Memilih Sistem Penyimpanan Energi Terbaik

Memahami Sistem penyimpanan energi dan Pentingnya

Peran Penyimpanan Energi dalam Integrasi Energi Terbarukan

Sistem penyimpanan memainkan peran besar dalam membuat sumber energi terbarukan seperti angin dan matahari lebih dapat diandalkan, karena mereka cenderung menghasilkan listrik secara tidak konsisten. Sistem ini pada dasarnya menyerap listrik ekstra ketika terlalu banyak yang dihasilkan, lalu melepaskannya lagi ketika orang membutuhkan lebih banyak daya. Ini membantu energi terbarukan terhubung dengan baik ke infrastruktur jaringan kita saat ini. Kemampuan untuk menyimpan energi sangat penting karena mendukung upaya di seluruh dunia yang bertujuan untuk mengurangi emisi karbon sambil mendorong alternatif energi yang lebih bersih. Beberapa penelitian menunjukkan sekitar 90 persen proyek baru yang diperbarui datang dengan beberapa jenis solusi penyimpanan yang dibangun. Benar-benar masuk akal, karena tanpa pilihan penyimpanan yang baik, semua energi bersih itu hanya terbuang saat tidak ada yang membutuhkannya saat itu.

Menyeimbangkan Celah Penawaran-Permintaan dengan Solusi Modern

Teknologi penyimpanan energi telah mengubah cara kita mengelola pasokan listrik dengan menjaga keseimbangan antara apa yang tersedia dan apa yang dibutuhkan orang. Utilities sekarang dapat menghemat energi ekstra ketika tidak ada yang menggunakan banyak dan kemudian memasukkannya kembali ke sistem ketika semua orang mulai membutuhkan daya sekaligus. Hal ini membantu menjaga seluruh jaringan listrik berjalan lancar tanpa terbebani. Selama jam sibuk ketika semua orang menyalakan peralatan mereka, sistem penyimpanan ini mengambil beberapa tekanan dari jaringan sebelum masalah terjadi. Beberapa tempat benar-benar melihat tagihan energi tertinggi mereka turun sekitar 30% setelah memasang pilihan penyimpanan yang lebih baik menurut berbagai laporan. Apa yang ditunjukkan ini adalah selain hanya menstabilkan hal-hal, pengaturan penyimpanan yang baik benar-benar membantu mengelola bagaimana energi didistribusikan di berbagai waktu sehari, membuat seluruh jaringan listrik kita lebih tahan terhadap gangguan sementara menghemat uang dalam jangka panjang juga.

Jenis-jenis Sistem penyimpanan energi

Baterai Lithium-Ion: Keluwesan dan Skalabilitas

Baterai lithium ion sekarang hampir di mana-mana di dunia penyimpanan energi karena mereka dapat disesuaikan dengan mudah dan ditingkatkan bila diperlukan. Baterai ini menyimpan banyak tenaga ke dalam ruang kecil, yang bekerja dengan baik untuk segala macam hal termasuk mobil listrik, ponsel dan tablet kita, dan bahkan sistem besar yang membantu mengelola instalasi tenaga angin dan surya. Kenapa baterai ini mati? Sebagian besar karena harga telah turun cukup sedikit selama bertahun-tahun. Melihat angka industri, kami melihat biaya baterai turun sekitar 80% sejak 2010. Penurunan harga semacam itu berarti lebih banyak orang dan bisnis yang mampu memasang sistem ini. Ambil Powerwall Tesla misalnya. Pemilik rumah yang memasang salah satu dari ini di properti mereka dapat menghemat sinar matahari ekstra yang dihasilkan di siang hari dan kemudian menggunakannya nanti ketika tidak ada sinar matahari atau mungkin selama pemadaman. Ini menunjukkan betapa fleksibelnya teknologi ion lithium.

