Seiring meningkatnya penetrasi pembangkit energi terbarukan, pengembangan penyimpanan energi jangka panjang telah menjadi tren, dan jalur teknis untuk penyimpanan energi jangka panjang skala besar terutama meliputi penyimpanan energi pompa, penyimpanan termal garam cair, penyimpanan arus cair, penyimpanan udara terkompresi, dan penyimpanan hidrogen dalam lima kategori. Pada tahap ini, aplikasi penyimpanan energi pompa adalah yang paling matang, tetapi keunggulan penyimpanan energi udara terkompresi adalah skala besar, efisiensi tinggi, biaya rendah, ramah lingkungan dan bersih, serta dapat mengatasi batasan geografis, diharapkan dapat menjadi pelengkap penyimpanan energi pompa.
Penyimpanan energi udara terkompresi termasuk dalam penyimpanan energi jangka panjang, dapat mewujudkan siklus pengisian dan pengosongan yang lebih lama dari 4 jam atau berhari-hari, berbulan-bulan dari sistem penyimpanan energi, dan memiliki keunggulan luar biasa dalam mengatur fluktuasi pembangkitan energi baru.
Menurut penjelasan Xu Yu Jie, direktur Pusat Penelitian dan Pengembangan Penyimpanan Energi Institut Termofisika Teknik Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, di masa depan, sistem tenaga listrik negara kita akan menggunakan jenis energi baru sebagai sistem tenaga utama, dan tenaga angin, tenaga surya, serta pembangkit listrik energi terbarukan lainnya yang bersifat fluktuatif dan intermiten. Jika diakses secara besar-besaran ke jaringan listrik, hal ini akan menimbulkan risiko keamanan. Pada saat ini, dibutuhkan sistem penyimpanan energi sebagai sumber daya pengatur yang fleksibel untuk mengatur sistem tenaga listrik. Penyimpanan energi udara terkompresi merupakan salah satu solusi unggulan.
“Teknologi penyimpanan energi udara terkompresi bukanlah hal baru, teknologi penyimpanan energi udara terkompresi tradisional telah diterapkan di Jerman dan Amerika Serikat selama bertahun-tahun, tetapi teknologi penyimpanan energi udara terkompresi tradisional bergantung pada bahan bakar fosil, membutuhkan gua alami yang besar, efisiensi penyimpanan energinya rendah, dan masalah lainnya, sehingga promosi skala besar selalu terbatas.” Xu Yujie mengatakan bahwa sistem penyimpanan energi udara terkompresi canggih China mendaur ulang panas terkompresi, tidak lagi menggunakan bahan bakar fosil, dan dapat digunakan dalam berbagai bentuk seperti perangkat penyimpanan di atas tanah, ruang buatan, dan gua alami bawah tanah untuk membangun ruang penyimpanan. Selain itu, sistem ini sangat meningkatkan efisiensi penyimpanan energi.
Saat ini, dengan menggunakan teknologi penyimpanan energi udara tekan canggih 100 MW, Tiongkok telah membangun pembangkit listrik demonstrasi penyimpanan energi udara tekan canggih 100 MW pertama di dunia, dan berhasil terhubung ke jaringan listrik untuk menghasilkan listrik. Pembangkit listrik ini terletak di Kabupaten Zhangbei, Provinsi Hebei, dan merupakan proyek pembangkit listrik penyimpanan energi udara tekan baru terbesar dan berkinerja terbaik yang telah dibangun dan dioperasikan di dunia. Pembangkit ini dapat menghasilkan hingga 132 juta kWh listrik setiap tahunnya, menyediakan perlindungan daya puncak untuk sekitar 50.000 pengguna. Pada saat yang sama, pembangkit ini dapat menghemat 42.000 ton batubara standar dan mengurangi emisi karbon dioksida sebesar 109.000 ton setiap tahunnya.
Apa saja keunggulan penyimpanan energi gas terkompresi dibandingkan jenis penyimpanan energi baru lainnya? Secara keseluruhan, dapat disimpulkan sebagai aman, berumur panjang, dan memiliki daya ledak yang kuat. Pertama, penyimpanan energi gas terkompresi sangat aman. Ambil contoh proyek penyimpanan energi karbon dioksida cair, karena pencairan karbon dioksida sangat mudah, sehingga penyimpanannya hanya membutuhkan tekanan beberapa megapaskal, tidak perlu khawatir tentang bahaya tersembunyi yang ditimbulkan oleh penyimpanan gas bertekanan tinggi, pada saat yang sama karbon dioksida tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan tidak mudah meledak, sehingga keamanannya sendiri sangat baik. Selain itu, karena semuanya merupakan perangkat mekanis, masa pakai sistem penyimpanan energi udara terkompresi dapat mencapai 30-50 tahun dengan perawatan normal. “Penyimpanan energi udara terkompresi adalah proses fisik berdasarkan siklus termal, yang memiliki keunggulan alami dalam hal keamanan dan degradasi kinerja, dan dianggap sebagai salah satu teknologi penyimpanan energi skala besar yang paling menjanjikan.” Berdasarkan keunggulan-keunggulan tersebut, Chen Haisheng, seorang peneliti di Institut Termofisika Teknik Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, mengatakan bahwa penerapan teknologi penyimpanan energi udara terkompresi memiliki signifikansi strategis yang besar dan permintaan pasar yang sangat tinggi untuk mewujudkan tujuan strategis ganda karbon negara dan peningkatan lingkungan alam.
Perlu disebutkan bahwa daya ledak energi dari penyimpanan energi udara terkompresi relatif kuat. Ini dapat bekerja langsung dalam beberapa aplikasi khusus. Misalnya, pada mesin diesel yang digunakan di kapal besar, udara terkompresi biasanya disimpan dalam tangki bertekanan dan langsung dialirkan ke piston melalui katup starter khusus untuk memutar poros engkol sebelum memulai injeksi bahan bakar. Susunan ini lebih ringkas dan lebih murah daripada motor starter listrik dengan ukuran yang sama, dan dapat memberikan daya ledak yang sangat tinggi yang diperlukan tanpa memberikan beban berlebihan pada generator dan sistem distribusi kapal.
Untuk sistem penyimpanan energi udara terkompresi, Tiongkok terus memperkuat demonstrasi dan aplikasi skala besar, mengumpulkan pengalaman dalam desain dan konstruksi teknik, serta mengembangkan rantai industri yang lengkap dan matang untuk lebih mempercepat pembangunan dan penerapannya.
Waktu posting: 14 September 2023
