Bahkan pada tahun 2022, penyimpanan PV akan tetap menjadi topik terhangat, dan cadangan baterai rumah tangga merupakan segmen tenaga surya yang tumbuh paling cepat, menciptakan pasar baru dan peluang perluasan perbaikan tenaga surya untuk rumah dan bisnis besar maupun kecil di seluruh dunia.Baterai cadangan perumahansangat penting untuk rumah bertenaga surya, terutama jika terjadi badai atau keadaan darurat lainnya. Daripada mengekspor kelebihan energi surya ke jaringan listrik, bagaimana dengan menyimpannya dalam baterai untuk keadaan darurat? Namun, bagaimana energi surya yang tersimpan dapat menguntungkan? Kami akan memberi tahu Anda tentang biaya dan keuntungan sistem penyimpanan baterai rumah dan menguraikan poin-poin utama yang harus Anda ingat saat membeli sistem penyimpanan yang tepat. Apa itu Sistem Penyimpanan Baterai Rumah Tangga?Bagaimana Cara Kerjanya? Sistem penyimpanan baterai rumah tangga atau sistem penyimpanan fotovoltaik merupakan tambahan yang berguna bagi sistem fotovoltaik untuk memanfaatkan manfaat sistem tenaga surya dan akan memainkan peran yang semakin penting dalam mempercepat penggantian bahan bakar fosil dengan energi terbarukan. Baterai rumah tenaga surya menyimpan listrik yang dihasilkan dari energi surya dan melepaskannya kepada operator pada waktu yang dibutuhkan. Daya cadangan baterai merupakan alternatif yang ramah lingkungan dan hemat biaya untuk generator gas. Mereka yang menggunakan sistem fotovoltaik untuk menghasilkan listrik sendiri akan segera mencapai batasnya. Pada siang hari, sistem tersebut memasok banyak tenaga surya, hanya saja saat itu tidak ada orang di rumah yang menggunakannya. Di sisi lain, pada malam hari, banyak listrik yang dibutuhkan – tetapi saat itu matahari tidak lagi bersinar. Untuk mengimbangi kesenjangan pasokan ini, listrik yang jauh lebih mahal dibeli dari operator jaringan. 
Dalam situasi ini, cadangan baterai rumah hampir tak terelakkan. Ini berarti bahwa listrik yang tidak terpakai dari siang hari tersedia di sore dan malam hari. Dengan demikian, listrik yang dihasilkan sendiri tersedia sepanjang waktu dan terlepas dari cuaca. Dengan cara ini, penggunaan tenaga surya yang diproduksi sendiri meningkat hingga 80%. Tingkat swasembada, yaitu proporsi konsumsi listrik yang dicakup oleh sistem surya, meningkat hingga 60%. Baterai cadangan rumah tangga jauh lebih kecil daripada kulkas dan dapat dipasang di dinding di ruang utilitas. Sistem penyimpanan modern mengandung banyak kecerdasan yang dapat menggunakan prakiraan cuaca dan algoritma pembelajaran mandiri untuk memangkas konsumsi daya rumah tangga hingga semaksimal mungkin. Mencapai kemandirian energi tidak pernah semudah ini – bahkan jika rumah tetap terhubung ke jaringan listrik. Apakah Sistem Penyimpanan Baterai Rumah Layak Dicoba? Apa Saja Faktor yang Mempengaruhinya? Penyimpanan baterai rumah tangga diperlukan agar rumah bertenaga surya tetap beroperasi selama pemadaman listrik dan tentu saja juga berfungsi di malam hari. Namun, baterai surya juga meningkatkan ekonomi bisnis sistem dengan menyimpan energi listrik surya yang seharusnya dikembalikan ke jaringan listrik dalam keadaan rugi, hanya untuk digunakan kembali saat listrik sedang mahal. Penyimpanan baterai rumah tangga mengamankan pemilik surya dari kegagalan jaringan dan melindungi ekonomi bisnis sistem terhadap perubahan kerangka harga energi. Layak atau tidaknya berinvestasi tergantung pada beberapa faktor: Tingkat biaya investasi. Semakin rendah biaya per kilowatt-jam kapasitas, semakin cepat sistem penyimpanan akan membayar sendiri. Masa HidupBaterai rumah tenaga surya Garansi pabrik selama 10 tahun merupakan hal yang lazim di industri ini. Namun, masa pakai yang lebih lama diasumsikan. Sebagian besar baterai rumah tenaga surya dengan teknologi lithium-ion berfungsi dengan andal setidaknya selama 20 tahun. Porsi listrik yang dikonsumsi sendiri Semakin besar peningkatan penyimpanan