Pumped Hydro Storage: Keandalan Terbukti pada Skala Besar

Penyimpanan air dengan pompa telah ada selama lebih dari 100 tahun dan tetap menjadi pilihan yang paling dapat diandalkan ketika datang ke penyimpanan energi dalam skala besar. Ide dasarnya cukup sederhana. Air dipindahkan dari satu waduk ke waduk lain yang terletak di ketinggian yang lebih tinggi, yang menyimpan energi dalam bentuk gravitasi. Sistem semacam ini menyumbang sekitar 95% dari semua penyimpanan energi skala besar di seluruh dunia, menunjukkan betapa mereka diterima di banyak negara. Yang membuat mereka begitu berharga adalah waktu respons cepat mereka terhadap perubahan permintaan, kadang-kadang menyesuaikan dalam beberapa menit saja. Jumlah efisiensi berada di antara 70 dan 85 persen secara keseluruhan. Tapi ada beberapa kendala dunia nyata juga. Menemukan lokasi yang cocok membutuhkan fitur geografis tertentu termasuk akses ke sumber air dan perbedaan ketinggian yang signifikan, yang secara alami membatasi tempat di mana instalasi ini benar-benar dapat terjadi.

Baterai Arus untuk Kebutuhan Jangka Panjang

Baterai aliran menawarkan sesuatu yang berbeda ketika datang ke penyimpanan energi untuk jangka waktu yang lama, yang sangat penting untuk mengelola pasokan energi di seluruh musim. Apa yang membedakan mereka dari pilihan lithium-ion adalah penggunaan elektrolit cair yang disimpan di tangki terpisah di luar unit utama. Pengaturan ini berarti mereka dapat terus melepaskan daya untuk lebih lama tanpa kehilangan kemampuan mereka untuk menahan muatan. Cara sistem ini dibangun juga membuat skala relatif mudah, yang menjelaskan mengapa banyak pabrik dan perusahaan listrik beralih ke mereka ketika mereka membutuhkan cadangan energi yang dapat diandalkan yang tahan lama. Kami telah melihat beberapa perkembangan menarik akhir-akhir ini yang mengurangi biaya manufaktur sementara mendapatkan kinerja yang lebih baik dari sistem ini, memposisikan baterai aliran sebagai pesaing serius terhadap solusi penyimpanan konvensional. Ambil baterai aliran vanadium redoks misalnya VRFB telah menjadi sangat populer dalam proyek infrastruktur besar karena mereka bertahan lama dan dapat memberikan output daya yang stabil bahkan selama operasi yang diperpanjang.

Penyimpanan Termal: Menangkap dan Menggunakan Ulang Energi Panas

Penyimpanan energi panas sangat penting untuk menghemat energi ekstra ketika kita membutuhkannya nanti untuk hal-hal seperti pemanasan bangunan atau menjaga mereka tetap dingin. Sistem ini pada dasarnya menyimpan panas menggunakan bahan seperti air atau bahkan campuran garam panas. Ini membantu memastikan kita tidak membuang energi kapan pun tersedia. Misalnya, pembangkit listrik tenaga surya terkonsentrasi sangat mendapat manfaat dari teknologi ini karena mereka dapat mengumpulkan sinar matahari di siang hari dan kemudian menghasilkan listrik di malam hari ketika orang benar-benar membutuhkan listrik. Penyimpanan termal juga membantu mendapatkan lebih banyak sumber energi terbarukan, terutama untuk kebutuhan pemanasan, yang mendukung langkah kita menuju solusi energi yang lebih hijau. Misalnya bangunan komersial, banyak yang sekarang menggunakan sistem penyimpanan es yang membekukan air semalaman ketika harga listrik lebih rendah, kemudian melelehkan es di siang hari untuk menyediakan pendinginan tanpa harus menjalankan unit pendingin udara mahal selama waktu permintaan puncak.

