डा. आनन्द मण्डल
१. पृष्ठभूमि
विश्वमा नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोग तीव्र रूपमा बढ्दै गएको छ । अन्तर्राष्ट्रिय ऊर्जा एजेन्सी (आइइए) द्वारा प्रकाशित तथ्याङ्क अनुसार विश्वको कुल ऊर्जा उत्पादनमा नवीकरणीय स्रोतबाट प्राप्त ऊर्जा (विद्युत्) को हिस्सा सन् २०२३ मा ३० प्रतिशत रहेकोमा २०३० सम्म ४६ प्रतिशत पुग्ने प्रक्षेपण गरिएको छ । नवीकरणीय ऊर्जामा आधारित उत्पादनको बढ्दो प्रवेशले विद्युत् उत्पादनको मिश्रणलाई निरन्तर परिवर्तन गरिरहेको छ । त्यसैगरी, विद्युत्मा अन्तिम प्रयोगकर्ताबाट उत्पादक प्रयोगकर्ता (प्रोजुमर) मा रूपान्तरण हुँदै जाँदा विद्युत् माग (लोड) को ढाँचा पनि बदलिँदै छ । परिमाणस्वरूप परम्परागत पावर ग्रिड संरचनामा महत्त्वपूर्ण परिवर्तन भइरहेको छ ।
जल (खासगरी नदी प्रवाही), सौर्य र वायु जस्ता स्रोतबाट प्राप्त हुने विद्युत्ले प्रदूषणरहित र दिगो ऊर्जाको आपूर्ति गर्ने भए पनि तिनको उत्पादन निरन्तर स्थिर हुँदैन । यस्तो अवस्थामा ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण प्रणाली (बिइएसएस) ऊर्जा ग्रिडमा एक महत्त्वपूर्ण समाधानको रूपमा उदाएको छ । ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण प्रणाली पुनः चार्ज गर्न मिल्ने उच्च क्षमतायुक्त ऊर्जा भण्डारणको समाधान हो । यसले विभिन्न स्रोतबाट उत्पादन भएको विद्युत्लाई सञ्चित गरी आवश्यक परेको बेला आपूर्ति वा प्रयोग गर्न सक्षम तुल्याउँछन् ।
एक वा धेरै ब्याट्रीहरूको संयोजनबाट बनेका बिइएसएसले ग्रिड स्थिरता कायम गर्न, ब्याकअप आपूर्ति उपलब्ध गराउन र सम्पूर्ण प्रसारण प्रणालीमा सन्तुलन कायम गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्दछन् । सौर्य र वायु ऊर्जाजस्ता नवीकरणीय स्रोतहरूको आगमनले बिइएसएसको महत्त्वलाई अझ प्रस्ट पारेको छ । यी स्रोतहरूले समयको अन्तरालमा मात्र विद्युत् उत्पादन गर्दछन् । जस्तै, घाम लाग्दा वा हावा बहँदा मात्र विद्युत् उत्पादन गर्न सक्दछन् । यस्तो परिस्थितिमा बिइएसएसले विद्युत् आपूर्तिको अन्तरालजन्य समस्या कम गर्दछ । उच्च उत्पादन भएका बेला अतिरिक्त विद्युत् ऊर्जा बिइएसएसले सञ्चित गरेर कम उत्पादन वा उच्च माग हुने बेला पुन: ग्रिडमा आपूर्ति गर्दछ । यसले विद्युत् आपूर्तिलाई निरन्तर र विश्वसनीय बनाउन मद्दत गर्दछ र नवीकरणीय ऊर्जालाई अझ व्यवहारिक बनाउँछ । नेपाल जस्तो जलविद्युत्को प्रधानता भएको र त्यसमा पनि अधिकांश नदी प्रवाहमा आधारित (आरओआर) उत्पादन भएको मुलुकमाका लागि बिइएसएस झनै प्रभावकारी देखिन्छ ।
नेपाल विद्युत् प्राधिकरणको आर्थिक वर्ष २०८१/८२ को वार्षिक प्रतिवेदनको तथ्याङ्क अनुसार कूल जडित उत्पादन क्षमता ३५९१.२६ मेगावाट मध्ये १४१.९४ मेगावाट (३.९५ प्रतिशत) सौर्य विद्युत्को हिस्सा छ । ३३८९.९१ मेगावाट (९४.३८ प्रतिशत) जलविद्युत्ले ओगटेको छ । स्मरण रहोस्, जलविद्युत्को जडित उत्पादन क्षमता मध्ये अधिकांश जलविद्युत् केन्द्र नदी प्रवाहमा आधारित छन्, जसको उत्पादन सुख्खा याममा जडित क्षमताको झण्डै एक–तिहाइभन्दा पनि कममा खुम्चिने गर्दछ । परिणामस्वरूप आपूर्ति प्रणालीमा सन्तुलन मिलाउन आर्थिक वर्ष २०८१/८२ मा ११ प्रतिशत विद्युत् भारतबाट आयात भएको थियो ।
२. बिइएसएसको परिचय
