2 GW HVDC মানকীকরণ গ্রিড নিয়ন্ত্রণের বিকাশকে ছাড়িয়ে যাচ্ছে

HVDC একটি নিস প্রযুক্তি থেকে মূলধারায়

উচ্চ-ভোল্টেজ ডিরেক্ট কারেন্ট (HVDC) ট্রান্সমিশনকে ঐতিহ্যগতভাবে একটি বিশেষায়িত প্রযুক্তি হিসেবে ধরা হয়েছে, যা অত্যন্ত দীর্ঘ ওভারহেড লাইন, সমুদ্রতলের কেবল, অথবা বিশেষভাবে কঠিন গ্রিড আন্তঃসংযোগের জন্য সংরক্ষিত ছিল। সেই যুগ শেষ হচ্ছে। সম্প্রতি Redefining Energy পডকাস্টের একটি পর্বে, GE Vernova-র Grid Systems Integration-এর Chief Technology Officer Cornelis Plet HVDC-কে এমন একটি প্রযুক্তি হিসেবে বর্ণনা করেন, যা আর প্রান্তে থাকা অদ্ভুত প্রস্তাব নয়, বরং সাধারণ ট্রান্সমিশন পরিকল্পনাকারীর টুলবক্সে যুক্ত হচ্ছে.

এই পরিবর্তনের চালিকা শক্তি হল দ্রুতগতির জ্বালানি রূপান্তর। অফশোর উইন্ড এবং বৃহৎ-পরিসরের সৌরবিদ্যুতের মতো নবায়নযোগ্য উৎসগুলো প্রসারিত হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে সেগুলো প্রায়ই দূরবর্তী বা জল দ্বারা বিচ্ছিন্ন চাহিদা কেন্দ্রের সঙ্গে যুক্ত হয়। HVDC দীর্ঘ দূরত্বে কম ক্ষতি এবং শক্তির প্রবাহ নির্ভুলভাবে নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা দেয়। প্রচলিত বিদ্যুৎকেন্দ্র বন্ধ হয়ে যাওয়ার সঙ্গে সঙ্গে, HVDC-র কাছ থেকে সেই স্থিতিশীলতা-সংক্রান্ত পরিষেবাও চাওয়া হচ্ছে, যা একসময় ঘূর্ণায়মান যন্ত্র সরবরাহ করত.

হার্ডওয়্যার মানকীকরণ: 2 GW বিল্ডিং ব্লক

HVDC-র পরিপক্বতার সবচেয়ে দৃশ্যমান লক্ষণ হল ভৌত মানকীকরণ। Plet-এর মতে, ইউরোপীয় বাজার 2 গিগাওয়াট (GW), 525 কিলোভোল্ট (kV) সিস্টেমকে একটি পুনরাবৃত্তিযোগ্য বিল্ডিং ব্লক হিসেবে গ্রহণের দিকে এগোচ্ছে। এই সিস্টেমগুলো সাধারণ কনভার্টার কনফিগারেশন এবং বাইপোলার ডিজাইন ব্যবহার করে। অন্য অঞ্চলগুলো নিজস্ব ধরণ তৈরি করছে, যার মধ্যে যুক্তরাষ্ট্র ও ভারতে পরিকল্পিত 3 GW প্রকল্পও রয়েছে.

এই পুনরাবৃত্তি সরবরাহ শৃঙ্খলের জন্য রূপান্তরমূলক। কনভার্টার, কেবল, ট্রান্সফরমার, এবং অন্যান্য উপাদানের নির্মাতারা প্রতিটি প্রকল্প নতুন করে প্রকৌশল করার বদলে একটি পণ্য পরিবারের চারপাশে কাজ করতে পারেন। মানকীকরণ লিড টাইম কমায়, খরচ হ্রাস করে, এবং নির্ভরযোগ্যতা বাড়ায়, কারণ সরবরাহকারীরা একই বা অনুরূপ যন্ত্রপাতির অভিজ্ঞতা অর্জন করেন। এটি অনুমোদন প্রক্রিয়া এবং গ্রিড একীভূতকরণকেও সহজ করে, কারণ নিয়ন্ত্রক এবং সিস্টেম অপারেটররা প্রযুক্তিটির সঙ্গে পরিচিত হয়ে ওঠেন.

নিয়ন্ত্রণের ফাঁক: Grid-forming কনভার্টারের জন্য বিশ্বব্যাপী মান নেই

হার্ডওয়্যার মানকীকৃত হচ্ছে, কিন্তু সেই কনভার্টারগুলিকে ঘিরে থাকা বৈদ্যুতিক ব্যবস্থা তেমন নয়। আরও বেশি উৎপাদন যখন পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের মাধ্যমে যুক্ত হচ্ছে, তখন ট্রান্সমিশন সিস্টেমকে শুধু বিপুল বিদ্যুৎ সরবরাহের চেয়েও বেশি কিছু করতে হবে। কনভার্টারগুলোর কাছ থেকে এখন ভোল্টেজ সাপোর্ট, ফ্রিকোয়েন্সি রেগুলেশন, এবং ড্যাম্পিং-এর মতো পরিষেবা দিয়ে গ্রিড স্থিতিশীল রাখতে সাহায্য করার প্রত্যাশা বাড়ছে। Grid-forming নিয়ন্ত্রণ HVDC সিস্টেমের একটি মূল সক্ষমতা হিসেবে উঠে আসছে.

