Energi Alternatif dan Kebutuhan akan Teknologi Penyimpanan yang Tepat

Energi Alternatif dan Kebutuhan akan Teknologi Penyimpanan yang Tepat

Sejumlah pendidikan teknologi penyimpanan energi telah dikembangkan atau sedang dikembangkan untuk aplikasi tenaga listrik, termasuk:

* Tenaga surya bermuatan

* Penyimpanan energi udara terkompres (CAES)

* Baterai

* Flywheels

* Superkonduktor penyimpanan energi magnetik (SMES)

* Super-kapasitor

Inilah masa depan yang bisa kita antisipasi dengan selamat, terutama bila terjadi penipisan sumber energi lain yang cepat. Tentu saja, sumber energi yang paling penting masih merupakan matahari dari mana kita bisa memperoleh tenaga surya dan memenuhi berbagai kebutuhan energi dan tenaga. Akhir-akhir ini, banyak perusahaan telah mulai membangun sel surya mono-kristal dan polikristalin, yang dapat digunakan di beberapa sektor seperti aerospace, industri penerbangan, pembangkit listrik perumahan, lampu lalu lintas, mobil, dll. Energi surya selain energi terbarukan lainnya sedang dipandang sebagai salah satu bidang utama karena merupakan sumber energi bersih.

Pumped Hydro

Pumped hydro telah digunakan sejak tahun 1929, menjadikannya teknologi penyimpanan energi stasiun sentral tertua. Bahkan, sampai tahun 1970 itu adalah satu-satunya pilihan penyimpanan yang tersedia secara komersial untuk aplikasi generasi.

Fasilitas hidro pompa konvensional terdiri dari dua waduk besar, satu terletak di tingkat dasar, dan yang lainnya terletak pada ketinggian yang berbeda. Air dipompa ke waduk atas dimana ia dapat disimpan sebagai energi potensial. Setelah permintaan, air dilepas kembali ke reservoir bawah, melewati turbin hidrolik, yang menghasilkan tenaga listrik setinggi 1.000 MW.

Hambatan untuk meningkatkan penggunaan teknologi penyimpanan ini di A.S. mencakup biaya konstruksi yang tinggi dan masa tunggu yang panjang serta kendala geografis, geologi, dan lingkungan yang terkait dengan desain waduk. Saat ini, upaya yang bertujuan untuk meningkatkan penggunaan pompa hidro terfokus difokuskan pada pengembangan fasilitas bawah tanah.

Compressed Air Energy Storage (CAES)

Tanaman CAES menggunakan energi di luar puncak untuk memampatkan dan menyimpan udara di dalam gua penyimpanan bawah tanah yang kedap udara. Setelah permintaan, udara yang tersimpan dilepaskan dari gua, dipanaskan, dan diperluas melalui turbin pembakaran untuk menciptakan energi listrik.

Pada tahun 1991, fasilitas CAES A.S. yang pertama dibangun di McIntosh, Alabama, oleh Alabama Electric Cooperative dan EPRI, dan memiliki rating kapasitas 110 MW. Saat ini, produsen dapat membuat mesin CAES untuk fasilitas mulai dari 5 sampai 350 MW. EPRI memperkirakan bahwa lebih dari 85% A.S. memiliki karakteristik geologi yang akan menampung reservoir CAES bawah tanah.

Studi telah menyimpulkan bahwa CAES bersaing dengan turbin pembakaran dan unit siklus gabungan, bahkan tanpa menghubungkan beberapa manfaat unik dari penyimpanan energi.

Baterai

Dalam beberapa tahun terakhir, sebagian besar fokus dalam pengembangan teknologi penyimpanan energi listrik telah dipusatkan pada perangkat penyimpanan baterai. Saat ini ada berbagai macam baterai yang tersedia secara komersial dan masih banyak lagi dalam tahap perancangan.

Dalam baterai kimia, pengisian menyebabkan reaksi pada senyawa elektrokimia untuk menyimpan energi dari generator dalam bentuk kimia. Setelah permintaan, reaksi kimia balik menyebabkan listrik mengalir keluar dari baterai dan kembali ke grid.

Baterai pertama yang tersedia secara komersial adalah baterai timbal-asam yang tergenang, yang digunakan untuk aplikasi tetap dan terpusat. Baterai timbal-asam (VRLA) yang diatur katup adalah pilihan terbaru yang tersedia secara komersial. Baterai VRLA rendah pemeliharaan, tumpahan dan kebocoran-bukti, dan relatif kompak.

Roda gila

Flywheels saat ini digunakan untuk sejumlah aplikasi yang tidak terkait dengan utilitas. Baru-baru ini, bagaimanapun, para periset mulai mengeksplorasi aplikasi penyimpanan energi utilitas. Perangkat penyimpanan roda gila terdiri dari roda gila yang berputar pada kecepatan yang sangat tinggi dan peralatan listrik terpadu yang dapat beroperasi baik sebagai motor untuk mengubah roda gila dan menyimpan energi atau sebagai generator untuk menghasilkan daya listrik sesuai permintaan dengan menggunakan energi yang tersimpan di roda gila.

Kapasitor Elektrokimia Tingkat Lanjut / Super-Kapasitor

Kapasitor super juga dikenal sebagai ultra-kapasitor yang berada pada tahap awal pengembangan sebagai teknologi penyimpan energi untuk aplikasi utilitas listrik. Kapasitor elektrokimia memiliki komponen yang terkait dengan baterai dan kapasitor.

Akibatnya, tegangan sel terbatas pada beberapa volt. Secara khusus, muatannya disimpan oleh ion seperti pada baterai. Tapi, seperti pada kapasitor konvensional, tidak ada reaksi kimia yang terjadi dalam pengiriman energi. Kapasitor elektrokimia terdiri dari dua elektroda bermuatan terbalik, pemisah, elektrolit, dan pengumpul arus.

Saat ini, kapasitor super sangat kecil di kisaran tujuh sampai sepuluh watt tersedia secara komersial untuk aplikasi kualitas daya konsumen dan biasanya ditemukan di perangkat listrik rumah tangga. Pengembangan kapasitor berskala lebih besar telah difokuskan pada kendaraan listrik.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *