1. Apa itu ESS? Sekilas tentang Sistem Penyimpanan Energi
Penyimpanan energi adalah proses mengubah energi menjadi bentuk yang dapat lebih andal ada di alam dan kemudian menyimpannya sedemikian rupa sehingga tersedia saat dibutuhkan. Ketika energi diciptakan, diubah, dipindahkan, dan digunakan, seringkali terdapat perbedaan antara penawaran dan permintaan dalam hal jumlah, bentuk, penyebaran, dan waktu. Menggunakan teknologi penyimpanan energi untuk menyimpan dan melepaskan energi dapat menyeimbangkan perbedaan ini. Hal ini akan membuat penawaran dan permintaan energi lebih seimbang dan meningkatkan efisiensi energi. Energi mekanik, energi panas, energi kimia, energi radiasi (cahaya), energi elektromagnetik, energi nuklir, dan jenis energi lainnya dapat dikelompokkan ke dalam berbagai kategori. Selain energi radiasi, semua jenis energi lainnya dapat disimpan dalam bentuk standar. Misalnya, energi mekanik dapat disimpan sebagai energi kinetik atau potensial, energi listrik dapat disimpan sebagai energi medan terinduksi atau energi medan elektrostatik, energi termal dapat disimpan sebagai panas laten atau panas sensibel, dan energi nuklir adalah bentuk murni dari penyimpanan energi. Di antara berbagai cara untuk menyimpan energi adalah penyimpanan pompa, penyimpanan udara terkompresi, penyimpanan roda gila, penyimpanan baterai, penyimpanan termal, dan penyimpanan hidrogen.
Saat ini, baterai lebih umum digunakan untuk menyimpan energi di mikrogrid karena merupakan produk yang sudah mapan dan memiliki banyak pengalaman kerja. Sistem penyimpanan energi baterai terdiri dari beberapa bagian, terutama meliputi paket baterai penyimpanan energi, sistem manajemen baterai (BMS), transformator penaik tegangan, perangkat konverter dua arah penyimpanan energi (PCS), sistem pelacakan penyimpanan energi, dan beberapa bagian lainnya. Ketika jaringan listrik padam, sistem penyimpanan energi dapat dialihkan dari terhubung ke jaringan listrik ke bekerja tanpa jaringan listrik. Kemudian, sistem ini bertindak sebagai sumber daya cadangan untuk seluruh sistem mikrogrid, menjaga tegangan dan arus tetap stabil ketika tidak terhubung ke jaringan listrik.
2. Memilih baterai penyimpanan energi
2.1 Baterai dengan karbon timbal
Baterai timbal-karbon adalah jenis perangkat penyimpanan energi baru yang dibuat dengan menambahkan material karbon dengan sifat kapasitif ke elektroda negatif baterai timbal-asam biasa. Hal ini dapat dilakukan secara "internal dan" atau "campuran internal". Baterai timbal-karbon mirip dengan baterai timbal-asam biasa dan superkapasitor. Baterai ini dapat membuat baterai timbal-asam biasa bekerja jauh lebih baik dalam banyak hal, dan berikut adalah beberapa manfaat ilmiahnya:
1. Pengganda pengisian daya tinggi;
2. Masa pakai siklusnya 4-5 kali lebih lama daripada baterai timbal-asam biasa;
3. keamanan yang baik;
4. Tingkat regenerasi yang tinggi (hingga 97%), jauh lebih tinggi daripada baterai kimia lainnya; ketersediaan bahan baku yang melimpah, biaya rendah, 1,5 kali lipat dari baterai timbal-asam biasa; dan biaya baterai timbal-asam biasa sekitar 1,5 kali lipat dari baterai ini. 1,5 kali lebih kuat daripada baterai timbal-asam biasa.
Performa baterai timbal-karbon telah meningkat pesat dibandingkan dengan baterai timbal-asam tradisional. Namun, peran material karbon utama dalam meningkatkan performa baterai timbal-karbon masih belum jelas. Penambahan material karbon dapat memiliki efek negatif, seperti pengendapan hidrogen pada elektroda negatif dan hilangnya air pada baterai, sehingga ini merupakan masalah yang perlu ditangani.
2.2 Baterai Lithium
Dalam proses pengisian dan pengosongan, baterai lithium-ion menggunakan bahan kimia yang mengandung lithium sebagai anoda positif. Tidak ada logam lithium dalam baterai lithium-ion.
Baterai ion litium memiliki elektroda positif yang terbuat dari senyawa yang mengandung litium, seperti litium kobaltat (LiCoO2), litium manganat (LiMn2O4), litium besi fosfat (LiFePO4), dan material dua atau tiga bagian lainnya. Elektroda negatif terbuat dari senyawa lapisan antara litium-karbon, seperti grafit, karbon lunak, karbon keras, dan litium titanat.
Baterai lithium-ion memiliki dua keunggulan luar biasa, yaitu kepadatan penyimpanan energi yang tinggi dan kepadatan daya. Manfaat lainnya meliputi efisiensi tinggi, berbagai macam penggunaan, banyak perhatian, kemajuan ilmiah yang pesat, dan banyak ruang untuk pertumbuhan. ① Karena menggunakan elektrolit kimia, terdapat risiko keamanan yang besar; keamanan perlu ditingkatkan.
2.3 Memilih baterai penyimpanan energi
Mari kita lihat perbedaan antara kedua jenis baterai penyimpanan energi ini dalam hal seberapa dalam daya tahannya, kisaran suhu operasionalnya, dan masa pakai siklusnya.
Tabel di atas menunjukkan bahwa baterai timbal-karbon memiliki masa pakai siklus yang pendek dan melepaskan hidrogen, yang berbahaya. Di sisi lain, baterai litium besi fosfat dapat bekerja dalam berbagai suhu dan memiliki masa pakai siklus yang tinggi, efisiensi transfer energi, dan kepadatan energi yang tinggi.
Oleh karena itu, baterai penyimpanan lithium besi fosfat adalah pilihan terbaik untuk sebagian besar proyek penyimpanan energi.
