Jenis-jenis Sistem Penyimpanan Energi Baterai

Meningkatnya biaya listrik telah mendorong orang untuk beralih ke energi surya. Benarkah? Energi terbarukan ini disimpan dalam Sistem Penyimpanan Energi Baterai (BESS). Sistem ini memungkinkan kita untuk menyimpan energi di dalam baterai dan menggunakannya secara efisien di kemudian hari. Menariknya, ada beberapa jenis Battery Energy Storage Systems (BESS).

Setiap jenis BESS menawarkan proposisi nilai yang unik. Beberapa di antaranya tidak mahal, tetapi daya tahan dan kemampuan penyimpanan dayanya agak lemah. Di sisi lain, ada tipe BESS premium, tetapi biayanya sangat tinggi. Dalam artikel ini, saya akan menjelaskan semua jenis BESS dan spesifikasi utamanya. Ini akan membantu Anda memilih sistem penyimpanan baterai yang tepat.

Mengapa Kita Membutuhkan Penyimpanan Baterai?

Dalam artikel sebelumnya, saya telah membahas semua dasar-dasar Sistem Penyimpanan Energi Baterai. Anda harus memeriksanya untuk mendapatkan pemahaman yang mendetail mengenai sistem ini. Mari kita lihat sekilas mengapa sistem penyimpanan ini sangat penting.

Pertama, sumber energi terbarukan seperti matahari atau angin terbatas. Jika ada matahari, energi matahari akan diproduksi. Pada malam hari, sumber energi ini tidak tersedia. Pada siang hari, Anda dapat menyimpan energi matahari dalam baterai. Setelah matahari terbenam, Anda dapat menggunakan energi yang tersimpan untuk malam hari.
Sistem baterai juga sangat membantu jika Anda bergantung sepenuhnya pada stasiun jaringan untuk kebutuhan energi Anda. Pada jam-jam sibuk, biaya listrik (dari stasiun jaringan) tinggi. Anda dapat menyimpan energi selama periode permintaan rendah. Anda kemudian dapat menggunakan energi yang tersimpan ini selama jam sibuk daripada mengambilnya dari stasiun jaringan. Hal ini akan mengurangi tagihan listrik Anda secara signifikan.
Pemadaman listrik adalah masalah serius di banyak daerah. Ketika stasiun jaringan tidak dapat memenuhi permintaan listrik, maka akan terjadi pemadaman. Namun, orang menggunakan baterai ini untuk menyimpan energi. Selama pemadaman listrik, mereka beralih menggunakan baterai sebagai cadangan daya. Dengan cara ini, mereka mempertahankan pasokan listrik tanpa gangguan.
Stasiun jaringan listrik juga menggunakan BESS yang besar untuk memenuhi lonjakan permintaan yang tiba-tiba. Pemerintah juga beralih ke energi terbarukan karena biayanya yang rendah. Jadi, stasiun jaringan menyimpan energi ini dan menghasilkan keuntungan dengan menjualnya kepada pelanggan. Ingat, sumber energi konvensional sangat mahal.

Jenis-jenis Sistem Penyimpanan Energi Baterai (BESS)

Paham mengapa BESS penting dan semakin populer? Mari kita lanjutkan ke topik utama kita, yaitu berbagai jenis sistem penyimpanan. Pada bagian ini, kita akan membahas seluk beluk setiap jenis BESS. Hal ini akan membantu Anda membuat keputusan yang tepat saat memilih BESS.

1- Baterai Lithium-Ion

Baterai lithium-ion adalah pilihan yang paling umum dan dapat diandalkan di pasaran. Cara kerjanya didasarkan pada pergerakan ion lithium. Ion-ion ini bergerak atau mengalir di antara elektroda baterai selama pengisian dan pengosongan.

Baterai ini dapat digunakan untuk menyimpan energi terbarukan dan energi konvensional untuk jangka panjang. Yang saya sukai dari baterai ini adalah keserbagunaannya. Ukurannya cukup kecil untuk digunakan di smartphone dan laptop. Ukuran yang lebih besar dari baterai ini adalah standar untuk kendaraan listrik dan aplikasi kelas atas lainnya.

Kepadatan energi baterai ini melampaui rekan-rekannya. Ini berarti baterai ini menyimpan lebih banyak energi dan bertahan selama berjam-jam untuk penggunaan yang konsisten, tergantung ukurannya. Namun, baterai ini dapat menjadi terlalu panas jika tidak dikelola dengan tepat.

