1. Gambaran Keseluruhan
Teknologi penyimpanan tenaga boleh dikategorikan secara meluas kepada penyimpanan fizikal dan penyimpanan kimia. Penyimpanan fizikal merangkumi teknologi seperti penyimpanan hidro yang dipam, udara termampat, penyimpanan roda tenaga, penyimpanan graviti dan penyimpanan perubahan fasa. Penyimpanan kimia merangkumi bateri litium-ion, bateri aliran, bateri natrium-ion dan teknologi penyimpanan hidrogen (ammonia).
Storan tenaga baharu merujuk kepada teknologi storan yang terutamanya mengeluarkan kuasa elektrik, tidak termasuk storan hidro yang dipam. Berbanding dengan storan hidro yang dipam, teknologi storan tenaga baharu menawarkan penempatan yang fleksibel, tempoh pembinaan yang singkat, tindak balas yang pantas dan ciri-ciri fungsi yang pelbagai.
Teknologi penyimpanan tenaga baharu digunakan secara meluas dalam pelbagai sektor sistem kuasa, sekali gus mengubah ciri-ciri operasi sistem kuasa tradisional secara mendalam. Ia telah menjadi kemudahan yang sangat diperlukan untuk operasi sistem kuasa yang selamat, stabil dan ekonomik.
2. Penyimpanan Tenaga Mekanikal
Penyimpanan tenaga mekanikal terutamanya merangkumi penyimpanan tenaga udara termampat dan penyimpanan tenaga roda tenaga.
Storan Tenaga Udara Mampat (CAES): CAES menggunakan elektrik lebihan semasa tempoh permintaan rendah untuk memampatkan udara, yang disimpan dan kemudian dilepaskan semasa tempoh permintaan puncak untuk menjana kuasa dengan memacu turbin gas. CAES sesuai untuk aplikasi berskala besar seperti ladang angin kerana keupayaan pencukuran puncaknya tetapi memerlukan keadaan geografi tertentu.
Penyimpanan Tenaga Roda Tenaga: Kaedah ini menggunakan tenaga elektrik untuk memecut rotor yang diletakkan di dalam vakum, menukar tenaga elektrik kepada tenaga kinetik untuk penyimpanan. Penyimpanan tenaga roda tenaga dicirikan oleh tempoh nyahcas yang pendek dan kapasiti yang lebih kecil, menjadikannya sesuai untuk aplikasi seperti bekalan kuasa tidak terganggu (UPS) dan pengawalaturan frekuensi. Walau bagaimanapun, ketumpatan tenaganya agak rendah, mengekalkan kuasa hanya untuk beberapa saat hingga beberapa minit.
3. Penyimpanan Tenaga Elektrokimia
Penyimpanan tenaga elektrokimia merupakan bidang penting yang merangkumi pelbagai jenis bateri:
Bateri Litium-Ion: Teknologi penyimpanan elektrokimia yang paling matang dan digunakan secara meluas, kini dalam pengeluaran berskala besar dan dengan pertumbuhan terpantas serta bahagian pasaran tertinggi.
Bateri Asid Plumbum: Bateri ini mempunyai elektrod yang diperbuat terutamanya daripada plumbum dan oksidanya dengan elektrolit asid sulfurik. Ia merupakan teknologi matang dengan prestasi yang stabil tetapi mengalami masa pengecasan yang lama, pencemaran yang tinggi dan jangka hayat yang pendek.
Bateri Aliran: Masih dalam peringkat aplikasi demonstrasi, bateri aliran boleh dikategorikan berdasarkan sistem elektrolitnya kepada bateri aliran vanadium redoks, bateri aliran zink-besi, bateri aliran zink-bromin dan bateri aliran besi-kromium. Bateri aliran vanadium redoks adalah yang paling dikomersialkan, manakala yang lain masih memecut ke arah perindustrian.
Bateri Natrium-Ion: Bateri ini menggunakan interkalasi dan penyahinterkalasi ion natrium antara anod dan katod untuk pengecasan dan penyahcasan. Teknologi natrium-ion masih bersifat eksperimental, sedang menjalani penyelidikan dan pengujian selanjutnya.
4. Penyimpanan Tenaga Elektromagnetik
Storan tenaga elektromagnet termasuk storan tenaga magnet superkonduktor (SMES) dan storan tenaga superkapasitor, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan nyahcas pantas dan kuasa tinggi.
Penyimpanan Tenaga Magnetik Superkonduktor (SME): Menyimpan tenaga elektrik dalam medan magnet dengan keupayaan cas/nyahcas pantas dan ketumpatan kuasa yang tinggi. Walaupun terdapat produk PKS suhu rendah dan suhu tinggi komersial, aplikasinya dalam grid kuasa masih terhad disebabkan oleh kos yang tinggi dan penyelenggaraan bahan superkonduktor yang kompleks, menjadikannya dalam fasa eksperimen.
Superkapasitor: Menyimpan tenaga elektrik menggunakan prinsip elektrostatik, dengan ketahanan voltan rendah bagi bahan dielektrik. Oleh itu, superkapasitor mempunyai kapasiti penyimpanan tenaga yang terhad, ketumpatan tenaga yang rendah dan kos pelaburan yang tinggi.
5. Penyimpanan Tenaga Kimia
Penyimpanan tenaga kimia terutamanya merujuk kepada teknologi penyimpanan hidrogen. Ini menukarkan elektrik sekejap-sekejap atau lebihan kepada hidrogen melalui elektrolisis untuk penyimpanan, yang boleh ditukar semula menjadi kuasa elektrik menggunakan sel bahan api atau peranti penjanaan lain apabila diperlukan.
Menurut "Penyelidikan Laluan Pembangunan Stesen Pencukur Puncak Penyimpanan Tenaga Hidrogen" oleh Polaris, kecekapan penjanaan kuasa semasa sistem sel bahan api hidrogen adalah kira-kira 45%. Dengan mengambil kira kehilangan tenaga semasa elektrolisis air, kecekapan keseluruhan sistem penjanaan kuasa penyimpanan hidrogen adalah kira-kira 35%. Meningkatkan kecekapan penukaran tenaga merupakan cabaran kritikal, dan pembangunan perindustrian penyimpanan tenaga hidrogen berskala besar memerlukan masa yang agak lama.
