Panduan Sistem Penyimpanan Energi Komersial

Apa itu Sistem Penyimpanan Baterai Komersial?

baterai 100kwhDanbaterai 200kwhSistem penyimpanan baterai komersial adalah solusi penyimpanan energi canggih yang dirancang untuk menyimpan dan melepaskan listrik dari berbagai sumber. Fungsinya seperti bank daya skala besar, memanfaatkan paket baterai yang ditempatkan dalam wadah untuk mengatur aliran energi secara efektif. Sistem ini hadir dalam berbagai ukuran dan konfigurasi untuk memenuhi kebutuhan spesifik berbagai aplikasi dan pelanggan.

Desain modular darisistem penyimpanan baterai komersialmemungkinkan skalabilitas, dengan kapasitas penyimpanan biasanya berkisar antara 50 kWh hingga 1 MWh. Fleksibilitas ini menjadikannya cocok untuk berbagai macam bisnis, termasuk usaha kecil dan menengah, sekolah, rumah sakit, pompa bensin, toko ritel, dan fasilitas industri. Sistem ini membantu mengelola kebutuhan energi, menyediakan daya cadangan selama pemadaman listrik, dan mendukung integrasi sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin.

Fleksibilitas desain modular memastikan bahwa sistem ini dapat disesuaikan agar sesuai dengan kebutuhan energi tertentu, memberikan solusi hemat biaya untuk meningkatkan efisiensi dan keandalan energi di berbagai sektor.

Komponen Sistem Penyimpanan Energi Komersial dan Aplikasinya

Sistem penyimpanan energi komersialterdiri dari beberapa komponen kunci, masing-masing memainkan peran spesifik untuk memenuhi berbagai kebutuhan aplikasi. Berikut adalah penjelasan rinci tentang komponen-komponen ini dan penerapan spesifiknya dalam skenario dunia nyata:

1. Sistem Baterai:
   • Komponen Inti: Sistem baterai terdiri dari sel-sel baterai individual yang menyimpan energi listrik. Baterai lithium-ion umumnya digunakan karena kepadatan energinya yang tinggi dan umur yang panjang.
   • Aplikasi: Dalam pencukuran puncak dan peralihan beban, sistem baterai mengisi daya selama periode permintaan listrik rendah dan membuang energi yang tersimpan selama permintaan puncak, sehingga secara efektif mengurangi biaya energi.
2. Sistem Manajemen Baterai (BMS):
   • Fungsi: BMS memantau status dan parameter kinerja baterai, seperti voltase, suhu, dan status pengisian daya, memastikan pengoperasian yang aman dan efisien.
   • Aplikasi: Dalam aplikasi daya cadangan dan mikrogrid, BMS memastikan sistem baterai dapat menyediakan daya darurat yang stabil selama pemadaman jaringan, sehingga menjamin kelangsungan bisnis.
3. Inverter atau Sistem Konversi Daya (PCS):
   • Fungsi: PCS mengubah daya DC yang disimpan dalam sistem baterai menjadi daya AC yang dibutuhkan oleh jaringan atau beban, dengan tetap menjaga kestabilan tegangan keluaran dan kualitas daya.
   • Aplikasi: Dalam sistem yang terhubung ke jaringan, PCS memungkinkan aliran energi dua arah, mendukung penyeimbangan beban dan kontrol frekuensi jaringan untuk meningkatkan keandalan dan stabilitas jaringan.
4. Sistem Manajemen Energi (EMS):
   • Fungsi: EMS mengoptimalkan dan mengelola aliran energi dalam sistem penyimpanan, berkoordinasi dengan jaringan listrik, beban, dan sumber energi lainnya. Ia melakukan tugas-tugas seperti pencukuran puncak, pengalihan beban, dan arbitrase energi.
   • Aplikasi: Dalam integrasi energi terbarukan, EMS meningkatkan prediktabilitas dan stabilitas energi surya dan angin dengan mengoptimalkan pemanfaatan dan penyimpanan energi.
5. Inverter Dua Arah:
   • Fungsi: Inverter dua arah memungkinkan pertukaran energi antara sistem baterai dan jaringan listrik sesuai kebutuhan, mendukung manajemen energi yang fleksibel dan pengoperasian otonom selama kegagalan jaringan.
   • Aplikasi: Dalam pasokan listrik mikrogrid dan daerah terpencil, inverter dua arah memastikan otonomi sistem dan berkolaborasi dengan jaringan utama untuk meningkatkan keandalan dan keberlanjutan pasokan listrik.
6. Transformator:
   • Fungsi: Transformator menyesuaikan tingkat tegangan keluaran sistem baterai agar sesuai dengan kebutuhan jaringan atau beban, memastikan transmisi energi yang efisien dan stabilitas sistem.
   • Aplikasi: Dalam aplikasi tenaga listrik industri dan komersial skala besar, transformator mengoptimalkan efisiensi transmisi energi dan stabilitas operasional sistem dengan menyediakan pencocokan tegangan yang sesuai.
7. Perangkat Perlindungan:
   • Fungsi: Perangkat perlindungan memantau dan merespons lonjakan tegangan, korsleting, dan anomali jaringan lainnya dalam sistem, memastikan pengoperasian yang aman dan meminimalkan kerusakan peralatan.
   • Aplikasi: Dalam integrasi jaringan listrik dan lingkungan dengan perubahan beban yang cepat, perangkat perlindungan melindungi sistem baterai dan jaringan listrik, sehingga mengurangi biaya pemeliharaan dan risiko operasional.
8. Sistem Pendingin:
   • Fungsi: Sistem pendingin menjaga suhu pengoperasian optimal untuk baterai dan inverter, mencegah panas berlebih dan penurunan kinerja, serta memastikan stabilitas sistem jangka panjang.
   • Aplikasi: Dalam lingkungan bersuhu tinggi dan beban pelepasan daya tinggi, sistem pendingin menyediakan kapasitas pembuangan panas yang diperlukan, memperpanjang masa pakai peralatan, dan mengoptimalkan efisiensi energi.
9. Sistem Kontrol Tingkat Lanjut:
   • Fungsi: Sistem kontrol tingkat lanjut terintegrasi dengan EMS dan BMS untuk memantau dan mengoptimalkan pengoperasian dan kinerja seluruh sistem penyimpanan energi.
   • Aplikasi: Dalam aplikasi komersial dan industri skala besar, sistem kontrol canggih meningkatkan respons sistem dan efisiensi operasional melalui analisis data waktu nyata dan dukungan keputusan.