बिइएसएस भनेको ठूलो क्षमताको ब्याट्री प्रविधि हो, जसले ग्रिडमा विद्युत् सञ्चित गर्ने र आवश्यकता अनुसार पुन: आपूर्ति गर्ने काम गर्छ । बिइएसएसमा तलको चित्रमा देखाइए अनुसार द्विदिशात्मक परिवर्तक (बाइडाइरेक्सनल कन्भर्टर) जस्ता उपकरण (कम्पोनेन्ट) मार्फत ग्रिडमा जोडिएका हुन्छन् । यसलाई ऊर्जा व्यवस्थापन प्रणाली (एएमएस) द्वारा नियन्त्रण गरिन्छ । यसको प्रमुख कार्यलाई निम्न बमोजिम उल्लेख गर्न सकिन्छ । 
यस सन्दर्भमा IEEE Std. 1547-2018 [१-२] अनुसार ग्रिडसँग जडित त्यस्ता परिवर्तकले आफ्नो Apparent Capapcity (MVA) को ४४ प्रतिशत प्रतिक्रियात्मक विद्युत् आपूर्ति गर्न तथा २५ प्रतिशत प्रतिक्रियात्मक विद्युत् ग्रिडबाट झिक्न कुनै पनि बेला सक्षम हुनुपर्छ । विभिन्न देशका ग्रिड कोडले अझ यस्ता मानकलाई परिमार्जित गरी आफू अनुकूल लागु गरेका छन् । जस्तै अस्ट्रेलियाको राष्ट्रिय विद्युत् नियम अनुसार बिइएसएस लगायत अन्य नवीकरणीय ऊर्जा ग्रिडसँग जोड्न प्रयोग भएको परिवर्तकले कुनै पनि बेला +/-३९.५ प्रतिशत प्रतिक्रियात्मक विद्युत्मा सहयोग गर्नुपर्छ [3] ।
३. नेपालमा बिइएसएसको सम्भावना तथा उपयोगिता
नेपाल विद्युत् प्राधिकरणको आर्थिक वर्ष २०८१/८२ को वार्षिक प्रतिवेदन अनुसार अहिले पनि भारतबाट २ करोड ९७ लाख ९० हजार युनिट (मंसिर महिना) विद्युत् आयात भइरहेको छ । त्यस्तै, ३६ करोड २२ लाख ६२ हजार युनिट (चैत महिना) आयात भइरहेको छ । यसरी भारी परिमाणमा विद्युत् आयात भइरहेको तीतो यथार्थ हामी माझ छ । यद्यपि, वर्षात्को समयमा भारततर्फ भाद्र महिनामा अधिकतम ५५ करोड २३ लाख ३१ हजार ६ सय युनिट विद्युत् निर्यात पनि भएको छ, जसले विद्युत् आपूर्तिमा नेपालको असन्तुलनलाई प्रस्ट पार्दछ ।
अर्कोतर्फ, विद्युत् उत्पादन केन्द्रहरू विद्युत्को बढी माग हुने केन्द्र (लोड सेन्टर) हरूबाट निकै टाढा दुर्गम क्षेत्रमा अवस्थित छन् । वर्षायाममा विद्युत् आपूर्ति सुनिश्चित भए पनि ठूला उद्योगहरूलाई प्रतिक्रियात्मक विद्युत्को आवश्यकता दुर्गम र टाढा रहेका उत्पादन केन्द्रहरूबाट आपूर्ति गर्नुपर्ने हुन्छ । त्यसले गर्दा प्रसारण तथा वितरण लाइनहरूको वहन क्षमता (पावर ह्यान्डलिङ क्यापासिटी) घट्छ साथै भारी वर्षा, बाढी, पहिरो जस्ता प्राकृतिक प्रकोपका कारण प्रसारण तथा वितरण लानइ अवरुद्ध हुँदा आपूर्ति रोकिएर विद्युत् खेर जाने अवस्था आउँछ ।
त्यसैले, यस्तो सन्दर्भमा बिइएसएस एक सम्भावनापूर्ण समाधान हुन सक्छ, किनभने यसले न्यून माग हुने समय (अफ–पिक आवर) मा ऊर्जा भण्डारण गरी उच्च माग हुने समय (पिक आवर) मा स्थानीय स्तरमा विद्युत् आपूर्ति गर्न सक्छ । बिइएसएसको अर्को आकर्षक विशेषता भनेको यसले नजिकैका उद्योगहरूलाई प्रतिक्रियात्मक विद्युत् पनि आपूर्ति गर्न सक्छ । जसले टाढा रहेका उत्पादन केन्द्रहरूमाथिको निर्भरता हटाउँछ । यसरी गर्दा लाइनको वहन क्षमता बढ्छ र सम्पूर्ण राष्ट्रिय प्रसारण प्रणालीलाई भरपर्दो, स्वस्थ, प्रभावकारी र सङ्कट–सहनशील बनाउँछ । नेपालको राष्ट्रिय प्रसारण प्रणालीको हकमा बिइएसएसले निम्न फाइदा पुर्याउन सक्छ :
विश्वमा हाल सञ्चालनमा रहेको सबैभन्दा ठूलो ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण केन्द्र मध्ये अस्ट्रेलियामा रहेको कोलि नियोन -Collie Neoen_ पनि एक हो, जसको क्षमता ५६० मेगावाट छ । यसले ४ घण्टामा २२४० मेगावाट–घण्टा ऊर्जा प्रवाह गर्न सक्छ । त्यसैगरी, चीनमा निर्माणाधीन चायाउजोङ -Chayaouzhong_ ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण केन्द्र संसारको सबैभन्दा ठूलो क्षमता (१००० मेगावाट/६००० मेगावाट–घण्टा) रहेको छ ।