tenaga surya dalam konsumsi sendiri, semakin besar pula kemungkinan hal itu akan bermanfaat. Biaya listrik saat dibeli dari jaringan Ketika harga listrik tinggi, pemilik sistem fotovoltaik menghemat dengan mengonsumsi listrik yang dihasilkan sendiri. Dalam beberapa tahun ke depan, harga listrik diperkirakan akan terus naik, sehingga banyak yang menganggap baterai surya sebagai investasi yang bijaksana. Tarif yang terhubung ke jaringan Semakin sedikit yang diterima pemilik sistem tenaga surya per kilowatt-jam, semakin besar pula keuntungan yang mereka peroleh karena menyimpan listrik alih-alih menyalurkannya ke jaringan listrik. Selama 20 tahun terakhir, tarif yang terhubung ke jaringan listrik terus menurun dan akan terus menurun. Jenis Sistem Penyimpanan Energi Baterai Rumah Apa yang Tersedia? Sistem cadangan baterai rumah menawarkan banyak manfaat, termasuk ketahanan, penghematan biaya, dan produksi listrik terdesentralisasi (juga dikenal sebagai "sistem energi terdistribusi rumah"). Jadi, apa saja kategori baterai rumah tenaga surya? Bagaimana cara memilihnya? Klasifikasi Fungsional berdasarkan Fungsi Cadangan: 1. Catu Daya UPS Rumah Ini adalah layanan kelas industri untuk daya cadangan yang biasanya dibutuhkan rumah sakit, ruang data, pemerintah federal, atau pasar militer untuk pengoperasian terus-menerus perangkat penting dan sensitif mereka. Dengan catu daya UPS rumah, lampu di rumah Anda bahkan mungkin tidak berkedip jika jaringan listrik padam. Sebagian besar rumah tidak memerlukan atau bermaksud membayar tingkat keandalan ini – kecuali jika mereka menjalankan peralatan klinis penting di rumah Anda. 2. Catu Daya 'Interruptible' (cadangan seluruh rumah). Langkah selanjutnya dari UPS adalah apa yang kita sebut sebagai 'interruptible power supply', atau IPS. IPS tentu akan memungkinkan seluruh rumah Anda tetap beroperasi dengan tenaga surya & baterai jika jaringan listrik padam, tetapi Anda tentu akan mengalami periode singkat (beberapa detik) di mana semuanya menjadi hitam atau abu-abu di rumah Anda saat sistem cadangan memasuki peralatan. Anda mungkin perlu menyetel ulang jam elektronik Anda yang berkedip, tetapi selain itu Anda akan dapat menggunakan setiap peralatan rumah tangga seperti biasa selama baterai Anda masih ada. 3. Pasokan Listrik Situasi Darurat (cadangan sebagian). Beberapa fungsi daya cadangan bekerja dengan mengaktifkan sirkuit darurat saat mendeteksi bahwa jaringan listrik telah menurun. Ini akan memungkinkan perangkat listrik rumah yang terhubung ke sirkuit ini—biasanya lemari es, lampu, dan beberapa stopkontak listrik khusus—untuk terus menjalankan baterai dan/atau panel fotovoltaik selama pemadaman listrik. Jenis cadangan ini kemungkinan besar akan menjadi salah satu pilihan yang paling populer, terjangkau, dan terjangkau bagi rumah-rumah di seluruh dunia, karena menjalankan seluruh rumah dengan bank baterai akan menguras daya dengan cepat. 4. Sistem Penyimpanan dan Tenaga Surya Sebagian di luar jaringan. Pilihan terakhir yang mungkin menarik perhatian adalah 'sistem off-grid parsial'. Dengan sistem off-grid parsial, konsepnya adalah menghasilkan area 'off-grid' khusus di rumah, yang terus beroperasi pada sistem surya & baterai yang cukup besar untuk mempertahankan dirinya sendiri tanpa mengambil daya dari jaringan. Dengan cara ini, peralatan keluarga yang penting (lemari es, lampu, dll.) tetap menyala bahkan jika jaringan padam, tanpa gangguan apa pun. Selain itu, karena surya & baterai berukuran untuk berjalan sendiri selamanya tanpa jaringan, tidak perlu mengalokasikan penggunaan daya kecuali perangkat tambahan dicolokkan ke sirkuit off-grid. Klasifikasi dari Teknologi Kimia Baterai: Baterai Timbal-Asam Sebagai Baterai Cadangan Rumah Tangga 
