पंप-स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिसिटी में पानी को ऊपर की ओर ले जाकर और फिर टर्बाइनों के माध्यम से वापस नीचे लाते हुए विद्युत ऊर्जा को संग्रहित किया जाता है। यह व्यावसायिक उपयोग में आने वाली सबसे पुरानी ग्रिड-स्तरीय भंडारण तकनीक है, जिसकी जड़ें 1890 के दशक के अल्पाइन यूरोप में हैं, और बैटरी की तैनाती में विश्व स्तर पर तेजी से वृद्धि के बावजूद, स्थापित क्षमता के हिसाब से यह सबसे बड़ी तकनीक बनी हुई है। बीसवीं शताब्दी के मध्य में परमाणु ऊर्जा से होने वाली ऊर्जा की अस्थिरता को संतुलित करने के लिए इस तकनीक का वैश्विक स्तर पर विस्तार हुआ, और पिछले दो दशकों में इसका कार्य पवन और सौर ऊर्जा उत्पादन की परिवर्तनशीलता को अवशोषित करने की ओर स्थानांतरित हो गया है, एक ऐसी भूमिका जो उसी मूल भौतिकी पर निर्भर करती है: गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा को प्रतिवर्ती पंप-टर्बाइन के माध्यम से विद्युत में परिवर्तित किया जाता है।
इसके बाद हमारा लेख पीएसएच के संपूर्ण तकनीकी और आर्थिक दायरे को कवर करता है: अंतर्निहित भौतिकी और दक्षता सीमाएं, विद्युतयांत्रिक संरचना जो प्रतिवर्ती संचालन को संभव बनाती है, सरल ऊर्जा भंडारण से परे प्रौद्योगिकी द्वारा प्रदान की जाने वाली ग्रिड-स्थिरता सेवाएं, इसकी परिचालन रणनीतियां और राजस्व तंत्र, पर्यावरणीय बाधाएं जो परियोजनाओं के निर्माण के स्थान को निर्धारित करती हैं, भूमिगत और समुद्री जल पीएसएच जैसे उभरते विन्यास, इसके परिनियोजन को नियंत्रित करने वाले नियामक ढांचे, और वास्तविक निवेश और नियोजन निर्णयों के लिए महत्वपूर्ण मानदंडों के आधार पर बैटरी, संपीड़ित वायु, प्रवाह बैटरी, हाइड्रोजन और फ्लाईव्हील के साथ प्रत्यक्ष तुलना।
मुख्य बातें
- पीएसएच सबसे पुरानी और अभी भी सबसे बड़ी ग्रिड-स्तरीय भंडारण तकनीक है: 1890 के दशक में अल्पाइन यूरोप में विकसित हुई यह तकनीक, बैटरी के बढ़ते उपयोग के बावजूद, स्थापित क्षमता के हिसाब से विश्व स्तर पर प्रमुख भंडारण तकनीक बनी हुई है।
इसका भौतिकी सिद्धांत सरल है, लेकिन इसका आकार विशाल है। ऊर्जा भंडारण द्रव्यमान, गुरुत्वाकर्षण और ऊंचाई के साथ बढ़ता है (E = η, m, g, h), लेकिन रासायनिक बैटरियों की तुलना में पानी का ऊर्जा घनत्व बहुत कम होने के कारण, पीएसएच को लाखों घन मीटर के जलाशयों की आवश्यकता होती है, जबकि एक बैटरी गोदाम में इतनी ऊर्जा संग्रहित कर सकती है। - हेड बनाम फ्लो संपूर्ण इंजीनियरिंग डिजाइन को निर्धारित करता है: ऊंचे पहाड़ी क्षेत्रों में कॉम्पैक्ट फ्रांसिस-प्रकार की मशीनों का उपयोग किया जाता है; निचले नदी क्षेत्रों में विशाल जल मात्रा को स्थानांतरित करने के लिए बड़े कापलान-प्रकार के टर्बाइनों की आवश्यकता होती है - स्थल की भौगोलिक स्थिति ही प्रौद्योगिकी को निर्धारित करती है, न कि इसके विपरीत।
- आम तौर पर राउंड-ट्रिप दक्षता 70-85% होती है, जो आधुनिक मानकों से थोड़ी कम है। लिथियम आयन बैटरी की कार्यक्षमता (85-95%) होती है, लेकिन पीएसएच उस प्रदर्शन को 50-100 वर्षों तक बनाए रखता है, जबकि सामान्य बैटरी को बदलने से पहले केवल 10-20 वर्षों तक ही प्रदर्शन करना पड़ता है।
- पीएसएच सिर्फ ऊर्जा संग्रहित करने से कहीं अधिक कार्य करता है - यह ग्रिड को स्थिर करता है। इसका घूर्णनशील द्रव्यमान भौतिक जड़त्व प्रदान करता है, यह तीव्र आवृत्ति विनियमन प्रदान करता है, यह बिना पानी को गति दिए वोल्टेज समर्थन के लिए एक तुल्यकालिक संघनक के रूप में कार्य कर सकता है, और यह ध्वस्त ग्रिड को ब्लैक-स्टार्ट करने में सक्षम कुछ तकनीकों में से एक है।
- इसकी भूमिका "पीक शेविंग" से बदलकर "परिवर्तनशीलता संतुलन" हो गई है। मूल रूप से अपरिवर्तनीय परमाणु बेसलोड के साथ तालमेल बिठाने के लिए निर्मित, पीएसएच आज मुख्य रूप से सौर और पवन ऊर्जा के तीव्र उतार-चढ़ाव को अवशोषित करता है - विशेष रूप से "डक कर्व" को - जिससे यह एक महत्वपूर्ण नवीकरणीय ऊर्जा एकीकरण परिसंपत्ति बन जाता है।
- पर्यावरण प्रबंधन एक प्राथमिक स्तर का डिजाइन मुद्दा है, न कि बाद में सोचा जाने वाला विषय। बंद लूप (नदी से दूर) संरचनाएं, तलछट नियंत्रण, वाष्पीकरण शमन और जल-गुणवत्ता/थर्मल प्रबंधन, ये सभी कारक निर्धारित करते हैं कि नए पीएसएच प्रोजेक्ट कहाँ और कैसे बनाए और स्वीकृत किए जाएंगे।
- पीएसएच के निर्माण के लिए नए क्षेत्र खुल रहे हैं। भूमिगत पीएसएच (खदानें, गुफाएं), समुद्री जल पीएसएच, तैरते सौर पैनल और जलाशयों को मिलाकर बनाए गए हाइब्रिड ऊर्जा पार्क, और छोटे-मॉड्यूलर डिजाइन, ये सभी पीएसएच की पारंपरिक निर्भरता को दूर करने के लिए काम कर रहे हैं, जो पहले दुर्लभ और अधिक ऊंचाई वाले स्थानों पर ही संभव थी।
