मोबाइल माइक्रोग्रिड स्व-निहित बिजली प्रणालियाँ हैं जिन्हें स्थापित विद्युत बुनियादी ढांचे के बिना स्थानों में तेजी से परिवहन और तैनाती के लिए डिज़ाइन किया गया है। ये प्रणालियाँ परिवहन योग्य बाड़ों के भीतर उत्पादन स्रोतों, ऊर्जा भंडारण, बिजली रूपांतरण और नियंत्रण प्रणालियों को जोड़ती हैं। स्थिर माइक्रोग्रिड से प्राथमिक अंतर गतिशीलता कारक में निहित है, जो सिस्टम के परिचालन जीवन के दौरान विभिन्न साइटों पर स्थानांतरण को सक्षम बनाता है।
मोबाइल माइक्रोग्रिड आम तौर पर क्षमता में 100 किलोवाट से 5 मेगावाट तक होते हैं और आईएसओ शिपिंग कंटेनर या स्किड-माउंटेड फ्रेम के भीतर कॉन्फ़िगर किए जाते हैं। सिस्टम आर्किटेक्चर में एक केंद्रीय ऊर्जा प्रबंधन मंच शामिल है जो डीजल जनरेटर, बैटरी भंडारण, सौर पीवी सरणियों और वैकल्पिक पवन टर्बाइनों का समन्वय करता है। नियंत्रण प्रणाली लोड भिन्नता के दौरान 50 या 60 हर्ट्ज़ पर आवृत्ति और प्लस या माइनस 5 प्रतिशत के भीतर वोल्टेज बनाए रखती है।
कंटेनरीकृत मोबाइल माइक्रोग्रिड पारंपरिक बिजली संयंत्र निर्माण के लिए 4 से 6 सप्ताह की तुलना में, साइट पर पहुंचने के 4 से 8 घंटों के भीतर परिचालन की स्थिति प्राप्त कर लेते हैं। तीव्र तैनाती क्षमता आपातकालीन प्रतिक्रिया, सैन्य संचालन और अल्पकालिक औद्योगिक परियोजनाओं का समर्थन करती है। मानक उठाने वाले उपकरण और वाहन विन्यास के साथ वायु, समुद्र या भूमि द्वारा परिवहन संभव है।
अधिकांश न्यायक्षेत्रों में सड़क परिवहन के लिए प्रति कंटेनर अधिकतम परिवहन वजन 28 मीट्रिक टन तक सीमित है, भारी इकाइयों के लिए विशेष परमिट की आवश्यकता होती है। INJET हैनकैंग मॉड्यूलर सिस्टम डिज़ाइन करता है जो कई कंटेनरों में विभाजित होता है, जिसमें अप्रतिबंधित शिपिंग के लिए प्रत्येक इकाई 22 मीट्रिक टन से कम होती है। असेंबली और इंटरकनेक्शन के लिए केवल बिजली केबल, संचार लाइन और ग्राउंडिंग कनेक्शन की आवश्यकता होती है।
मोबाइल माइक्रोग्रिड में लचीले पीढ़ी मॉड्यूल शामिल होते हैं जो कई प्रकार के ईंधन स्वीकार करते हैं। 50 केवीए से 1000 केवीए तक के डीजल जनरेटर सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर प्राथमिक या बैकअप पावर प्रदान करते हैं। दोहरे ईंधन जनरेटर 70 प्रतिशत गैस प्रतिस्थापन तक स्वचालित ईंधन मिश्रण अनुपात के साथ डीजल और प्राकृतिक गैस पर काम करते हैं। बायोगैस और लैंडफिल गैस अनुकूलता अपशिष्ट-से-ऊर्जा परियोजनाओं तक अनुप्रयोगों का विस्तार करती है।
सौर पीवी मॉड्यूल को जमीन पर स्थापित सरणियों के रूप में तैनात किया जाता है या कंटेनर छतों में एकीकृत किया जाता है। एक मानक 40-फुट कंटेनर 20 किलोवाट तक छत के सौर ऊर्जा को एकीकृत करता है, जबकि 50 किलोवाट से 1 मेगावाट तक की ग्राउंड सारणी 24 घंटों के भीतर तैनात की जाती है। सौर ट्रैकिंग प्रणालियाँ ऊर्जा ग्रहण को 18 से 25 प्रतिशत तक बढ़ा देती हैं लेकिन इसके लिए अतिरिक्त परिवहन मात्रा और सेटअप समय की आवश्यकता होती है।
