ஏனைய பண்டங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் சக்தி தனித்துவமானதாகும். ஏனெனில் சக்திக்கான கேள்வி அக்கேள்வி உருவாக்கப்படும் அக்குறிப்பிட்ட கனத்திலேயே பூர்த்திசெய்யப்படவேண்டும். இதன் அர்த்தமாவது, துரிதமாக அணுகப்படக்கூடிய மற்றும் தேவைப்படும் அளவில் தேவைப்படும் இடத்திற்கு விநியாகிக்கப்படக்கூடிய பாரிய வளம் இருக்கவேண்டும் என்பதாகும். இது சுவட்டு எரிபொருள் மற்றும் உயிரியப் பொருண்மை ஆகியவற்றினைப் பொறுத்த அளவில் உண்மையானதாகும். இதன்போது பாரிய அளவிலான எரிபொருள் திரட்டப்பட்டு மாறுபடும் கிராக்கியினைப் பூர்த்தி செய்வதற்குத் தயாராக வைக்கப்படலாம். மீள்புதுபிக்கத்தக்க சக்தியினைப் பொறுத்த அளவில் இந்த நிலைமை இல்லை. ஏனெனில் அது வெவ்வேறு நேரங்களில் கிடைப்பதுடன் காலத்துடன் பெருமளவிற்கு வேறுபடுகின்றது.
மீள்புதுப்பிக்கத்தக்க சக்தி தொடர்பாக உள்ள பிரச்சினை என்னவென்றால் எமது சக்தி வளங்கள் எவ்வளவு அபரிமிதமானவையாக இருப்பினும் அது ஒரு பொருட்டல்ல. வேறுபடும் கிராக்கிக்கும் வேறுபடும் விநியோகத்திற்கும் இடையில் இடைவெளி ஒன்று இருக்க முடியும். கேள்விக்கும் விநியோகத்திற்கும் இடையிலான இச்சமனிலையின்மையினையும் மின்சார முறைமையின் வினைத்திறனையும் சக்திச் சேமிப்பு முறைமைகள் மூலம் முன்னேற்ற முடியும் (ESS).
மீள்புதுப்பிக்கத்தக்க சக்தி வளங்கள் மாறிகளாகவும் ஒழுங்கற்றவையாகவும் உள்ளன. உதாரணமாக காற்று, சூரிய சக்தி மற்றும் நீரியல் சக்தி ஆகியவை சில சந்தர்ப்பங்களில் அபரிமிதமானவையாகவும் சில சந்தர்ப்பங்களில் அறவே கிடைக்காதவையாகவும் உள்ளன. இந்த வளங்களின் இவ்வாறான ஒழுங்கற்ற தன்மை காரணமாக கேள்வியினைப் பூர்த்திசெய்வதற்கு பொருத்தமான சக்திச் சேமிப்பு முறைமைகள் தேவைப்படுகின்றன. பல சக்திச் சேமிப்பு முறைமைகள் அண்மைக் காலத்தில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இவை மின்சார, இயந்திரவியல் மற்றும் வெப்பசக்தி முறைமைகளின் உதவிக்கானவையாகும். பிறப்பிக்கப்பட்ட சக்தியினை மின்னழுத்த சக்தியாகவும் அசைவியக்க சக்தியாகவும் இரசாயன சக்தியாகவும் வெப்பசக்தியாகவும் சேமிக்க முடியும் என்பதுடன் தேவைக்கேற்ப இவற்றினை வெவ்வேறு வடிவங்களில் வெளியிடவும் முடியும். மிகப் பிரதானமாக மின்சாரமாக வெளியிட முடியும். இவை மின்சார வலையமைப்புக்கள் மூலம் மின்சார விநியோகத்தின் உறுதிப்பாடு மற்றும் தரம் ஆகியவற்றினை மேம்படுத்துவதிலும் முக்கியமான வகிபாத்திரத்தினை வகிக்கின்றன.
சக்தி இடைமாற்றம் நிகழும் காரணத்தால் உலகளாவிய ரீதியில் சக்திக் களஞ்சியச் சந்தை பாரிய வாய்ப்பினைக் கொண்டதாகக் காணப்படுகின்றது. வருகின்ற தசாப்தங்களில் இச்சாதனங்களுக்கான சந்தை வருடாந்தம் 40 சத விகிதத்தினால் வளர்ச்சியடையும் என எதிர்பார்க்கும் அளவில் கிராக்கி காணப்படுகின்றது.