- पीएसएच अन्य भंडारण प्रौद्योगिकियों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के बजाय उनका पूरक है। यह दीर्घकालिक, उच्च विश्वसनीयता और ग्रिड-जड़ता के क्षेत्र में अग्रणी है; बैटरियां त्वरित प्रतिक्रिया और कम अवधि के भंडारण में श्रेष्ठ हैं; हाइड्रोजन मौसमी भंडारण में सबसे आगे है। भविष्य के ग्रिड को एक विविध पोर्टफोलियो की आवश्यकता है, न कि किसी एक सफल तकनीक की।
आधार और ऐतिहासिक विकास
पंप-स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिसिटी (पीएसएच), जिसे पंप हाइड्रो स्टोरेज या पंप हाइड्रोइलेक्ट्रिक एनर्जी स्टोरेज (पीएचईएस) के नाम से भी जाना जाता है, आज दुनिया में ग्रिड-स्केल ऊर्जा भंडारण का सबसे पुराना और सबसे बड़ा रूप है। मूल रूप से, यह तकनीक देखने में सरल लगती है: जब बिजली सस्ती या प्रचुर मात्रा में होती है, तो पानी को ऊपर की ओर एक जलाशय में पंप किया जाता है, और जब बिजली दुर्लभ या महंगी होती है, तो उसे टर्बाइनों के माध्यम से नीचे की ओर छोड़ा जाता है ताकि बिजली उत्पन्न हो सके। यह सरल यांत्रिक सिद्धांत पीएसएच ने एक सदी से भी अधिक समय से ग्रिड-स्केल स्टोरेज की रीढ़ की हड्डी बना रखा है, और बैटरी की लागत में तेजी से गिरावट के युग में भी यह स्थापित क्षमता के हिसाब से प्रमुख स्टोरेज तकनीक बनी हुई है।
पीएसएच को अक्सर अनौपचारिक रूप से "वाटर बैटरी" के रूप में वर्णित किया जाता है।
रासायनिक बैटरी के विपरीत, जो अपने सक्रिय पदार्थों के विद्युत रासायनिक बंधों में ऊर्जा संग्रहित करती है, एक पंप-स्टोरेज संयंत्र पानी के ऊंचे द्रव्यमान की गुरुत्वाकर्षण क्षमता में ऊर्जा संग्रहित करता है। यह तुलना उपयोगी तो है, लेकिन पूर्णतः सटीक नहीं है: एक जल बैटरी हजारों चक्रों में लिथियम-आयन सेल की तरह रासायनिक रूप से विघटित नहीं होती, लेकिन यह भौगोलिक स्थिति, उपयुक्त भूभाग और जल अधिकारों की उपलब्धता, और कहीं अधिक बड़े भौतिक क्षेत्र और निर्माण समयसीमा से बंधी होती है। जहां एक बैटरी कारखाना दो वर्षों में बनाया जा सकता है, वहीं एक पंप-स्टोरेज योजना को प्रारंभिक स्थल अध्ययन से लेकर चालू होने तक एक दशक या उससे अधिक समय लग सकता है। तैनाती की गति और परिसंपत्ति की दीर्घायु के बीच यह संतुलन आधुनिक ग्रिड में PSH की भूमिका को समझने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
प्रारंभिक उत्पत्ति (1890-1920 का दशक)उन्नीसवीं शताब्दी के अंतिम दशक में यूरोप के अल्पाइन क्षेत्रों में पहले पंप-स्टोरेज संयंत्रों का उदय हुआ। स्विट्जरलैंड, इटली और दक्षिणी जर्मनी के कुछ हिस्सों में दो ऐसे कारक मौजूद थे जिन्होंने प्रारंभिक पीएसएच को व्यवहार्य बनाया: प्रचुर मात्रा में पर्वतीय भूभाग जो कम दूरी में बड़े ऊंचाई अंतर प्रदान करता था, और एक नवोदित विद्युत उद्योग जो निरंतर जलविद्युत उत्पादन और उतार-चढ़ाव वाली औद्योगिक मांग के बीच असंतुलन से जूझ रहा था। ट्रामवे, कपड़ा मिलें और उभरते नगरपालिका प्रकाश नेटवर्क द्वारा संचालित प्रारंभिक औद्योगिक भार दिन भर अत्यधिक परिवर्तनशील था, जबकि उस समय के कई नदी-आधारित और झील-आधारित जलविद्युत स्टेशन अपेक्षाकृत स्थिर उत्पादन करते थे। पंप-स्टोरेज ने कम मांग के घंटों के दौरान अतिरिक्त उत्पादन को संग्रहित करने और चरम मांग के दौरान इसे पुनः उपयोग में लाने का एक तरीका प्रदान किया, जिससे अतिरिक्त ईंधन-आधारित क्षमता की आवश्यकता के बिना असंतुलन को कम किया जा सके। आधुनिक मानकों के हिसाब से ये पहली पीढ़ी की योजनाएँ मामूली थीं, जिनमें आमतौर पर एक ही प्रतिवर्ती या युग्मित पंप और टरबाइन व्यवस्था होती थी, और इनकी भंडारण क्षमता हजारों मेगावाट-घंटे के बजाय दसियों मेगावाट-घंटे में मापी जाती थी। फिर भी, इन्होंने उस मूलभूत तर्क को स्थापित किया जो आज भी इस तकनीक को परिभाषित करता है: पानी उठाने के लिए सस्ती या अतिरिक्त ऊर्जा का उपयोग करना, बाद में उस ऊर्जा के एक हिस्से को बिजली के रूप में पुनः प्राप्त करना, और दोनों समय अवधियों के बीच मूल्य के अंतर से लाभ कमाना या उसका किसी अन्य तरीके से उपयोग करना। |
