Subscribing is a smart move!
You can subscribe to this board after you log in or create your free account.
Invite a Co-worker
Send a co-worker an invite to the portal.Just enter their email address and we'll connect them to register. After joining, they will belong to the same company.
Send Invite Cancel
Solved
Go to Solution
Link copied. Please paste this link to share this article on your social media post.
Pro dan kontra baterai untuk penyimpanan energi
Saatnya untuk pertumbuhan pesat dalam penyimpanan energi skala industri sudah dekat, karena negara-negara di seluruh dunia beralih ke energi terbarukan, yang secara bertahap menggantikan bahan bakar fosil. Baterai adalah salah satu pilihannya.
Salah satu masalah yang terus terjadi terkait energi terbarukan dalam sistem energi angin atau tenaga surya fotovoltaik (PV) adalah kelebihan pasokan saat matahari bersinar atau saat angin bertiup, namun dapat menyebabkan kekurangan listrik saat matahari terbenam atau angin bertiup kencang. Cara untuk mengatasi apa yang oleh para ahli di bidangnya disebut intermiten energi angin dan matahari adalah dengan menyimpannya ketika pasokannya berlebih untuk digunakan nanti, ketika pasokannya terbatas.
Berbagai teknologi digunakan untuk menyimpan energi terbarukan, salah satunya disebut “pompa hidro”. Bentuk penyimpanan energi ini menyumbang lebih dari 90% penyimpanan energi berkapasitas tinggi di dunia saat ini. Listrik digunakan untuk memompa air ke reservoir di ketinggian yang lebih tinggi selama periode permintaan energi rendah. Ketika permintaan berada pada titik tertinggi, air dialirkan melalui turbin yang terletak di ketinggian lebih rendah dan diubah kembali menjadi listrik. Penyimpanan yang dipompa juga berguna untuk mengontrol level tegangan dan menjaga kualitas daya di jaringan. Ini adalah sistem yang telah dicoba dan diuji, namun memiliki kelemahan. Proyek pembangkit listrik tenaga air berukuran besar dan mahal dengan biaya modal yang mahal, dan memiliki persyaratan geografis yang menuntut. Mereka harus ditempatkan di daerah pegunungan dengan banyak air. Jika dunia ingin mencapai target emisi nol bersih, dunia memerlukan sistem penyimpanan energi yang dapat ditempatkan hampir di mana saja dan dalam skala besar.
Standar IEC memastikan bahwa proyek pembangkit listrik tenaga air aman dan efisien. Komite Teknis IEC TC 4 menerbitkan serangkaian standar yang menspesifikasikan turbin hidrolik dan peralatan terkait. IEC TC 57 menerbitkan standar untuk jaringan pintar (Smart Grid). Salah satu Standar utama IEC 61850 menspesifikasikan peran pembangkit listrik tenaga air (hydro power) dan membantunya beroperasi dengan jaringan listrik seiring dengan digitalisasi dan otomatisasi.
Baterai Li-ion semakin membaik
Baterai adalah salah satu solusi nyata untuk penyimpanan energi. Untuk saat ini, baterai lithium-ion (li-ion) menjadi pilihan yang disukai. Perusahaan utilitas di seluruh dunia telah meningkatkan kemampuan penyimpanannya menggunakan baterai li-ion berukuran sangat besar, yaitu baterai berukuran besar yang dapat menyimpan energi antara 100 hingga 800 megawatt (MW). Fasilitas penyimpanan energi Moss Landing yang berbasis di California merupakan yang terbesar di dunia, dengan total kapasitas 750 MW/3.000 MWh.
Harga baterai li-ion telah turun drastis dalam beberapa tahun terakhir dan mampu menyimpan energi dalam jumlah yang semakin besar. Banyak keuntungan yang didapat dari baterai ini didorong oleh perlombaan industri otomotif untuk membuat baterai li-ion yang lebih kecil, lebih murah, dan lebih bertenaga untuk mobil listrik. Daya yang dihasilkan setiap sel litium-ion sekitar 3,6 volt (V). Ini lebih tinggi dibandingkan dengan nikel kadmium standar, nikel logam hidrida dan bahkan sel alkali standar sekitar 1,5 V dan asam timbal sekitar 2 V per sel, sehingga memerlukan lebih sedikit sel dalam banyak aplikasi baterai.
Sel Li-ion distandarisasi oleh IEC TC 21, yang menerbitkan seri IEC 62660 tentang sel li-ion sekunder untuk penggerak EV. IEC TC 21 juga menerbitkan standar untuk sistem penyimpanan energi terbarukan. Yang pertama, IEC 61427‑1, menetapkan persyaratan umum dan metode pengujian untuk aplikasi off-grid dan listrik yang dihasilkan oleh modul PV. Yang kedua, IEC 61427-2, melakukan hal yang sama tetapi untuk aplikasi on-grid, dengan masukan energi dari pembangkit listrik tenaga angin dan surya yang besar. “Standar ini berfokus pada karakterisasi kinerja baterai yang tepat, apakah digunakan untuk menyalakan lemari es penyimpanan vaksin di daerah tropis atau mencegah pemadaman listrik di jaringan listrik secara nasional. Standar-standar ini sebagian besar bersifat agnostik kimia. Mereka memungkinkan perencana utilitas atau pelanggan akhir untuk membandingkan apel dengan apel, bahkan ketika kimia baterai berbeda terlibat,” menurut pakar TC 21, Herbert Giess.