তবে, এই নিয়ন্ত্রণগুলোর মানকরণের বর্তমান অবস্থা সম্পর্কে Plet সতর্ক ছিলেন। grid-forming আচরণ কীভাবে বাস্তবায়িত হওয়া উচিত তার এখনও একক, সুসংগত বৈশ্বিক সংজ্ঞা নেই। গ্রিড কোড এবং আঞ্চলিক চর্চা অনুযায়ী প্রয়োজনীয়তা ভিন্ন হওয়ায়, বিক্রেতাদের একাধিক নিয়ন্ত্রণ ভেরিয়েন্ট বজায় রাখতে হয় এবং সিস্টেম অপারেটরদের অসামঞ্জস্যপূর্ণ আচরণ সামলাতে হয়। এতে অতিরিক্ত প্রকৌশল কাজ বাড়ে এবং অপ্রত্যাশিত পারস্পরিক ক্রিয়ার ঝুঁকি বেড়ে যায়.

মাল্টি-টার্মিনাল এবং মাল্টি-ভেন্ডর আন্তঃকার্যক্ষমতা

ইউরোপ যখন point-to-point HVDC লিঙ্ক থেকে multi-terminal এবং শেষ পর্যন্ত multi-vendor HVDC নেটওয়ার্কের দিকে এগোচ্ছে, তখন নিয়ন্ত্রণগত চ্যালেঞ্জ আরও তীব্র হয়ে ওঠে। উদাহরণস্বরূপ, নর্থ সি-র অফশোর উইন্ড ফার্মগুলো পৃথক রেডিয়াল লাইনের বদলে একটি মেশড গ্রিডের মাধ্যমে যুক্ত হওয়ার সম্ভাবনা বেশি। এমন ব্যবস্থায়, এক সরবরাহকারীর কনভার্টার স্টেশনকে অন্য সরবরাহকারীর যন্ত্রের সঙ্গে যোগাযোগ ও সহযোগিতা করতে হবে.

আন্তঃকার্যক্ষমতা শুধু ভোল্টেজ এবং পাওয়ার স্তরে একমত হওয়ার বিষয় নয়। কন্ট্রোল মোড, সুরক্ষা স্কিম, যোগাযোগ প্রোটোকল, এমনকি বৌদ্ধিক সম্পত্তিও সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে। বিক্রেতারা মালিকানাধীন বিবরণ শেয়ার করতে অনিচ্ছুক হতে পারেন, কিন্তু সাধারণ মান ছাড়া, সিস্টেম ত্রুটির অবস্থায় স্থিতিশীল পরিচালনা নিশ্চিত করতে পারে না। এটি HVDC গ্রিড সম্প্রসারণের মুখে থাকা সবচেয়ে কঠিন প্রযুক্তিগত ও বাণিজ্যিক বাধাগুলোর একটি.

PROMOTioN থেকে শিক্ষা এবং ভবিষ্যৎ গবেষণা

Plet আগে PROMOTioN-এর নেতৃত্ব দিয়েছিলেন, যা মেশড অফশোর HVDC প্রযুক্তিকে কেন্দ্র করে একটি বড় ইউরোপীয় গবেষণা ও প্রদর্শনী কর্মসূচি ছিল। সেই প্রকল্প direct current circuit breakers, সুরক্ষা কৌশল, এবং multi-terminal control-এর state of the art এগিয়ে নিয়েছিল। এটি প্রমাণ করেছিল যে এ ধরনের সিস্টেম কাজ করতে পারে, কিন্তু একই সঙ্গে বাকি ফাঁকগুলোও তুলে ধরেছিল। পরবর্তী উদ্যোগগুলো এখন বাড়তি মনোযোগ দিয়ে সেই ফাঁকগুলো পূরণ করছে.

গবেষণা সম্প্রদায় এবং শিল্প শিখেছে যে কেবল হার্ডওয়্যার মানকীকরণ যথেষ্ট নয়। HVDC-র সুবিধা পুরোপুরি কাজে লাগাতে হলে, গ্রিড কোডকে নতুন নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি গ্রহণের জন্য বিকশিত হতে হবে, এবং ইউটিলিটিগুলোকে এমন পরিকল্পনা পদ্ধতি গ্রহণ করতে হবে যা multi-terminal নেটওয়ার্ককে পৃথক সম্পদের সমষ্টি নয়, বরং একটি সমন্বিত ব্যবস্থা হিসেবে দেখে। প্রযুক্তি প্রস্তুত; তার চারপাশের গ্রিড স্থাপত্য এখনও তার সঙ্গে তাল মেলাচ্ছে.