Komponen-komponen ini dan penerapannya menunjukkan peran penting dan penggunaan praktis sistem penyimpanan energi komersial dalam manajemen energi modern. Dengan memanfaatkan teknologi dan strategi ini secara efektif, dunia usaha dapat mencapai penghematan energi, mengurangi emisi karbon, dan meningkatkan keandalan dan keberlanjutan pasokan listrik mereka.

Jenis Sistem Penyimpanan Energi Komersial

1. Penyimpanan Mekanis: Memanfaatkan gerakan atau kekuatan fisik untuk menyimpan energi. Contohnya termasuk pembangkit listrik tenaga air yang dipompa (PSH), penyimpanan energi udara terkompresi (CAES), dan penyimpanan energi roda gila (FES).
2. Penyimpanan Elektromagnetik: Menggunakan medan listrik atau magnet untuk menyimpan energi. Contohnya termasuk kapasitor, superkapasitor, dan penyimpanan energi magnetik superkonduktor (SMES).
3. Penyimpanan Termal: Menyimpan energi sebagai panas atau dingin. Contohnya termasuk garam cair, udara cair, penyimpanan energi kriogenik (CES), dan sistem es/air.
4. Penyimpanan Bahan Kimia: Mengubah dan menyimpan energi melalui proses kimia, seperti penyimpanan hidrogen.
5. Penyimpanan Elektrokimia: Melibatkan baterai yang menyimpan dan melepaskan energi melalui reaksi elektrokimia. Baterai litium-ion adalah jenis yang paling umum digunakan dalam lingkungan komersial karena efisiensi dan kepadatan energinya yang tinggi.

Setiap jenis sistem penyimpanan memiliki kelebihan dan keterbatasannya masing-masing, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi dan kebutuhan operasional.