Teknologi Baru: Hidrogen dan Sistem Berbasis Gravitasi

Perkembangan teknologi baru dalam hidrogen dan penyimpanan berbasis gravitasi bisa mengubah cara kita menyimpan energi di masa depan. Dengan penyimpanan hidrogen, listrik ekstra diubah menjadi gas hidrogen melalui proses yang disebut elektrolisis. Hal ini menciptakan cara untuk memindahkan dan menyimpan energi tanpa menghasilkan emisi. Sementara masih dalam pengembangan, teknologi ini menunjukkan janji nyata ketika dipasangkan dengan energi terbarukan, membantu meratakan naik turunnya pasokan energi dari angin dan matahari. Lalu ada sistem penyimpanan gravitasi yang bekerja dengan menyimpan energi sebagai energi kinetik dan energi potensial. Anggap saja seperti pompa air, tapi tanpa perlu air. Perusahaan seperti Energy Vault sudah mengerjakan konsep ini, mengembangkan alternatif hijau yang dapat ditingkatkan sambil menjaga biaya tetap wajar. Inovasi ini memperluas kemungkinan pilihan penyimpanan energi kita.

Faktor-Faktor Utama dalam Memilih Sistem penyimpanan energi

Kapasitas vs. Kebutuhan Durasi Discharge

Berpikir untuk mendapatkan sistem penyimpanan energi? Kuncinya adalah mengetahui apa artinya kapasitas dibandingkan durasi pembebasan. Kapasitas pada dasarnya memberi tahu kita berapa banyak daya yang dapat disimpan dalam sistem, seperti ukuran baterai jika Anda mau. Durasi pelepasan menunjukkan berapa lama energi yang tersimpan benar-benar bertahan ketika seseorang mulai menggunakannya. Mencocokkan spesifikasi ini dengan kebutuhan energi tertentu sangat penting dalam prakteknya. Melihat pola konsumsi energi yang sebenarnya membantu menentukan apakah kita membutuhkan lebih banyak ruang penyimpanan atau pasokan daya yang lebih lama. Ambil generator cadangan misalnya mereka biasanya membutuhkan tangki kapasitas besar tapi tidak begitu peduli tentang waktu berjalan. Di sisi lain, rumah yang menggunakan tenaga surya sering mendapat manfaat dari sistem yang melepaskan energi secara perlahan selama berjam-jam, bukan sekaligus.

Analisis Biaya: Investasi Awal vs Nilai Seumur Hidup

Membuat analisis biaya yang tepat sangat penting ketika memilih solusi penyimpanan energi terbaik untuk situasi tertentu. Orang-orang perlu melihat apa yang mereka habiskan di depan versus apa yang mereka simpan selama bertahun-tahun operasi. Hal-hal seperti biaya pemeliharaan reguler, seberapa cepat sistem rusak, dan penurunan efisiensi kecil itu juga penting. Kebanyakan profesional akan mengatakan kepada siapa saja yang bertanya bahwa penyimpanan energi tidak harus dilihat hanya sebagai item lain dalam lembar anggaran. Anggap saja sebagai sesuatu yang layak diinvestasikan karena akan membuahkan hasil dalam banyak cara. Ambil baterai lithium misalnya. Tentu, mereka lebih mahal pada awalnya daripada beberapa alternatif, tetapi pemilik rumah melaporkan mengurangi tagihan listrik bulanan mereka sebesar 30% atau lebih dalam tahun pertama saja. Selain itu, selama pemadaman listrik sistem ini membuat peralatan penting berjalan sampai layanan jaringan kembali.

Aplikasi Skala Grid vs. Residensial

Penyimpanan energi datang dalam berbagai rasa tergantung pada apa yang dimaksudkan untuk - beberapa sistem bekerja dengan baik untuk jaringan besar, yang lain lebih cocok di rumah. Unit penyimpanan besar yang kita lihat di pembangkit listrik menangani sejumlah besar listrik yang dibutuhkan oleh industri dan kota di seluruh negeri. Di sisi lain, pemilik rumah biasanya berurusan dengan pengaturan yang jauh lebih kecil yang dirancang hanya untuk kebutuhan listrik sehari-hari rumah tangga mereka dan mungkin bahkan membantu mereka menghemat uang selama waktu penggunaan tinggi. Ketika menyesuaikan pilihan penyimpanan dengan kebutuhan aktual, orang perlu melihat dengan seksama berapa banyak daya yang mereka benar-benar butuhkan setiap hari. Kebanyakan keluarga memilih sesuatu yang cukup kecil untuk muat di garasi mereka tapi masih cukup kuat untuk memotong tagihan bulanan mereka ketika harga naik. Sementara itu, perusahaan yang menjalankan seluruh wilayah ingin penyimpanan yang dapat menyimpan sejumlah besar energi tanpa gagal selama badai atau gangguan lainnya.

