Sistem penyimpanan energi baterai, yang umumnya dikenal sebagai BESS, menggunakan bank baterai isi ulang untuk menyimpan kelebihan listrik dari jaringan atau sumber terbarukan untuk penggunaan selanjutnya. Seiring dengan kemajuan teknologi energi terbarukan dan jaringan pintar, sistem BESS memainkan peran yang semakin penting dalam menstabilkan pasokan listrik dan memaksimalkan nilai energi hijau. Jadi, bagaimana tepatnya sistem ini bekerja?
Langkah 1: Bank Baterai
Dasar dari setiap BESS adalah media penyimpanan energi - baterai. Beberapa modul baterai atau "sel" disambungkan bersama untuk membentuk "bank baterai" yang menyediakan kapasitas penyimpanan yang dibutuhkan. Sel yang paling umum digunakan adalah lithium-ion karena kepadatan dayanya yang tinggi, masa pakai yang lama, dan kemampuan pengisian daya yang cepat. Bahan kimia lain seperti baterai timbal-asam dan baterai aliran juga digunakan dalam beberapa aplikasi.
Langkah 2: Sistem Konversi Daya
Bank baterai terhubung ke jaringan listrik melalui sistem konversi daya atau PCS. PCS terdiri dari komponen elektronika daya seperti inverter, konverter, dan filter yang memungkinkan daya mengalir di kedua arah antara baterai dan jaringan. Inverter mengubah arus searah (DC) dari baterai menjadi arus bolak-balik (AC) yang digunakan jaringan, dan konverter melakukan kebalikannya untuk mengisi daya baterai.
Langkah 3: Sistem Manajemen Baterai
Sistem manajemen baterai, atau BMS, memantau dan mengendalikan setiap sel baterai di dalam bank baterai. BMS menyeimbangkan sel, mengatur tegangan dan arus selama pengisian dan pengosongan daya, dan melindungi dari kerusakan akibat pengisian daya yang berlebihan, arus yang berlebihan, atau pengosongan daya yang dalam. Sistem ini memantau parameter utama seperti tegangan, arus, dan suhu untuk mengoptimalkan kinerja dan masa pakai baterai.
Langkah 4: Sistem Pendingin
Sistem pendingin membuang panas berlebih dari baterai selama pengoperasian. Hal ini penting untuk menjaga sel dalam kisaran suhu optimal dan memaksimalkan masa pakai siklus. Jenis pendinginan yang paling umum digunakan adalah pendinginan cair (dengan mengalirkan cairan pendingin melalui pelat yang bersentuhan dengan baterai) dan pendinginan udara (menggunakan kipas untuk memaksa udara melewati penutup baterai).
Langkah 5: Operasi
Selama periode permintaan listrik rendah atau produksi energi terbarukan tinggi, BESS menyerap kelebihan daya melalui sistem konversi daya dan menyimpannya di bank baterai. Ketika permintaan tinggi atau energi terbarukan tidak tersedia, energi yang tersimpan dibuang kembali ke jaringan melalui inverter. Hal ini memungkinkan BESS untuk "menggeser waktu" energi terbarukan yang terputus-putus, menstabilkan frekuensi dan tegangan jaringan, dan menyediakan daya cadangan selama pemadaman.
Sistem manajemen baterai memantau status pengisian daya setiap sel dan mengendalikan laju pengisian daya dan pengosongan daya untuk mencegah pengisian daya berlebih, panas berlebih, dan pengosongan daya baterai secara berlebihan - sehingga memperpanjang masa pakai baterai. Sistem pendingin berfungsi untuk menjaga suhu baterai secara keseluruhan dalam rentang pengoperasian yang aman.
Singkatnya, sistem penyimpanan energi baterai memanfaatkan baterai, komponen elektronika daya, kontrol cerdas, dan manajemen termal secara terpadu untuk menyimpan kelebihan listrik dan melepaskan daya sesuai permintaan. Hal ini memungkinkan teknologi BESS untuk memaksimalkan nilai sumber energi terbarukan, membuat jaringan listrik lebih efisien dan berkelanjutan, serta mendukung transisi menuju masa depan energi rendah karbon.
