Madasar antuk wangun penyimpanan energi sane mabinayan,teknologi penyimpanan energiprasida kakepah dados limang soroh inggih punika teknologi penyimpanan energi mekanis, teknologi penyimpanan energi elektrokimia, teknologi penyimpanan energi listrik, teknologi penyimpanan energi kimia, lan teknologi penyimpanan energi termal.
◇Teknologi penyimpanan energi listrik
◇Teknologi penyimpanan energi kimia
Teknologi penyimpanan energi mekanis
Sakadi sane sampun kauningin, makudang-kudang wangun energi kinetik lan potensial wenten ring alam, minakadi toya sane membah, angin alami, pasang surut, lan ombak; parilaksana manusa taler ngasilang akeh energi kinetik lan potensial, sakadi ngalih jadma, kendaraan, kapal, lan cairan. Makasami energi punika, becik sane kapolihang ring alam utawi sane kapolihang olih parilaksana manusa, inggih punika sumber energi sane prasida kagentosin. Energi mekanis inggih punika jumlah energi kinetik miwah potensial, kuantitas fisik sané nyeledii kahanan gerak miwah ketinggian benda. Energi kinetik lan potensial saking suatu benda prasida kauwah dados sane lianan; ring proses saling konversi pantaraning energi kinetik lan potensial, jumlah total energi mekanik tetep konstan, inggih punika energi mekanik punika konservasi.
Penyimpanan energi mekanis inggih punika teknologi sane ngubah energi dados energi mekanis anggen penyimpanan lan selanturnyane ngubah malih dados energi listrik yening kabuatang. Metode penyimpanan energi mekanis sane sampun ketah minakadi penyimpanan hidro sane kapompa, penyimpanan udara terkompresi, lan penyimpanan energi roda gila. Teknologi penyimpanan energi mekanis ketahnyane madue kepadatan daya sane ageng, kemampuan respons sane gelis, taler masa layanan sane suwe, sane ngawinang cocok anggen regulasi grid miwah pasokan daya darurat. Galah lan skala penyimpanannyane mabinayan manut ring teknologi sane khusus, ngawit saking menit ngantos rahina, lan prasida nagingin makudang-kudang kebutuhan penyimpanan energi.
Penyimpanan hidro sané kapompa:
Penyimpanan hidro sane kapompa mangkin pinaka teknologi penyimpanan energi skala ageng- sane pinih akeh kaanggen. Punika nganggen listrik anggen memompa toya saking reservoir tingkat rendah-ka reservoir tingkat tinggi-, nyimpen energi potensialnyane. Ring masa puncak permintaan listrik, toya punika kalepas mangda prasida ngasilang listrik malarapan antuk turbin. Metode puniki madue efisiensi konversi sane relatif tegeh (ketahnyane 70%-85%), cocok anggen ngatur pabinayan puncak-lembah ring jaringan listrik, lan ngaturang kapasitas penyimpanan sane ageng lan operasi sane stabil.
Penyimpanan hidro sane kapompa sering kaanggen nukung integrasi jaringan energi terbarukan, ngimbangin fluktuasi penawaran lan permintaan, lan madue durasi penyimpanan sane suwe lan kapasitas cadangan sane kuat. Prinsipnyane kacihnayang ring Gambar 1-1.
Penyimpanan energi udara terkompresi:
Penyimpanan energi udara terkompresi nyarengin antuk menekan udara nganggen kompresor sane kasokong antuk listrik lan nyimpen ring gua ring beten tanah, tangki, utawi wadah tekanan. Rikalaning permintaan listrik sayan nincap, udara terkompresi sane kasimpen punika kalepas, kapanasang, lan kaanggen nggerakang turbin anggen ngasilang listrik. Penyimpanan energi udara terkompresi biasane ngaturang skala - sane ageng, kemampuan penyimpanan energi jangka panjang-, antuk efisiensi umumnyane ngawit saking 50% kantos 70%. Efisiensi puniki prasida katincapang malih yening kasarengin antuk teknologi pemulihan panas. Puniki cocok antuk integrasi sareng pembangkit listrik energi terbarukan skala ageng-anggen nincapang fleksibilitas lan stabilitas jaringan.