परमाणु युग का सहजीवन (1960-1980 का दशक)द्वितीय विश्व युद्ध के बाद के दशकों में इस तकनीक का पहला बड़ा विस्तार हुआ, जब राष्ट्रों ने अपनी अर्थव्यवस्थाओं का पुनर्निर्माण और विद्युतीकरण किया और परमाणु ऊर्जा आधारभूत ऊर्जा उत्पादन के एक प्रमुख स्रोत के रूप में उभरी। परमाणु संयंत्र तकनीकी और आर्थिक रूप से एक स्थिर उत्पादन स्तर पर चलने के लिए उपयुक्त हैं; रिएक्टर को बार-बार चालू और बंद करना यांत्रिक रूप से तनावपूर्ण और आर्थिक रूप से अपव्ययपूर्ण होता है, क्योंकि ईंधन की लागत परमाणु संयंत्र की कुल लागत संरचना का एक छोटा सा हिस्सा होती है, जबकि इसकी पूंजीगत लागत बहुत अधिक होती है। इससे एक संरचनात्मक समस्या उत्पन्न हुई: परमाणु उत्पादन तब सबसे अधिक कुशल होता है जब उत्पादन स्थिर रहता है, लेकिन बिजली की मांग कभी स्थिर नहीं रहती। यह सुबह और शाम को तेजी से बढ़ती है और रात भर में न्यूनतम स्तर पर आ जाती है। इस अवधि के दौरान, पंप स्टोरेज परमाणु ऊर्जा उत्पादन के लिए स्वाभाविक सहयोगी तकनीक बन गई। फ्रांस, जापान, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूनाइटेड किंगडम की बिजली कंपनियों ने विशेष रूप से परमाणु (और कुछ हद तक कोयला) संयंत्रों से निकलने वाली रात्रिकालीन अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए बड़े पीएसएच स्टेशन बनाए, जिन्हें आर्थिक रूप से कम नहीं किया जा सकता था। यह अतिरिक्त ऊर्जा, जिसे अन्यथा कम कर दिया जाता या घाटे में बेच दिया जाता, इसके बजाय उपयोग की गई। पंप रात भर में पानी को पहाड़ी पर चढ़ाया जाता था। अगले दिन, सुबह और शाम के समय जब बिजली की मांग चरम पर होती थी, तो उस संग्रहित पानी को बिजली उत्पादन के लिए छोड़ा जाता था, जिससे परमाणु संयंत्र अपनी कुशल स्थिर उत्पादन क्षमता पर काम कर पाते थे, जबकि ग्रिड को मांग के अनुरूप परिवर्तनशील बिजली आपूर्ति मिलती रहती थी। इस संबंध को कभी-कभी "परमाणु-पंप स्टोरेज सहजीवन" कहा जाता है, और यह बताता है कि फ्रांस, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे बड़े परमाणु संयंत्रों वाले देशों में इसी बहु-दशक की अवधि के दौरान निर्मित पंप स्टोरेज संयंत्रों का बड़ा बेड़ा क्यों होता है। |
नवीकरणीय ऊर्जा की ओर अग्रसर (21वीं सदी)
पवन और सौर ऊर्जा उत्पादन के बड़े पैमाने पर उपयोग के साथ, 2000 के दशक की शुरुआत से ही पंप स्टोरेज की भूमिका में काफी बदलाव आया है। बीसवीं सदी में इसका उपयोग "पीक शेविंग" के लिए किया जाता था - यानी ज्ञात और काफी हद तक अनुमानित दैनिक मांग वक्र को ज्ञात और काफी हद तक अनुमानित बेसलोड आपूर्ति वक्र के साथ संतुलित करना - जबकि इक्कीसवीं सदी में इसका उपयोग "परिवर्तनशीलता संतुलन" के लिए किया जाता है: नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के मौसम-प्रेरित उतार-चढ़ाव को अवशोषित करना, जो कि बहुत कम अनुमानित होते हैं।
उदाहरण के लिए, सौर ऊर्जा उत्पादन दोपहर में तेज़ी से बढ़ता है और सूर्यास्त के साथ ही शाम को तेज़ी से घट जाता है, जो अक्सर शाम की मांग के चरम समय के साथ सटीक रूप से मेल खाता है। इससे उच्च सौर ऊर्जा उपयोग वाले ग्रिडों में अब प्रसिद्ध "डक कर्व" घटना का जन्म हुआ है, जहां शुद्ध मांग (कुल मांग माइनस नवीकरणीय आपूर्ति) दिन के मध्य में काफी गिर जाती है और फिर शाम के शुरुआती समय में बहुत तेज़ी से बढ़ जाती है। वहीं, पवन ऊर्जा उत्पादन मौसम प्रणालियों के आधार पर घंटों या दिनों के दौरान काफी उतार-चढ़ाव कर सकता है, जिसका मांग पैटर्न से बहुत कम संबंध होता है। पंप स्टोरेज, जो चार्जिंग के लिए बड़ी मात्रा में बिजली अवशोषित करने और कुछ सेकंड से लेकर कुछ मिनटों में पूर्ण उत्पादन तक पहुंचने की क्षमता रखता है, नवीकरणीय ऊर्जा से संचालित इन दोनों परिवर्तनशील पैटर्नों को प्रबंधित करने के लिए उपयुक्त साबित हुआ है, भले ही यह तकनीक मूल रूप से नवीकरणीय ऊर्जा को ध्यान में रखकर डिज़ाइन नहीं की गई थी।
वैश्विक वितरण
पंप-स्टोरेज क्षमता का वैश्विक मानचित्र ऊपर वर्णित इतिहास को बारीकी से दर्शाता है। परमाणु ऊर्जा पर अत्यधिक निर्भरता और पर्वतीय भौगोलिक स्थिति के कारण जापान ने 1960 के दशक से ही एक विशाल पीएसएच बेड़ा बनाया और आज भी यह दुनिया के सबसे बड़े पीएसएच बाजारों में से एक है। यूरोप की पीएसएच क्षमता आल्प्स पर्वतीय देशों (स्विट्जरलैंड, ऑस्ट्रिया, इटली) और उन देशों में केंद्रित है जिन्होंने बड़े परमाणु कार्यक्रम चलाए (फ्रांस), साथ ही स्पेन, जर्मनी और नॉर्डिक देशों में भी इसकी महत्वपूर्ण क्षमता मौजूद है। संयुक्त राज्य अमेरिका ने 1970 और 1980 के दशक के दौरान एक बड़ा बेड़ा बनाया, जिसका अधिकांश हिस्सा उस दौर के परमाणु ऊर्जा विस्तार से जुड़ा था, जिसमें अप्पालाचियन क्षेत्र, प्रशांत उत्तर-पश्चिम और कैलिफोर्निया में प्रमुख प्रतिष्ठान शामिल हैं। हाल ही में, चीन अपनी विशाल और तेजी से बढ़ती नवीकरणीय ऊर्जा क्षमता और ग्रिड-संतुलन अवसंरचना के लिए राष्ट्रीय रणनीतिक प्रयासों के कारण नए पंप-स्टोरेज निर्माण के लिए सबसे बड़ा राष्ट्रीय बाजार बन गया है।
गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा भंडारण का भौतिकी
ऊर्जा घनत्व मॉडलिंग
पंप स्टोरेज का मूलभूत भौतिकी गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा के बीच रूपांतरण पर आधारित है। निचले जलाशय से ऊपर की ऊंचाई पर रखे पानी के द्रव्यमान की संचित स्थितिज ऊर्जा, समग्र प्रणाली की राउंड-ट्रिप दक्षता के लिए समायोजित क्लासिक गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा समीकरण द्वारा दी जाती है:
| (E = eta , m , g , h) |
कहाँ
|
क्योंकि पानी का घनत्व लगभग 1,000 किलोग्राम प्रति घन मीटर स्थिर होता है, इसलिए इस समीकरण को द्रव्यमान के बजाय जलाशय के आयतन के संदर्भ में पुनः लिखा जा सकता है, जो इंजीनियरिंग और स्थल-योजना उद्देश्यों के लिए अधिक उपयोगी है: (E = eta , rho , V , g , h)
जहां (rho) पानी का घनत्व है और (V) जलाशयों के बीच चक्रित पानी की मात्रा है। यह सूत्र पंप स्टोरेज के केंद्रीय डिजाइन ट्रेड-ऑफ को तुरंत प्रकट करता है:
कुल ऊर्जा भंडारण क्षमता उपलब्ध जल की मात्रा और जलस्तर की ऊंचाई दोनों के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है, जिसका अर्थ है कि दोगुनी जलस्तर वाली जगह जलाशय की आधी मात्रा के साथ समान ऊर्जा संग्रहित कर सकती है, और इसके विपरीत भी।
यही कारण है कि ऊंचे पठारों और पर्वतीय क्षेत्रों में, जहां ऊंचाई का अंतर 500 से लेकर 1,000 मीटर से अधिक हो सकता है, अपेक्षाकृत छोटे जलाशयों के साथ विशाल ऊर्जा भंडारण क्षमता प्राप्त की जा सकती है, जबकि कम ऊंचाई वाले क्षेत्रों में समान मात्रा में ऊर्जा संग्रहित करने के लिए कहीं अधिक बड़े जलाशय की आवश्यकता होती है।
आयतन के आधार पर रासायनिक बैटरी भंडारण की तुलना में, पंप-आधारित जल ऊर्जा की खपत आश्चर्यजनक रूप से कम करती है। एक सामान्य लिथियम-आयन बैटरी प्रणाली प्रति लीटर सेल आयतन में लगभग कई सौ वाट-घंटे ऊर्जा संग्रहित कर सकती है, जबकि 500 मीटर ऊपर उठाए गए एक घन मीटर (1,000 लीटर) पानी में, 85 प्रतिशत की उच्च दक्षता पर भी, केवल लगभग 1.16 किलोवाट-घंटे ऊर्जा संग्रहित होती है, यानी लगभग 1.16 वाट-घंटे प्रति लीटर।
- ऊर्जा घनत्व में यह विशाल अंतर ही वह कारण है जिसके चलते पंप स्टोरेज के लिए लाखों घन मीटर में मापे जाने वाले जलाशयों और वर्ग किलोमीटर में मापे जाने वाले क्षेत्रफल की आवश्यकता होती है, जबकि समान कुल ऊर्जा को संग्रहित करने वाली बैटरी स्थापना एक ही गोदाम के भीतर समा सकती है।
- इसका नुकसान यह है कि पीएसएच के लिए अंतर्निहित "सक्रिय सामग्री", पानी और गुरुत्वाकर्षण, की लागत लगभग नगण्य होती है और यह नष्ट नहीं होती है, जबकि बैटरी की सक्रिय सामग्री निर्मित होती है, उसका चक्र जीवन सीमित होता है, और जैसे-जैसे वह नष्ट होती है और अंततः प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, वह निरंतर पूंजीगत लागत का प्रतिनिधित्व करती है।टी।
व्यावहारिक सुझाव: किसी परियोजना का आकार निर्धारित करते समय, ऊर्जा समीकरण को उलट कर, लक्षित ऊर्जा क्षमता और संभावित स्थल पर उपलब्ध जलस्तर को देखते हुए आवश्यक जलाशय आयतन ज्ञात करना, एक निश्चित जलाशय आकार से शुरू करके ऊर्जा क्षमता का अनुमान लगाने की तुलना में कहीं अधिक उपयोगी होता है। व्यवहार में स्थल चयन लगभग हमेशा इस प्रश्न से शुरू होता है कि "हमारे पास कितना जलस्तर उपलब्ध है," क्योंकि जलस्तर भूगोल द्वारा निर्धारित होता है, जबकि जलाशय आयतन एकमात्र ऐसा चर है जिसे सिविल इंजीनियर बांध की ऊंचाई, बेसिन की खुदाई या क्षेत्रफल के आधार पर समायोजित कर सकते हैं।
वर्जीनिया में स्थित बाथ काउंटी पंप्ड स्टोरेज स्टेशन, जो दुनिया की सबसे बड़ी पीएसएच सुविधाओं में से एक है, लगभग 380 मीटर के हेड को एक ऐसे संयुक्त जलाशय आयतन के साथ जोड़ता है जो लगभग 3,000 मेगावाट क्षमता और लगभग 24,000 मेगावाट-घंटे भंडारण का समर्थन करने के लिए पर्याप्त है। यह दर्शाता है कि कैसे एक अपेक्षाकृत मामूली, गैर-अत्यधिक हेड, जब बहुत बड़े जलाशयों के साथ संयुक्त होता है, तब भी अब तक निर्मित सबसे बड़े बैटरी इंस्टॉलेशन के बराबर उपयोगिता-स्तरीय भंडारण प्रदान कर सकता है, लेकिन ग्रिड-स्तरीय बैटरी परियोजनाओं की विशिष्ट एक से चार घंटे की अवधि के बजाय कई घंटों में मापी जाने वाली अवधि के लिए।
‘शीर्ष बनाम प्रवाह’ संबंध
कुल ऊर्जा भंडारण के अलावा, पंप-स्टोरेज संयंत्र का विद्युत उत्पादन, यानी ऊर्जा प्रदान करने की दर, एक अलग संबंध पर निर्भर करती है: शीर्ष और टर्बाइनों से होकर गुजरने वाले पानी के आयतनिक प्रवाह दर का गुणनफल। इसे इस प्रकार व्यक्त किया जाता है: (P = eta , rho , g , h , Q)
जहां (P) तात्कालिक शक्ति (वाट में) है और (Q) आयतनिक प्रवाह दर (घन मीटर प्रति सेकंड में) है। यह समीकरण पीएसएच डिजाइन में सबसे महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग निर्णयों में से एक को निर्धारित करता है: उच्च-शीर्ष या निम्न-शीर्ष विन्यास को अपनाना है या नहीं, और उस विकल्प के आधार पर कौन सी टरबाइन तकनीक का उपयोग करना है।
उच्च-भार प्रणालियाँ, जिन्हें आम तौर पर लगभग 150 से 200 मीटर से अधिक ऊँचाई के अंतर वाले स्थानों के रूप में परिभाषित किया जाता है, अपेक्षाकृत कम प्रवाह दर पर भी पर्याप्त बिजली उत्पन्न कर सकती हैं, क्योंकि बिजली समीकरण में भार पद ही अधिकांश कार्य करता है। इससे छोटे, तेज़ गति से घूमने वाले टर्बाइन और कम व्यास वाले पेनस्टॉक (टर्बाइन तक पानी ले जाने वाले दाबयुक्त पाइप) का उपयोग संभव हो पाता है, जिससे जलमार्ग अवसंरचना के लिए प्रति इकाई स्थापित क्षमता की पूंजी लागत कम हो जाती है, हालांकि उच्च-भार स्थल आमतौर पर पहाड़ी इलाकों में स्थित होते हैं जिससे सुरंग निर्माण और सिविल कार्यों की लागत बढ़ जाती है। इस श्रेणी में फ्रांसिस-प्रकार के प्रतिवर्ती पंप-टर्बाइन का वर्चस्व है, क्योंकि उनका रेडियल-फ्लो डिज़ाइन उच्च दबावों को कुशलतापूर्वक संभालता है।
कम हेड वाले सिस्टम, जो आमतौर पर नदियों या 30 से 50 मीटर से कम ऊंचाई वाले समतल भूभागों में पाए जाते हैं, सार्थक बिजली उत्पादन प्राप्त करने के लिए पानी की भारी मात्रा को प्रवाहित करना आवश्यक होता है, क्योंकि हेड का प्रभाव तुलनात्मक रूप से कम होता है। यही कारण है कि बड़े व्यास वाले, धीमी गति से घूमने वाले अक्षीय प्रवाह वाले टर्बाइनों का उपयोग किया जाता है, जिनमें सबसे आम तौर पर रिवर्सिबल पंप-टर्बाइन संचालन के लिए अनुकूलित कैपलान-प्रकार की इकाइयाँ होती हैं, या कुछ बहुत कम हेड वाले अनुप्रयोगों में बल्ब-प्रकार के टर्बाइन होते हैं। कम हेड वाले संयंत्रों का भौतिक आकार उनके जलमार्गों और विद्युत केंद्रों के लिए बिजली उत्पादन की तुलना में बड़ा होता है, लेकिन इन्हें ऐसे क्षेत्रों में स्थापित किया जा सकता है जहाँ पहाड़ी भूभाग अधिक ऊबड़-खाबड़ न हो, जिससे व्यवहार्य पीएसएच विकास की भौगोलिक सीमा व्यापक हो जाती है। इन दोनों चरम सीमाओं के बीच, मध्यम हेड वाले स्थान, जो आमतौर पर 50 से 150 मीटर की सीमा में होते हैं, अक्सर फ्रांसिस-प्रकार की मशीनों का उपयोग करते हैं, हालांकि विशिष्ट रनर ज्यामिति को उच्च हेड अनुप्रयोगों की तुलना में अलग तरह से ट्यून किया जाता है ताकि संयंत्र के अपेक्षित प्रवाह रेंज में दक्षता को संतुलित किया जा सके।
सामान्य नियम: व्यवहार्यता चरण में प्रतिस्पर्धी स्थलों की तुलना करते समय, अनुभवी विकासकर्ता विस्तृत इंजीनियरिंग अध्ययनों के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले हेड-टू-डिस्टेंस अनुपात की त्वरित स्क्रीनिंग गणना को प्राथमिकता देते हैं; लगभग 1:10 से ऊपर का अनुपात (जलाशयों के बीच क्षैतिज पृथक्करण के प्रत्येक दस मीटर के लिए एक मीटर ऊर्ध्वाधर हेड) आमतौर पर आकर्षक माना जाता है, क्योंकि यह जलमार्ग सुरंग या पेनस्टॉक की लंबाई, और इसलिए सिविल लागत को, प्राप्त हेड के सापेक्ष प्रबंधनीय रखता है।
चक्र की ऊष्मागतिकी
कोई भी वास्तविक पंप-स्टोरेज चक्र, मूलभूत संभावित ऊर्जा समीकरण द्वारा सुझाए गए आदर्श ऊर्जा रूपांतरण को प्राप्त नहीं कर पाता है। पंपिंग-जेनरेटिंग चक्र के कई चरणों में ऊर्जा का क्षय होता है, और यह समझना कि ये क्षय कहाँ होते हैं, संयंत्र के डिज़ाइन और प्रौद्योगिकी की वास्तविक प्रदर्शन सीमाओं को समझने के लिए आवश्यक है।
- सबसे अधिक नुकसान तरल घर्षण के कारण होता है, जो पानी के पंप-टर्बाइन के आंतरिक मार्गों, सुरंगों और पाइपों से गुजरने के दौरान होता है। घर्षण हानि प्रवाह वेग के वर्ग के समानुपाती होती है, जिसका अर्थ है कि किसी दिए गए पाइप से प्रवाह दर को दोगुना करने पर घर्षण हानि लगभग चार गुना हो जाती है। दबाव घर्षण हानि को कम करने के लिए, जलमार्ग डिजाइनर बड़े व्यास वाली सुरंगों और जलमार्गों को प्राथमिकता देते हैं, भले ही उनकी खुदाई या निर्माण में अधिक लागत आती हो, क्योंकि दशकों के संचालन में होने वाली ऊर्जा हानि आमतौर पर अधिक प्रारंभिक पूंजीगत व्यय को उचित ठहराती है। घर्षण हानि पंपिंग और उत्पादन दोनों दिशाओं में होती है, जिसका अर्थ है कि यह दो बार कुल दक्षता को कम करती है: एक बार जब संयंत्र पानी को ऊपर की ओर धकेलने के लिए सैद्धांतिक रूप से आवश्यक से अधिक मेहनत करता है, और दूसरी बार जब पानी की कुछ संभावित ऊर्जा वापस नीचे आते समय बिजली में परिवर्तित होने के बजाय गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है।
- विद्युत-यांत्रिक रूपांतरण श्रृंखला के भीतर ही हानि की एक दूसरी श्रेणी होती है: पंप-टर्बाइन रनर के भीतर हाइड्रोलिक हानि (जहाँ ब्लेड की ज्यामिति सभी परिचालन बिंदुओं पर प्रवाह स्थितियों से पूरी तरह मेल नहीं खा सकती), बियरिंग और सील में यांत्रिक हानि, और जनरेटर-मोटर वाइंडिंग, ट्रांसफार्मर और संबंधित स्विचगियर में विद्युत हानि। आधुनिक संयंत्रों में ये हानियाँ आमतौर पर जलमार्ग घर्षण हानि की तुलना में कम होती हैं, लेकिन फिर भी महत्वपूर्ण होती हैं, विशेष रूप से इसलिए क्योंकि एक ही मशीन को दो बहुत अलग परिचालन मोड (पंपिंग और जनरेटिंग) में अलग-अलग इष्टतम ब्लेड कोणों और प्रवाह विशेषताओं के साथ कुशलतापूर्वक कार्य करना होता है।
- एक तीसरी, छोटी श्रेणी का नुकसान खुले जलाशय की सतहों से वाष्पीकरण है, जो पारंपरिक अर्थों में ऊर्जा रूपांतरण की अक्षमता के बजाय कार्यशील द्रव की हानि को दर्शाता है, लेकिन फिर भी यह भविष्य के चक्रों के लिए उपलब्ध कुल ऊर्जा को कम करता है और समय के साथ अतिरिक्त पानी डालने की आवश्यकता होती है। यह नुकसान स्थान और जलवायु पर अत्यधिक निर्भर करता है, ठंडी, आर्द्र जलवायु में नगण्य से लेकर शुष्क क्षेत्रों में एक गंभीर परिचालन और पर्यावरणीय चिंता तक, जिसका आगे के अध्याय में विस्तार से वर्णन किया गया है।
राउंड-ट्रिप दक्षता (आरटीई)
इन सभी हानियों का संचयी प्रभाव राउंड-ट्रिप दक्षता मीट्रिक में समाहित होता है, जिसे अक्सर संक्षेप में "वायर-टू-वॉटर-टू-वायर" दक्षता के रूप में वर्णित किया जाता है। इसका अर्थ है कि पंपिंग के दौरान ग्रिड से ली गई विद्युत ऊर्जा का वह अंश जो अंततः उत्पादन के दौरान ग्रिड को वापस लौटाया जाता है। आधुनिक, सुव्यवस्थित पंप-स्टोरेज संयंत्र आमतौर पर 70 से 85 प्रतिशत की राउंड-ट्रिप दक्षता प्राप्त करते हैं। उन्नत प्रतिवर्ती पंप-टर्बाइनों का उपयोग करने वाले सबसे आधुनिक परिवर्तनीय गति संयंत्र इस सीमा के उच्चतर छोर पर होते हैं, जबकि पुराने स्थिर गति वाले या कम अनुकूल स्थानों पर स्थित संयंत्र निम्नतम छोर के निकट होते हैं।
यह श्रेणी पंप स्टोरेज को आधुनिक लिथियम-आयन बैटरी सिस्टम की राउंड-ट्रिप दक्षता के साथ व्यापक रूप से प्रतिस्पर्धी बनाती है, हालांकि आमतौर पर यह उससे कुछ कम होती है। आधुनिक लिथियम-आयन बैटरी सिस्टम अक्सर सेल स्तर पर 85 से 95 प्रतिशत की राउंड-ट्रिप दक्षता प्राप्त करते हैं (इन्वर्टर और थर्मल प्रबंधन हानियों सहित सिस्टम-स्तरीय दक्षता कुछ कम होती है)। हालांकि, यह तुलना केवल दक्षता के बारे में नहीं है:
- पंप-स्टोरेज संयंत्र परिचालन अवधि के दौरान इस दक्षता को बनाए रख सकते हैं। जीवनकाल नागरिक अवसंरचना के लिए जीवनकाल दशकों में मापा जाता है, जो अक्सर 50 से 100 वर्ष होता है, जिसमें विद्युत-यांत्रिक घटकों का समय-समय पर नवीनीकरण किया जाता है, जबकि बैटरी प्रणालियों में बहुत कम चक्रीय जीवनकाल में क्षमता और दक्षता में क्रमिक गिरावट आती है, जिसे आमतौर पर हजारों चक्रों या 10 से 20 वर्षों में मापा जाता है, जिसके बाद महत्वपूर्ण क्षमता हानि के कारण प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।
- और पंप-स्टोरेज प्लांट ऊर्जा (यानी पानी) को लगभग अनिश्चित काल तक संग्रहित रख सकते हैं।
बख्शीश: किसी संयंत्र की प्रकाशित राउंड-ट्रिप दक्षता का मूल्यांकन करते समय, हमेशा यह जांचें कि क्या यह डिज़ाइन प्रवाह बिंदु पर उद्धृत की गई है या संपूर्ण परिचालन सीमा में औसत निकाली गई है, क्योंकि पंप-टर्बाइन आंशिक भार पर दक्षता में उल्लेखनीय कमी दिखाते हैं; पूर्ण प्रवाह पर 80 प्रतिशत आरटीई पर रेट की गई इकाई, रेटेड प्रवाह के 40 प्रतिशत पर संचालित होने पर 70 प्रतिशत के करीब दक्षता प्रदान कर सकती है, जो उन संयंत्रों के लिए काफी महत्वपूर्ण है जिन्हें एक निश्चित डिज़ाइन बिंदु पर चलने के बजाय परिवर्तनीय नवीकरणीय उत्पादन का पालन करने के लिए कहा जाता है।
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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
पंप-स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिसिटी वास्तव में कैसे काम करती है?