मोबाइल माइक्रोग्रिड के भीतर लिथियम-आयन बैटरी सिस्टम 200 kWh से 4 MWh तक ऊर्जा क्षमता प्रदान करते हैं, जो लोड अवधि की आवश्यकताओं के अनुरूप आकार में होते हैं। पावर कंडीशनिंग सिस्टम में बिजली की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए द्वि-दिशात्मक इनवर्टर, ट्रांसफार्मर और हार्मोनिक फिल्टर शामिल हैं। कुल हार्मोनिक विरूपण रैखिक भार के तहत 3 प्रतिशत से नीचे और गैर-रेखीय भार के तहत 5 प्रतिशत से नीचे रहता है।
बैटरी प्रबंधन प्रणाली ओवर-डिस्चार्ज और थर्मल रनवे को रोकने के लिए 1-सेकंड के अंतराल पर सेल वोल्टेज, तापमान और चार्ज की स्थिति की निगरानी करती है। इष्टतम प्रदर्शन और चक्र जीवन के लिए हीटिंग और कूलिंग सिस्टम बैटरी का तापमान 15 से 35 डिग्री सेल्सियस के बीच बनाए रखते हैं। INJET हैनकांग अपनी थर्मल स्थिरता और 25 डिग्री सेल्सियस परिवेश पर 6000-चक्र जीवन काल के लिए एलएफपी बैटरी रसायन शास्त्र का उपयोग करता है।
मोबाइल माइक्रोग्रिड्स में उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम लोड पूर्वानुमान, ईंधन की कीमतों और नवीकरणीय उपलब्धता के आधार पर प्रेषण निर्णयों को अनुकूलित करते हैं। नियम-आधारित नियंत्रण रणनीतियों की तुलना में पूर्वानुमानित नियंत्रण परिचालन लागत को 12 से 18 प्रतिशत तक कम कर देता है। नियंत्रक सौर उत्पादन अनुमान और भंडारण चार्ज-डिस्चार्ज शेड्यूल को समायोजित करने के लिए मौसम पूर्वानुमान सेवाओं से इनपुट स्वीकार करता है।
संचार प्रणालियों में दूरस्थ निगरानी और नियंत्रण के लिए सेलुलर मॉडेम, उपग्रह टर्मिनल और रेडियो फ्रीक्वेंसी लिंक शामिल हैं। ऑपरेटर असामान्य स्थितियों के लिए वास्तविक समय अलर्ट के साथ वेब पोर्टल और मोबाइल एप्लिकेशन के माध्यम से सिस्टम डेटा तक पहुंचते हैं। डेटा लॉगिंग प्रदर्शन विश्लेषण और रखरखाव योजना के लिए 5 मिनट के अंतराल पर 12 महीने के परिचालन मापदंडों को संग्रहीत करता है। INJET हैनकांग निर्बाध संचालन सुनिश्चित करने के लिए स्वचालित विफलता के साथ अनावश्यक नियंत्रण हार्डवेयर लागू करता है।
मोबाइल माइक्रोग्रिड भूकंप, तूफान, बाढ़ और जंगल की आग के बाद आपदा राहत कार्यों के लिए महत्वपूर्ण शक्ति प्रदान करते हैं। तूफान मारिया के बाद प्यूर्टो रिको में तैनात 500 किलोवाट का मोबाइल माइक्रोग्रिड 2,000 प्रभावित व्यक्तियों के लिए फील्ड अस्पतालों, जल शोधन प्रणालियों और संचार नेटवर्क को संचालित करता है। अधिसूचना से पूर्ण संचालन तक तैनाती का समय 22 घंटे था, जिसमें सैन्य विमान द्वारा परिवहन भी शामिल था।
आपदा प्रतिक्रिया अनुप्रयोगों के लिए बाढ़ से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए ऊबड़-खाबड़ बाड़ों, जलरोधी कनेक्टर्स और ऊंचे माउंटिंग की आवश्यकता होती है। निरंतर संचालन सुनिश्चित करने के लिए ईंधन रसद, स्पेयर पार्ट्स और रखरखाव कर्मी मोबाइल इकाइयों के साथ जाते हैं। INJET हैनकांग आपदा-प्रवण क्षेत्रों में तत्काल प्रेषण के लिए पूर्व-तैनात प्रणालियों के साथ तेजी से प्रतिक्रिया सूची बनाए रखता है।