আঞ্চলিক পার্থক্য: ইউরোপ, যুক্তরাষ্ট্র, এবং ভারত

2 GW, 525 kV বিল্ডিং ব্লকের দিকে ইউরোপের অগ্রগতি যুক্তরাষ্ট্র এবং ভারতে বিকাশমান বড় 3 GW প্রকল্পগুলোর সঙ্গে বৈপরীত্য তৈরি করে। এই আঞ্চলিক পার্থক্যগুলো ট্রান্সমিশন দূরত্ব, লোড ঘনত্ব, এবং নবায়নযোগ্য একীভূতকরণের লক্ষ্যের ভিন্নতা প্রতিফলিত করে। যুক্তরাষ্ট্রে, নবায়নযোগ্য-সমৃদ্ধ অঞ্চল এবং জনসংখ্যা কেন্দ্রের মধ্যে দীর্ঘ দূরত্বের আন্তঃসংযোগ আরও সাধারণ হয়ে উঠছে, যা উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন HVDC লিঙ্কের প্রয়োজন বাড়াচ্ছে। ভারতও তার সৌর ও বায়ু করিডর থেকে উচ্চ চাহিদাসম্পন্ন এলাকায় বিদ্যুৎ স্থানান্তরের জন্য HVDC-তে বিনিয়োগ করছে.

হার্ডওয়্যার ভিন্ন হতে পারে, কিন্তু নিয়ন্ত্রণের চ্যালেঞ্জ সর্বজনীন। প্রতিটি অঞ্চলে grid-forming control-এর প্রয়োজনীয়তা এখনও নির্ধারিত হচ্ছে, এবং multi-vendor আন্তঃকার্যক্ষমতা এখনো কাজ চলমান। শিল্প এখনো এমন একটি সাধারণ কাঠামোতে পৌঁছায়নি, যেখানে বলা হবে স্বাভাবিক পরিচালনা এবং বিঘ্নের সময় কনভার্টারগুলো কীভাবে আচরণ করবে.

মূল বিষয়গুলো

• HVDC এখন ট্রান্সমিশন পরিকল্পনাকারীদের জন্য মূলধারার প্রযুক্তি, নিছক একটি নিস সমাধান নয়।
• ইউরোপীয় বাজার 2 GW, 525 kV HVDC সিস্টেমকে মানক করছে, আর যুক্তরাষ্ট্র ও ভারতে 3 GW প্রকল্প রয়েছে।
• Grid-forming নিয়ন্ত্রণ অপরিহার্য হয়ে উঠছে, কিন্তু বিশ্বব্যাপী মান অনুপস্থিত।
• Multi-terminal এবং multi-vendor HVDC গ্রিডগুলো বড় আন্তঃকার্যক্ষমতা সমস্যার মুখে।
• PROMOTioN-এর মতো গবেষণা কর্মসূচি সম্ভাব্যতা দেখিয়েছে, তবে এমন ফাঁকও প্রকাশ করেছে যা আরও কাজ দাবি করে।

সামনের পথ

HVDC-ভিত্তিক গ্রিডের দিকে রূপান্তর ইতিমধ্যে শুরু হয়ে গেছে। হার্ডওয়্যার আরও মানক ও আরও সাশ্রয়ী হচ্ছে, কিন্তু তার চারপাশের ব্যবস্থা - নিয়ন্ত্রণ, কোড, এবং পরিকল্পনা পদ্ধতি - এখনও বিকশিত হচ্ছে। এই ফাঁক পূরণে ইউটিলিটি, নিয়ন্ত্রক, বিক্রেতা, এবং গবেষকদের মধ্যে সহযোগিতা লাগবে। grid-forming আচরণ এবং multi-vendor আন্তঃকার্যক্ষমতার জন্য সাধারণ মান ছাড়া, HVDC-র পূর্ণ সম্ভাবনা অপূর্ণই থেকে যাবে.

আগামী দশকে বিশ্বের বহু অংশে HVDC, AC ট্রান্সমিশনের মতোই সাধারণ হয়ে উঠতে পারে। কিন্তু এই সিস্টেমগুলোর সফল একীভূতকরণ নির্ভর করে তাদের চারপাশের গ্রিডের ধাঁধা সমাধানের ওপর। Plet এবং তাঁর সহকর্মীরা যেমন জোর দিয়েছেন, প্রযুক্তি তার চারপাশের অবকাঠামোর চেয়ে এগিয়ে। প্রশ্ন হল, বাকি গ্রিড কত দ্রুত তার সঙ্গে তাল মেলাতে পারে.

এই নিবন্ধটি CleanTechnica-র প্রতিবেদনের ভিত্তিতে। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.