिक्रिया समय के माध्यम से अस्थायी दोष बिजली बंदी को 90% कम किया।
• इंस्पेक्शन दक्षता: बेहतर ट्रेवेलिंग-वेव दोष स्थान गणना की सटीकता (≤50m) ने ग्रिड इंस्पेक्शन समय को 40% कम किया, जो लगातार विफलताओं से बचाता है।
• ग्रिड स्थिरता: रिक्लोजर ने स्थायी दोष के दौरान निर्विघ्न द्वीपीय संचालन की सुनिश्चित की, जो निर्देशित माइक्रोग्रिड स्विचिंग (<0.5 सेकंड वापसी) के माध्यम से कुल ग्रिड विश्वसनीयता को 80% बढ़ाया।
• संचालन अपटाइम: दूरस्थ मॉनिटोरिंग (>95% चेतावनी सटीकता) और स्थानीय रखरखाव (<4-घंटे प्रतिक्रिया) के समर्थन से, रिक्लोजर ने ज्वालामुखी क्षेत्रों में >99% अपटाइम प्राप्त किया, जो इंडोनेशिया के भूतापीय क्षमता विस्तार को तेज़ करता है।