Sistem penyimpanan energi baterai, yang biasa dikenal sebagai BESS, menggunakan sejumlah baterai isi ulang untuk menyimpan kelebihan listrik dari jaringan listrik atau sumber energi terbarukan untuk digunakan kemudian. Seiring kemajuan energi terbarukan dan teknologi jaringan pintar, sistem BESS memainkan peran yang semakin penting dalam menstabilkan pasokan listrik dan memaksimalkan nilai energi hijau. Jadi, bagaimana sebenarnya sistem ini bekerja?
Langkah 1: Bank Baterai
Dasar dari setiap BESS (Battery Energy Storage System) adalah media penyimpanan energi - baterai. Beberapa modul baterai atau "sel" dihubungkan bersama untuk membentuk "bank baterai" yang menyediakan kapasitas penyimpanan yang dibutuhkan. Sel yang paling umum digunakan adalah lithium-ion karena kepadatan daya yang tinggi, masa pakai yang lama, dan kemampuan pengisian daya yang cepat. Kimia lain seperti 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 ke kedua arah antara baterai dan jaringan listrik. Inverter mengubah arus searah (DC) dari baterai menjadi arus bolak-balik (AC) yang digunakan jaringan listrik, dan konverter melakukan kebalikannya untuk mengisi daya baterai.
Langkah 3: Sistem Manajemen Baterai
Sistem manajemen baterai, atau BMS, memantau dan mengontrol setiap sel baterai individual dalam bank baterai. BMS menyeimbangkan sel, mengatur tegangan dan arus selama pengisian dan pengosongan, serta melindungi dari kerusakan akibat pengisian berlebih, arus berlebih, atau pengosongan yang dalam. Sistem ini memantau parameter kunci seperti tegangan, arus, dan suhu untuk mengoptimalkan kinerja dan masa pakai baterai.
Langkah 4: Sistem Pendingin
Sistem pendingin menghilangkan panas berlebih dari baterai selama pengoperasian. Hal ini sangat penting untuk menjaga sel-sel tetap berada dalam kisaran suhu optimal dan memaksimalkan masa pakai siklus. Jenis pendinginan yang paling umum digunakan adalah pendinginan cairan (dengan mengalirkan cairan pendingin melalui pelat yang bersentuhan dengan baterai) dan pendinginan udara (menggunakan kipas untuk mendorong udara melalui wadah baterai).
Langkah 5: Operasi
Selama periode permintaan listrik rendah atau produksi energi terbarukan tinggi, BESS menyerap daya berlebih melalui sistem konversi daya dan menyimpannya di bank baterai. Ketika permintaan tinggi atau energi terbarukan tidak tersedia, energi yang tersimpan dilepaskan kembali ke jaringan listrik melalui inverter. Hal ini memungkinkan BESS untuk "menggeser waktu" energi terbarukan yang bersifat intermiten, menstabilkan frekuensi dan tegangan jaringan listrik, dan menyediakan daya cadangan selama pemadaman listrik.
Sistem manajemen baterai memantau status pengisian daya setiap sel dan mengontrol laju pengisian dan pengosongan untuk mencegah pengisian daya berlebihan, panas berlebih, dan pengosongan daya yang dalam pada baterai - memperpanjang masa pakainya. Dan sistem pendingin bekerja untuk menjaga suhu baterai secara keseluruhan dalam kisaran operasi yang aman.
Singkatnya, sistem penyimpanan energi baterai (BESS) memanfaatkan baterai, komponen elektronika daya, kontrol cerdas, dan manajemen termal secara terintegrasi untuk menyimpan kelebihan listrik dan melepaskan daya sesuai kebutuhan. 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 meningkatnya sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin, sistem penyimpanan energi baterai (BESS) skala besar memainkan peran yang semakin penting dalam menstabilkan jaringan listrik. Sistem penyimpanan energi baterai menggunakan baterai isi ulang untuk menyimpan kelebihan listrik dari jaringan atau dari energi terbarukan dan mengembalikan daya tersebut saat dibutuhkan. Teknologi BESS membantu memaksimalkan pemanfaatan energi terbarukan yang bersifat intermiten dan meningkatkan keandalan, efisiensi, dan keberlanjutan jaringan secara keseluruhan.
Sistem penyimpanan energi baterai (BESS) biasanya terdiri dari beberapa komponen:
1) Bank baterai yang terdiri dari beberapa modul atau sel baterai untuk menyediakan kapasitas penyimpanan energi yang dibutuhkan. Baterai lithium-ion paling umum digunakan karena kepadatan daya yang tinggi, masa pakai yang lama, dan kemampuan pengisian daya yang cepat. Jenis baterai lain seperti 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 dua arah antara baterai dan jaringan listrik.
3) Sistem manajemen baterai (BMS) yang memantau dan mengontrol 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 menghilangkan panas berlebih dari baterai. Pendinginan berbasis cairan atau udara digunakan untuk menjaga baterai tetap berada dalam kisaran suhu operasi optimal dan memaksimalkan masa pakainya.
5) Wadah atau kontainer yang melindungi dan mengamankan seluruh sistem baterai. Wadah baterai luar ruangan harus tahan cuaca dan mampu menahan suhu ekstrem.
Fungsi utama dari BESS adalah:
• Menyerap kelebihan daya dari jaringan listrik selama periode permintaan rendah dan melepaskannya saat permintaan tinggi. Hal ini membantu menstabilkan fluktuasi tegangan dan frekuensi.
• Menyimpan energi terbarukan dari sumber seperti panel surya fotovoltaik dan ladang angin yang memiliki keluaran variabel dan terputus-putus, kemudian menyalurkan daya yang tersimpan tersebut ketika matahari tidak bersinar atau angin tidak bertiup. Hal ini menggeser waktu penyaluran energi terbarukan ke saat yang paling dibutuhkan.
• Menyediakan daya cadangan selama gangguan atau pemadaman jaringan listrik untuk menjaga agar infrastruktur penting tetap beroperasi, baik dalam mode terisolasi maupun terhubung ke jaringan listrik.
• Berpartisipasi dalam program respons permintaan dan layanan pendukung dengan menaikkan atau menurunkan output daya sesuai permintaan, menyediakan pengaturan frekuensi, dan layanan jaringan lainnya.
Kesimpulannya, seiring dengan terus meningkatnya energi terbarukan sebagai persentase dari jaringan listrik di seluruh dunia, sistem penyimpanan energi baterai skala 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 Juli 2023