Dampak Lingkungan dan Kestabilan Bahan

Sistem penyimpanan energi menyebabkan sakit kepala nyata untuk lingkungan saat ini. Kita perlu melihat lebih dekat apa yang terjadi selama seluruh siklus hidup mereka dari produksi hingga pembuangan, terutama ketika datang ke bahan. Dengan pemerintah di seluruh dunia memperketat aturan tentang emisi dan pengelolaan limbah, perusahaan tidak bisa lagi mengabaikan dari mana bahan baku mereka berasal atau bagaimana mereka menyingkirkan peralatan lama. Menjadi hijau tidak hanya baik untuk Ibu Bumi juga. Konsumen saat ini sangat peduli dengan keberlanjutan, jadi bisnis yang membuat pilihan ramah lingkungan cenderung membangun hubungan yang lebih kuat dengan pelanggan yang berbagi nilai-nilai tersebut. Penelitian pasar menunjukkan bahwa perusahaan yang mengadopsi praktik yang lebih hijau sering melihat peningkatan penjualan di kalangan demografi muda yang memprioritaskan faktor lingkungan dalam keputusan pembelian. Bagi produsen yang melihat ke depan, ini berarti peluang uang yang serius terletak pada pengembangan teknologi yang lebih bersih sambil tetap mengendalikan biaya operasional.

Studi Kasus: Penyimpanan Energi dalam Tindakan

Proyek Baterai Berskala Utilitas Alabama Power

Alabama Power telah meluncurkan sesuatu yang cukup inovatif ketika datang ke penyimpanan baterai skala besar di sini di Walker County. Mereka menempatkan apa yang disebut Sistem penyimpanan energi baterai atau BESS untuk pendeknya. Ini bisa menyimpan sekitar 150 megawatt daya, cukup untuk menjaga lampu di sekitar 9.000 rumah tangga sekaligus. Perusahaan ingin sistem semacam ini membantu menjaga jaringan listrik tetap stabil, merespon dengan lebih baik ketika ada perubahan permintaan tiba-tiba, dan membawa lebih banyak sumber energi terbarukan online. Penampakan awal bagaimana ini bekerja menunjukkan peningkatan nyata di beberapa bidang termasuk pengelolaan aliran energi yang lebih baik, peningkatan tingkat efisiensi, dan biaya operasi yang lebih rendah secara keseluruhan. Temuan ini menyoroti mengapa proyek ini sangat penting untuk rencana jangka panjang Alabama tentang produksi energi bersih. Apa yang kita lihat sekarang menandai titik balik untuk daerah ini karena bergerak menuju pilihan energi yang lebih andal dan ramah lingkungan ke depan.

Penelitian NREL tentang Solusi Penyimpanan Berdurasi Panjang

NREL telah menjadi pemimpin dalam mendorong pilihan penyimpanan energi jangka panjang. Para peneliti di sana sedang mencari segala macam teknologi baru yang dapat membuat daya keluar untuk jangka waktu yang jauh lebih lama daripada sistem saat ini memungkinkan. Laboratorium ini berfokus pada menciptakan metode penyimpanan yang sesuai dengan kebutuhan penggunaan dunia nyata dalam jangka waktu yang lama. Terobosan semacam ini bisa mengubah cara kita mengelola jaringan energi, terutama ketika permintaan meningkat sepanjang hari. Apa yang ditemukan NREL kemungkinan akan mempengaruhi kebijakan pemerintah seputar energi terbarukan dan membawa uang besar dari investor yang ingin mendanai solusi penyimpanan yang lebih bersih. Pada akhirnya, penelitian semacam ini memberikan informasi yang lebih baik kepada para pembuat keputusan ketika mereka merencanakan di mana untuk membangun infrastruktur baru atau meningkatkan fasilitas yang ada.