Penerapan Sistem Penyimpanan Energi Komersial

Sistem penyimpanan energi komersial memiliki beragam aplikasi yang memberikan manfaat ekonomi dan berkontribusi terhadap tujuan energi dan lingkungan yang lebih luas. Aplikasi ini memberikan penghematan biaya dan peningkatan efisiensi operasional. Berikut ikhtisar detailnya:

1. Pencukuran Puncak:

   Mengurangi biaya permintaan dengan mengeluarkan energi yang tersimpan selama periode permintaan daya tinggi. Sistem penyimpanan energi komersial melepaskan energi yang tersimpan selama periode puncak permintaan listrik, sehingga mengurangi biaya permintaan untuk bisnis. Hal ini khususnya bermanfaat bagi fasilitas dengan rasio puncak terhadap rata-rata yang tinggi atau fasilitas yang dikenakan biaya permintaan tinggi, seperti sekolah, rumah sakit, pompa bensin, pertokoan, dan industri.

2. Pergeseran Beban:

   Menyimpan energi selama periode harga listrik rendah dan membuangnya ketika harga sedang tinggi, sehingga menghemat biaya bagi pelanggan yang sering menggunakannya. Sistem ini menyimpan kelebihan energi selama periode harga listrik rendah dan membuangnya selama periode harga puncak. Hal ini menguntungkan pelanggan dalam hal waktu penggunaan atau tarif harga real-time. Misalnya, sebuah hotel di Hawaii menggunakan sistem baterai lithium-ion 500 kW/3 MWh untuk mengalihkan beban listriknya dari siang hari ke malam hari, sehingga menghemat $275.000 per tahun.

3. Integrasi Terbarukan:

   Meningkatkan pemanfaatan sumber energi terbarukan dengan menyimpan kelebihan pembangkitan dan melepaskannya bila diperlukan. Sistem penyimpanan energi komersial menyimpan kelebihan energi matahari atau angin dan melepaskannya pada saat permintaan energi puncak atau ketika pembangkitan energi terbarukan rendah. Hal ini mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan menurunkan emisi gas rumah kaca. Selain itu, ini menstabilkan jaringan listrik, meningkatkan keandalan dan keamanannya.

4. Daya Cadangan:

   Menyediakan daya darurat selama pemadaman jaringan, memastikan kelangsungan bisnis dan ketahanan operasional. Sistem ini menyediakan daya cadangan selama kegagalan jaringan atau keadaan darurat, memastikan fasilitas penting seperti rumah sakit, pusat data, dan fasilitas industri tetap beroperasi. Kemampuan ini sangat penting bagi fasilitas yang tidak mampu menanggung gangguan listrik.

5. jaringan mikro:

   Beroperasi sebagai sistem tenaga listrik independen atau bersama dengan jaringan listrik utama, sehingga meningkatkan keandalan dan mengurangi emisi. Sistem penyimpanan energi komersial merupakan bagian integral dari jaringan mikro, yang beroperasi secara independen atau terhubung ke jaringan listrik utama. Microgrid meningkatkan keandalan jaringan lokal, mengurangi emisi, dan meningkatkan kemandirian dan fleksibilitas energi masyarakat.

Penerapan ini tidak hanya menghasilkan manfaat ekonomi langsung namun juga berkontribusi terhadap tujuan energi dan lingkungan yang lebih luas, seperti mengurangi emisi karbon dan meningkatkan stabilitas jaringan listrik. Sistem penyimpanan energi komersial, dengan meningkatkan efisiensi energi dan mengurangi risiko operasional, menciptakan keunggulan kompetitif dan peluang bagi pembangunan berkelanjutan baik di perusahaan komersial maupun masyarakat.

Kapasitas Sistem Penyimpanan Energi Komersial

Sistem penyimpanan energi komersial biasanya berkisar antara 50 kWh hingga 1 MWh, yang memenuhi berbagai kebutuhan komersial dan kota. Pilihan kapasitas bergantung pada aplikasi spesifik dan metrik kinerja yang diperlukan.

Penilaian kebutuhan energi yang akurat dan perencanaan yang cermat sangat penting untuk menentukan kapasitas penyimpanan optimal untuk aplikasi tertentu, sehingga memastikan efektivitas biaya dan efisiensi operasional.