Kelemahan ini dapat menimbulkan bahaya keselamatan, meningkatkan risiko bagi pengguna. Namun demikian, lithium-ion modern dan canggih dilengkapi dengan sensor dan BMS khusus. Sistem ini mendeteksi pemanasan baterai dan memberi Anda pembaruan. Harga baterai lithium-ion sangat tinggi, tetapi 100% sepadan dengan ribuan siklus pengisian daya.

2- Baterai Asam Timbal

Seperti yang saya sebutkan sebelumnya, baterai lithium-ion adalah baterai premium dan sangat mahal. Harganya yang mahal bisa menjadi masalah besar bagi banyak orang. Jika Anda salah satunya, jangan khawatir! Baterai timbal-asam ini adalah pilihan yang terjangkau, menawarkan kinerja yang optimal. Baterai ini dilengkapi dengan pelat timbal khusus dan asam sulfat.

Reaksi kimia terjadi antara timbal dan asam sulfat. Reaksi kimia ini memfasilitasi pengisian dan pengosongan baterai ini. Yang menarik, baterai ini adalah salah satu teknologi tertua dan paling usang. Efisiensi penyimpanan energinya sekitar 70-80%, yang lebih rendah daripada baterai lithium-ion.

Selain itu, ukuran besar dan besar baterai ini merupakan masalah besar. Karena ukurannya yang sangat besar, baterai ini menghabiskan banyak ruang. Umumnya, bisnis besar dan bank komersial menggunakannya. Ketika datang ke penggunaan rumah tanggabaterai lithium telah menggantikannya. Alasannya adalah karena baterai ini ringkas dan menawarkan efisiensi energi yang sangat baik.

3- Baterai Nikel-Kadmium (Ni-Cd)

Baterai ini dikenal dengan daya tahan dan performa yang tahan lama. Baterai ini menawarkan ribuan siklus pengisian ulang dengan efisiensi energi yang optimal. Nikel oksida hidroksida dan logam kadmium digunakan sebagai elektroda dalam baterai ini. Di masa lalu, baterai jenis ini digunakan pada perangkat yang kecil dan ringkas.

Yang saya sukai dari baterai nikel-kadmium ini adalah desainnya yang kokoh. Produsen menggunakan bahan berkualitas tinggi dalam pembuatannya. Selain itu, baterai ini dapat bertahan pada suhu yang lebih tinggi, yang merupakan keuntungan yang signifikan. Menggunakannya dalam kondisi suhu tinggi tidak akan memengaruhi kinerjanya. Baterai ini menawarkan siklus hidup yang panjang, tetapi memiliki masalah "efek memori".

Ini berarti Anda harus mengosongkan baterai sepenuhnya sebelum mengisi ulang. Jika Anda mengisi daya baterai tanpa mengosongkannya sepenuhnya, kapasitas penyimpanan energinya akan berkurang. Karena masalah seperti itu, orang lebih memilih menggunakan baterai lithium-ion atas jenis baterai ini. Saat ini, baterai jenis ini digunakan apabila diperlukan ketahanan terhadap suhu tinggi.

4- Baterai Natrium-Belerang (NaS)

Baterai natrium-sulfur ini lebih jarang digunakan dalam aplikasi rutin. Banyak orang mungkin belum pernah melihat baterai jenis ini. Alasannya adalah karena baterai ini hanya digunakan dalam skala besar. Misalnya, hanya pembangkit listrik dan stasiun jaringan yang menggunakannya untuk menyimpan dan memenuhi kebutuhan energi. Anda mungkin bertanya-tanya mengapa jenis baterai ini kurang umum.

Mereka menggunakan natrium dan belerang untuk menyimpan energi. Bahan-bahan ini harus dalam keadaan cair untuk menyimpan energi. Baterai ini membutuhkan suhu tinggi (300 hingga 350°C) untuk melelehkan bahannya. Menyediakan suhu setinggi itu tidak memungkinkan dalam penggunaan rutin. Oleh karena itu, baterai ini tidak disukai untuk penggunaan rumah tangga.

Selain itu, baterai ini memerlukan perawatan rutin dan kepatuhan terhadap protokol keselamatan. Kebocoran atau kebakaran kecil dapat mengakibatkan ledakan besar. Yang saya sukai dari baterai ini adalah, baterai ini memiliki densitas energi yang sangat baik. Baterai ini dapat menyimpan energi dalam jumlah besar secara efisien. Selain itu, baterai ini dapat bertahan lebih dari 10 tahun tanpa menunjukkan tanda-tanda kerusakan.

