Pernahkah Anda diberitahu bahwa Anda dapat dengan nyaman menyimpan energi matahari? Ada sekitar 6 jenis sistem penyimpanan energi surya yang dapat Anda adopsi sesuai keinginan Anda. Artikel ini dibuat untuk mencerahkan Anda tentang mereka.
Penyimpanan energi adalah salah satu penemuan menarik yang indah dari umat manusia. Ini adalah salah satu dari sedikit manfaat yang diterima bumi dari aktivitas kita. Sistem penyimpanan energi surya membuat penggunaan energi surya lebih menarik. Karena matahari menghasilkan radiasi dalam jam yang cukup untuk memenuhi kebutuhan energi tahunan kita, energi ekstra dapat disimpan untuk digunakan saat tidak ada sinar matahari.
Sebagai pemilik rumah yang memiliki panel surya, Anda memiliki opsi yang telah diberikan dalam artikel ini sebagai cara Anda dapat menyimpan energi matahari. Pilihan ini termasuk penggunaan turbin, penyimpanan energi off-grid, penyimpanan di grid, produksi bahan bakar surya dan kolam surya.
Selain manfaat memiliki daya cadangan jika terjadi pemadaman listrik dari jaringan utilitas publik, penerapan salah satu jenis sistem penyimpanan tenaga surya membantu Anda memanfaatkan tarif waktu penggunaan (TOU). Tarif TOU adalah perusahaan jaringan utilitas periode tersebut mengenakan biaya lebih tinggi untuk listrik karena permintaan energi yang tinggi pada jaringan selama periode tersebut.
Daftar Isi
Tentang Sistem Penyimpanan Energi Surya
Umumnya, sistem penyimpanan energi ditempatkan untuk menangkap listrik, menyimpannya sebagai energi kimia, mekanik atau panas dan melepaskannya kembali sebagai energi listrik saat dibutuhkan. Penyimpanan energi menghemat energi berlebih yang dihasilkan selama periode puncak untuk penggunaan di masa mendatang.
Berbagai jenis sistem penyimpanan energi surya dapat diadopsi untuk memiliki daya cadangan saat jaringan mati dan untuk mengurangi jumlah uang yang dihabiskan untuk tagihan listrik.
Bagaimana Sistem Penyimpanan Energi Surya Dibangun
Sebelum kita melihat bagaimana sistem penyimpanan energi surya dibangun, kita perlu melihat secara singkat cara-cara umum di mana energi terbarukan dapat disimpan. Energi terbarukan dapat disimpan secara kimiawi dan mekanis. Penyimpanan didasarkan pada beberapa prinsip fisik materi.
Prinsip pertama di mana sistem penyimpanan energi surya dibangun adalah bahwa perubahan suhu bahan pada pemanasan atau pendinginan. Materi mengalami pemanasan massal, di mana nilai energi yang tersimpan sebanding dengan kapasitas panas spesifik bahan yang digunakan. Ini mengarah pada fenomena yang disebut sebagai pemanasan sensibel.
Prinsip kedua di mana sistem penyimpanan surya dapat dibangun adalah materi yang mampu menyerap atau melepaskan panas laten pada transisi fase. Jika transisi fase tertentu disertai dengan penyerapan panas, proses sebaliknya akan melepaskan jumlah panas yang sama, sehingga energi dapat disimpan selama fase materi tertentu dipertahankan.
Yang ketiga didasarkan pada reaksi kimia. Di sini, energi menciptakan senyawa kimia dengan ikatan kimia berenergi tinggi, yang kemudian melepaskan energinya saat terganggu.
Energi dapat disimpan melalui pembentukan ikatan kimia yang lemah, seperti melalui fisisorpsi molekul air pada silika gel. Energi juga dapat disimpan melalui pembentukan ikatan yang lebih kuat, seperti oksidasi silikon menjadi silikon oksida (chemisorption). Densitas energi paling rendah pada bahan yang menyimpan energi kimia karena fisisorpsi, dan tertinggi pada bahan yang menyimpan energi kimia melalui kemisorpsi. Kapasitas penyimpanan sistem penyimpanan akan setara dengan panas yang dikonsumsi atau energi bebas dari reaksi.