बिजली की मांग कम होने या अतिरिक्त उत्पादन होने पर, पानी को निचले जलाशय से पंप करके ऊपरी जलाशय में पहुंचाया जाता है, जिससे गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा संभावित ऊर्जा के रूप में संग्रहित हो जाती है। जब बिजली की आवश्यकता होती है, तो उसी पानी को टर्बाइनों के माध्यम से वापस नीचे की ओर छोड़ा जाता है, जिससे उसकी संभावित ऊर्जा बिजली में परिवर्तित हो जाती है; अधिकांश आधुनिक संयंत्रों में, दो अलग-अलग मशीनों का उपयोग करने के बजाय, एक ही उत्क्रमणीय पंप-टर्बाइन दोनों दिशाओं को संभालती है।
बैटरी की तुलना में पंप स्टोरेज कितना कुशल है?
पंप-स्टोरेज प्लांट आमतौर पर पंपिंग के दौरान खपत हुई बिजली का 70 से 85 प्रतिशत वापस लौटा देता है, जो सेल स्तर पर लिथियम-आयन बैटरी की 85 से 95 प्रतिशत राउंड-ट्रिप दक्षता से थोड़ा कम है। हालांकि, समय के साथ यह अंतर व्यावहारिक रूप से कम महत्वपूर्ण हो जाता है, क्योंकि पीएसएच 50 से 100 वर्षों तक इस दक्षता को बनाए रखता है, जबकि बैटरी धीरे-धीरे खराब होती जाती हैं और आमतौर पर केवल 10 से 20 वर्षों के बाद उन्हें पूरी तरह से बदलने की आवश्यकता होती है।
पंप स्टोरेज सिस्टम हर जगह क्यों नहीं बनाया जा सकता?
बैटरी के विपरीत, जिन्हें ग्रिड कनेक्शन के साथ लगभग कहीं भी स्थापित किया जा सकता है, एक पंप-स्टोरेज परियोजना के लिए पर्याप्त ऊंचाई के अंतर से अलग किए गए दो जलाशय स्थलों, बांधों और सुरंगों को सहारा देने में सक्षम स्थिर भूगर्भीय संरचना और प्रारंभिक भराव और निरंतर आपूर्ति के लिए एक विश्वसनीय जल स्रोत की आवश्यकता होती है। इन संयुक्त भौगोलिक आवश्यकताओं का अर्थ है कि विश्व स्तर पर केवल सीमित संख्या में स्थान ही वास्तव में नए विकास के लिए उपयुक्त हैं।
पंप-स्टोरेज परियोजना को पूरा करने में कितना समय लगता है?
प्रारंभिक व्यवहार्यता अध्ययन से लेकर पर्यावरणीय अनुमति, विस्तृत इंजीनियरिंग और बांधों, सुरंगों और विद्युत केंद्रों के निर्माण तक, एक सामान्य परियोजना को व्यावसायिक संचालन तक पहुंचने में पांच से दस साल या उससे अधिक समय लगता है। यह लंबी समयसीमा बैटरी परियोजनाओं के बिल्कुल विपरीत है, जो अक्सर दो साल से भी कम समय में योजना से लेकर तैनाती तक पहुंच सकती हैं।
क्या पंप स्टोरेज, बैटरी स्टोरेज से बेहतर है?
किसी एक तकनीक को सर्वथा श्रेष्ठ मानने के बजाय, प्रत्येक तकनीक ग्रिड की विभिन्न आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है। पंप स्टोरेज असाधारण दीर्घकालिक विश्वसनीयता और ग्रिड को स्थिर करने वाले गुणों के साथ कई घंटों तक लगातार बड़ी मात्रा में बिजली प्रदान करने में उत्कृष्ट है, जबकि बैटरी मिलीसेकंड में प्रतिक्रिया करती हैं और इन्हें स्थापित करना कहीं अधिक आसान है, जिससे वे कम अवधि और त्वरित प्रतिक्रिया वाले अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
एक पंप-स्टोरेज प्लांट कितने समय तक ऊर्जा संग्रहित कर सकता है?
जल निकासी की अवधि इस बात पर निर्भर करती है कि किसी संयंत्र के जलाशयों में उसकी उत्पादन क्षमता के सापेक्ष कितना पानी समाहित हो सकता है, लेकिन अधिकांश संयंत्र चार से बारह घंटे तक पूर्ण उत्पादन बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। कुछ असाधारण रूप से बड़े जलाशय इसे और भी बढ़ा सकते हैं, जिससे उन्हें पुनः भरने की आवश्यकता पड़ने से पहले कई दिनों तक बिजली उत्पादन जारी रह सकता है।
क्या पंप स्टोरेज से पर्यावरण पर कोई प्रभाव पड़ता है?