சக்திச் சேமிப்பு முறைமையில் பல்வேறு வகைகள் காணப்படுகின்றன. மிகப் பொதுவான தொழில்நுட்பங்களாக வெவ்வேறு உயரங்களில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் நீரின் புவியீர்ப்பு சக்தியின் வித்தியாசத்தினால் உருவாகும் சக்தியினைச் சேமித்தல், மின்கலத்தில் சக்தியினைச் சேமித்தல், வெப்ப சக்தியினைச் சேமித்தல், அழுத்தப்பட்ட வளிச் சக்தியினைச் சேமித்தல், மற்றும் சக்கரத்தினை (ரோட்டரினை) மிக வேகமாகச் சுழற்றி உருவாகும் சக்தியினைச் சுழலும் சக்தியாகச் சேமித்தல் (Flywheel energy storage) ஆகியவை காணப்படுகின்றன. அமெரிக்காவில் மாத்திரம் சக்திக் களஞ்சியப்படுத்தலில் 93 சத விகிதமானது வெவ்வேறு உயரங்களில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் நீரின் புவியீர்ப்பு சக்தியின் வித்தியாசத்தினால் உருவாகும் சக்தியினைக் களஞ்சியப்படுத்துவது அமைந்துள்ளது.
அழுத்தப்பட்ட வளிச் சக்தியினைச் சேமித்தல் (CAES) ஆலையில் வளி அழுத்தப்பட்டு உயர் அமுக்கத்தின் கீழ் களஞ்சியப்படுத்தப்படுகின்றது. இவ்வாறு அழுத்தப்பட்ட வளியானது நிலக்கீழ் அறையில் சேமிக்கப்படுகின்றது. மின்சாரம் தேவைப்படுகையில் அமுக்கப்பட்ட வளியானது விரிவடையும் டேர்பைனில் விரிவடையச் செய்யப்படுகின்றது. இதன்போது மின்சாரப் பிறப்பாக்கத்திற்காக ஜெனரேட்டர் செலுத்தப்படுகின்றது.
நிலக்கீழ் வெப்பச் சக்திக் களஞ்சியம் மற்றும் செயலற்ற வெப்பக் களஞ்சியம் எனப் பெயரிடப்படும் அவத்தை மாற்றப் பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு முறைமை போன்ற பாரிய அளவிலான வெப்பச் சக்தி களஞ்சியப்படுத்தல் வெப்பச் சக்தி களஞ்சியப்படுத்தல் முறைமைகளின் வகையின் கீழ் வருகின்றது(TESS). நிலக்கீழ் துளையிடப்பட்ட TESS, நீரூற்று TESS, தாங்கி TESS மற்றும் குழி TESS போன்ற பொதுவான வெப்பக் களஞ்சிய முறைமைகள் உதாரணங்களாகும்.
ஏனையவற்றினை விட, சக்கரத்தினை (ரோட்டரினை) மிக வேகமாகச் சுழற்றி உருவாகும் சக்தியினைச் சுழலும் சக்தியாகச் சேமிக்கும் முறைமை (பிளைவீல்கள்) சக்திக் களஞ்சியத் தீர்வாகப் பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ள காரணத்தினால் தற்போது இது சக்திச் சேமிப்பு முறைமைகளின் மத்தியில் பிரபலமடைந்து வருகின்றது. அதிக வேகத்தில் சுற்றும் சக்கரங்களில் இது அசைவியக்க சக்தியினைச் சேமிக்கின்றது. பிளைவீல்கள் உயர் ஆயுட்காலத்தினைக் கொண்டுள்ளதுடன் நீண்ட இயக்க வாழ்வு, உயர் மின்சக்தி அடர்த்தி, மின்சாரத்தினை நுகரும் களஞ்சியப்படுத்தல் முறைமை, குறைவான சுற்றாடல் தாக்கங்கள் மற்றும் சக்தியின் மெகா யூல் அளவுகளைச் சேமிக்கக்கூடிய ஆற்றல் ஆகியவற்றினையும் கொண்டுள்ளது.