Prinsip keempat yang dapat digunakan untuk sistem penyimpan tenaga surya adalah disosiasi pasangan lubang elektron pada alat penyimpan energi listrik seperti baterai. Foton dapat langsung ditangkap dari matahari dan disimpan dalam baterai ini.
Beberapa prinsip ini memandu pembangunan berbagai jenis sistem penyimpanan energi surya.
6 Jenis Sistem Penyimpanan Energi Surya
Jenis-jenis sistem penyimpanan energi surya adalah:
- Sistem Penyimpanan Tenaga Surya Offgrid/Penggunaan Baterai
- Sistem Penyimpanan Tenaga Surya On-Grid
- Sistem Penyimpanan Tenaga Surya Hibrida
- Bahan Bakar Surya
- kolam surya
- Sistem Penyimpanan Energi Surya Bertingkat
1. Sistem Penyimpanan Tenaga Surya Offgrid/Penggunaan Baterai
Mereka yang menggunakan sistem penyimpanan surya jenis ini tidak terhubung ke jaringan utilitas publik. Untuk menggunakan sistem off-grid, Anda harus memiliki baterai yang cukup untuk penyimpanan. Tata surya Anda juga harus dibangun sedemikian rupa sehingga rumah Anda akan diberi daya sepanjang tahun.
Baterai dikategorikan di bawah metode kimia penyimpanan energi. Mereka mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Ini dimungkinkan oleh sel elektrokimia yang digunakan dalam memproduksi baterai ini.
Sel elektrokimia dalam baterai terdiri dari dua elektroda, katoda, dan anoda. Sel-sel ini juga merupakan konduktor listrik dan dipisahkan oleh pemisah. Pemisah itu sendiri terbuat dari
Juga di baterai adalah elektrolit (antara katoda dan anoda) yang terdiri dari ion. Ion-ion ini bereaksi dengan bahan konduktif dari katoda dan anoda. Reaksi ini menciptakan arus listrik di baterai.
Baterai terbuat dari bahan yang berbeda, tersedia dalam berbagai ukuran dan merek. Berdasarkan bahan yang digunakan, kami memiliki
Baterai timbal-asam adalah baterai tertua dan termurah yang digunakan dalam penyimpanan energi matahari. Namun, mereka memiliki kedalaman debit yang rendah sehingga perlu diganti lebih cepat daripada baterai lainnya. Baterai lithium-ion lebih baik digunakan sebagai jenis sistem penyimpanan surya di rumah tinggal. Mereka lebih mahal tetapi, memiliki umur yang lebih panjang daripada rekan asam timbal mereka. Mereka juga memiliki kepadatan energi yang tinggi yang membuat mereka mampu menyimpan energi di ruang kecil.
Baterai nikel-kadmium adalah yang berikutnya. Mereka umum dalam proyek energi skala besar karena tahan terhadap suhu tinggi. Toksisitas yang terkait dengan baterai Ni-Cd dan kesulitan dalam pembuangan kadmium merupakan kendala utama dalam penggunaan baterai Ni-Cd. Baterai aliran adalah baterai terbesar dan paling mahal. Mereka adalah yang terbaik untuk instalasi skala besar. Mereka memiliki kapasitas penyimpanan yang rendah dan tingkat charge-discharge.
2. Sistem Penyimpanan Tenaga Surya On-Grid
Sistem penyimpanan On-Grid juga dikenal sebagai sistem grid-tied. Sistem ini menggunakan inverter grid-tied standar dan tidak memiliki penyimpanan baterai. Sebagai pemilik rumah yang menggunakan energi matahari, Anda dapat menyimpan sebagian energi di jaringan utilitas publik. Kelebihan energi matahari yang dihasilkan di rumah Anda dapat diekspor dengan imbalan beberapa kredit atau feed-in-tariff (FiT).