मोबाइल माइक्रोग्रिड केवल-ईंधन आपूर्ति श्रृंखलाओं की तुलना में कम लॉजिस्टिक्स आवश्यकताओं के साथ फॉरवर्ड ऑपरेटिंग बेस की आपूर्ति करते हैं। 300 किलोवाट का मोबाइल माइक्रोग्रिड सौर एकीकरण और बैटरी ऊर्जा भंडारण के माध्यम से ईंधन के काफिले को 45 प्रतिशत तक कम कर देता है, जिससे आपूर्ति मार्ग के खतरों के प्रति कर्मियों का जोखिम कम हो जाता है। सौर घंटों के दौरान बैटरी सिस्टम का मौन संचालन आधार सुरक्षा को बढ़ाता है और ध्वनिक हस्ताक्षर को कम करता है।
सैन्य विशिष्टताओं के लिए माइनस 46 से प्लस 55 डिग्री सेल्सियस तापमान, 4,500 मीटर तक की ऊंचाई और 0 से 100 प्रतिशत सापेक्ष आर्द्रता पर संचालन की आवश्यकता होती है। विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेप परिरक्षण और ईएमपी सुरक्षा को मिशन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए नियंत्रण प्रणालियों में शामिल किया गया है। INJET हैनकांग कंपन, आघात और पर्यावरणीय प्रतिरोध के लिए MIL-STD-810 मानकों को पूरा करने वाली प्रणालियों की आपूर्ति करता है।
सड़क निर्माण, पाइपलाइन स्थापना और पुल निर्माण के लिए अस्थायी बिजली आवश्यकताओं को मोबाइल माइक्रोग्रिड द्वारा संबोधित किया जाता है। निर्माण स्थलों पर लोड प्रोफाइल प्रकाश और उपकरणों के लिए 100 किलोवाट से लेकर कंक्रीट मिक्सिंग प्लांट और ड्रिलिंग उपकरण के लिए 2 मेगावाट तक होता है। स्थायी बुनियादी ढांचे के निवेश के बिना निर्माण प्रगति के बाद, मोबाइल माइक्रोग्रिड परियोजना पथ के साथ स्थानांतरित हो जाते हैं।
औसत निर्माण परियोजना 5-मील राजमार्ग विस्तार के लिए प्रति माह 85,000 kWh की खपत करती है, जिसकी मांग चरण और मौसम की स्थिति के अनुसार अलग-अलग होती है। 1,200 किलोवाट भंडारण के साथ 800 किलोवाट के अधिकतम भार के लिए आकार के मोबाइल माइक्रोग्रिड सौर एकीकरण के माध्यम से 95 प्रतिशत डीजल विस्थापन प्राप्त करते हैं। INJET हैनकैंग ने 6 से 36 महीने तक चलने वाली परियोजनाओं के लिए टर्नकी पावर समाधान प्रदान करने के लिए सिविल ठेकेदारों के साथ साझेदारी की है।
5 साल की तैनाती अवधि में मोबाइल माइक्रोग्रिड के स्वामित्व की कुल लागत कई अनुप्रयोगों में औसतन 0.31 अमेरिकी डॉलर प्रति किलोवाट-घंटा है। इसकी तुलना केवल जनरेटर सिस्टम के लिए 0.52 अमेरिकी डॉलर प्रति किलोवाट-घंटा और दूरस्थ साइटों तक ग्रिड विस्तार के लिए 0.41 अमेरिकी डॉलर से की जाती है। ईंधन रसद और परियोजना अवधि के लिए परिवहन दूरी के साथ लागत लाभ बढ़ता है।