Dengan munculnya sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin, sistem penyimpanan energi baterai skala besar (BESS) memainkan peran yang semakin penting dalam menstabilkan jaringan listrik. Sistem penyimpanan energi baterai menggunakan baterai yang dapat diisi ulang untuk menyimpan kelebihan listrik dari jaringan atau dari sumber terbarukan dan menyalurkan kembali daya tersebut saat dibutuhkan. Teknologi BESS membantu memaksimalkan pemanfaatan energi terbarukan yang terputus-putus dan meningkatkan keandalan, efisiensi, dan keberlanjutan jaringan secara keseluruhan.
BESS biasanya terdiri dari beberapa komponen:
1) Bank baterai yang terbuat dari beberapa modul atau sel baterai untuk menyediakan kapasitas penyimpanan energi yang dibutuhkan. Baterai lithium-ion paling umum digunakan karena kepadatan dayanya yang tinggi, masa pakai yang lama, dan kemampuan pengisian daya yang cepat. Bahan kimia lain seperti baterai timbal-asam dan baterai aliran juga digunakan.
2) Sistem konversi daya (PCS) yang menghubungkan bank baterai ke jaringan listrik. PCS terdiri dari inverter, konverter, dan peralatan kontrol lainnya yang memungkinkan daya mengalir di kedua arah antara baterai dan jaringan listrik.
3) Sistem manajemen baterai (BMS) yang memantau dan mengendalikan kondisi dan kinerja masing-masing sel baterai. BMS menyeimbangkan sel, melindungi dari kerusakan akibat pengisian daya berlebih atau pengosongan daya yang dalam, dan memantau parameter seperti tegangan, arus, dan suhu.
4) Sistem pendingin yang membuang panas berlebih dari baterai. Pendinginan berbasis cairan atau udara digunakan untuk menjaga baterai dalam kisaran suhu operasi optimal dan memaksimalkan masa pakainya.
5) Wadah atau tempat penyimpanan yang melindungi dan mengamankan seluruh sistem baterai. Wadah baterai luar ruangan harus tahan cuaca dan mampu menahan suhu ekstrem.
Fungsi utama BESS adalah:
• Menyerap kelebihan daya dari jaringan listrik selama periode permintaan rendah dan melepaskannya saat permintaan tinggi. Ini membantu menstabilkan fluktuasi tegangan dan frekuensi.
• Menyimpan energi terbarukan dari sumber seperti tenaga surya fotovoltaik dan ladang angin yang memiliki keluaran yang bervariasi dan terputus-putus, lalu menyalurkan daya yang tersimpan tersebut saat matahari tidak bersinar atau angin tidak bertiup. Hal ini mengalihkan waktu energi terbarukan ke saat yang paling dibutuhkan.
• Menyediakan daya cadangan saat terjadi gangguan atau pemadaman jaringan untuk menjaga infrastruktur penting tetap beroperasi, baik dalam mode pulau maupun terhubung dengan jaringan.
• Berpartisipasi dalam respons permintaan dan program layanan tambahan dengan meningkatkan atau menurunkan keluaran daya sesuai permintaan, menyediakan pengaturan frekuensi dan layanan jaringan lainnya.
Kesimpulannya, seiring terus tumbuhnya energi terbarukan sebagai persentase jaringan listrik di seluruh dunia, sistem penyimpanan energi baterai berskala besar akan memainkan peran yang sangat penting dalam menjadikan energi bersih tersebut andal dan tersedia sepanjang waktu. Teknologi BESS akan membantu memaksimalkan nilai energi terbarukan, menstabilkan jaringan listrik, dan mendukung transisi menuju masa depan energi yang lebih berkelanjutan dan rendah karbon.
Waktu posting: 07-Jul-2023