तसर्थ, नेपालमा पनि यसको प्रयोग भए कुनै नौलो कुराको रूपमा बुझ्नु हुँदैन । ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण प्रणाली लागत सर्वेक्षणले देखाए अनुसार सन् २०२४ मा विश्वव्यापी औसत टर्नकी ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको मूल्य सन् २०२३ को मूल्यभन्दा ४० प्रतिशत घटेर प्रतिकिलोवाट घण्टा १६५ अमेरिकी डलर पुगेको छ [४] ।
यस सन्दर्भमा यदि नेपालको हकमा विद्युत्को बढी माग हुने केन्द्र (लोड सेन्टर) हरू जस्तै वीरगन्ज अथवा विराटनगर मा १०० मेगावाट क्षमताको बिइएसएस ४ घण्टाका लागि चालु गरी ४०० मेगावाट–घण्टा ऊर्जा प्रवाह गर्न सक्ने व्यवस्था गर्न जम्मा ६ करोड ६० लाख अमेरिकी डलर (आजको मूल्यमा करिब ९ अर्ब २८ करोड ५० लाख ९१ हजार रूपैयाँ) लागत पर्ने अनुमान गर्न सकिन्छ ।
स्मरण रहोस्, माथि उल्लेख गरिएको लागत पूर्ण निश्चित होइन, किनभने यो विभिन्न परिस्थिति र सम्बन्धित देशको नियम कानुन अनुसार परिवर्तन हुन सक्छ । अर्कोतर्फ, उदाहरणका लागि माथिल्लो तामाकोसी (४५६ मेगावाट) को निर्माण सम्पन्न गर्दाका बखत कुल लागत प्रतिमेगावाट १६.६६ करोड रुपैयाँ (जम्मा लागत ७६ अर्ब रूपैयाँ) पुगेको थियो [५], जुन प्रतिमेगावाट बिइएसएसको लागत भन्दा करिब १.७ गुणा बढी हो ।
यद्यपि, प्रतिमेगावाटको आधारमा जलविद्युत् र ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण प्रणाली बीच प्रत्यक्ष तुलना गर्न मिल्दैन किनभने १०० मेगावाट/४०० मेगावाट–घण्टा क्षमता भएको बिइएसएसले १०० मेगावाट निरन्तर ४ घण्टासम्म आपूर्ति गर्न सक्छ तर सोही क्षमताको जलविद्युत्को हकमा यो परिस्थिति भिन्न हुन सक्छ । तथापि बिइएसएसबाट प्राप्त हुने अन्य फाइदाले यसको प्रभावकारिता नेपाल जस्तो स्थिर विद्युत् उत्पादन नहुने मुलुकमा झन् बढी हुने देखिन्छ ।
सन्दर्भ सामाग्री (References):
[१] "IEEE Standard for Interconnection and Interoperability of Distributed Energy Resources with Associated Electric Power Systems Interfaces," in IEEE Std 1547-2018 (Revision of IEEE Std 1547-2003) , vol., no., pp.1-138, 6 April 2018.
[२] A. Mandal, K. M. Muttaqi, Md. Rabiul Islam, and D. Sutanto, “A Novel Architecture of the Solid-State Unified Power Flow Controller and its Integration into the Power Grid,” Electric Power System Research., vol. 241, 111296, April. 2025.
[३] Network Connection Access, Planning and Expansion, Chapter 5, National Electricity Rules, Australia.
[४] https://www.energy-storage.news/behind-the-numbers-bnef-finds-40-year-on-year-drop-in-bess-costs/ (Accessed 1 September 2025).
[५] https://myrepublica.nagariknetwork.com/news/estimated-cost-of-upper-tamakoshi-hydropower-project-crosses-rs-52-billion-due-to-delay-in-construction (Accessed 1 September 2025).
(लेखक नेपाल विद्युत् प्राधिरकणका इन्जिनियर हुन् । यस लेखमा व्यक्त विचार पूर्ण रूपमा लेखका निजी हुन् ।)