5- Baterai Solid-State

Seperti yang Anda ketahui, baterai konvensional menggunakan elektroda cair. Muatan bergerak melalui cairan ini dan mencapai elektroda. Benar kan? Namun, baterai solid-state ini berbeda karena tidak menggunakan elektrolit cair. Sebaliknya, mereka menggunakan bahan padat (seperti logam) sebagai elektroda. Bahan ini memungkinkan pergerakan muatan positif dan negatif.

Sebagai hasilnya, masalah kebocoran dapat diminimalkan secara signifikan. Selain itu, baterai ini tidak mudah terbakar karena tidak memiliki elektrolit yang mudah terbakar. Jadi, Anda dapat menggunakannya bahkan dalam suhu yang sangat tinggi. Kapasitas energinya optimal, menjadikannya pilihan ideal untuk digunakan pada mobil listrik. Saya menganggapnya sebagai pilihan yang lebih unggul daripada baterai lithium atau baterai asam timbal.

Sorotan Cepat: Seperti disebutkan di atas, baterai ini menggunakan bahan padat sebagai elektroda. Bahan solid-state seperti itu mahal dan premium. Karena itu, jenis baterai ini tidak cocok untuk penggunaan domestik. Namun, baterai ini memiliki masa depan yang cerah dan dipertimbangkan untuk digunakan pada kendaraan listrik.

6- Baterai Seng-Udara

Ini adalah baterai termurah yang menawarkan penyimpanan energi yang optimal. Pengoperasiannya didasarkan pada logam seng dan oksigen dari udara. Anda dapat menyimpan energi terbarukan dan konvensional energi dalam baterai ini. Seng bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan listrik selama penggunaannya. Anda mungkin bertanya-tanya dari mana oksigen ini berasal.

Baterai ini memiliki lubang kecil. Udara masuk melalui lubang ini. Seperti yang Anda ketahui, udara mengandung oksigen, dan bereaksi dengan seng. Sebagai hasil dari reaksi antara seng dan oksigen, listrik dihasilkan. Ingat, baterai ini ringkas, ringan, dan sangat terjangkau. Selain itu, bahan seng ramah lingkungan, sehingga aman bagi lingkungan.

Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Jenis BESS

Seperti yang saya katakan sebelumnya, ada berbagai jenis sistem penyimpanan baterai. Karena banyaknya pilihan, bisa jadi membingungkan untuk memilih salah satu di antaranya. Pada bagian di bawah ini, saya akan membahas beberapa pertimbangan utama. Dengan mengikutinya, Anda akan dapat memilih BESS yang andal.

Jenis baterai yang Anda pilih harus memiliki kapasitas energi yang lebih tinggi.
Output daya baterai adalah parameter penting lainnya. Disarankan untuk memilih baterai dengan output daya yang lebih tinggi. Baterai semacam itu menawarkan pengiriman daya yang lebih besar selama penggunaannya.
Pilih baterai yang memberikan masa pakai yang lebih tinggi. Baterai lithium-ion adalah pilihan terbaik. Baterai ini menawarkan masa pakai yang lebih tinggi dan bertahan lebih lama daripada jenis lainnya.
Ukuran dan berat baterai adalah parameter penting lainnya. Saya sarankan untuk memilih baterai yang ringkas dan ringan. Baterai lithium-ion lebih ringkas tanpa mengorbankan kapasitas penyimpanannya.
Baterai model lama biasanya tidak dilengkapi dengan sensor atau BMS. Baterai semacam itu berisiko karena tidak dapat mendeteksi masalah panasnya. Saya sarankan untuk memilih BESS dengan Sistem Manajemen Baterai (BMS) yang dioptimalkan.
Baterai yang Anda pilih haruslah yang tidak memerlukan perawatan rutin. Hal ini akan mengurangi biaya perawatan, dan perawatannya akan terjangkau. Baterai lithium-ion semakin populer karena memerlukan perawatan yang minimal.

Kesimpulan

Jadi, BESS (Sistem Penyimpanan Energi Baterai) mana yang harus Anda pilih? Nah, jawaban untuk pertanyaan ini bervariasi tergantung pada kebutuhan dan anggaran pengguna. Namun demikian, saya menganggap baterai lithium-ion sebagai pilihan terbaik. Pertama-tama, baterai ini aman, hemat energi, dan mudah dirawat.

Selain itu, kekompakannya adalah fitur yang membuatnya ideal untuk ruang sempit. Namun demikian, harganya pada umumnya mahal, dan ini bisa menjadi kekurangannya. Dalam artikel ini, saya sudah membahas berbagai opsi yang bisa Anda pertimbangkan. Apa pun jenis baterai yang Anda pilih, pastikan baterai tersebut memenuhi standar yang saya bahas di bagian kesimpulan.