Keuntungan Sistem Penyimpanan Energi Komersial

1. Kegembiraan
   Sistem penyimpanan energi komersial menawarkan daya cadangan yang penting selama pemadaman listrik, sehingga memastikan pengoperasian dapat dilanjutkan tanpa gangguan. Hal ini sangat penting untuk fasilitas seperti rumah sakit, pusat data, dan pabrik dimana gangguan listrik dapat mengakibatkan kerugian finansial yang signifikan atau membahayakan keselamatan. Dengan menyediakan sumber listrik yang andal selama kegagalan jaringan, sistem ini membantu menjaga kelangsungan bisnis dan melindungi peralatan sensitif dari fluktuasi listrik.
2. Penghematan Biaya
   Salah satu manfaat finansial utama dari sistem penyimpanan energi komersial adalah kemampuan untuk mengalihkan penggunaan energi dari periode sibuk ke periode di luar jam sibuk. Biaya listrik sering kali lebih tinggi pada saat permintaan puncak, sehingga menyimpan energi pada jam-jam di luar jam sibuk ketika tarif listrik lebih rendah dan menggunakannya pada jam sibuk dapat menghasilkan penghematan biaya yang besar. Selain itu, dunia usaha dapat berpartisipasi dalam program respons permintaan, yang menawarkan insentif finansial untuk mengurangi konsumsi energi selama periode permintaan tinggi. Strategi ini tidak hanya menurunkan tagihan energi namun juga mengoptimalkan pola konsumsi energi.
3. Integrasi Terbarukan
   Mengintegrasikan sistem penyimpanan energi komersial dengan sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin akan meningkatkan efektivitas dan keandalannya. Sistem penyimpanan ini dapat menangkap kelebihan energi yang dihasilkan selama periode keluaran terbarukan tinggi dan menyimpannya untuk digunakan ketika pembangkitan rendah. Hal ini tidak hanya memaksimalkan pemanfaatan energi terbarukan tetapi juga mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, sehingga menurunkan emisi gas rumah kaca. Dengan menstabilkan sifat energi terbarukan yang bersifat intermiten, sistem penyimpanan memfasilitasi transisi energi yang lebih lancar dan berkelanjutan.
4. Manfaat Jaringan
   Sistem penyimpanan energi komersial berkontribusi terhadap stabilitas jaringan listrik dengan menyeimbangkan fluktuasi pasokan dan permintaan. Mereka menyediakan layanan tambahan seperti pengaturan frekuensi dan dukungan tegangan, yang sangat penting untuk menjaga integritas operasional jaringan. Selain itu, sistem ini meningkatkan keamanan jaringan dengan memberikan lapisan ketahanan tambahan terhadap serangan siber dan bencana alam. Penerapan sistem penyimpanan energi juga mendukung pertumbuhan ekonomi dengan menciptakan lapangan kerja di bidang manufaktur, instalasi, dan pemeliharaan, sekaligus mendorong kelestarian lingkungan melalui pengurangan emisi dan konsumsi sumber daya.
5. Manfaat Strategis

   Efisiensi Energi: Dengan mengoptimalkan penggunaan energi dan mengurangi limbah, sistem penyimpanan membantu bisnis mencapai efisiensi energi yang lebih tinggi, yang dapat menurunkan biaya operasional dan mengurangi jejak karbon.

   Pengurangan Risiko Operasional: Memiliki sumber listrik cadangan yang andal mengurangi risiko gangguan operasional akibat pemadaman listrik, sehingga meminimalkan potensi kerugian finansial dan meningkatkan stabilitas bisnis secara keseluruhan.

Umur Sistem Penyimpanan Energi Komersial

Umur sistem penyimpanan energi komersial bervariasi berdasarkan teknologi dan penggunaan. Rentang umum meliputi:

• Baterai litium-ion: 8 hingga 15 tahun
• Baterai aliran redoks: 5 hingga 15 tahun
• Sistem penyimpanan hidrogen: 8 hingga 15 tahun

Menerapkan alat pemantauan dan diagnostik tingkat lanjut dapat membantu memprediksi dan mencegah potensi masalah, sehingga semakin memperpanjang umur operasional sistem penyimpanan energi.

Bagaimana Merancang Sistem Penyimpanan Energi Komersial Sesuai Permintaan Aplikasi

Merancang sistem penyimpanan energi komersial adalah proses kompleks yang melibatkan beberapa langkah utama dan pilihan teknologi untuk memastikan sistem secara efektif memenuhi persyaratan aplikasi dan kriteria kinerja.

1. Mengidentifikasi Skenario Aplikasi:

   Mendefinisikan Layanan Primer: Langkah pertama melibatkan penentuan layanan utama yang akan disediakan sistem, seperti pencukuran puncak, pemindahan beban, dan daya cadangan. Aplikasi yang berbeda mungkin memerlukan solusi penyimpanan energi yang disesuaikan.