भंडारण क्षमता और नवीकरणीय पहुंच के आधार पर मोबाइल माइक्रोग्रिड के लिए पूंजीगत लागत 1,200 अमेरिकी डॉलर से 2,800 अमेरिकी डॉलर प्रति किलोवाट तक होती है। नियमित रखरखाव और मरम्मत के लिए परिचालन लागत औसतन USD 0.08 प्रति किलोवाट-घंटा है, प्रमुख ओवरहाल के साथ USD 0.02 प्रति किलोवाट-घंटा जोड़ा जाता है। परिवहन और स्थानांतरण जोखिमों के कारण मोबाइल संपत्तियों की बीमा लागत स्थिर समकक्षों की तुलना में 15 से 20 प्रतिशत अधिक है।
मोबाइल माइक्रोग्रिड इंटरकनेक्शन के लिए IEEE 1547, इनवर्टर के लिए UL 1741 और आपातकालीन बिजली प्रणालियों के लिए NFPA 110 का अनुपालन करते हैं। कंटेनर बाड़े शिपिंग कंटेनर मानकों और सीएससी सुरक्षा आवश्यकताओं के लिए आईएसओ 1496 को पूरा करते हैं। अग्नि शमन प्रणालियाँ बिजली के उपकरणों को पानी की क्षति के बिना बचाने के लिए एयरोसोल या क्लीन एजेंट तकनीक का उपयोग करती हैं।
कार्मिक सुरक्षा सुविधाओं में आपातकालीन स्टॉप बटन, ग्राउंड फॉल्ट सुरक्षा और रखरखाव गतिविधियों के लिए लॉकआउट-टैगआउट प्रावधान शामिल हैं। आर्क फ्लैश खतरे में कमी वर्तमान-सीमित फ़्यूज़ और रखरखाव-मोड ऑपरेशन के माध्यम से प्राप्त की जाती है। INJET हैनकांग वैश्विक तैनाती के लिए सभी प्रणालियों को CE, EAC और UL मार्किंग के लिए प्रमाणित करता है।
एक खनन अन्वेषण कंपनी ने अटाकामा रेगिस्तान में ड्रिलिंग कार्यों के लिए 1.2 मेगावाट का मोबाइल माइक्रोग्रिड तैनात किया। इस प्रणाली में तीन 500 केवीए जनरेटर, 2 मेगावाट बैटरी भंडारण और 400 किलोवाट सौर पीवी शामिल थे। पिछले जनरेटर-केवल कॉन्फ़िगरेशन के लिए प्रति दिन 920 लीटर की तुलना में डीजल की खपत औसतन 520 लीटर प्रति दिन थी। माइक्रोग्रिड 98.6 प्रतिशत उपलब्धता के साथ 18 महीने तक लगातार संचालित हुआ।
कंटेनरीकृत प्रारूप के कारण न्यूनतम डाउनटाइम के साथ 2 सप्ताह में दूसरी ड्रिल साइट पर स्थानांतरण हुआ। परिवहन, स्थापना और संचालन सहित कुल परियोजना बिजली लागत 0.29 अमेरिकी डॉलर प्रति किलोवाट-घंटा थी। INJET हैनकांग ने अन्वेषण टीम के लिए ऑन-साइट कमीशनिंग और ऑपरेटर प्रशिक्षण प्रदान किया।
उन्नत मोबाइल माइक्रोग्रिड पूर्वानुमानित रखरखाव और स्वायत्त संचालन के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता को एकीकृत करते हैं। दोष का पता लगाने वाले एल्गोरिदम विफलता से 48 घंटे पहले 92 प्रतिशत विकासशील समस्याओं की पहचान करते हैं, जिससे अनियोजित डाउनटाइम कम हो जाता है। ऐतिहासिक लोड पैटर्न के आधार पर डिस्पैच शेड्यूल का मशीन लर्निंग अनुकूलन 5 से 8 प्रतिशत अतिरिक्त ईंधन बचत दर्शाता है।
सॉलिड-स्टेट बैटरियां और सुपरकैपेसिटर बैटरी की गिरावट को कम करते हुए क्षणिक भार के लिए अल्ट्रा-फास्ट प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं। हाइब्रिड सुपरकैपेसिटर-बैटरी सिस्टम उच्च-वर्तमान घटनाओं की चरम-शेविंग के माध्यम से प्रयोग करने योग्य चक्र जीवन को 35 प्रतिशत तक बढ़ा देता है। INJET हैनकांग स्वायत्त स्थिति और स्व-परिनियोजन सौर सरणियों के साथ अगली पीढ़ी के मोबाइल माइक्रोग्रिड पर शोध करता है।