Baterai timbal-asamadalah baterai isi ulang tertua dan baterai berbiaya terendah yang tersedia untuk penyimpanan energi di pasaran. Baterai ini muncul pada awal abad lalu, pada tahun 1900-an, dan hingga hari ini tetap menjadi baterai pilihan dalam banyak aplikasi karena kekokohan dan biayanya yang rendah. Kerugian utamanya adalah kepadatan energinya rendah (berat dan besar) serta masa pakainya yang pendek. Baterai ini tidak dapat menerima banyak siklus bongkar muat. Baterai timbal-asam memerlukan pemeliharaan rutin untuk menyeimbangkan kimia dalam baterai. Oleh karena itu, karakteristiknya membuatnya tidak cocok untuk pelepasan muatan frekuensi sedang hingga tinggi atau aplikasi yang bertahan 10 tahun atau lebih. Baterai jenis ini juga memiliki kelemahan berupa kedalaman pelepasan muatan yang rendah, yang biasanya dibatasi hingga 80% dalam kasus ekstrem atau 20% dalam operasi biasa, untuk masa pakai yang lebih lama. Pelepasan muatan yang berlebihan merusak elektroda baterai, yang mengurangi kemampuannya untuk menyimpan energi dan membatasi masa pakainya. Baterai timbal-asam memerlukan pemeliharaan konstan terhadap status pengisian dayanya dan harus selalu disimpan pada status pengisian daya maksimum melalui teknik pengapungan (pemeliharaan daya dengan arus listrik kecil, cukup untuk membatalkan efek pengosongan daya sendiri). Baterai ini dapat ditemukan dalam beberapa versi. Yang paling umum adalah baterai berventilasi, yang menggunakan elektrolit cair, baterai gel yang diatur katup (VRLA) dan baterai dengan elektrolit yang tertanam dalam alas fiberglass (dikenal sebagai AGM – alas kaca penyerap), yang memiliki kinerja menengah dan biaya yang lebih rendah dibandingkan dengan baterai gel. Baterai yang diatur katupnya tertutup rapat, yang mencegah kebocoran dan pengeringan elektrolit. Katup berfungsi untuk melepaskan gas dalam situasi pengisian berlebih. Beberapa baterai timbal-asam dikembangkan untuk aplikasi industri stasioner dan dapat menerima siklus pengosongan daya yang lebih dalam. Ada juga versi yang lebih modern, yaitu baterai timbal-karbon. Material berbasis karbon yang ditambahkan ke elektroda menghasilkan arus pengisian dan pengosongan daya yang lebih tinggi, kepadatan energi yang lebih tinggi, dan masa pakai yang lebih lama. Salah satu keuntungan baterai timbal-asam (dalam berbagai variasinya) adalah baterai ini tidak memerlukan sistem manajemen pengisian daya yang canggih (seperti halnya baterai litium, yang akan kita bahas selanjutnya). Baterai timbal jauh lebih kecil kemungkinannya untuk terbakar dan meledak jika diisi daya secara berlebihan karena elektrolitnya tidak mudah terbakar seperti baterai litium. Selain itu, pengisian daya yang sedikit berlebihan tidak berbahaya pada jenis baterai ini. Bahkan beberapa pengontrol pengisian daya memiliki fungsi pemerataan yang sedikit mengisi daya baterai atau bank baterai secara berlebihan, yang menyebabkan semua baterai mencapai kondisi terisi penuh. Selama proses pemerataan, baterai yang akhirnya terisi penuh sebelum yang lain akan mengalami sedikit peningkatan tegangan, tanpa risiko, sementara arus mengalir secara normal melalui hubungan seri elemen. Dengan cara ini, kita dapat mengatakan bahwa baterai timbal memiliki kemampuan untuk menyamakan secara alami dan ketidakseimbangan kecil antara baterai dalam satu baterai atau antara baterai bank tidak menimbulkan risiko. Pertunjukan:Efisiensi baterai timbal-asam jauh lebih rendah daripada baterai litium. Meskipun efisiensinya bergantung pada laju pengisian daya, efisiensi bolak-balik biasanya diasumsikan sebesar 85%. Kapasitas penyimpanan:Baterai timbal-asam tersedia dalam berbagai tegangan dan ukuran, tetapi beratnya 2-3 kali lebih berat per kWh daripada litium besi fosfat, tergantung pada kualitas baterai. Biaya baterai:Baterai timbal-asam 75% lebih murah daripada baterai litium besi fosfat, tetapi jangan terkecoh dengan harganya yang murah. Baterai ini tidak dapat diisi atau dikosongkan dengan cepat, memiliki masa pakai yang jauh lebih pendek, tidak memiliki sistem manajemen baterai yang protektif, dan mungkin juga memerlukan perawatan mingguan. Hal ini mengakibatkan biaya per siklus secara keseluruhan lebih tinggi daripada yang wajar untuk mengurangi biaya listrik atau mendukung peralatan berat. Baterai Lithium Sebagai Baterai Cadangan Rumah Tangga 
