- Penyimpanan energi penting untuk menjaga kestabilan jaringan listrik dan mendukung transisi energi bersih.
- Beragam teknologi tersedia, seperti hidro pompa, baterai, roda gila, udara terkompresi (CAES), dan hidrogen.
- Masa depan penyimpanan energi bergantung pada inovasi, dengan baterai dan hidrogen mulai berkembang di samping dominasi hidro pompa.
Halo, Sobat EBT Heroes! Kita tahu energi terbarukan seperti angin dan matahari memiliki satu kelemahan utama yaitu sifatnya yang tidak selalu tersedia. Produksi listrik dari tenaga angin bergantung pada seberapa kuat angin bertiup, sementara panel surya hanya bekerja saat matahari bersinar. Dalam dunia energi, ini disebut sebagai variable renewable energy (VRE) atau variabel energi terbarukan.
Sebaliknya, bahan bakar fosil memiliki keuntungan karena energi kimia yang tersimpan di dalamnya dapat langsung dikonversi menjadi listrik saat dibakar. Sementara itu, turbin angin dan panel surya hanya berfungsi sebagai pengubah energi. Turbin angin mengubah energi kinetik angin menjadi listrik, sedangkan panel surya mengubah cahaya matahari menjadi listrik. Prinsip kerja ini serupa dengan generator pada pembangkit listrik berbasis bahan bakar fosil, yang mengonversi energi panas dari pembakaran menjadi energi listrik.
Lalu, bagaimana cara mengatasi tantangan ini? Solusinya sederhana dengan menyimpan kelebihan energi dalam sistem penyimpanan energi. Saat produksi energi melebihi kebutuhan, energi tersebut disimpan untuk digunakan kembali ketika angin melemah atau matahari tidak bersinar. Berbagai teknologi penyimpanan energi telah dikembangkan untuk memastikan pasokan listrik tetap stabil. Topik ini akan kita bahas lebih lanjut dalam artikel ini.
Pentingnya Penyimpanan Energi dalam Transisi ke Energi Terbarukan
Penyimpanan energi adalah teknologi yang memungkinkan listrik disimpan untuk digunakan di lain waktu. Dalam konteks VRE, kelebihan listrik yang dihasilkan saat angin bertiup kencang atau matahari bersinar terik dapat disimpan, lalu digunakan kembali saat produksi menurun.
Ada beberapa alasan utama mengapa penyimpanan energi sangat penting. Pertama, teknologi ini mengatasi masalah ketidakpastian pasokan dari tenaga angin dan surya, memastikan jaringan listrik tetap stabil. Kedua, penyimpanan energi berperan dalam mencapai target emisi nol bersih pada 2050, karena memungkinkan pemanfaatan energi terbarukan secara maksimal.
Jaringan listrik bekerja dengan mencocokkan pasokan dan permintaan listrik secara real-time. Jika produksi listrik dari angin dan matahari melebihi kebutuhan, operator jaringan sering kali meminta turbin atau panel surya untuk berhenti beroperasi. Ini justru menghambat pemanfaatan energi terbarukan. Dengan sistem penyimpanan, kelebihan energi tidak terbuang, tetapi disimpan untuk digunakan saat permintaan meningkat.
Selain itu, penyimpanan energi membuat jaringan listrik lebih tangguh. Jika terjadi gangguan pada pembangkit listrik, baik yang berasal dari sumber terbarukan maupun fosil, listrik tetap bisa dialirkan dari cadangan yang tersimpan. Lalu, teknologi apa saja yang dapat digunakan untuk menyimpan energi?
Menyimpan Energi dengan Pompa Hidro
Salah satu teknologi untuk menyimpan energi yang paling matang dan banyak digunakan adalah hidro pompa (Pumped Hydro Storage). Teknologi ini telah ada selama beberapa dekade, dan berfungsi dengan cara menyimpan energi dalam bentuk air yang dipompa ke danau atau waduk yang lebih tinggi. Ketika permintaan energi tinggi, air dari danau atas mengalir turun melalui turbin untuk menghasilkan listrik, mirip dengan pembangkit listrik tenaga air konvensional.
Ketika ada kelebihan energi di jaringan, misalnya saat angin bertiup di malam hari, kelebihan listrik digunakan untuk memompa air kembali ke danau atas, menyiapkan sistem untuk memenuhi permintaan lebih tinggi di masa depan. Meskipun hidro pompa adalah teknologi yang sudah terbukti, sebagian besar lokasi terbaik untuk pembangunan sudah terpakai, terutama di negara-negara industri. Oleh karena itu, meskipun ada potensi pertumbuhan, implementasi hidro pompa secara global terbatas.
Menyimpan Energi dengan Baterai
Saat memikirkan penyimpanan energi, baterai sering kali menjadi pilihan pertama yang muncul di pikiran kita. Baterai ini menyimpan energi untuk digunakan kapan pun diperlukan, seperti yang kita lihat pada ponsel atau laptop. Untuk penyimpanan energi di jaringan, konsep yang sama diterapkan, hanya saja kita membutuhkan lebih banyak baterai.