Feed-in_Tariffs_(FIT) adalah harga listrik tetap yang akan Anda terima untuk setiap unit energi listrik yang Anda hasilkan dari panel surya rumah Anda dan simpan di jaringan utilitas umum.
Untuk pelanggan yang menggunakan sistem jaringan-terikat ini, ketika panel surya memproduksi lebih dari yang mereka gunakan, Anda dapat mengirim daya kembali ke jaringan. Ketika beban Anda lebih dari apa yang dihasilkan matahari, daya tambahan dapat dibeli dari jaringan utilitas publik juga.
Sebelum Anda menggunakan sistem penyimpanan energi surya jenis ini, Anda perlu memahami bahwa setiap kali ada pemadaman listrik, panel Anda tidak akan memasok listrik untuk Anda. Ini untuk alasan keamanan karena petugas yang bekerja di saluran listrik perlu mengetahui bahwa tidak ada sumber yang memasok jaringan. Ini hanya menyiratkan bahwa Anda tidak memiliki kemewahan untuk menikmati kekuatan selama pemadaman.
Jenis sistem penyimpanan energi surya ini sangat cocok untuk Anda jika Anda ingin menurunkan tagihan energi Anda dan mendapat manfaat dari insentif surya.
3. Sistem Penyimpanan Tenaga Surya Hibrida
Sistem energi hibrida adalah sistem di mana kombinasi dua atau lebih sistem energi digunakan untuk produksi energi. Ini bisa menjadi kombinasi teknologi surya dan turbin angin untuk produksi energi.
Sistem penyimpanan tenaga surya hibrida dapat berupa kombinasi baterai penyimpanan tenaga surya dan jaringan utilitas publik. Ketika sistem penyimpanan surya jenis ini digunakan, energi surya yang dihasilkan disimpan dalam baterai sementara pelanggan menggunakan utilitas publik. Ketika energi dalam baterai habis, Anda dapat dengan nyaman beralih ke jaringan listrik. Di sisi lain, ketika ada pemadaman listrik dari jaringan utilitas publik, Anda juga dapat beralih ke baterai Anda.
4. Bahan Bakar Surya
Jenis sistem penyimpanan energi surya ini masih dalam proses. Ini tidak terlalu umum di pasar energi komersial saat ini. Bahan bakar solar adalah bahan kimia sintetis seperti hidrogen, amonia, dan hidrazin yang diproduksi dan disimpan untuk periode ketika tidak ada sinar matahari.
Produksi bahan bakar surya dapat dari listrik dari panel surya (elektrokimia), dari panas termal yang dihasilkan dari tenaga surya terkonsentrasi (termokimia), fotosintesis buatan (fotobiologi), atau dari foton (fotokimia). Semua ini bekerja dengan menggerakkan beberapa reaksi kimia yang mengubah energi matahari menjadi energi kimia.
Bahan bakar solar juga dapat diproduksi secara langsung maupun tidak langsung. Proses langsung menghasilkan bahan bakar surya dari sinar matahari tanpa konversi energi perantara. Proses tidak langsung pertama-tama mengubah energi matahari menjadi bentuk energi lain (biomassa atau listrik) dan energi ini selanjutnya digunakan untuk menghasilkan bahan bakar.
Selama konversi energi, sejumlah energi hilang. Inilah alasan mengapa proses tidak langsung kurang efisien daripada proses langsung. Namun proses tidak langsung lebih mudah untuk diterapkan. Lebih banyak penelitian sedang dilakukan oleh para ilmuwan tentang bagaimana meningkatkan proses langsung untuk produksi bahan bakar surya.
Bahan bakar solar dapat disimpan selama mungkin. Mereka juga dapat diangkut dari satu tempat ke tempat lain diangkut ke mana saja, menjadikannya sumber daya yang berharga dan fleksibel untuk jaringan tenaga listrik yang lebih andal.
5. Sistem Penyimpanan Energi Surya Bertingkat
Energi matahari dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam dua cara; menggunakan sel PV dan menggunakan CSP. Sistem penyimpanan energi bertingkat bekerja dengan CSP. Ini melibatkan penyimpanan energi matahari sebagai energi panas yang dapat diubah menjadi listrik bila diperlukan.