Saat ini, baterai yang paling sukses secara komersial adalah baterai lithium-ion. Setelah teknologi lithium-ion diterapkan pada perangkat elektronik portabel, teknologi ini telah memasuki bidang aplikasi industri, sistem tenaga, penyimpanan energi fotovoltaik, dan kendaraan listrik. Baterai ion litiummengungguli banyak jenis baterai isi ulang lainnya dalam banyak aspek, termasuk kapasitas penyimpanan energi, jumlah siklus kerja, kecepatan pengisian daya, dan efektivitas biaya. Saat ini, satu-satunya masalah adalah keselamatan, elektrolit yang mudah terbakar dapat terbakar pada suhu tinggi, yang memerlukan penggunaan sistem kontrol dan pemantauan elektronik. Litium adalah logam paling ringan dari semua logam, memiliki potensi elektrokimia tertinggi, dan menawarkan kepadatan energi volumetrik dan massa yang lebih tinggi daripada teknologi baterai lain yang dikenal. Teknologi litium-ion telah memungkinkan didorongnya penggunaan sistem penyimpanan energi, yang utamanya dikaitkan dengan sumber energi terbarukan yang terputus-putus (tenaga surya dan angin), dan juga telah mendorong adopsi kendaraan listrik. Baterai lithium-ion yang digunakan dalam sistem tenaga dan kendaraan listrik adalah jenis baterai cair. Baterai ini menggunakan struktur tradisional baterai elektrokimia, dengan dua elektroda yang direndam dalam larutan elektrolit cair. Pemisah (bahan isolasi berpori) digunakan untuk memisahkan elektroda secara mekanis sambil memungkinkan pergerakan bebas ion melalui elektrolit cair. Fitur utama elektrolit adalah memungkinkan konduksi arus ionik (dibentuk oleh ion, yang merupakan atom dengan kelebihan atau kekurangan elektron), sementara tidak memungkinkan elektron untuk melewatinya (seperti yang terjadi pada bahan konduktif). Pertukaran ion antara elektroda positif dan negatif adalah dasar untuk berfungsinya baterai elektrokimia. Penelitian tentang baterai litium dapat ditelusuri kembali ke tahun 1970-an, dan teknologinya semakin matang dan mulai digunakan secara komersial sekitar tahun 1990-an. Baterai polimer litium (dengan elektrolit polimer) kini digunakan di ponsel, komputer, dan berbagai perangkat seluler, menggantikan baterai nikel-kadmium lama yang masalah utamanya adalah "efek memori" yang secara bertahap mengurangi kapasitas penyimpanan. Saat baterai terisi daya sebelum benar-benar habis. Dibandingkan dengan baterai nikel-kadmium lama, terutama baterai timbal-asam, baterai litium-ion memiliki kepadatan energi yang lebih tinggi (menyimpan lebih banyak energi per volume), memiliki koefisien pengosongan sendiri yang lebih rendah, dan dapat menahan lebih banyak pengisian dan siklus pengosongan, yang berarti masa pakai yang lama. Sekitar awal tahun 2000-an, baterai lithium mulai digunakan dalam industri otomotif. Sekitar tahun 2010, baterai lithium-ion mulai diminati dalam penyimpanan energi listrik di aplikasi perumahan dansistem ESS (Sistem Penyimpanan Energi) skala besar, terutama karena meningkatnya penggunaan sumber daya listrik di seluruh dunia. Energi terbarukan yang terputus-putus (tenaga surya dan angin). Baterai lithium-ion dapat memiliki kinerja, masa pakai, dan biaya yang berbeda, tergantung pada cara pembuatannya. Beberapa bahan telah diusulkan, terutama untuk elektroda. Biasanya, baterai litium terdiri dari elektroda berbasis litium metalik yang membentuk terminal positif baterai dan elektroda karbon (grafit) yang membentuk terminal negatif. Bergantung pada teknologi yang digunakan, elektroda berbasis litium dapat memiliki struktur yang berbeda. Bahan yang paling umum digunakan untuk pembuatan baterai litium dan karakteristik utama baterai ini adalah sebagai berikut: Oksida Litium dan Kobalt (LCO):Energi spesifik