IEC TC 120 didirikan secara khusus untuk mempublikasikan standar di bidang sistem penyimpanan energi listrik (EES) terintegrasi jaringan untuk mendukung kebutuhan jaringan. Sistem EES merupakan suatu sistem yang terintegrasi dengan komponen-komponen yang dapat berupa baterai yang sudah terstandarisasi. TC sedang mengerjakan standar baru, IEC 62933‑5‑4, yang akan menentukan metode dan prosedur uji keselamatan untuk sistem berbasis baterai li-ion untuk penyimpanan energi.
IECEE (IEC System of Conformity Assessment Schemes for Electrotechnical Equipment and Components) adalah salah satu dari empat sistem penilaian kesesuaian yang dikelola oleh IEC. Ini menjalankan skema yang menguji keselamatan, interoperabilitas komponen kinerja, efisiensi energi, kompatibilitas elektromagnetik (EMC) dan zat berbahaya pada baterai.
Kekhawatiran muncul mengenai keamanan dan daur ulang
Namun, kelemahan penggunaan baterai li-ion untuk penyimpanan energi sangat banyak dan terdokumentasi dengan cukup baik. Kinerja sel li-ion menurun seiring waktu, sehingga membatasi kemampuan penyimpanannya. Permasalahan dan kekhawatiran juga telah dikemukakan mengenai daur ulang baterai, ketika baterai tidak lagi dapat memenuhi kemampuan penyimpanannya, serta mengenai sumber litium dan kobalt yang diperlukan. Kobalt, khususnya, sering ditambang secara informal, termasuk oleh anak-anak. Salah satu produsen kobalt terpenting adalah Republik Demokratik Kongo. Tantangan penyimpanan energi juga diambil melalui proyek-proyek di IEC Global Impact Fund. Daur ulang li‑ion adalah salah satu aspek yang dipertimbangkan.
Yang terakhir, li-ion mudah terbakar dan sejumlah besar pembangkit listrik yang menyimpan energi dengan baterai li‑ion di Korea Selatan terbakar mulai tahun 2017 hingga 2019. Meskipun penyebabnya telah diidentifikasi, terutama praktik pemasangan yang buruk, masih kurangnya kesadaran akan hal ini. risiko yang terkait dengan li-ion, termasuk pelepasan panas.
IEC TC 120 baru-baru ini menerbitkan standar baru yang membahas bagaimana sistem penyimpanan energi berbasis baterai dapat menggunakan baterai daur ulang. IEC 62933‑4‑4, bertujuan untuk “meninjau kemungkinan dampak terhadap lingkungan akibat penggunaan kembali baterai dan untuk menentukan persyaratan yang sesuai”.
Teknologi baterai baru
Teknologi baterai lainnya juga bermunculan, termasuk baterai solid state atau SSB. Menurut konsultan B‑to‑B IDTechEx, baterai ini menjadi yang terdepan dalam perlombaan teknologi baterai generasi berikutnya. Baterai solid-state menggantikan elektrolit cair yang mudah terbakar dengan elektrolit solid-state (SSE), yang menawarkan manfaat keselamatan yang melekat. SSE juga membuka pintu untuk menggunakan bahan katoda dan anoda yang berbeda, sehingga memperluas kemungkinan desain baterai. Meskipun beberapa SSB didasarkan pada kimia li‑ion, tidak semuanya mengikuti jalur ini. Masalahnya adalah SSB yang sebenarnya, yang tidak memiliki likuid sama sekali, masih sangat jauh dari peluncuran pasar, meskipun SSB tersebut terlihat seperti alternatif yang menjanjikan di masa depan.
Menurut IDTechEx, “Penerapan SSB menghadapi tantangan, termasuk belanja modal yang tinggi, biaya operasional yang sebanding, dan harga premium. Proposisi nilai yang jelas harus disajikan untuk mendapatkan penerimaan publik. Pasar mungkin menerima SSB, meskipun SSB tersebut mengandung sejumlah kecil polimer cair atau gel, selama SSB tersebut memberikan fitur yang diinginkan. Baterai semi-padat hibrida dapat memberikan jalur transisi, menawarkan peningkatan kinerja. Dalam jangka pendek, SSB hybrid, yang mengandung sedikit gel atau cairan, mungkin menjadi lebih umum.”
Perlombaan untuk baterai generasi berikutnya sedang berlangsung. Meskipun belum ada standar untuk baterai baru ini, baterai tersebut diperkirakan akan muncul ketika pasar membutuhkannya.
Oleh Catherine Bischofberger, 1 Desember 2023
Source : https://etech.iec.ch/issue/2023-06/the-pros-and-cons-of-batteries-for-energy-storage
Diterjemahkan oleh Helvin Herman Tirtadjaja
Accepted Solutions
Create your free account or log in to subscribe to the board - and gain access to more than 10,000+ support articles along with insights from experts and peers.