जी हां, विशेष रूप से प्राकृतिक नदियों से जुड़े स्थलों पर, जहां इसके प्रभावों में मछली प्रवास में बाधा, तलछट परिवहन में बदलाव और निचले इलाकों के पारिस्थितिक तंत्रों पर निर्भर प्राकृतिक प्रवाह पैटर्न में परिवर्तन शामिल हो सकते हैं। गर्म या शुष्क जलवायु वाले जलाशयों से वाष्पीकरण के कारण पानी भी कम हो जाता है, यही कारण है कि विकासकर्ता तेजी से बंद-लूप डिजाइन को प्राथमिकता दे रहे हैं जो प्राकृतिक जलमार्गों से अलग होते हैं।
ऊर्जा भंडारण के अलावा, पंप स्टोरेज पावर ग्रिड की किस प्रकार मदद करता है?
बिजली को संग्रहित करने और मुक्त करने के अलावा, पीएसएच संयंत्र के केंद्र में स्थित विशाल घूर्णनशील जनरेटर ग्रिड आवृत्ति में अचानक होने वाले उतार-चढ़ाव का स्वाभाविक रूप से प्रतिरोध करता है, बिना पानी को हिलाए स्थानीय वोल्टेज स्तरों को बनाए रखने के लिए संचालित किया जा सकता है, और यहां तक कि एक बड़े ब्लैकआउट के बाद पूरी तरह से निष्क्रिय ग्रिड को भी पुनः चालू कर सकता है। अधिकांश बैटरी प्रणालियाँ इन स्थिरीकरण कार्यों को केवल आंशिक रूप से ही दोहरा सकती हैं, क्योंकि उनमें समान भौतिक घूर्णनशील द्रव्यमान की कमी होती है।
पंप स्टोरेज को ऐतिहासिक रूप से परमाणु ऊर्जा से क्यों जोड़ा गया है?
परमाणु रिएक्टर सबसे अधिक कुशलता और सुरक्षा के साथ तब काम करते हैं जब उन्हें निरंतर एक स्थिर उत्पादन स्तर पर चलाया जाता है, क्योंकि उन्हें बार-बार चालू और बंद करना यांत्रिक रूप से तनावपूर्ण और आर्थिक रूप से अपव्ययी होता है। परमाणु संयंत्रों के साथ-साथ पंप-स्टोरेज संयंत्र विशेष रूप से परमाणु संयंत्रों द्वारा रात भर में उत्पन्न अतिरिक्त बिजली को अवशोषित करने के लिए बनाए गए थे, और फिर उस संग्रहित ऊर्जा को सुबह और शाम की मांग के चरम समय के दौरान जारी करते हैं, जिसकी पूर्ति केवल परमाणु उत्पादन से नहीं हो सकती।
समुद्री जल या भूमिगत पंप भंडारण क्या है?
ये नई प्रकार की स्थल संरचनाएं हैं जिन्हें पंप स्टोरेज की पारंपरिक भौगोलिक सीमाओं को दूर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। समुद्री जल पंप स्टोरेज में समुद्र को ही निचले जलाशय के रूप में उपयोग किया जाता है, जिससे तटीय और द्वीपीय क्षेत्रों में भी इसका उपयोग संभव हो पाता है जहां उपयुक्त अंतर्देशीय स्थलाकृति का अभाव होता है, जबकि भूमिगत पंप स्टोरेज में परित्यक्त खदानों या खोदी गई गुफाओं को निचले जलाशय के रूप में उपयोग किया जाता है, जिससे परियोजनाओं को समतल क्षेत्रों में भी बनाया जा सकता है और इसके लिए बड़ी मात्रा में सतही भूमि की आवश्यकता नहीं होती है।
प्रयुक्त शब्दों की शब्दावली
Advanced Encryption Standard (AES): अमेरिकी राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान द्वारा स्थापित एक सममित कुंजी एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम, जो 128, 192 या 256 बिट्स के कुंजी आकार वाले ब्लॉक सिफर का उपयोग करता है, जिसे प्रतिस्थापन और क्रमचय प्रक्रियाओं के माध्यम से इलेक्ट्रॉनिक डेटा को सुरक्षित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
Compressed-Air-Energy Storage (CAES): एक ऐसी प्रणाली जो भूमिगत गुफाओं या कंटेनरों में हवा को संपीड़ित करके ऊर्जा संग्रहित करती है, और आवश्यकता पड़ने पर बिजली उत्पादन के लिए टर्बाइनों को चलाने के लिए इसे छोड़ती है, जिससे बिजली ग्रिड में आपूर्ति और मांग को प्रभावी ढंग से संतुलित किया जा सके।
Computer-Aided Engineering (CAE): सॉफ्टवेयर उपकरणों का एक समूह जो इंजीनियरिंग विश्लेषण और डिजाइन प्रक्रियाओं में सहायता करता है, जिससे संख्यात्मक विधियों और मॉडलिंग तकनीकों के माध्यम से उत्पाद प्रदर्शन के सिमुलेशन, अनुकूलन और सत्यापन संभव हो पाते हैं।
Pumped Hydroelectric Energy Storage (PHES): ऊर्जा भंडारण की एक विधि जिसमें अतिरिक्त बिजली का उपयोग पानी को अधिक ऊंचाई तक पंप करने के लिए किया जाता है, जिसे बाद में मांग बढ़ने पर टर्बाइनों के माध्यम से बिजली उत्पन्न करने के लिए छोड़ा जाता है।
Pumped-Storage Hydroelectricity (PSH): ऊर्जा भंडारण की एक विधि जिसमें अतिरिक्त बिजली का उपयोग पानी को अधिक ऊंचाई तक पंप करने के लिए किया जाता है, जिसे बाद में मांग के चरम समय के दौरान बिजली उत्पन्न करने के लिए छोड़ा जा सकता है, जिससे पानी टर्बाइनों के माध्यम से वापस नीचे बह सके।
Uninterruptible Power Supply (UPS): एक ऐसा उपकरण जो बिजली कटौती के दौरान जुड़े उपकरणों को आपातकालीन बिजली प्रदान करता है, जिससे निरंतर संचालन सुनिश्चित होता है और वोल्टेज में उतार-चढ़ाव से सुरक्षा मिलती है। इसमें आमतौर पर बिजली आपूर्ति और स्थिरता बनाए रखने के लिए बैटरी, इन्वर्टर और चार्जिंग सिस्टम शामिल होते हैं।
