SUKABUMIUPDATE.com - Penyediaan listrik yang andal tentu memerlukan proses yang rumit dan mahal. Ketidakseimbangan antara supply dan demand pun akan merusak stabilitas sistem tenaga listrik. Dalam mengatasi beban ekstra atau pemadaman, perusahaan akan membangun lebih banyak fasilitas dengan meningkatkan biaya dan menaikkan tarif untuk pelanggan. Persoalan tersebut menjadi dasar penelitian yang dilakukan Program Studi Teknik Elektro Universitas Nusa Putra Sukabumi.
Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Nusa Putra Aryo De Wibowo mengatakan penelitian yang tengah dilakukan Program Studi Teknik Elektro merupakan upaya pencarian solusi atas permasalahan tersebut, yakni berkaitan dengan Sistem Penyimpanan Energi Baterai (Energy Storage Systems).
Aryo menuturkan penggunaan sistem penyimpanan energi adalah sesuatu yang dapat memecahkan masalah, yang mengarah pada efisiensi operasional yang lebih baik dan peningkatan kualitas daya melalui pengaturan frekuensi. Perusahaan, kata dia, dapat menghasilkan listrik dengan harga termurah dan paling efisien sambil menyediakan sumber listrik yang tidak pernah terputus untuk infrastruktur dan layanan yang sangat penting.
"Saat ini ada beberapa jenis sistem penyimpanan seperti sistem penyimpanan mekanik, elektrokimia, dan energi panas," kata Aryo, Rabu, 16 Juni 2021.
Meski begitu, sambung dia, kebanyakan dari sistem penyimpanan tersebut tidak begitu efisien dan membutuhkan banyak biaya untuk membangunnya. Secara sederhana, sistem penyimpanan tersebut tidak memenuhi persyaratan sistem tenaga canggih saat ini.
Aryo menjelaskan dengan meningkatnya permintaan dan adopsi luas sumber energi terbarukan seperti angin dan matahari, akan membutuhkan penyimpanan energi listrik jenis baru yang dapat membantu menciptakan aliran listrik yang berkelanjutan serta andal dan mengurangi biaya pembangkitan. "Itu dapat dicapai melalui sistem jangka panjang seperti teknologi penyimpanan baterai ukuran utilitas skala besar," kata dia.
Meningkatkan Permintaan
Aryo mengatakan baterai menyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia, yang kemudian diubah kembali menjadi listrik saat dibutuhkan. Umumnya, proyek penyimpanan energi terkait baterai didasarkan pada baterai timbal-asam, lithium-ion, berbasis nikel, berbasis natrium, atau aliran.
Sebuah laporan dari Morgan Stanley yang dirilis pada Agustus 2017, sambung Aryo, memperkirakan permintaan penyimpanan energi akan meningkat dari US$300 juta (Rp 7 Triliun) pada tahun 2016 menjadi US$4 miliar (Rp 57 Triliun) pada 2022.
Perlombaan sedang berlangsung untuk menemukan sistem cadangan baterai yang lebih baik yang dapat diintegrasikan di seluruh jaringan untuk meningkatkan integrasi energi terbarukan; meningkatkan operasi jaringan; mengurangi biaya energi; dan memungkinkan generasi lokal yang lebih terdistribusi. Beberapa teknologi baru sedang diuji dan yang lama sedang diperbaiki.
Kasus Uji
GE Power baru-baru ini meluncurkan Reservoir, sistem penyimpanan energi yang fleksibel dan ringkas untuk sistem berpasangan AC atau DC. Menurut GE, Reservoir memadatkan 4 megawatt jam dan 10 tahun pengalaman penyimpanan energi ke dalam kotak berukuran 6 meter, memberikan peningkatan siklus hidup baterai sekitar 15 persen dan efisiensi 5 persen lebih tinggi.
Setelah serangkaian pemadaman listrik tahun lalu di Australia dan Puerto Rico, Aryo menyebut CEO Tesla Elon Musk berjanji untuk menyelesaikan dan mengirimkan baterai cadangan daya skala grid terbesar di dunia. Baterai raksasa mencapai 31 MW dalam dua menit. Baterai 100-MW cukup untuk membuat hampir 30.000 rumah tetap bertenaga selama satu jam hingga sumber pembangkit cadangan tradisional menyala.
"Termasuk baterai besar dapat membantu menstabilkan jaringan di daerah tersebut, yang mendapatkan lebih dari 40 persen listriknya dari energi angin dan membutuhkan bantuan saat angin mereda," katanya.
Baterai Tesla mengirimkan 100 MW ke jaringan listrik nasional dalam 0,14 detik. Perusahaan juga menyelesaikan baterai 20-MW di Australia Selatan dan berencana untuk membangun yang ketiga lebih besar dari dua proyek pertama.
Beberapa perusahaan besar telah meluncurkan proyek penyimpanan energi. Perusahaan mobil Korea, Hyundai, sedang mengembangkan sistem penyimpanan energi satu megawatt-jam yang terbuat dari paket baterai bekas dari kendaraan listriknya. Sistem ini akan dipasang di pabrik Hyundai Steel, kata perusahaan itu.
Pabrik Penyimpanan Baterai BMW di Leipzig, Jerman, diresmikan Oktober lalu. Ratusan baterai bekas yang diambil dari mobil BMW i3 dan disimpan di sistem besar menyimpan energi sebelum dimasukkan ke jaringan.
Daur Ulang Baterai
Proses daur ulang baterai lithium-ion Tesla melibatkan langkah-langkah berikut ini. Ketika produk Tesla dinonaktifkan, produk tersebut diangkut ke fasilitas pembongkaran perusahaan. Baterai dikosongkan ke status pengisian rendah dan modul dikeluarkan dari kemasannya.
Beberapa komponen berharga dilepas untuk didaur ulang oleh karyawan yang berkualifikasi. Modul kemudian dikemas untuk pengiriman ke dua pengolah daur ulang Amerika Utara sesuai dengan peraturan pengiriman. Di fasilitas pemrosesan, modul dirender inert dan didekonstruksi. Logam konstituen dipulihkan dalam proses terpisah.
Modul Tesla terdiri dari sel faktor bentuk silinder kecil mirip dengan sel yang digunakan di banyak laptop dan elektronik konsumen. Baterai lithium-ion perusahaan tidak mengandung logam berat seperti timbal, kadmium, atau merkuri. Bahan yang diperoleh dari modul Tesla termasuk nikel, kobalt, tembaga, aluminium, baja, dan lithium. Produk keluaran ini lebih disempurnakan dan digunakan dalam aplikasi baru.
"Jika pembuangan diperlukan tanpa pengembalian ke Tesla, seluruh sistem baterai dapat didaur ulang oleh fasilitas daur ulang baterai lithium-ion. Sejumlah prosesor daur ulang Amerika Utara mampu mendekonstruksi kemasan baterai format besar, seperti produk Tesla," kata Aryo.