2. Mendefinisikan Metrik Kinerja:

   Peringkat Daya dan Energi: Menentukan penanganan daya maksimum dan kapasitas penyimpanan energi yang diperlukan oleh sistem.

   Efisiensi: Pertimbangkan efisiensi konversi energi sistem untuk meminimalkan kerugian selama transfer energi.

   Siklus Hidup: Mengevaluasi perkiraan umur siklus pengisian-pengosongan per hari, minggu, atau tahun, yang penting untuk efektivitas biaya.

3. Memilih Teknologi:

   Teknologi Penyimpanan: Berdasarkan metrik kinerja, pilih teknologi penyimpanan yang sesuai seperti baterai litium-ion, baterai timbal-asam, baterai aliran, atau penyimpanan energi udara bertekanan. Setiap teknologi menawarkan keunggulan unik dan disesuaikan dengan kebutuhan operasional yang berbeda. Misalnya, baterai lithium-ion memberikan kepadatan energi yang tinggi dan siklus hidup yang panjang, menjadikannya ideal untuk kebutuhan penyimpanan energi jangka panjang.

4. Desain Sistem:

   Konfigurasi dan Integrasi: Merancang tata letak fisik dan sambungan listrik sistem untuk memastikan interaksi yang efektif dengan jaringan listrik, sumber energi lain, dan beban.

   Pengendalian dan Manajemen: Menggabungkan sistem seperti Sistem Manajemen Baterai (BMS), Sistem Manajemen Energi (EMS), dan inverter untuk menjaga kinerja sistem yang optimal. Sistem ini menyeimbangkan tegangan, suhu, arus, status pengisian daya, dan kesehatan sistem secara keseluruhan.

5. Evaluasi Sistem:

   Pengujian Kinerja: Melakukan pengujian komprehensif untuk memvalidasi kinerja sistem dalam berbagai kondisi beban dan jaringan.

   Jaminan Keandalan: Menilai keandalan dan stabilitas sistem dalam jangka panjang, termasuk manajemen suhu, prediksi masa pakai baterai, dan kemampuan tanggap darurat.

   Analisis Manfaat Ekonomi: Menganalisis manfaat ekonomi keseluruhan dari sistem, termasuk penghematan energi, pengurangan biaya listrik, partisipasi dalam layanan jaringan (misalnya, respons permintaan), dan perpanjangan umur infrastruktur jaringan.

Merancang sistem penyimpanan energi komersial memerlukan pertimbangan holistik terhadap faktor teknologi, ekonomi, dan lingkungan untuk memastikan sistem memberikan kinerja dan keuntungan yang diharapkan selama pengoperasian.

Menghitung Biaya dan Manfaat

Levelized Cost of Storage (LCOS) adalah metrik umum yang digunakan untuk mengevaluasi biaya dan nilai sistem penyimpanan energi. Ini memperhitungkan total biaya seumur hidup dibagi dengan total keluaran energi seumur hidup. Membandingkan LCOS dengan potensi aliran pendapatan atau penghematan biaya membantu menentukan kelayakan ekonomi proyek penyimpanan.

Mengintegrasikan dengan Fotovoltaik

Sistem penyimpanan baterai komersial dapat diintegrasikan dengan sistem fotovoltaik (PV) untuk menciptakan solusi penyimpanan tenaga surya. Sistem ini menyimpan kelebihan energi surya untuk digunakan nanti, meningkatkan konsumsi energi, mengurangi biaya permintaan, dan menyediakan daya cadangan yang andal. Mereka juga mendukung layanan jaringan listrik seperti regulasi frekuensi dan arbitrase energi, menjadikannya pilihan yang hemat biaya dan ramah lingkungan bagi bisnis.

Kesimpulan

Sistem penyimpanan energi komersial menjadi semakin layak dan menarik seiring dengan kemajuan teknologi dan penerapan kebijakan yang mendukung. Sistem ini menawarkan manfaat yang signifikan, termasuk penghematan biaya, peningkatan ketahanan, dan peningkatan integrasi sumber energi terbarukan. Dengan memahami komponen, aplikasi, dan keunggulannya, dunia usaha dapat mengambil keputusan yang tepat untuk memanfaatkan potensi penuh dari sistem penyimpanan energi komersial.

Kamada Power OEM ODM Sistem Penyimpanan Energi Komersial Kustom, Hubungi Kamada Poweruntuk Dapatkan Penawaran