Baterai-baterai ini disambungkan bersama untuk membentuk sistem baterai yang lebih besar. Sistem ini biasanya ditempatkan dalam wadah penyimpanan, seperti yang terlihat di ladang surya, memungkinkan kita menyimpan energi yang cukup untuk digunakan saat matahari tidak bersinar.
Menyimpan Energi dengan Roda Gila
Teknologi menyimpan energi dengan roda gila (FES) adalah salah satu yang bersaing di pasar penyimpanan energi. Konsepnya cukup sederhana: sebuah roda besar dan berat diputar dengan motor yang terhubung ke jaringan. Ketika terjadi pemadaman listrik, roda ini akan tetap berputar, menghasilkan momentum yang dapat menggerakkan motor secara terbalik, berfungsi sebagai generator.
Meskipun konsep ini sederhana, penerapannya untuk jaringan listrik berskala besar masih sulit. Namun, teknologi ini sudah digunakan di pusat data dengan ribuan server komputer, di mana energi roda gila membantu menjaga aliran daya ke server saat terjadi gangguan listrik.
Penyimpanan Energi Udara Terkompresi (CAES)
Salah satu teknologi penyimpanan energi yang mendapat perhatian besar adalah penyimpanan energi udara terkompresi (CAES). Dalam sistem ini, kelebihan energi digunakan untuk memompa udara ke dalam ruang penyimpanan seperti bejana tekan atau gua bawah tanah. Udara yang terkompresi ini dapat dialirkan melalui turbin untuk menghasilkan listrik saat dibutuhkan, dengan proses yang sangat cepat dan hampir tidak terasa bagi pelanggan jaringan.
Meskipun penyimpanan energi udara terkompresi memiliki banyak keuntungan, terutama jika berada di dekat gua bawah tanah, sistem ini membutuhkan peralatan mekanis yang kuat dan desain yang mahal, serta memerlukan perawatan yang intensif. Meskipun demikian, semakin banyak fasilitas CAES yang mulai beroperasi dalam beberapa tahun terakhir.
Menyimpan Energi dengan Hidrogen
Salah satu teknologi penyimpanan energi yang menarik banyak perhatian adalah hidrogen. Dengan menggunakan kelebihan listrik dari jaringan, kita bisa menggerakkan proses elektrolisis, yaitu pembagian molekul air menjadi gas hidrogen dan gas oksigen. Mungkin kamu sudah pernah melakukan percobaan ini saat sekolah, di kelas kimia.
Teknologi ini sangat menarik karena hidrogen bisa digunakan untuk banyak hal. Misalnya, hidrogen bisa dialirkan ke sel bahan bakar untuk menghasilkan listrik, yang efektif digunakan pada kendaraan komersial besar seperti truk dan bus. Bahkan, beberapa mobil juga menggunakan teknologi ini. Jika kamu tinggal di California, kamu mungkin sudah melihat beberapa stasiun pengisian hidrogen. Hidrogen juga merupakan sumber energi yang bebas emisi beracun, karena satu-satunya produk sampingan yang dihasilkan adalah uap air.
Meski ada banyak teknologi lain yang sedang dikembangkan, hidrogen menawarkan potensi besar sebagai solusi penyimpanan energi di masa depan. Jadi, jika kamu tertarik, terus perhatikan startup-startup yang sedang mengembangkan inovasi-inovasi dalam bidang ini!
Baca Juga
- Pembangkit Listrik Tenaga Angin: Keunggulan dan Tantangan
- Bagaimana Pembangkit Listrik Tenaga Angin Bekerja?
Jadi, seberapa besar kapasitas penyimpanan energi yang tersedia saat ini? Pada tahun 2020, ada hampir 200 gigawatt kapasitas penyimpanan energi yang sudah terpasang atau dalam tahap perencanaan. Meskipun perjalanan kita masih panjang untuk menjadikan penyimpanan energi sebagai bagian integral dari masa depan energi kita, ini adalah langkah awal yang baik.
Hal yang menarik adalah bahwa hidro pompa saat ini mendominasi pasar penyimpanan energi global, mencakup sekitar 95% dari semua sistem yang ada. Sementara itu, teknologi-teknologi lain seperti baterai, roda gila, udara terkompresi, dan hidrogen hanya menyumbang sekitar 5% dari pasar. Meskipun jumlahnya kecil, segmen baterai menjadi salah satu yang paling menarik untuk diperhatikan di masa depan, dengan potensi yang terus berkembang. Kita akan membahas lebih lanjut tentang perkembangan teknologi baterai dalam artikel mendatang.
#zonaebt #EBTHeroes #Sebarterbarukan
Editor : Alfidah Dara Mukti
Referensi