tinggi (Wh/kg), kapasitas penyimpanan baik dan masa pakai yang memuaskan (jumlah siklus), cocok untuk perangkat elektronik, kerugiannya adalah daya spesifik (W/kg) Kecil, mengurangi kecepatan bongkar muat; Litium dan oksida mangan (LMO):memungkinkan arus pengisian dan pengosongan tinggi dengan energi spesifik rendah (Wh/kg), yang mengurangi kapasitas penyimpanan; Litium, Nikel, Mangan, dan Kobalt (NMC):Menggabungkan sifat-sifat baterai LCO dan LMO. Selain itu, keberadaan nikel dalam komposisi membantu meningkatkan energi spesifik, sehingga memberikan kapasitas penyimpanan yang lebih besar. Nikel, mangan, dan kobalt dapat digunakan dalam proporsi yang bervariasi (untuk mendukung salah satu atau yang lain) tergantung pada jenis aplikasinya. Secara keseluruhan, hasil dari kombinasi ini adalah baterai dengan kinerja yang baik, kapasitas penyimpanan yang baik, masa pakai yang lama, dan biaya yang rendah. Litium, nikel, mangan, dan kobalt (NMC):Menggabungkan fitur baterai LCO dan LMO. Selain itu, keberadaan nikel dalam komposisi membantu meningkatkan energi spesifik, sehingga memberikan kapasitas penyimpanan yang lebih besar. Nikel, mangan, dan kobalt dapat digunakan dalam proporsi yang berbeda, sesuai dengan jenis aplikasi (untuk mendukung satu karakteristik atau lainnya). Secara umum, hasil dari kombinasi ini adalah baterai dengan kinerja yang baik, kapasitas penyimpanan yang baik, masa pakai yang baik, dan biaya yang moderat. Jenis baterai ini telah banyak digunakan dalam kendaraan listrik dan juga cocok untuk sistem penyimpanan energi stasioner; Litium Besi Fosfat (LFP):Kombinasi LFP memberikan kinerja dinamis yang baik pada baterai (kecepatan pengisian dan pengosongan daya), masa pakai yang lebih lama, dan keamanan yang lebih baik karena stabilitas termalnya yang baik. Tidak adanya nikel dan kobalt dalam komposisinya mengurangi biaya dan meningkatkan ketersediaan baterai ini untuk produksi massal. Meskipun kapasitas penyimpanannya bukan yang tertinggi, baterai ini telah diadopsi oleh produsen kendaraan listrik dan sistem penyimpanan energi karena banyaknya karakteristik yang menguntungkan, terutama biaya rendah dan ketahanan yang baik; Litium dan Titanium (LTO):Nama tersebut merujuk pada baterai yang memiliki titanium dan litium di salah satu elektrodanya, menggantikan karbon, sedangkan elektroda kedua sama dengan yang digunakan di salah satu jenis lainnya (seperti NMC – litium, mangan, dan kobalt). Meskipun energi spesifiknya rendah (yang berarti kapasitas penyimpanan berkurang), kombinasi ini memiliki kinerja dinamis yang baik, keamanan yang baik, dan masa pakai yang jauh lebih lama. Baterai jenis ini dapat menerima lebih dari 10.000 siklus operasi pada kedalaman pengosongan 100%, sementara jenis baterai litium lainnya menerima sekitar 2.000 siklus. Baterai LiFePO4 mengungguli baterai timbal-asam dengan stabilitas siklus yang sangat tinggi, kepadatan energi maksimum, dan bobot minimal. Jika baterai secara teratur dikosongkan dari 50% DOD dan kemudian diisi penuh, baterai LiFePO4 dapat melakukan hingga 6.500 siklus pengisian daya. Jadi investasi ekstra terbayar dalam jangka panjang, dan rasio harga/kinerja tetap tak terkalahkan. Baterai ini merupakan pilihan yang lebih disukai untuk penggunaan berkelanjutan sebagai baterai surya. Pertunjukan:Pengisian dan pelepasan baterai memiliki efektivitas siklus total sebesar 98% dengan pengisian dan pelepasan yang cepat dalam jangka waktu kurang dari 2 jam– dan bahkan lebih cepat lagi untuk masa pakai yang lebih pendek. Kapasitas penyimpanan:satu paket baterai litium besi fosfat dapat berkapasitas lebih dari 18 kWh, yang menggunakan lebih sedikit ruang dan beratnya lebih ringan daripada baterai timbal-asam dengan kapasitas yang sama. Biaya baterai:Litium besi fosfat cenderung lebih mahal daripada baterai timbal-asam, namun biasanya memiliki biaya siklus yang lebih rendah karena umur pemakaian yang lebih panjang
Berita