Penyimpanan energi roda gila:
Penyimpanan energi roda gila nganggen motor anggen nggerakang roda gila antuk kecepatan sane tegeh, ngubah energi listrik dados energi kinetik anggen penyimpanan. Yening kabuatang, roda gila nganggen generator anggen ngubah energi kinetik mawali dados energi listrik. Teknologi penyimpanan energi roda gila kaloktah antuk kecepatan respons sane pinih gelis (ketahnyane ring kisaran milidetik) lan kauripan siklus sane tegeh (kantos ratusan ribu siklus), sane ngawinang cocok antuk skenario penyimpanan energi jangka pendek, jangka pendek, tinggi {inter3}}daya unrupd, perlengkapan (UPS). Penyimpanan energi roda gila ketahnyane madue efisiensi konversi sane tegeh, kantos 85%-95%, nanging galah penyimpanannyane relatif cendet, ketahnyane kawigunayang anggen ngimbangin fluktuasi daya jangka pendek-. Gambar 1-2 nyihnayang diagram skematik sistem daya penyimpanan energi roda gila.
Teknologi penyimpanan energi elektrokimia
Penyimpanan energi elektrokimia inggih punika teknologi sane ngubah energi listrik dados energi kimia malarapan antuk reaksi elektrokimia, nyimpen lan salanturnyane ngubah malih dados energi listrik yening kabuatang. Intinyane inggih punika penyimpanan lan pelepasan energi malarapan antuk proses pengisian lan debit baterai. Teknologi penyimpanan energi elektrokimia madue kaluwihan sekadi kecepatan respons sane gelis, efisiensi sane tegeh, instalasi sane fleksibel, lan desain modular, sane ngawinang cocok antuk skenario sekadi jaringan energi terbarukan-regulasi frekuensi sane kasambung, puncak-regulasi lembah, lan pasokan listrik darurat. Sane mangkin, teknologi penyimpanan energi elektrokimia arus utama minakadi baterai asam timah-, baterai hidrida logam nikel, baterai litium-ion, baterai ion natrium-, miwah baterai aliran, soang-soang antuk kinerja sane unik, skenario aplikasi, miwah panglimbaknyane. Antuk sayan nincapnyane energi terbarukan, penyimpanan energi elektrokimia madue peran sane mabuat pisan ring transformasi struktur energi global lan pinaka jaminan sane mabuat anggen ngamolihang sistem energi sane bersih, rendah-karbon, lan aman.
Baterai asam timah-:
Baterai asam timah-inggih punika teknologi penyimpanan energi elektrokimia sane sampun sue-mapan lan akeh kaanggen. Prinsipnyane nyarengang ngawigunayang timah miwah oksidanyane pinaka bahan elektroda positif miwah negatif, taler larutan berair asam sulfat pinaka elektrolit, anggen ngecas miwah ngamedalang majalaran antuk reaksi elektrokimia. Baterai asam timah-madue kaluwihan sekadi biaya produksi sane rendah, teknologi sane dewasa, reliabilitas sane tegeh, lan ketahanan sane kuat majeng ring overcharge lan over{5}}debit, lan akeh kawigunayang ring baterai starter otomotif, catu daya cadangan, lan sistem penyimpanan energi. Nanging, baterai asam timah- madue kepadatan energi sane rendah, masa siklus sane kawatesin, lan madaging timah beracun, sane prasida ngletehin palemahan yening nenten patut kapupulang. Yadiastun asapunika, baterai asam timah-kantun ngenahang genah sane signifikan ring widang-widang tertentu, utamanyane ring aplikasi sane sensitif ring biaya-. Kapungkur wekas, daur ulang sane ramah lingkungan lan nincapang kinerja baterai timah-asam pacang dados arah kunci anggen panglimbakan teknologi puniki.
Baterai Nikel-Logam Hidrida (NiMH):
Baterai NiMH inggih punika teknologi penyimpanan energi elektrokimia sane nganggen nikel hidroksida pinaka elektroda positif lan nikel hidrida pinaka elektroda negatif. Ipun ngaturang kaluwihan sekadi kepadatan energi sane tegeh, ramah lingkungan, lan siklus hidup sane panjang. Yening saihang sareng baterai tradisional, baterai NiMH nenten madue baya kimia sane mapaiketan sareng kadmium lan molibdenum, sane ngawinang ipun sayan ramah lingkungan. Punika mawinan, ipun akeh kaanggen ring alat listrik, kendaraan hibrida, lan piranti elektronik portabel. Ipun taler madue efisiensi muatan-debit sane tegeh lan prasida mamargi stabil ring makudang-kudang lingkungan. Karakteristik utama baterai nikel inggih punika muatan sane kuat lan toleransi debit sane kalintang, sane ngawinang becik pisan ring aplikasi sane sering ngamerluang muatan lan debit. Yadiastun nincapnyane baterai lithium-ion ring warsa-warsa sane lintang sampun ngawinang pangsa pasar baterai NiMH sayan rered, nanging kantun ngamong genah ring widang aplikasi sane sampun katentuang.
Baterai ion litium-:
Baterai litium-ion inggih punika teknologi penyimpanan energi elektrokimia sane ngamolihang pengisian lan debit malarapan antuk nyelepang lan ekstraksi ion litium ring pantaraning elektroda positif lan negatif. Litium sane enteng lan kepadatan energi sane tegeh sampun ngawinang aplikasi sane jimbar saking baterai litium-ion ring perangkat elektronik portabel, kendaraan listrik, lan penyimpanan energi terbarukan. Baterai lithium-ion ngaturang keuntungan sekadi siklus hidup sane suwe lan nenten wenten efek memori, nanging ipun taler madue pikobet keamanan sane pastika, sekadi termal runaway sane kaawinang olih overcharging lan over-debit. Antuk panglimbak teknologi, keamanan lan kinerja elektrokimia baterai lithium-ion sampun terus nincap, nanging biaya sampun sayan rered, sane ngawinang dados silih sinunggil baterai penyimpanan energi sane pinih akeh kaanggen ring pasar mangkin. Ring galah sane jagi rauh, panglimbak teknologi sekadi elektrolit solid-state lan anoda berbasis silikon- kaaptiang prasida nincapang malih kinerja elektrokimia lan keamanan baterai litium-ion.
Baterai ion natrium-:
Baterai natrium-ion inggih punika teknologi penyimpanan energi elektrokimia anyar sane sayan nglimbak ring warsa-warsa sane lintang. Prinsip pakaryannyane mesib sareng baterai litium-ion, ring dija ion litium interkalasi lan deinterkalasi pantaraning elektroda positif lan negatif anggen ngecas lan ngeluarang. Kawigunan baterai sodium-ion magenah ring akehnyane lan prabea sane alit saking sumber daya natrium, lan independensinyane saking watesan sumber daya litium, sane ngawinang ipun pinih cocok anggen aplikasi penyimpanan energi skala ageng-. Yadiastun kepadatan energinyane kirang saking baterai litium-ion, baterai sodium-ion nyihnayang kinerja sane becik ring sajeroning stabilitas siklus, kinerja suhu sane rendah-, lan keamanan, nyihnayang janji sane ageng antuk panglimbakan ring masa sane jagi rauh. Sane mangkin, penelitian indik baterai sodium-ion ngutamayang indik nincapang kepadatan energi, nglanturang masa siklus, taler ngirangin prabea manufaktur. Antuk panglimbak teknologi sane terus-terusan, baterai natrium-ion kaaptiang prasida dados silih sinunggil solusi sane mabuat anggen penyimpanan energi skala ageng-ring masa sane jagi rauh.
Aliran baterai:
Baterai aliran inggih punika teknologi penyimpanan energi elektrokimia ring dija elektrolit kasimpen ring tangki eksternal. Prinsipnyane nyarengin penyimpanan miwah pelepasan energi majalaran antuk reaksi elektrokimia pantaraning kalih elektrolit sane matiosan ring baterai. Karakteristik sane signifikan saking baterai aliran inggih punika energi lan daya sane kamedalang sane prasida kasesuaiang secara mandiri; kapasitas penyimpanan prasida kalimbakang antuk nincapang jumlah elektrolit sane kasimpen, ngawinang ipun utamanyane cocok antuk aplikasi penyimpanan energi skala ageng-, jangka panjang-. Soroh baterai aliran sane sampun ketah inggih punika baterai aliran redoks vanadium lan baterai aliran seng/brom. Baterai aliran ngaturang umur sane suwe, keamanan sane becik, lan ramah lingkungan, nanging investasi awalnyane tegeh, lan sistem baterai sane kompleks. Antuk panglimbak teknologi, potensi baterai aliran ring penyimpanan energi skala ageng-saka kidik medal, utamanyane ring integrasi jaringan energi terbarukan miwah aplikasi regulasi jaringan.