மின்சார இரசாயன சக்திக் களஞ்சிய முறைமை என்பது சகல வகையான இரண்டாம் நிலை மின்கலங்களுக்கும் பிரயோகிக்கப்படும் பொதுவான சொற்பதமாகும். மின்கலங்கள் அவற்றில் உள்ளடங்கியுள்ள பொருட்களின் இரசாயன சக்தியினை மின் இரசாயன ஒக்சியேற்றக் குறைப்பு மறுதலைத் தாக்கத்தின் மூலம் மின்சக்தியாக மாற்றுவதன் மூலம் செயற்படுகின்றன. இன்று பல வகையான மின்கலங்கள் உள்ளன. இவை அளவிலும் விலையிலும் பரந்த பிரயோகங்களிலும் வித்தியாசமானவையாகக் காணப்படுகின்றன. லிதியம் – அயன் மின்கலத்தில் அண்மையில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றங்கள் சக்திச் சேமிப்பு முறைமையில் அதிநவீன தொழில்நுட்பமாகக் கருதப்படுகின்றது. மொபைல் தொலைபேசியிலும் மடிக்கணினியிலும் பயன்படுத்தப்படும் சகல மின்கலங்களும் அனேகமாக இவ்வகையைச் சார்ந்தவையாகும். மின் இரசாயன சக்திக் களஞ்சியச் சாதனங்களின் ஆயுட்காலம் மற்றும் சக்தி / வலு அடர்த்தி ஆகியவை தொடர்பில் மின் இரசாயனச் செயலாற்றுகையினை மேம்படுத்துவதற்காக கிரபைன்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட பொருட்களில் அண்மையில் மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆய்வுகள் உயர் செயலாற்றுகைமிக்க இலக்ரோடுகளை உருவாக்குவதற்கான புதிய வாய்ப்புக்களை உறுதிப்படுத்தியுள்ளன. எவ்வாறாயினும் மின் இரசாயன சக்திச் சேமிப்பு முறைமைகளில் இரசாயனங்களைப் பயன்படுத்துவது பாதுகாப்பு மற்றும் சுற்றாடல் தாக்கங்கள் எனும் கண்ணோட்டத்தில் ஆராயப்படவேண்டும்.
கிரிட் ஸ்கேல் இயக்கங்களில் மிகவும் சாத்தியம் கொண்ட சக்தி சேமிக்கும் முறையாக மின்கலங்களின் பாய்ச்சல் பார்க்கப்படுகின்றது அல்லது இது மிகப் பொதுவாக ரெடொக்ஸ் மின்கலங்கள் என அறியப்படுகின்றது. இந்த மின்கலங்கள் மிக நீண்ட ஆயுட்காலத்தினைக் கொண்டிருக்கக்கூடியவை என்பதுடன் ஏனைய அதிகமான சக்திச் சேமிப்பு முறைமைகளை விடச் செலவு குறைவானதுமாகும். இந்த மின்கலங்களின் மற்றுமொரு நன்மை சாதனங்களினால் வழங்கப்படும் மின்வலு மற்றும் சக்தி ஆகியவற்றினைப் பிரிக்கக்கூடிய ஆற்றலை இவை கொண்டுள்ளமையாகும்.
வெவ்வேறு உயரங்களில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் நீரின் புவியீர்ப்பு சக்தியின் வித்தியாசத்தினால் உருவாகும் சக்தியினைச் சேமித்தல் வசதிகள் மேல் நீர்த்தேக்கத்தில் நீர் வடிவில் மின்னழுத்த ஆற்றலைக் களஞ்சியப்படுத்துகின்றன. இது தாழ்வான உயரத்தில் உள்ள மற்றுமொரு நீர்த்தேக்கத்தில் இருந்து இறைக்கப்பட்டு தேவையேற்படுகையில் மின்பிறப்பாக்கத்திற்காக விடுவிக்கப்படுகின்றது. இது சக்திச் சேமிப்பு முறைமையில் நீண்ட காலம் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்ற நன்கு நிலைபெற்ற கருத்தியலாகும். இது 1890களில் இருந்து பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றது. இது உலகில் கிடைக்கக்கூடியதாகவுள்ள பாரிய கிரிட் களஞ்சியப்படுத்தல் முறைமையாக இருப்பதுடன் உலகின் மொத்த சக்திச் சேமிப்பில் 97 சதவிகிதத்தினை இது கொண்டுள்ளது. வெவ்வேறு உயரங்களில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் நீரின் புவியீர்ப்பு சக்தியின் வித்தியாசத்தினால் உருவாகும் சக்தியினைக் களஞ்சியப்படுத்தல் தனித்து இயங்கும் சிற்றினக் கலப்பு சூரிய – காற்று முறைமைகளுக்கு உதவுவதற்கும் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றது. இந்தச் சக்திச் சேமிப்பு முறைமையானது காற்று மற்றும் சூரியக் கலங்களினால் பிறப்பிக்கப்படும் சக்தியினைச் செயற்திறனுடன் சேமிக்கின்றது.