Di sini, tangki penyimpanan air panas juga dikenal sebagai silinder air panas, tangki penyimpanan panas, atau tangki penyimpanan termal digunakan untuk menyimpan air untuk pemanas ruangan atau untuk keperluan rumah tangga.
Air panas disimpan dalam tangki terisolasi untuk waktu yang lama. Jika energi akan digunakan untuk menghasilkan listrik, panas digunakan untuk mendidihkan air dan uap yang dihasilkan menggerakkan turbin yang menghasilkan listrik.
6. Kolam Tenaga Surya
Kolam surya juga bekerja dengan sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terkonsentrasi.
Kolam surya adalah badan air yang mengumpulkan dan menyimpan energi matahari sebagai panas. Prinsip kerjanya adalah kebalikan dari konveksi alami. Secara alami, ketika sinar matahari mengenai kolam garam, pertama-tama ia memanaskan air di dasar kolam. Air ini menjadi kurang padat dan melalui konveksi, molekulnya naik ke permukaan.
Di kolam surya, kebalikannya terjadi. Kolam dibangun untuk menghambat konveksi. Kolam menerima garam dalam jumlah yang cukup untuk benar-benar menjenuhkan air di bagian bawah. Ketika air dipanaskan, seperti biasa, air yang sangat asin dan lebih panas tidak sepenuhnya bercampur dengan air yang lebih sedikit asin dan lebih dingin di permukaan.
Pencampuran ringan dan konveksi terjadi secara terpisah di bagian atas dan bawah air. Efek ini sangat mengurangi kehilangan panas. Semakin banyak air asin dapat memanaskan hingga 90 sementara bagian atas mempertahankan suhu serendah 30
Nantinya, air panas yang lebih asin dapat disalurkan ke turbin yang ternyata menghasilkan listrik saat permintaan tinggi.
Pertanyaan Umum (FAQ)
Ada berapa sistem penyimpanan energi surya?
Sistem penyimpanan energi surya tidak terbatas pada lima yang dibahas dalam artikel ini. Ada sejumlah besar dari mereka, yang sebagian besar masih dikembangkan. Artikel ini menjelaskan yang umum di pasar energi komersial.
Apa cara terbaik untuk menyimpan energi matahari?
Tidak ada cara terbaik untuk menyimpan energi matahari. Pilihan Anda untuk jenis sistem penyimpanan energi surya tertentu harus dipandu oleh kebutuhan, anggaran, dan lokasi Anda. Untuk bangunan yang terletak jauh dari jaringan publik, sistem penyimpanan di luar jaringan akan cocok. Bangunan yang sudah terhubung ke jaringan tetapi membutuhkan daya cadangan akan memerlukan sistem penyimpanan hibrida.
Apakah penyimpanan baterai surya sepadan?
Iya itu mereka. Baterai dapat membuat Anda tetap hidup selama kegagalan daya dari jaringan utilitas publik. Tergantung pada anggaran Anda, Anda dapat membeli baterai yang memiliki masa pakai hingga 7 tahun.
Berapa lama energi matahari dapat disimpan?
Sistem penyimpanan memiliki kapasitas energi dan daya yang berbeda. Kapasitas energi (diukur dalam kilowatt per jam) adalah jumlah energi yang dapat disimpan sedangkan kapasitas daya (diukur dalam kilowatt) adalah jumlah energi yang dapat dilepaskan setiap saat. Ini menentukan berapa lama sistem penyimpanan dapat berfungsi saat memberi daya pada beban.
Rekomendasi
- Bagaimana energi matahari disimpan dalam tumbuhan | Penjelasan Praktis
. - Menyimpan Energi Matahari dalam Air | Hoax atau Realita
. - 40 Perusahaan Energi Surya Teratas menurut Negara
. - Hal-hal yang Perlu Diingat Saat Merancang Sistem Penerangan Jalan Tenaga Surya
. - 6 Sumber Energi Ramah Lingkungan Terbaik