संकलित पवन-सौर हाइब्रिड विद्युत समाधान दूरस्थ द्वीपों के लिए

सारांश​

यह प्रस्ताव एक नवीनतम एकीकृत ऊर्जा समाधान प्रस्तुत करता है, जो वायु शक्ति, प्रकाश-विद्युत उत्पादन, पंपड जल भंडारण और समुद्री जल उपचार तकनीकों को गहराई से जोड़ता है। इसका उद्देश्य दूरस्थ द्वीपों द्वारा सामना किए जा रहे मुख्य चुनौतियों, जिनमें ग्रिड कवरेज की कठिनाई, डीजल ऊर्जा उत्पादन की उच्च लागत, पारंपरिक बैटरी भंडारण की सीमाएं, और शुद्ध जल संसाधियों की कमी, को प्रणालीगत रूप से संबोधित करना है। यह समाधान "ऊर्जा आपूर्ति - ऊर्जा भंडारण - जल आपूर्ति" में सहयोग और स्वतंत्रता प्राप्त करता है, जिससे द्वीपों के टिकाऊ विकास के लिए एक विश्वसनीय, आर्थिक और हरित तकनीकी मार्ग प्रदान किया जाता है।

​II. तकनीकी क्षेत्र और पृष्ठभूमि चुनौतियां​

1. ​तकनीकी क्षेत्र​

यह समाधान एक अन्तःविषयी, समग्र तकनीक है, जो मुख्य रूप से निम्नलिखित को शामिल करता है:

• अनवसानी ऊर्जा उत्पादन: वायु शक्ति और सौर प्रकाश-विद्युत उत्पादन।
• विशाल-पैमाने पर भौतिक ऊर्जा भंडारण: पंपड जल भंडारण तकनीक।
• समग्र जल संसाधियों का उपयोग: विपरीत ऑस्मोसिस समुद्री जल उपचार तकनीक।
• कुशल बौद्धिक नियंत्रण: बहु-ऊर्जा सहयोगी नियंत्रण और ऊर्जा प्रबंधन।
1. ​पृष्ठभूमि चुनौतियां​
• ​ऊर्जा आपूर्ति की दुविधा:​​ दूरस्थ द्वीप द्वीपसमूह से दूर होते हैं और आमतौर पर उच्च-लागत वाले डीजल जनरेटरों पर निर्भर करते हैं। अंतर्राष्ट्रीय तेल की कीमतों के उतार-चढ़ाव और ईंधन वाहन की कठिनाई के कारण, यह ऊर्जा की उच्च कीमत और अस्थिर आपूर्ति का कारण बनता है, जो स्थानीय आर्थिक विकास और निवासियों की जीवन गुणवत्ता को गंभीर रूप से सीमित करता है।
• ​पारंपरिक भंडारण की सीमाएं:​​ पारंपरिक वायु-सौर पूरक प्रणालियाँ केवल बैटरी भंडारण पर निर्भर करती हैं, जो चार प्रमुख बोतल-गलियारों का सामना करती हैं: छोटी उम्र (सामान्यतः बार-बार बदलने की आवश्यकता), उच्च लागत, पर्यावरणीय प्रदूषण की संभावित जोखिम, और सीमित भंडारण क्षमता। ये सीमाएं द्वीपों की विशाल-पैमाने, लंबे समय तक स्थिर ऊर्जा की मांग को समर्थन करने में कठिनाई पैदा करती हैं।
• ​संसाधियों की मांग की विरोधाभासी स्थिति:​​ द्वीपों में शुद्ध जल संसाधियों की कमी होती है। दैनिक जल आपूर्ति बाहरी परिवहन या छोटी, उच्च ऊर्जा खपत वाली उपचार इकाइयों पर निर्भर करती है, दोनों अत्यंत महंगी होती हैं। मौजूदा ऊर्जा उत्पादन प्रणालियाँ और शुद्ध जल उत्पादन सुविधाएं अलग-अलग संचालित होती हैं, जिससे ऊर्जा और संसाधियों का सहयोगी उपयोग नहीं हो पाता।

​III. मुख्य तकनीकी समाधान और प्रणाली गठन​

प्रणाली तीन मुख्य मॉड्यूलों से गठित है, जो एक बौद्धिक नियंत्रक द्वारा जोड़े जाते हैं।

​IV. प्रणाली के संचालन सिद्धांत (तीन मुख्य प्रक्रियाएं)​​

1. ​बौद्धिक विद्युत वितरण और नियंत्रण तर्क (नियंत्रक-नेतृत्व)​​

प्रणाली का कोर एक बौद्धिक नियंत्रक है, जो लगातार "कुल वायु-सौर ऊर्जा उत्पादन" और "कुल लोड मांग (निवासी उपभोग + उपचार इकाई उपभोग)" की तुलना करता है:

• ​स्थिति 1: उत्पादन ≥ लोड मांग​
• प्राथमिकता छोटे-क्षमता बैटरी को चार्ज करने को दी जाती है ताकि उनकी चार्ज पूरी हो सके।
• जब बैटरी पूरी तरह से चार्ज हो जाती है, तो पंपड भंडारण इकाई पंपिंग मोड में स्वचालित रूप से सक्रिय हो जाती है, अतिरिक्त विद्युत को विभव ऊर्जा में रूपांतरित करती है।
• यदि अतिरिक्त विद्युत बचती है, तो समुद्री जल उपचार इकाई को पूरी क्षमता पर संचालित करने का प्राथमिकता दी जाती है, विद्युत को मूल्यवान शुद्ध जल संसाधियों में रूपांतरित करती है।
• ​स्थिति 2: उत्पादन < लोड मांग​
• पंपड भंडारण इकाई टर्बाइन मोड में स्वचालित रूप से सक्रिय हो जाती है जल ऊर्जा उत्पादन के लिए।
• साथ ही, बैटरी तात्कालिक शिखर लोड को संभालने के लिए डिस्चार्ज करती है, उत्पादन की कमी को ढकने और निरंतर विद्युत आपूर्ति को सुनिश्चित करने के लिए एक साथ काम करती है।
1. ​पंपड जल भंडारण संचालन प्रक्रिया​
• ​ऊर्जा भंडारण चरण (कम लोड / उच्च नवीनीकरणीय उत्पादन):​​ कम-लागत या शून्य-लागत अतिरिक्त वायु/सौर विद्युत का उपयोग करके निचले जलाशय (जैसे, समुद्र स्तर) से ऊपरी जलाशय में पानी बहाएं। यह विशाल-पैमाने, लंबे समय तक, नुकसान रहित ऊर्जा भंडारण प्राप्त करता है।
• ​ऊर्जा विस्तार चरण (शिखर लोड / वायु या सूर्य नहीं):​